View
225
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
SEMINAR TUGAS AKHIR
MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG SEKOLAH TERANG BANGSA SEMARANG MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA BETON
Oleh :
Insan Wiseso3105 100 097 Dosen Pembimbing : Ir. R. Soewardojo, MSc Ir. Isdarmanu, MSc
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG Modifikasi desain menggunakan baja beton komposit dimana kolom menggunakan profil kingcross dibungkus beton dan balok menggunakan profil WF dengan lantai dari beton menggantikan struktur awal yang menggunakan beton bertulang Keistimewaan yang nyata dalam sistem komposit adalah pengurangan berat baja, penampang balok baja yang digunakan lebih kecil, kekakuan lantai meningkat, kapasitas menahan beban lebih besar, Menghasilkan panjang bentang lebih besar ( Charles G. Salmon,1991 ). Selain itu, dari beberapa penelitian, struktur komposit mampu memberikan kinerja struktur yang baik dan lebih efektif dalam meningkatkan kapasitas pembebanan, kekakuan dan keunggulan ekonomis ( Vebriano Rinaldy & Muhammad Rustailang, 2005 ).
PERMASALAHAN
Bagaimana merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat lantai, balok anak, tangga dan lift ? Bagaimana merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan kolom. Bagaimana pemodelan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS 9.2 ? Bagaimana merencanakan pondasi yang sesuai dengan besarnya beban yang dipikul ? Bagaimana menuangkan hasil perencanaan dan perhitungan dalam bentuk gambar teknik ?
TUJUAN Merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat lantai, balok anak, tangga dan lift. Merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan kolom. Memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu ETABS 9.2. Merencanakan pondasi yang sesuai dengan besarnya beban yang dipikul. Menuangkan hasil modifikasi perencanaan dan perhitungan dalam bentuk gambar teknik.
BATASAN MASALAH Perencanaan struktur utama, meliputi balok induk dan kolom dan struktur sekunder, meliputi pelat lantai, balok anak, tangga dan lift. Perhitungan sambungan meliputi balok-kolom serta kolom-kolom. Struktur direncanakan terletak di zona 2 SNI-2002. Perhitungan struktur pondasi hanya pada kolom dengan beban terbesar. Tidak meninjau dari segi metode pelaksanaan, analisa biaya, arsitektural, dan manajemen konstruksi. Permodelan dan analisa struktur dilakukan dengan program bantu ETABS 9.2.
TINJAUAN PUSTAKA
Sistematika KompositKomposit
Sistem Distribusi Tegangan
Sistem Komposit
Elastis
Plastis
Penuh
Parsial
AKSI KOMPOSIT
Aksi non komposit
Aksi komposit
Pada dasarnya aksi komposit pada balok komposit dapat tercapai atau tidaknya tergantung dari penghubung gesernya. Biasanya penghubung geser diletakkan disayap atas profil baja. Hal ini bertujuan untuk mengurangi terjadinya slip pada pelat beton dengan balok baja (Qing Quan Liang,2004).
Gelincir horizontal yang terjadi karena bagian bawah slab dalam tarik dan bagian atas balok dalam tekan juga terlihat.
METODOLOGI
Mulai
DIAGRAM ALIR
Pengumpulan Data
Studi Literatur
Perencanaan Struktur Sekunder
Preliminary Desain dan Pembebanan
Not Ok
Pemodelan dan Analisa Struktur
Kontrol Desain Ok Perencanaan Pondasi
Penggambaran Hasil Perencanaan
Selesai
DATA UMUM BANGUNAN Nama Gedung Lokasi Fungsi Struktur Utama Jumlah Lantai Panjang Bangunan Lebar Bangunan Tinggi Bangunan Sistem Struktur : : : : : : : : : Terang Bangsa Semarang Gedung Persekolahan Komposit Baja-Beton 10 lantai 48 m 48 m 40 m SRPMB
DATA BAHANMutu bahan yang akan digunakan sebagai berikut : - Beton : fc = 25 Mpa - Baja : Kolom (BJ-41) : fy = 250 Mpa ; fu = 41 Mpa Balok (BJ-41) : fy = 250 Mpa ; fu = 41 Mpa
TAMPAK DEPAN
TAMPAK SAMPING
4000,0
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
6000
8000
6000
8000
6000
8000
6000
POT. MELINTANG
4000,0
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
8000
8000
8000
8000
8000
8000
POT. MEMANJANG
8000
8000
8000
48000 8000
B8000 8000BOY (4 x 6 m) GIRL (4 x 6 m)
SMA SMA SMA CLASSROOM 4 (8 x 6 m) CLASSROOM 1 2 (8 x 6 m) (8 x 6 m) 3 (8 x 6 m) CLASSROOM CLASSROOM
SMA
SMA
6000
ADMINISTRATION OFFICE (8 x 6 m)
8000
MULTIFUNCTION HALL
4.00
4.00
SMA19 18
6000
ROOM9 15 10 14
(20 x 6 m)11 13 12
HALL
MULTIFUNCTION ROOM (4 x 8 m)
8000
(8 x 8 m) 0.00 (8 x 8 m) (8 x 8 m) LABORATORIUM LABORATORIUM
MEDIA ROOM (8 x 10 m)
SMP
6000
ROOM (20 x 6 m)
4.00
4.00
8000
+0.00 MULTIFUNCTION HALL
ASMP CLASSROOM 1 (8 x 6 m) SMP CLASSROOM 2 (8 x 6 m) SMP CLASSROOM 3 (8 x 6 m) SMP CLASSROOM 4 (8 x 6 m)GIRL (4 x 6 m) BOY (4 x 6 m)
6000
SMP ADMINISTRATION OFFICE (8 x 6 m)
600014 10 15 9 16 8 17 7 18 19 20 21 22
TEACHER & MEETING
6000
TEACHER & MEETING7 17 8 16
DENAH LANTAI DASAR22 21 20 12 13 11
+0.00
22 21 20 19 18 7 17 8 16 9 15 10 14 11 13 12 12 13 11 14 10 15 9 16 8 17 7 18 19 20 21 22
8000
8000
8000
48000 8000
B8000 8000BOY GIRL (4 x 6 m) (4 x 6 m)
10 00
SMA
SMA SMA CLASSROOM 7 (8 x 6 m) (8 x 6 m) (8 x 6 m) 8 9 CLASSROOM CLASSROOM CLASSROOM 6 (8 x 6 m)
SMA
SMA
6000
CLASSROOM 5 (8 x 6 m)
8000
void void
4.00500
4.00
SMA SMA19 18
SMA CLASSROOM 12 (8 x 6 m)7 8 9
6000
CLASSROOM CLASSROOM17 16
1215 10 14
11 (8 x 6 m)11 13 12
(8 x 6 m)
MULTI-
8000
FUNCTION ROOM (4 x 8 m)
MEDIA LABORATORIUM (8 x 8 m) (8 x 8 m) LABORATORIUM ROOM (8 x 10 m)
SMP
SMP CLASSROOM 11 (8 x 6 m)13 11 14 10 15 9
SMP CLASSROOM 1216 8
6000
CLASSROOM 12 (8 x 6 m)
(8 x 6 m)17 7 18 19 20 21
4.00
4.00void void
8000
+0.00 MULTIFUNCTION HALL
ASMP SMP CLASSROOM 6 (8 x 6 m) SMP CLASSROOM 7 (8 x 6 m) SMP CLASSROOM 8 (8 x 6 m) SMP CLASSROOM 9 (8 x 6 m)GIRL (4 x 6 m) BOY (4 x 6 m)
6000
CLASSROOM 5 (8 x 6 m)
DENAH LANTAI 2-1020 12 22
22 21 20 19 18 7 17 8 16 9 15 10 14 11 13 12 12 13 11 14 10 15 9 16 8 17 7 18 19 20 21 22 21
22
500
PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER
Perencanaan TanggaData perencanaan : Tinggi Tangga Panjang tangga Panjang Bordes Tinggi injakan Lebar injakan Bordes (Pelat bondek) t Balok Utama Tangga Balok Bordes Balok Penumpu Tangga = 400 cm = 390 cm = 340 cm = 15 cm = 30 cm = 9 cm WF 150x100x6x9 WF 150x100x6x9 WF 250x125x5x8
Anchor Bolt 2D19 mm
Perencanaan Pelat Lantai Pada perencanaan struktur lantai direncanakan pelat lantai menggunakan bondek, Tebal Pelat Lantai Atap : 9 cm Tebal Pelat lantai 1 9 : 9 cmTulangan 8 250mm 90 mm Plat Bondex t = 0,53 mm
Balok
Perencanaan Balok Anak6 mBI 2 BA BI 1 BA BA BI 1 BI 2 BA BI 1 BA BA BI 1 BI 2 BA BI 1 BA BA BA BI 1 BI 2 BA BI 1 BA BA BA BI 1 BI 2 BA BI 1 BA BA BI 1 BI 2 BA BI 1 BA BA BI 2 BA BA L IF T BI 2 BA BI 2 BA BI 2 BA BI 2 BI 2 BA BA BI 1 BA BI 1 BI 1 BA BI 1 BA BI 1 BA BI 1 BA BA BA BI 1 BA BI 1 BA BA BI 1 BA BI 1 BA BI 1 BA BI 1 BA BI 1 BA BA BA BI 1 BA BI 1 BA BA BA BA BI 2 BI 1 BI 1 BA BI 1 BA BI 1 BA BI 1 BI 1 BA BI 1 BA BA BA BI 1 BA BI 1 BA BI 1 BA BI 1 BA BA BA BI 1 BA BA BA BI 1 BA BA BI 2 BI 2 BA BI 1 BA BA BA BI 1 BA BA BI 1 BI 1 BA BI 1 BA BA BA BA BI 1 BA
8 mBI 2 BA BI 1
6 mBI 2 BA BI 1 BA BA BI 1
48 m 8 mBI 2 BA BI 1 BA BA BI 1
6 mBI 2 BA BI 1 BA BA BI 1
8 mBI 2 BA BI 1 BA BA BI 1
6 mBI 2 BA BA BA BI 1 BA BA BA BI 1 BI 1 BA BA BA BA BI 1 BI 1 BA BA BI 2 BI 2
2 mBI 22
BI 2
m 8 m 2 m 2 m
TANGGABI 1
BA BA BA BI 1 BA
TANGGABI 1 BA BA BI 1 BI 1 BA BI 1 BA
BA BA BA BI 1
BI 2
8 m
BA
BA BA
8 m
48 m
BA
BA
8 m
8 m
TANGGABI 1 BA
TANGGABI 1 BA
8 m
Direncanakan menggunakan profil WF 350.175.6.9 dengan data sebagai berikut : A = 52,68 cm2 ix = 14,5 cm Zx = 689 cm3 w= 41,4 kg/m iy = 3,88 cm Zy = 139 cm3 Ix = 11100 cm4 Sx = 641 cm3 bf = 174 mm Iy = 792 cm4 Sy = 91 cm3 d = 346 mm tf = 9 mm tw = 6 mm r = 14 mm h = d 2(tf + r) = 346 2(9 + 14) = 300 mm Panjang balok (span) L = 8000 mm = 8 m
Perencanaan Balok Lift
Balok Penggantung lift Balok Penumpu lift
: WF 200 x 200 x 8 x 12 : WF 300 x 200 x 8 x 12
PEMBEBANAN GEMPA
Analisa Struktur
Arah X
Arah Y
Simpangan Antar Lantai Analisa m akibat gempa arah x
Drift s antar tingkat Lantai hx (m) (mm) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 40 36 32 28 24 20 16 12 8 4 4,3 6,8 9,5 12,1 14,4 16,4 17,7 18,1 16,3 8,5
Drift m antar tingkat
Syarat drift m (mm)
Ket
(mm) 13,55 21,42 29,93 38,12 45,36 51,66 55,76 57,02 51,35 26,78 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
Simpangan Antar Lantai Analisa m akibat gempa arah yLantai hx (m) Drift s antar tingkat Drift m antar tingkat Syarat drift m (mm) Ket
(mm) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 40 36 32 28 24 20 16 12 8 4 4,5 7,1 9,9 12,8 15,2 17,2 18,7 19,1 16,9 8,7
(mm) 14,18 22,37 31,19 40,32 47,88 54,18 58,91 60,17 53,24 27,41 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA
Perencanaan Balok Induk Balok Induk Eksterior : WF 500x200x9x14 Balok Induk Interior : WF 600x200x12x20Contoh perhitungan pada balok induk interior : A = 152,5 cm2 ix = 24,3 cm r = 22 mm W = 120 kg/m tw = 12 mm Zx = 3317 cm3 d = 606 mm tf = 20 mm Zy = 424 cm3 b = 201 mm Ix = 90400 cm4 Sx = 2980 cm3 iy = 4,22 cm Iy = 2720 cm4 Sy = 271 cm3 h = 517mm Panjang Balok = 8 m
Kondisi Balok Utama Sebelum Komposit
Dari hasil output ETABS v9.2.0 untuk batang B-60, didapatkan : Mmax (-) = 2122387,4 Kgcm Vu (-) = 11558,45 Kg L = 800 cm Kontrol Kekuatan Penampang (Local Buckling) Pelat Sayap : bf/2tf < p ...............OK 5,025 < 10,75 Pelat badan : h/tw < p..............OK 43,08
Recommended