ITS Undergraduate 12561 Paper

  • View
    277

  • Download
    2

Embed Size (px)

Text of ITS Undergraduate 12561 Paper

MODIFIKASI PERENCANAAN STADION INDOOR SURABAYA SPORT CENTER (SSC) DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA RUANG (SPACE TRUSS)Nama mahasiswa NRP Jurusan Dosen pembimbing : Annisa Ariyanti Purbosari : 3106 100 060 : Teknik Sipil FTSP-ITS : Budi Suswanto, ST., MT., PhD. Ir. Djoko Irawan, MS. ABSTRAK Dewasa ini, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang teknik sipil sudah semakin pesat. Salah satu teknologi yang berkembang pesat adalah sistem struktur rangka ruang (space truss). Salah satu keunggulan space truss antara lain lebih ekonomis dan mudah pelaksanaannya. Stadion indoor Surabaya Sport Center pada mulanya didesain dengan space truss sebagai rangka atap, beton bertulang sebagai konstruksi utamanya dan beton pracetak sebagai tempat duduk tribunnya. Kemudian pada penyusunan proposal tugas akhir ini, gedung tersebut dimodifikasi sehingga seluruh struktur atas (upper structure), baik itu rangka atap maupun kolom, didesain menggunakan rangka ruang (space truss) dengan sambungan las sebagai alat sambungnya. Sedangkan untuk tribunnya, direncanakan tetap dengan menggunakan beton pracetak, akan tetapi struktur utama tribunnya terbuat dari beton bertulang yang dicor ditempat dan terpisah dari struktur space truss. Perhitungan pembebanan dari beban gravitasi menggunakan PPIUG 1983. Sedangkan untuk beban lateral seperti beban gempa dan beban angin menggunakan SNI 03-1726-2002. Untuk perhitungan penulangan baik itu penulangan lentur maupun geser dan torsi elemen pracetak menggunakan ketentuan dari SNI 032847-2002. Sedangkan perhitungan baja mengunakan ketentuan dari SNI 03-1729-2002 dan LFRD. Gaya-gaya dalam yang terjadi akibat proses pengangkatan elemen pracetak dihitung dengan ketentuan dari PCI Design HandBook Fourth Edition. Tujuan akhir dalam perencanaan modifikasi ini adalah tersedianya perancangan untuk modifikasi yang memenuhi segala persyaratan keamanan konstruksi. Kata Kunci : Space truss, Stadion indoor Surabaya Sport Center.

rangka ruang (space truss) sebagai struktur atas (upper structure). Struktur atas (upper structure) yang digunakan seluruhnya, baik atap maupun kolom, merupakan rangka ruang atau dalam konstruksi juga dikenal dengan istilah space truss. Sedangkan untuk perencanaan atap didesain sebagai atap lengkung dengan konstruksi berupa sistem rangka ruang atau space truss. Dari segi estetika atau keindahan, desain atap lengkung memiliki nilai keunikan dan artistic yang tinggi. Selain melihat dari segi estetikanya, pemilihan desain atap lengkung ini juga memperhatikan beban angin yang diterima atap. Dengan menggunakan sistem atap lengkung, beban angin yang diterima atap lebih kecil dibanding dengan beban angin yang diterima oleh atap dengan desain konvensional, seperti segitiga. Untuk desain sambungan pada perencanaan modifikasi stadion indoor Surabaya Sport Center dengan sistem struktur rangka ruang dan atap berbentuk lengkung ini digunakan sambungan las. Struktur tribun stadion indoor Surabaya Sport Center ini, didesain dengan menggunakan struktur beton bertulang di cor di tempat. Sedangkan untuk dudukan penontonnya (balok L) menggunakan beton pracetak. Struktur tribunnya didesain berdiri sendiri secara terpisah dari struktur space truss.

1.2 TujuanPermasalahan umum adalah bagaimana merencanakan modifikasi stadion indoor Surabaya Sport Center dengan menggunakan sistem rangka ruang (space truss)? Adapun rincian permasalahan yang dibahas dalam tugas akhir ini, antara lain sebagai berikut: 1. Bagaimana preliminary desain dari perencanaan modifikasi stadion indoor Surabaya Sport Center dengan menggunakan sistem rangka ruang (space truss)? 2. Beban-beban apa sajakah yang bekerja pada bangunan atas dan pondasinya? 3. Bagaimana pemodelan struktur rangka ruang yang digunakan? 4. Profil apa yang digunakan dalam pemodelan struktur tersebut? 5. Bagaimana perencanaan sambungan yang digunakan pada setiap pemodelan struktur?

1.3 Batasan MasalahTujuan umum adalah dapat merencanakan modifikasi stadion indoor Surabaya Sport Center dengan menggunakan sistem rangka ruang (space truss) sesuai dengan syarat struktural suatu bangunan, mudah dan cepat cara pelaksanaannya serta ekonomis. Adapun tujuan-tujuan khusus antara lain sebagai berikut: 1. Dapat menentukan preliminary desain dari perencanaan modifikasi stadion indoor Surabaya Sport Center dengan menggunakan sistem rangka ruang (space truss). 2. Dapat mengetahui beban-beban yang bekerja baik pada struktur bangunan atas maupun pondasinya. 3. Dapat menentukan pemodelan struktur rangka ruang yang digunakan.

1. PENDAHULUAN 1.1 Latar BelakangPada saat ini ketertarikan masyarakat terhadap olahraga mulai kembali marak. Hal ini menyebabkan kebutuhan masyarakat akan fasilitas olahraga yang memadai. Surabaya Sport Center (SSC) merupakan kompleks olahraga yang dirancang supermegah dan superlengkap sebagai pemenuhan kebutuhan masyarakat Surabaya akan fasilitas olahraga. SSC berada di kawasan Benowo, Surabaya Barat. Dalam tugas akhir ini dibahas tentang perencanaan modifikasi stadion indoor Surabaya Sport Center (SSC) dengan menggunakan sistem

4.

5.

Dapat menentukan profil yang paling sesuai untuk digunakan dalam pemodelan struktur tersebut. Dapat mendesain perencanaan sambungan pada setiap pemodelan struktur.

(dapat lokasi proyek ataupun diluar lokasi proyek yang memang pada umumnya memproduksi elemen-elemen beton precetak). Selanjutnya komponen-komponen tersebut dipasang sesuai keberadaannya sebagai komponen struktur, sebagian bagian dari sistem struktur beton (Erfianto,1999 ).

1.4 Lingkup Pekerjaan1. 2. Merencanakan struktur atap dan kolom dengan menggunakan space truss struktur baja. Merencanakan struktur utama dan sekunder tribun dengan beton bertulang dengan tempat dudukan tribun menggunakan beton pracetak. Tidak melakukan analisa perhitungan biaya konstruksi. Tidak meninjau kecepatan konstruksi. Profil yang digunakan merupakan profil yang tersedia di pasaran. Tidak memperhitungkan perkerasan dan material lapangan. Tidak memperhitungkan pondasi.

2.3 Sambungan LasSambungan las dalam tugas akhir ini yang dipakai adalah sambungan las sudut.

3. 4. 5. 6. 7.

3. PENGUMPULAN DAN ANALISIS DATA

1.5 Manfaat1. 2. 3. Sebagai pemenuhan akan kebutuhan sarana olahraga umum bagi masyarakat Surabaya. Sebagai sarana untuk mengaplikasikan ilmu dalam bidang tenik sipil. Sebagai referensi baru dalam perencanaan gedung dengan sistem rangka ruang yang memiliki kecenderungan lebih ekonomis dan indah dari pada perencanaan dengan baja konvensional.

2. TINJAUAN PUSTAKA Berisi teori teori dan perumusan yang digunakan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, antara lain: 2.1 Space TrussProf. S. R. Satish Kumar dan Prof. A. R. Santha Kumar menjelaskan pula pengertian tentang space truss dalam jurnalnya tentang Design of Steel Structures , yaitu rangka tiga dimensi yang terdiri dari batang-batang yang saling menyambung. Space truss memiliki sifat khas yaitu tidak menerima gaya momen atau torsi. Semua member hanya dapat memikul gaya aksial tekan dan tarik. Dalam jurnal tersebut, juga dijelaskan tentang kelebihan-kelebihan dari space truss, antara lain sebagai berikut: 1. Ringan, efisien secara stuktural dan penggunaan material optimal. 2. Mudah dibentuk. Dibuat dipabrik dengan jumlah banyak, sehingga lebih murah, bentuk dan ukuran sesuai standard an dapat dengan mudah dirakit di tempat oleh pekerja semi-skilled. 3. Komponennya kecil-kecil sehingga mudah dibawa dan ditransportasikan. 4. Bentuknya elegan dan ekonomis untuk struktur terbuka yang bebas kolom.

Gambar 3.1 Bagan Alir

2.2 Beton PracetakPada dasarnya beton pracetak tidaklah berbeda dengan beton bertulang lainnya. Yang membedakan hanyalah pada metode pabrikasinya. Sebagian besar dari elemen struktur pracetak ditempatkan tertentu

-2-

4. PERENCANAAN STURKTUR SPACE TRUSS4.1 Perhitungan Gording dan Penutup Atap

4.2 Perencanaan Space Truss. Pembebanan Kuda-kudaP1 G1 G2 P2 G3

G4 P3

G5

1.

Gambar 4.2 pembebanan pada kuda-kuda rangka space frame akibat gording. Beban Mati Bagian tepi Berat gording G1 = 4.52 x 2.8 = 7.112 kg Penutup atap = 4.66 x 1.24 x 6 = 18.6 kg Berat gording G2 = 0.5 x 7.112 = 3.556 kg + Total = 29.27 kg Lain-lain = 10% x total = 2.93 kg+ PD1 = 31/19 kg

Gambar 4.1 Rencana Atap Penutup atap direncanakan dari ZINCALUME LYSAGHT KLIP-LOK 700 HI-STRENGTH dengan spesifikasi sebagai berikut: Tebal = 0.42 mm Single span = 1650 mm Internal span = 1750 mm Overhang = 150 mm Berat = 4,66 kg/m2 5 kg/m2 Jarak antar gording = 1600 mm Jarak kuda-kuda = 7400 mm Jarak miring gording=1600 cos 0 1600 mm 1.6m

Kemiringan = 0 Gording direncanakan dengan menggunakan profil circular hollow sections (CHS) dengan spesifikasi sebagai berikut : Mutu Baja : BJ 41 Fu = 410 MPa = 4100 kg/cm2 Fy = 250 MPa = 2500 kg/cm2 E = 2.1 x 106 kg/cm3 Dimensi profil: q = 4,52 kg/m D = 60,5 mm A = 5,76 cm2 t = 3,2 mm I = 23,7 cm4 r = 2,03 cm Z = 7,84 cm3

Bagian tengah Berat gording G3 = 4.52 x 2.8 Berat gording G2 & G4 = 2 x 3.556 Penutup atap = 4.66 x 2.84 x 6 Total Lain-lain = 10% x total PD2 Berat gording G5 = 4.52 x 2.8 Berat gording G4 & G6 = 2 x 3.556 Penutup atap = 4.66 x 3.2 x 6 Total Lain-lain = 10% x total PD3 2.

= 7.112 kg = 7.112 kg = 85.2 kg + = 99.42 kg = 9.942 kg + = 109.4 kg = 7.112 kg = 7.112 kg = 96 kg + = 110.0 kg = 1.102 kg + = 121.2 kg

Beban Hidup Bagian tepi Akibat beban air hujan a. Beban hidup terbagi rata dari beban air hujan (PPIUG 1983 Pasa 3.2.2) q = (40 0,8 )kg/m2 20 kg/m2 = (40 0,8 24o) kg/m2 = 20.8 kg/m2 dipakai q = 20 kg/m2 Q = q a = 20 1.6 = 32 kg/m P = 20 1/2 panjang gording = 32 0.5 2.8 = 44.8 kg b. Beban terpusat berasal dari pekerja P = 100 kg Bagian tengah Akibat beban air hujan a. Beban hidup terbagi rata dari beban air hujan (PPIUG 1983 Pasa 3.2.2) q = (40 0,8 )kg/m2 20 kg/m2 = (40 0,8 24o) kg/m2 = 20.8