TEORI PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN BAJA

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III METODOLOGI

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

BAB V KESIMPULAN

LAMPIRAN

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tugas perancangan struktur Baja ini merupakan tugas yang mana dalam

pengerjaannya mahasiswa diberikan problem berupa sebuah bangunan berlantai 5

(lima), dan akan dianalisa dengan metode “Load and Resistant Factor Design”.

Dalam pengerjaan tugas ini mahasiswa diwajibkan untuk menggunakan

aplikasi komputer yang telah lazim dipakai di lapangan, sehingga memungkinkan

nantinya dapat membiasakan diri dalam menghadapi problem yang serupa ataupun

problem yang lainnya yang berhubungan dengan perancangan struktur. Selain agar

mahasiswa dapat mengerti dan memahami tentang perancangan struktur

khususnya bangunan sipil, dalam hal ini juga diharapkan agar membiasakan diri

dalam memanfaatkan kecanggihan teknologi dan perkembangan ilmu pengetahuan

dalam mengerjakan pekerjaan yang sehubungan dengan perancangan struktur,

menggambar, perhitungan anggaran biaya, manajemen waktu, alokasi sumber

dayanya, dan pekerjaan lainnya.

1.2 Maksud dan Tujuan Tugas

Tujuan penulisan ini adalah sebagai manifestasi dari yang kita peroleh

selama kuliah sampai dengan penyusunan tugas ini.

Apapun maksud dari tugas ini adalah untuk mengetahui bentuk-bentuk dan

bagian-bagian serta memberikan gambaran bagaimana merencanakan suatu

struktur baja dengan metode “Load and Resistant Factor Design”.

1.3 Pokok Masalah/Batasan Masalah

Dalam tugas ini saya melakukan perencanaan sebuah bangunan gedung

bertingkat dengan struktur baja komposit dengan tipe soal sesuai dengan yang

terlampir.

Adapun lingkup perencanaan struktur ini adalah :

1. Rancangan Layout dan tampak struktur gedung

2. Rencana dimensi element struktur, pembebanan struktur portal, dan pondasi

sesuai kriteria standar perencanaan strukturalnya.

3. Analisis element struktur portal dan pondasi dengan menggunakan aplikasi

ETABS V 9.01.

4. Gambar hasil perencanaan dengan aplikasi Auto Cad 2008.

1.4 Sistematika Penulisan

Dalam menyusun tulisan ini, penulis membuat suatu komposisi berupa bab-

bab atau sistematika isi, yang berupa pokok-pokok uraian dari tulisan ini.

Secara sistematika uraian masalah-masalah yang tercakup dalam tugas ini

terdiri dari 5 (lima) bab yang disusun sebagai berikut :

Bab I : PENDAHULUAN, yang isinya merupakan pola umum yang diuraikan secara

singkat mengenai tugas ini, dan dimaksudkan sebagai pendahuluan untuk

memasuki uraian selanjutnya. Bab ini meliputi : latar belakang masalah,

maksud dan tujuan, pengerjaan tugas, pokok masalah/batasan masalah,

metode penulisan dan sistematika penulisan.

Bab II :KONSEP DESIGN, yang isinya merupakan perencanaan awal dari struktur

bangunan dimulai dari dimensi balok, pelat hingga kolom eksterior dan

interior

Bab III :METODOLOGI, yang isinya merupakan FLOW CHART yang menjelaskan

tentang urutan pengerjaan yang dimulai dari pengambilan data hingga

analisa perhitungan.

Bab IV :ANALISA DAN PEMBAHASAN, yang isinya berupa rencana dengan

menggunakan balok dengan bahan struktur baja, perencanaan pondasi,

analisis struktur, dan gambar rencana.

Bab V :KESIMPULAN, yang berisi hasil akhir perencanaan yang diperoleh.

LAMPIRAN

BAB II

KONSEP DESAIN ANALISIS STRUKTUR BAJA

II.1. Konsep Perencanaan Allowable Stress Design (ASD)

Allowable Stress Design (ASD) merupakan metoda tradisional dari

spesifikasi AISC. Dalam Allowable Stress Design (ASD) fokusnya terletak pada kondisi-

kondisi beban layanan (yakni tegangan-tegangan unit yang mengasumsikan struktur

elastik) yang memenuhi persyaratan keamanan (kekuatan yang cukup) bagi struktur

tersebut. Konsep perencanaan Allowable Stress Design (ASD) dapat dirumuskan

sebagai berikut:

QinR.

Dalam filosofi ini semua beban diasumsikan sebagai memiliki variabilitas

rata-rata yang sama. Keseluruhan variabilitas beban-beban dan kekuatan-kekuatan

ditempatkan pada ruas kekuatan dari persamaan tersebut. Untuk menyelidiki

persamaan tersebut menurut Allowable Stress Design (ASD) untuk balok, ruas kiri

hendaknya mewakili kekuatan balok nominal Mn yang dibagi oleh suatu faktor

keamanan FS (= ), sedangkan ruas kanan mewakili momen lentur beban layanan M

yang bekerja sebagai hasil semua tipe beban. Dengan demikian persamaan di atas

dapat ditulis :

Istilah Allowable Stress Design menyiratkan suatu perhitungan tegangan

elastik, sehingga persamaan , dapat dibagi dengan (momen inersia I jarak

dari sumbu netral ke serat terluar) untuk mendapatkan tegangan. Dengan demikian,

bila diasumsikan bahwa kekuatan nominal Mn tercapai pada saat tegangan serat

terjauh merupakan tegangan leleh fy (yakni ), sehingga didapat :

atau

Dalam ASD, akan menjadi tegangan yang diijinkan fb dan fb akan

menjadi tegangan elastik hitung dalam beban layanan penuh. Bila kekuatan nominal

final Mn telah didasarkan atas pencapaian suatu tegangan fcr yang lebih sedikit

daripada fy, karena misalnya saja tekukan, tegangan yang diijinkan Fb akan sama

dengan fcr / FS. Dengan demikian, kriteria keamanan dalam ASD dapat ditulis sebagai:

“Faktor keamanan” FS yang digunakan secara tidak sengaja, yaitu

ditentukan dengan metoda-metoda probabilistik. Harga FS AISC tradisional sebesar

1.67 digunakan sebagai dasar dalam Allowable Stress Design (ASD). Pembagian

dengan 1.67 seperti pada persamaan diatas akan memberikan pengali sebesar 0.6

terhadap fy atau fcr.

Harga dasar sebesar 1.67 digunakan untuk batang tarik dan balok. Harga ini

merupakan batas bawah untuk kolom dengan panjang sama dengan nol. Untuk

kolom panjang digunakan harga sebesar 1.92 dan untuk sambungan digunakan harga

sebesar 2.5 sampai 3. Meskipun demikian, perlu dicatat bahwa penggunaan harga-

harga ini untuk persamaan masih tetap memberikan keamanan “yang

nyata” terhadap ketidaktahuan akan terjadinya “kegagalan”

II.2. Konsep Perencanaan Load and Resistance Factor Design (LRFD)

Konsep perencanaan struktur yang digunakan dalam LRFD mengacu kepada

keadaan atau kondisi batas struktur (limit state) dalam berfungsi selama masa

layannya, yang dapat berupa antara lain : kondisi leleh (plastik sempurna),

putus/fraktur (fracture), tekuk (buckling), guling (overturning) atau slip (sliding).

Keadaan batas tersebut dapat tercapai dengan memperhitungkan kelebihan beban

dan/atau pengurangan kekuatan struktur yang terjadi pada masa layan,

dibandingkan dengan beban nominal dan kuat nominal. Kelebihan beban dapat

disebabkan antara lain oleh kemungkinan perubahan fungsi bangunan yang

mengakibatkan berubahanya nilai beban-beban yang dipikul struktur, sedangkan

pengurangan kekuatan struktur dapat disebabkan antara laian oleh kemungkinan

ketidaksempurnaan bahan dan penyederhanaan perhitungan kekuatan dibandingkan

dengan kondisi bahan dan perhitungan teoritis yang digunakan.

Dengan mempertimbangkan berbagai kemungkinan tercapainya keadaan

batas tersebut, tingkat keandalan struktur pada konsep perencanaan LRFD dapat

diturunkan dari persamaan-persamaan probabilitas dengan mengasumsikan faktor

beban Q dan faktor kekuatan/tahanan (resistance) R sebagai varibel-variabel acak

(random) yang tidak saling mempengaruhi.

Dalam kenyataan berfungsinya struktur selama masa layan, nilai R tidak

dapat dijamin selalu lebih besar daripada Q, artinya akan selalu ada kemungkinan

kegagalan struktur dengan nilai R kurang dari nilai Q. Kegagalan struktur atau

pencapaian keadaan batas dapat didefinisikan dengan menggunakan perbandingan

nilai R dan nilai Q dalam bentuk logaritma natural ln(R/Q).

Kegagalan struktur (probability of failure, Pt) ditunjukkan dalam wilayah

ln(R/Q)<0, yang dibatasi oleh kurva dan sumbu frekuensi. Jarak antara garis batas

kegagalan dengan nilai rata-rata kurva ln(R/Q) didefinisikan sebagai dikali nilai

simpangan baku kurva ln(R/Q), dimana nilai didefinisikan sebagai indeks keandalan

struktur (reliability index) yang didekati dengan persamaan berikut :

2/12

q

2

R

mm

)VV(

)Q/Rln(

dimana VR dan VQ adalah koefisien variasi dari distribusi kurva R dan Q. Semakin besar

nilai maka kurva ln(R/Q) akan semakin bergeser menjauhi garis batas kegagalan (ke

arah kanan) artinya semakin kecil kemungkinan pencapaian kondisi batas (luas area

yang diarsir mengecil) dan semakin besar pula tingkat keamanannya.

Konsep perencanaan LRFD mengadopsi indeks keandalan ke dalam

persamaan yang lebih umum dikenal sebagai :

iQiRn

dimana :

= ”faktor keamanan” untuk sisi kekuatan atau sering disebut faktor reduksi

kekuatan (resistance/strength reduction factor)

Rn = kuat nominal komponen struktur, diambil nilai terkecil dari beberapa skenario

kegagalan (kondisi batas) yang mungkin terjadi

= “faktor keamanaan “ untuk sisi beban atau sering disebut faktor pengali beban

(overload factors)

Qi = berbagai jenis beban yang direncanakan untuk dipikul komponen struktur

Dari persamaan tersebut menunjukkan bahwa dalam konsep LRFD dikenal

beberapa “faktor keamanan” baik terhadap beban maupun kekuatan struktur.

Perencanaan struktur baja dengan LRFD dapat dilakukan dengan

menggunakan analisis struktur secara elastis, maupun analisis secara plastis,

dimana persyaratan stabilitas bagi pelat penampang maupun komponen struktur

akan lebih ketat bila menggunakan analisis plastis.

II.1.1. Faktor reduksi kekuatan (strength reduction factor, )

Faktor reduksi kekuatan ( ) diadakan untuk memperhitungkan

kemungkinan ketidaksempurnaan dan penyimpangan kekuatan bahan serta

perbedaan kekuatan dibandingkan dengan perhitungan kekuatan teoritis yang

digunakan. Nilai diambil lebih kecil dari satu, sehingga kekuatan rencana sebuah

komponen struktur Rn akan bernilai lebih kecil daripada kekuatan nominalnya, Rn.

Besar nilai bervariasi menurut jenis komponen struktur dan kondisi batas yang

diperhitungkan tabel. Nilai faktor reduksi kekuatan semakin kecil untuk kondisi

batas yang semakin sulit diprediksi dan berbahaya.

Tabel Faktor Reduksi Kekuatan,

Komponen struktur Faktor

reduksi ( )

Kompenen struktur yang memikul lentur : balok lentur

murni,balok berdinding penuh perencanaan geser pada balok

dan pengaku

0.90

Komponen struktur yang memikul gaya tekan 0.85

Komponen struktur yang memikul gaya tarik uantu

Kondisi batas leleh

Kondisi batas fraktur

0.90

0.75

Sambungan Baut:

Baik yang memikul geser, tarik ataupun kombinasi geser dan

tarik

0.75

Sambungan Las

Las Tumpul Penuh

Las Sudut, Las Pengisi dan Las Tumpul Sebagian

0.90

0.75

II.2.2. Faktor beban (overload factor, )

Faktor (pengali) beban, , diadakan untuk memperhitungkan kemungkinan

meningkatnya beban dari nilai yang beban minimun yang disyaratkan. Nilai

umumnya lebih besar dari 1.0 sehingga beban rencana yang akan dipikul struktur

ditingkatkan menjadi iQi . Nilai faktor beban yang digunakan akan bergantung

pada kombinasi beban yang diperhitungkan. Nilai faktor beban untuk berbagai

kombinasi beban yang diperhitungkan adalah sebagai berikut :

U = 1.4D

U = 1.2D + 1.6L + 0.5(La atau H)

U = 1.2D + 1.6(La atau H) + (L L atau 0.8W)

U = 1.2D + 1.3W + L L + 0.5(La atau H)

U = 1.2D ± 1.0 E + L L

U = 0.9 ± (1.3W atau 1.0E)

dimana:

D = beban mati yang diakibatkan berat struktur permanen, termasuk dinding,

lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga dan peralatan menetap lainnya

L = beban hidup yang ditimbulkan pengguna gedung termasuk beban kejut

La = beban hidup di atap yang ditimbulkan oleh pekerja, peralatan atau material

H = beban hujan, tidak termasuk akibat genangan air

W = beban angin

E = beban gempa

L = reduksi beban hidup, bila L < 5 kPa diambil 0.5 dan bila L > 5 kPa diambil 1.0

Nilai beban-beban yang disebutkan di atas merupakan nilai beban minimum

yang diisyaratkan pada Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung (PPIG

1983). Dari persamaan kombinasi-kombinasi tersebut, terlihat bahwa faktor beban

semakin besar untuk mengakomodasi semakin acak atau semakin sulitnya suatu

beban/kombinasi beban diprediksi.

II.2.3. Komponen yang memikul gaya tarik

Komponen struktur baja yang memikul gaya tarik (sering disebut batang

tarik), harus direncanakan sedemikian rupa sehingga selalu terpenuhi :

Nu t Nn

dimana :

Nu = kuat tarik perlu, yaitu nilai gaya tarik akibat beban terfaktor, diambil nilai

terbesar diantara berbagai kondisi pembebanan yang diperhitungkan.

Nn = kuat tarik nominal, yaitu nilai gaya tarik pada kondisi batas yang

diperhitungkan.

Untuk komponen yang memikul gaya tarik, kondisi batas yang

diperhitungkan adalah:

1. Kelelehan penampang (yielding), yaitu leleh pada seluruh penamapang (bruto).

Nn = 0.90 Ag fy

dimana :

Ag = luas penampang kotor

fy = tegangan leleh yang digunakan dalam desain

2. Putus (fracture), yaitu retakan atau robekan pada penampang efektif.

Nn = 0.75 Ae fu

dimana :

Ae = luas efektif penampang

fu = kekuatan (batas) tarik digunakan dalam desain

II.2.4. Komponen yang memikul gaya tekan

Komponen struktur baja yang memikul gaya tekan (sering disebut batang

tekan), harus direncanakan sedemikian rupa sehingga selalu terpenuhi hubungan :

ncu NN

dimana :

Nu = kuat tekan perlu, yaitu nilai gaya tekan akibat beban terfaktor, diambil nilai

terbesar diantara berbagai kondisi pembebanan yang diperhitungkan.

Nn = kuat tekan nominal, yaitu nilai gaya tekan terkecil dengan

memperhitungkan berbagai kondisi batas batang tekan sebagai fungsi

kondisi tekuk.

c = nilai faktor reduksi kekuatan (0.85)

Beberapa kondisi batas yang harus diperhitungkan dalam perencanaan

batang tekan, yaitu:

1. Kelelehan penampang (yielding)

2. Tekuk lokal (local buckling)

Peristiwa menekuknya elemen pelat penampang (sayap atau badan) akibat rasio

lebar–tebal yang terlalu besar. Tekuk lokal munkin terjadi sebelum

batang/kolom menekuk lentur. Oleh karena itu disyaratkan pula nilai maksimum

bagi rasio lebar-tebal pelat penampang batang tekan.

3. Tekuk lentur (flexural buckling)

Peristiwa menekuknya batang tekan (pada arah sumbu lemahnya)

secara tiba–tiba ketika terjadi ketidakstabilan. Kuat tekan nominal pada kondisi

batas ini dapat dirumuskan :

y

gcrgn

fAFAN

dimana :

a. Untuk 25.0c maka 0.1

b. untuk 0.25 < λc < 1.2 maka c67.06.1

43.1

c. untuk 2.1c maka 2

25.1 c

4. Tekuk torsi (torsional buckling)

Peristiwa ini terjadi terhadap sumbu batang sehingga menyebabkan

penampang batang tekan terputar / terpuntir. Tekuk torsi umumnya terjadi pad

konfigurasi elemen batang tertentu, seperti pada prifil siku-ganda dan profil T.

Kuat tekan nominal pada kondisi batas dirumuskan :

cltgnlt FAN

dimana :

2

crzcry

crzcrycrzcry

cltff

Hff411

H2

fff

Besaran-besaran Ag, λc, ω, fy, fclt, fcr, fcry, fcrz dan H adalah parameter-parameter

penampang.

II.2.5. Komponen yang memikul lentur

Komponen struktur baja yang memikul lentur direncanakan sedemikian

rupa sehingga memenuhi persamaan :

nru MM

dimana :

Mu = kuat lentur perlu, yaitu nilai momen lentur akibat beban terfaktor,

diambil nilai terbesar diantara berbagai kombinasi pembebanan yang

diperhitungkan.

Mn = kuat lentur nominal terkecil dari berbagai kondisi batas yang

diperhitungkan.

c = nilai faktor reduksi kekuatan (0.90)

Kondisi batas yang diperhitungkan dalam menentukan kuat lentur

nominal sebuah balok:

1. Kelelehan penampang (yielding)

2. Tekuk lokal (local buckling)

Berbeda dengan kondisi tekuk lokal pada batang tekan, bahaya tekuk

lokal pada balok yang menerima lentur terjadi di bagian pelat penampang yang

menerima tekan. Batas maksimum rasio lebar-tebal pelat badan maupun pelat

sayap akan lebih besar dibandingkan rasio untuk batang tekan.

3. Tekuk lateral–torsi (lateral torsional buckling)

Kondisi batas tekuk lateral-torsi ditinjau dengan membagi jenis balok

menurut panjang bentang yang tak terkekang secara lateral Lb dan menghasilkan

kurva daerah kiat lentur nominal Mn.

Kondisi plastik sempurna (profil I)

yxpn fS12.1MM

Kondisi tekuk inelastik (profil I)

pwy

2

ybcrn MIIL

EGJEI

LCMM

dimana :

Mp = momen lentur plastis,yang menyebabkan seluruh penampang

mengalami leleh

Cb = faktor yang ditentukan oleh distribusi momen sepanjang bentang

yang ditinjau

Mr = Sx ( fy – fr )

y

ypf

Er76.1L

2

L2

ry

1

yr fX11ff

XfL

2

EGJA

SX

x

1

y

wx

I

I

GJ

SX

2

2 4

dimana :

ry = jari – jari girasi penampang terhadap sumbu lemah = E

I y

Iy = momen inersia penampang

E = modulus elastisitas penampang

fy = tegangan leleh penampang

fr = tegangan sisa pada penampang

Sx = modulus penampang elastik arah sumbu x

G = modulus geser bahan = 12

E

υ = Poisson’s ratio

J = momen inersia polar / konstanta puntir torsi

Iw = momen inersia pilin (warping) / konstanta puntir lengkung

Pemasangan penopang lateral dengan jarak Lb yang semakin pendek

akan meningkatkan nilai Mn sesuai dengan kurva tersebut. Pada bentang

yang sangat pendek, nilai kuat lentur nominal dapat mencapai momen lastis

penampang Mp, yang lebih besar daripada momen leleh My.

II.2.6. Komponen yang memikul kombinasi gaya aksial dan lentur

Komponen struktur yang memikul kombinasi gaya aksial dan lentur

harus direncanakan untuk memenuhi hubungan sebagai berikut :

Untuk 0.1M

M

M

M

9

8

N

Nmaka2.0

N

N

nyf

uy

nxf

ux

nc/t

u

nc/t

u

Untuk 0.1M

M

M

M

N

Nmaka2.0

N

N

nyf

uy

nxf

ux

nc/t

u

nc/t

u

Pengaruh orde kedua diperhitungkan dalam perencanaan kolom yang

memikul momen lentur dan aksial tekan dengan rumusan :

ltsntbu MMM

dimana :

Mnt = momen lentur akibat beban gravitasi terfaktor dengan mengasumsikan

tidak terjadi goyangan/perpindahan horisontal pada ujung-ujung kolom.

Mlt = momen lentur akibat beban lateral terfaktor dan/atau goyangan horisontal

pada kolom yang bergoyang.

δb = faktor amplifikasi momen akibat kelengkungan kolom, dihitung dari

persamaan :

1

N

N1

C

crb

u

m

b

dimana :

Nu = gaya aksial terfaktor pada kolom

Ncrb = beban kritis elastik kolom yang dihitung dengan faktor panjang tekuk, k=1

dan kelangsingan (L/r) dalam arah lenturnya.

Cm = faktor modifikasi momen akibat pengaruh distribusi momen yang tak

seragam.

δs = faktor amplifikasi momen akibat goyangan lantai, dapat dihitung melalui

dua persamaan alternatif :

1

LH

N1

1

ohu

s

atau :

crs

u

s

N

N1

1

dimana :

Σ Nu = jumlah gaya aksial tekan terfaktor akibat beban gravitasi dari seluruh

kolom pada satu tingkat struktur yang ditinjau.

Ncrs = beban kritis elastik kolom yang dihitung dengan harga sebenarnya dari

faktor panjang tekuk (k) dan kelangsingan (L/r) kolom dalam arah

lenturnya.

Δoh = simpangan horizontal antar lantai dari tingkat yang ditinjau

Σ H = jumlah gaya horizontal yang menyebabkan goyangan sebesar Δoh pada

tingkat yang ditinjau.

L = tinggi kolom pada tingkat yang ditinjau

II.2.7. Batas - Batas Lendutan

Batas-batas lendutan untuk keadaan kemapuan layan batas harus sesuai

dengan struktur, fungsi penggunaan, sifat pembebanan ,serta elemen-elemen yang

didukung oleh struktur tersebut.batas lendutan maksimum diberikan dalam tabel.

Tabel Batas Lendutan Maksimum

Komponenstruktur dengan beban tidak terfaktor Beban tetap Beban sementara

Balok pemikul dinding atau finishing yang getas L/360 -

Kolom biasa L/240 -

Kolom dengan analisis orde pertama saja h/500 h/200

Kolom dengan analisis orde dua h/300 h/200

dimana : L = panjang bentang

h = tinggi tingkat,beban tetap adalah beban mati dan beban sementara

meliputi beban gempa atau beban angin

BAB III

METODOLOGI

III.1. Metodologi Perencanaan

Secara umum proses pengerjaan perancangan struktur ini dalam bentuk flow

chart berikut ini :

Data-data : Lay out bangunan Mutu bahan struktur Parameter tanah

Preliminary Desain Dimensi Balok Dimensi Kolom Dimensi Plat

Tidak

MULAI

SELESAI

Perhitungan Dimensi dan Penulangan Pondasi

Analisa Struktur Gedung dengan ETABS V9.5.0

Hitung Sambungan (Baut dan las)

Kontrol balok dan kolom

Ya

III.2. Langkah – Langkah Perencanaan

I. Soal – Data-data perencanan .

II. Perencanaan Awal (Preliminary Design) .

II.1 Merencanakan dan Menghitung Dimensi Balok .

II.2 Merencanakan dan Menghitung Tebal Pelat Lantai dan Atap Beton .

II.3 Merencanakan dan Menghitung Dimensi Kolom .

III. Perencanaan Penulangan Pelat .

IV. Perhitungan Perencanaan .

IV.1 Perhitungan Pembebanan Struktur Utama

IV.2 Pengecekan Ada / Tidaknya Pengaruh Torsi .

IV.2.1 Perhitungan Pusat Kekakuan .

IV.2.2 Perhitungan Pusat Massa .

IV.2.3 Pengecekan Torsi .

IV.3 Analisa Struktur (Dengan ETABS)

IV.4 Rekapitulasi Gaya Dalam Balok dan Kolom .

IV.5 Perencanaan Balok dan Kolom .

IV.5.1 Perencanaan Balok .

IV.5.2 Perencanaan Kolom .

IV.5.3 Perencanaan Geser Pada Balok .

IV.5.4 Perencanaan Geser Pada Kolom .

IV.5.5 Pendetailan Khusus untuk tulangan Balok dan Kolom .

IV.5 Perencanaan Pondasi

V. Gambar Design .

III. 3. Langkah – Langkah Pemodelan Struktur dengan ETABS ver.9

1. Langkah pertama adalah kita memodelkan struktur yang akan kita hitung. Pastikan

satuan yang dipakai telah benar dengan cara mengecek pada sudut kanan bawah

satuan yang tampil.

2. Selanjutnya adalah mengatur terlebih dahulu grid dan disesuaikan dengan model

struktur yang akan kita modelkan. Isilah nilai-nilai tersebut dibawah ini.

3. Mendefinisikan material, dalam hal ini kita gunakan matrial baja dan beton. Klik menu

Define – Material Properties – pilih STEEL – klik Modify/Show Material. Kemudian

isilah data-data material baja yang akan digunakan meliputi massa jenis (Mass per

Unit Volume), berat jenis (Weight per unit volume), modulus elastisitas (Modulus Of

Elasticity), poisson rasio (Poisson Ratio), Koefisien muai bahan (Coeff of Thermal

Expansion), tegangan leleh minimum (Minimum Yield Stress,Fy), Kuat tarik Ultimat

minimum (Minimum Tensile Strength,Fu) dan biaya per unit berat (Cost per unit

weight). Setelah semua parameter telah diisi klik OK – OK.

Jumlah tingkat

Tinggi tingkat

Tinggi lantai dasar

Jumlah grid arah X

Jumlah grid arah Y

Spasi grid arah X

Spasi grid arah Y

Untuk material beton pilih CONC – Modify/Show Material – dan isilah parameter-

parameter untuk material beton meliputi massa jenis (Mass per Unit Volume), berat

jenis (Weight per unit volume), modulus elastisitas (Modulus Of Elasticity), poisson

rasio (Poisson Ratio), Koefisien muai bahan (Coeff of Thermal Expansion), kuat tekan

beton (Specified Conc Comp Strength,f’c), tegangan leleh tulangan lentur (Bending

Reinf. Yield Stress,fy), tengangan leleh tulangan geser (Shear Reinf. Yield Sterss,fys).

4. Mendefinisikan penampang yang akan kita gunakan pada struktur. Klik menu Define –

Frame Section – pilih Add SD Section untuk membuat penapang komposit (gabungan

antara baja dan beton), kemudian gambarkan model penampang pada SD designer.

5. Untuk kolom pilih Add I/Wide Flanges kemudian isi parameter penampang seperti

contoh berikut ini (Satuan dalam meter).

Sumbu netral komposit

berada sedikit diatas profil

(pada perhitungan manual

di peroleh 35,05 cm dari

dasar profil atau 0,05 cm

dari dasar plat beton)

6. Untuk plat pilih Define – Wall/Slab/Deck Section…. – Add New Deck kemudian isi

parameter yang sesuai dengan penampang plat yang akan digunakan.

7. Langkah selanjutnya adalah membuat gambar struktur pada grid-grid yang telah kita

buat pada langkah 1 dan 2, dengan memilih profil yang akan kita pakai pada member

yang bersangkutan sehingga struktur terbentuk secara lengkap. Seperti tampak pada

gambar berikut ini.

8. Ada beberapa kolom yang harus kita putar untuk memberikan keseimbangan antara

sumbu lemah dan sumbu kuat pada struktur. Caranya adalah pilih terlebih dahulu

kolom yang akan kita putar kemudian klik Assign – Frame/Line – Local Axes –

kemudian isi pada Angle = 90, artinya profil tersebut diputar 900 berlawanan arah

jarum jam (aturan tangan kanan).

9. Setelah profil kolom diputar maka struktur telah selasai dibuat, dan tampak seperti

gambar berikut ini :

Untuk melihat tampilan 3D dapat dilakukan dengan klik menu View – Create

OpenGL View tetapi sebelumnya pada Set Display Option beri tanda centang pada

Object Fill, Object Edge dan Extrussion maka akan tampil seperti gambar berikut ini:

Tampak 3D

Tampak Atas

10. Langkah selanjutnya adalah mendefinisikan beban, kombinasi beban dan respon

spectrum gempa yang dalam kasus ini bangunan berada di wilayah gempa 2 dengan

jenis tanah sedang.

Grafik wilayah gempa 2, tanah sedang.

Mendefenisikan respon spektrum

Defenisi beban respon spectrum arah X.

Defenisi beban respon spectrum arah Y.

11. Langkah selanjutnya adalah memasukkan beban-beban yang akan diterapkan pada

struktur dengan cara pilih terlebih dahulu plat kemudian Assign – Shell/Area load –

Uniform… - pilih beban DEAD pada Load Case Name – dan isi pada Load = 93

(satuan dalam kg-m) kemudian klik OK. Sama halnya dengan beban hidup hanya

saja pada Load Case Name ganti LIVE dan isi 250 (satuan dalam kg-m) pada Load

dan klik OK.

12. Langkah selanjutnya adalah melakukan analisis struktur. Klik Analyze – Run Analysis,

pastikan tidak ada “Warning!!!” pada teks run-nya.

13. Carilah gaya-gaya maksimum pada tiap lantai dan masukkan dalam perhitungan

manual untuk mengecek apakah profil yang kita pilih telah memenuhi persyaratan

atau tidak.

BAB V

KESIMPULAN

Seluruh struktur dapat dikerjakan dengan menggunakan Aplikasi yang

sangat membantu dalam pengerjaannya.

Balok menggunakan baja profil H 350x175 untuk balok tengah dan H

300x150 untuk balok tepi.

Dari perhitungan Plat didapat tebal plat sebesar 12 cm, dan

menggunakan tulangan Φ12 – 100 pada arah X dan arah Y.

Kolom menggunakan baja profil H 400x400.

Pondasi poer untuk kolom tengah berukuran 200x200x60cm, dan untuk

kolom tepi 175x175x50cm.