Analisa Struktur Dan Manajemen Konstruksi

Studi Kasus

Menghitung optimasi analisa pemodelan struktur untuk Gedung Parkir  dan Jembatan berdasarkan parameter SNI. 

Soal :

Sebuah  gedung parkir sebagai bagian  dari komplek  perniagaan  akan  dibangun  di kota  Bandung. Komponen

struktur direncanakan menggunakan material beton bertulang dengan spesifikasi sebagai berikut.

Beton

Kuat desak beton fc’ = 25 Mpa atau K-300

Modulus elastisitas beton Ec = 4700 √fc’ = 23500 Mpa

Poisson ratio beton ν_c = 0,2

Berat jenis beton, λ_c = 2400 kg/m³

Baja Tulangan

Tulangan longitudinal, BJTD 40 (ulir) fy = 400 Mpa 

Tulangan transversal/sengkang, BJTP 24 (polos) fys = 240 Mpa

Poisson ratio baja ν_s = 0,3

Berat jenis baja λ_s= 7850 kg/m³

Penentuan Dimensi Elemen Struktur

a. Balok Induk

Balok merupakan elemen struktur pemikul momen yang berfungsi mentransfer beban dari pelat ke kolom. Dimensi tinggi balok induk ditentukan berdasarkan rule of thumb sebagai berikut :  Untuk bentang antar kolom 8 m, maka tinggi balok induk = 8000 mm/12 = 666,67 ~ 700 mm. Lebar balok diambil= h/2 = 700 mm/2 = 350 mm. B1-350x700 mm.

b. Balok Anak

Dimensi tinggi balok anak ditentukan berdasarkan rule of thumb sebagai berikut :

Untuk bentang antar balok induk 8 m, maka tinggi balok anak = 8000 mm/16 = 500 mm. Lebar balok diambil = h/2 = 500 mm/2 = 350 mm. B2-250x500 mm 

c. Sloof

Sebagai pengikat struktur diatas tanah digunakan sloof SL1-300x600 dan SL2-250x500. Sloof ini

diharapkan dapat menahan beban dinding diatasnya serta meningkatkan kekuatan serta kekakuan lentur pondasi.

d. Pelat

Pelat yang digunakan merupakan pelat dua arah. Pelat dua arah memiliki kelebihan diantaranya dalam hal kekakuan lantai yang lebih besar dalam dua arah pembebanan gempa. Meskipun begitu, perencana struktur juga biasa menggunakan tipe pelat satu arah untuk menghemat volume tulangan dalam arah tertentu.

Dimensi pelat ditentukan berdasarkan rule of thumb sebagai berikut :

Untuk bentang pelat diantara pendukungnya sebesar 4 m, maka tebal pelat = 4000 mm/30 = 130 mm~150 mm. PL1-150 mm

Pelat atap diasumsikan memiliki beban yang lebih ringan daripada pelat lantai. Tinggi pelat atap dimabil sebagai PL2-120 mm. 

e. Kolom

Kolom merupakan elemen vertikal yang menerima transfer beban dari pelat dan balok, kemudian meneruskannya ke tanah melalui kontruksi pondasi. Gaya aksial yang bekerja pada kolom dikondisikan memiliki nilai >> 0.1 Ag fc’ . Perkiraan gaya aksial kolom dapat diperoleh dari hasil running analysis software SAP 2000 dengan dimensi kolom yang diasumsikan terlebih dahulu.

Kriteria Pembebanan

Pembebanan yang digunakan dalam melakukan analisis struktur sesuai dengan kriteria desain. Beban-beban ini sesuai dengan Pedoman Pembebanan Indonesia untuk rumah dan gedung (SKBI-1987) dan fungsi dari masing masing elemen struktur

a. Beban Sendiri (Self Weight Load, SW)

Berat sendiri adalah berat sendiri elemen struktur yaitu balok, kolom, dan pelat yang menggunakan material beton bertulang biasa. Namun berat sendiri ini belum termasuk beban partisi/tembok dan beban mati tambahan lainnya. Proses perhitungan otomatis berat sendiri struktur dapat dilakukan oleh software SAP 2000.

b. Beban Mati Tambahan (Super Imposed Dead Load, SIDL)

Komponen gedung yang diperhitungkan sebagai beban mati tambahan adalah beban partisi/tembok, finishing, ducting, lighting, ceiling dan mechanical electrical. Beban SIDL selain beban tembok diambil sebesar:

Lantai Dasar – Lantai 2 : 150 kg/m2

Lantai Atap : 100 kg/m2

Pada perimeter gedung parkir terdapat dinding setinggi 1 m dengan material beton bertulang. Pada pemodelan struktur menggunakan software SAP 2000 , beban dinding diaplikasikan sebagai beban garis pada balok. Berat jenis beton = 2400 kg/m3 dan tebal dinding diasumsikan sebesar 15 cm. Beban dinding dapat dihitung sebagai 1 m x 0.15 m x 2400 kg/m3 = 360 kg/m.

c. Beban Hidup (Live Load, LL)

Beban hidup tiap lantai disesuaikan dengan fungsi dan peruntukannya. Berdasarkan peraturan yang digunakan, maka beban hidup diambil sebagai berikut :

Lantai Dasar – Lantai 2 : 400 kg/m2

Lantai Atap : 100 kg/m2

Beban Gempa (Earthquake, E)

Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6 wilayah gempa dimana wilayah gempa 1 adalah wilayah dengan kegempaan paling rendah dan wilayah gempa 6 dengan kegempaan paling tinggi.

Pembagian wilayah ini didasarkan atas percepatan puncak batuan dasar akibat pengaruh Gempa Rencana dengan perioda ulang 500 tahun. Kota Bandung termasuk dalam wilayah gempa 4.

Percepatan puncak muka tanah untuk wilayah gempa 4 untuk masing-masing jenis tanah ditunjukkan dalam table berikut ini.

Tingkat kepentingan suatu struktur terhadap bahaya gempa dapat berbeda-beda tergantung pada fungsinya. Oleh karena itu, semakin penting struktur tersebut maka semakin besar perlindungan yang harus diberikan.

Faktor Keutamaan (I) dipakai untuk memperbesar beban gempa rencana agar struktur mampu

memikul beban gempa dengan periode lebih panjang atau dengan kata lain dengan tingkat kerusakan yang lebih kecil.

Deskripsi Analisa Struktur Bangunan

Pelatihan yang diselenggarakan oleh Megatama ini menawarkan materi-materi yang mencakup pemahaman penggunaan software serta teori-teori yang dirangkum dari kuliah maupun pekerjaan aplikatif. Pelatihan ini lebih banyak diorientasikan secara langsung untuk mengerjakan proyek-proyek bangunan sipil seperti mendesain gedung, jembatan dan pondasi. Diharapkan para peserta sudah memahami secara komprehensif dan sistematis langkah-langkah yang diperlukan untuk memecahkan permasalahan teknik sipil.

Software teknik sipil bukanlah yang utama dalam pelatihan ini, karena software hanyalah tools untuk membantu penggunanya mengerjakan pekerjaan desain struktur bangunan. Software yang diajarkan tidak hanya SAP2000 tapi juga ETABS karena menyangkut studi kasus yang kedua software memiliki kelebihan di dalamnya. Materi utama dalam pelatihan ini adalah sistematika pengerjaan desain struktur bangunan teknik sipil yang tertera dalam materi pelatihan di bawah ini.

TUJUAN :

1.      Para peserta memahami secara komprehensif kegunaan software teknik sipil terutama SAP2000 dan ETABS, tidak hanya perintah-perintahnya saja.

2.      Memahami aplikasi teori-teori teknik sipil seperti properti material beton dan baja serta peraturan LRFD dan ACI maupun penggunaanya dalam software teknik sipil.

3.      Mengetahui langkah-langkah analisis dan desain struktur bangunan sipil seperti gedung, jembatan 

4.      Mengetahui langkah-langkah pembebanan dari perhitungannya sampai aplikasi pada model struktur dalam software SAP2000 atau ETABS. Tipe beban yang akan diajarkan adalah perhitungan beban gempa (statis dan dinamis), beban angin, beban bergerak di atas jembatan seperti beban hidup dan beban truk, beban yang bekerja pada pondasi serta daya dukungnya, dan lain-lain.

5.      Tidak semua jenis struktur dapat didesain oleh software SAP2000 dan ETABS Pelatihan ini akan memberikan pengetahuan tentang penggunaan output yang diperoleh dari kedua software tersebut untuk mendesain struktur bangunan yang tidak diakomodasi oleh keduanya seperti pelat lantai, pondasi, shear connector, dll.

ANALISA STRUKTUR - SAP 2000

BAB 1 PENDAHULUAN

Fasilitas yang disediakan SAP 2000 antara lain adalah kemampuan untuk mendesain model struktur dari yang paling sederhana sampai yang rumit seperti frame 2D, portal 3D, beban bergerak, analisis dinamis dan sebagianya.

Secara garis besar, perancangan model struktur frame dengan menggunakan SAP 2000 melalui 7 tahapan:

1. Menentukan geometri model struktur
2. Mendefinisikan data-data
3. Menempatkan data-data yang telah didefinisikan ke model struktur
4. Memeriksa input data
5. Analisis mekanika teknik
6. Pendesaianan struktur baja dan beton sesuai aturan yang ada
7. Modifikasi Struktur / ReDesign

1

BAB 2 STRUKTUR BALOK DUA TUMPUAN SEDERHANA

Balok Dua Tumpuan sederhana (Gb.2.1) bentang 4.5 m mempunyai penampang berbentuk persegi, yang memikul beban merata dan beban terpusat terfaktor (dianggap berat sendiri sudah termasuk dalam spesifikasi beban yang diberikan). Jika digunakan mutu beton f’c 28 MPa dan mutu baja tulangan fy 400 MPa (lentur) dan fy 240 MPa (sengkang).

Tugas :

Desain penulangan menurut SNI 03-2847-2002, berdasarkan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung dengan bantuan program SAP 2000.

Jawab :

1. Aktifkan program SAP 2000, tetapkan Unit Satuan, yaitu kN-m.

2. Susun geometri, misalnya dengan template yang telah disediakan dan dimodifikasi sesuai dengan model yang diinginkan,

3. Melengkapi data geometri dengan data material (SAP 2000 menyediakan pilihan material yaitu alumunium, baja, dan beton. Untuk mendefinisikan jenis material yang lain seperti kayu, dan lain-lain, kita perlu medefinisikannya secara manual) dan penampang, karena unit satuan yang digunakan kN-m sedangkan parameter material dalam MPa maka dalam memasukkan parameter tersebut unit satuannya diubah terlebih dahulu dengan N-mm.

4. Pemodelan

Untuk menggambar dapat menggunakan perintah Draw – Draw frame/cable atau dengan bantuan Toolbar. Karena model yang akan digunakan adalah berasal dari template maka kita hanya tinggal mengganti frame yang sudah ada dengan frame yang akan digunakan. 

5. Susun data pembebanan

Beban yang diberikan dalam problem perencanaan di atas sudah dalam bentuk beban terfaktor, selain itu berat sendiri sudah dimasukkan dalam parameter beban yang diberikan.

6. Analisa Struktur Balok Dua Tumpuan Sederhana.

Jika geometri, material, penampang dan pembebanan sudah diberikan maka selanjutnya dapat dilakukan analisa struktur, dilakukan melalui menu: Analyze – Set Analysis Options klik X-Z plane (karena hanya 2 dimensi). Lalu  Analyze – Run (gb.2.13).

7. Desain Penampang Balok Dua Tumpuan Sederhana.

Jika proses berjalan baik (dapat ditampilkan Diagram Gaya Geser dan Bending Moment) maka proses desain penampang dapat dimulai.

Jika tombol Summary  digunakan maka akan ditampilkan hitungan perancangan penampang pada element yang sedang dipilih secara lebih detail (lihat gambar dibawah).

 
Dari data-data diatas dapat dilihat bahwa tulangan longitudinal yang dibutuhkan adalah 542,962 mm². Dan kebutuhan tulangan geser adalah0.503 mm²/mm = 503 mm²/m (didaerah tumpuan).

Jadi jika kita akan mengunakan tulangan longitudinal dengan D-16 (luas tulangan = 200,1 mm²) dibutuhkan sekitar 3 buah tulangan (542,962 mm²/200,1 mm²) didaerah lapangan. Dan jika kita akan menggunakan tulangan geser φ-10 (luas tulangan = 78,5 mm²) dibutuhkan sekitar 7 buah sengkang dalam setiap 1 meternya (503 mm²/m /78,5 mm²). Spasi tulangan gesernya adalah ≈ 150 mm (tumpuan). (Jumlah tulangan geser (7) /1000 mm). Konfigurasi tulangan dapat dilihat pada gambar dibawah.

BAB 3 STRUKTUR PORTAL 2-D SEDERHANA

Struktur portal sederhana (Gb.3.1) bentang 6 m dan tinggi 3 m mempunyai penampang berbentuk persegi, yang memikul beban hidup merata. Jika digunakan mutu beton f’c 28 MPa dan mutu baja tulangan fy 400 MPa (lentur) dan fy 240 MPa (sengkang).

Tugas : Desain penulangan balok dan kolom menurut SNI 03-2847-2002,Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedungdengan bantuan program SAP 2000.

Jawab :

1. Aktifkan program SAP 2000, tetapkan Unit Satuan, yaitu N-m.

2. Susun geometri, misalnya dengan template yang telah disediakan dan dimodifikasi sesuai dengan model yang diinginkan.

3. Melengkapi data geometri dengan data material dan penampang, karena unit satuan yang digunakan N-m sedangkan parameter material dalam MPa maka dalam memasukkan parameter tersebut unit satuannya diubah terlebih dahulu dengan N-mm.

4. Pemodelan

Untuk menggambar dapat menggunakan perintah Draw – Draw frame/cable atau dengan bantuan Toolbar . Karena model yang akan digunakan adalah berasal dari template maka kita hanya tinggal mengganti frame yang sudah ada dengan frame yang akan digunakan

5. Susun data pembebanan.

Beban yang diberikan dalam problem perencanaan di atas yaitu beban hidup dan bukan merupakan beban terfaktor, selain itu berat sendiri sudah dimasukkan dalam parameter beban yang diberikan.

6. Analisa Struktur Balok Dua Tumpuan Sederhana.

Jika geometri, material, penampang dan pembebanan sudah diberikan maka selanjutnya dapat dilakukan analisa struktur, dilakukan melalui menu:Analyze – Set Analysis Options klik X-Z plane (karena hanya 2 dimensi).Lalu  Analyze – Run (gb.3.12). Untuk mengetahui deformasi (Display – Show Deformed Shape), gaya-momen pada batang (Display – Show Member Forces/Stress Diagram – Frame/Pier/Sprandel Forces) serta reaksi tumpuan yang terjadi Analisa struktur (Display – Show Member Forces/Stress Diagram – Support/Spring Reactions).

7. Desain Penampang Portal Sederhana.

Jika proses berjalan baik (dapat ditampilkan Diagram Gaya Geser dan Bending Moment) maka proses desain penampang dapat dimulai.

Dari data diatas dapat dilihat bahwa tulangan longitudinal balok yang dibutuhkan adalah 578,89 mm² untuk tulangan lapangan dan 466,85 mm²untuk tulangan tumpuan dan kebutuhan tulangan geser yang dibutuhkan adalah 0,503 mm²/mm. Sedangkan kebutuhan tulangan longitudinal kolom adalah 1225 mm² dan kebutuhan tulangan gesernya adalah 0 mm²/mm (tidak perlu geser). Sehingga konfigurasi tulangan dapat dilihat pada gambar berikut

BAB 4 STRUKTUR KUDA-KUDA SEDERHANA

Struktur kuda-kuda sederhana (Gb.4.1) panjang bentang 10 m dan tinggi 3 m mempunyai penampang berbentuk siku / Equal Angle (profil baja), yang memikul beban hidup merata, dan beban angin.

Tugas :

Jika digunakan mutu baja fy 240 MPa dan fu 370 MPa (lentur), desain kuda-kuda tersebut dengan memilih profil baja yang paling optimum dengan bantuan program SAP 2000.

 Jawab :

 1. Aktifkan program SAP 2000, tetapkan Unit Satuan, yaitu KN-m.

2. Susun geometri, misalnya dengan template yang telah disediakan dan dimodifikasi sesuai dengan model yang diinginkan.

3. Melengkapi data geometri dengan data material dan penampang, karena unit satuan yang digunakan KN-m sedangkan parameter material dalam MPa maka dalam memasukkan parameter tersebut unit satuannya diubah terlebih dahulu dengan N-mm.

4. Pemodelan

Untuk menggambar dapat menggunakan perintah Draw – Draw Frame/Cable atau dengan bantuan Toolbar. 

5. Susun data pembebanan.

Beban yang diberikan dalam problem perencanaan di atas yaitu beban hidup dan bukan merupakan beban terfaktor, selain itu berat sendiri sudah dimasukkan dalam parameter beban yang diberikan.

 

BAB 5 STRUKTUR JEMBATAN SEDERHANA

Struktur jembatan sederhana (Gb.5.1) panjang bentang 10 m dan tinggi 5 m mempunyai penampang berbentuk double siku / double Angle (profil baja), yang memikul beban hidup merata, dan beban angin. Jika digunakan mutu beton fc’ 28 Mpa (untuk pelat) dan mutu baja fy 240 MPa dan fu 370 MPa (lentur).

Tugas : desain jembatan tersebut dengan memilih profil baja yang paling optimum dengan bantuan program SAP 2000.

 Jawab : 

1. Aktifkan program SAP 2000, tetapkan Unit Satuan, yaitu KN-m.

2. Susun geometri, misalnya dengan template yang telah disediakan dan dimodifikasi sesuai dengan model yang diinginkan.

3. Melengkapi data geometri dengan data material dan penampang, karena unit satuan yang digunakan KN-m sedangkan parameter material dalam MPa maka dalam memasukkan parameter tersebut unit satuannya diubah terlebih dahulu dengan N-mm.

4. Pemodelan

Untuk menggambar dapat menggunakan perintah Draw – Draw Frame/Cable atau dengan bantuan Toolbar.

6. Analisa Struktur Balok Dua Tumpuan Sederhana.

Jika geometri, material, penampang dan pembebanan sudah diberikan maka selanjutnya dapat dilakukan analisa struktur, dilakukan melalui menu: Analyze – Set Analysis Options klik Space Truss. Lalu Analyze – Run (gb.3.15). Untuk mengetahui deformasi (Display – Show Deformed Shape), gaya-momen pada batang (Display – Show Member Forces/Stress Diagram – Frame/Pier/Sprandel Forces) serta reaksi tumpuan yang terjadi Analisa struktur (Display – Show Member Forces/Stress Diagram – Support/Spring Reactions).

7. Desain Penampang Struktur jembatan Sederhana.

Jika proses berjalan baik (dapat ditampilkan Diagram Gaya Geser dan Bending Moment) maka proses desain penampang dapat dimulai.

BAB 6 LATIHAN SOAL

Balok dengan panjang antar bentang 5 m mempunyai penampang berbentuk persegi (250/400), yang memikul beban merata (jenis beban live load) 100 KN/m Jika digunakan mutu beton f’c 20 MPa dan mutu baja tulangan fy 400 MPa (lentur) dan fy 240 MPa (sengkang), desain penulangan menurut SNI 03-2847-2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung dengan bantuan program SAP 2000.

Portal 3-D dengan jarak antar bentang 5 m dan tinggi tiap lantai 3m, memikul beban sebagai berikut:

·         Beban hidup       : 250 Kg/m²

·         Beban SIDL        : 100 kg/m²

Jika digunakan mutu beton f’c 30 MPa dan mutu baja tulangan fy 400 MPa (lentur) dan fy 240 MPa (sengkang), desain dan rencanakan balok dan kolom serta penulangan menurut SNI 03-2847-2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung dengan bantuan program SAP 2000.

Perancangan Struktur Beton Bertulang-ETABS

Pada Modul ETABS ini siswa akan diajarkan bagaimana cara mendesain suatu gedung dengan diberikan suatu permasalahan (Studi Kasus). Diharapkan dengan cara mendesain ini siswa dapat mempelajari cara analisa struktur menggunakan program ETABS. Sebelumnya akan dijelaskan bagaimana program ETABS menganalisa struktur dengan system beton bertulang.

STUDI KASUS : Bangunan Perkantoran 3 Lantai

1.   Pendahuluan

1.1        Deskripsi Singkat Bangunan

Bangunan yang akan didesain pada kali ini adalah bangunan perkantoran 3 lantai yang berlokasi di Bandung. Tinggi tiap lantai bangunan ini adalah 3,5 m untuk lantai dasar dan 3 m untuk lantai tipikal, serta untuk rumah kepala tangga adalah 2,5 m. Jarak antar kolom dan panjang bentang balok dapat dilihat pada gambar denah bangunan.

Material bangunan yang digunakan untuk seluruh balok, kolom, serta pelat adalah menggunakan sistem beton bertulang.

1.2        Denah Bangunan

Denah bangunan yang akan didesain digambarkan sebagai berikut: 

1.3        Bagian Struktur yang Didesain

Struktur yang didesain yaitu struktur bagian atas. Struktur bagian atas terdiri dari perencanaan kolom, balok, dan pelat.

1.4 Mutu Bahan

Mutu bahan yang digunakan terdiri dari:

• Mutu tulangan baja  ulir Þ fy = 400 MPa
• Mutu tulangan baja polos Þ fy = 240 MPa
• Mutu beton Þ f’c= 30 Mpa

1.5 Peraturan yang Digunakan  

Peraturan yang digunakan dalam mendesain keseluruhan struktur terdiri dari :

• Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung SKBI-1.3.53.1987
• Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2003)
• Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002)

2.   Preliminary Design

Perencanaan awal ini meliputi perencanaan awal dimensi balok, dimensi kolom, dan dimensi pelat. Berikut akan ditampilkan contoh perhitungan perencanaan awal untuk dimensi, balok, kolom, dan pelat.

2.1. Perencanaan Awal Dimensi Balok

Tinggi minimum balok (h) diperoleh dengan mengikuti peraturan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5 mengenai tinggi minimum balok dan pelat yang diizinkan. Peraturan dapat dilihat melalui tabel 1. Estimasi tinggi minimum balok diperoleh dengan rumus:

h = L / 12

dimana,

h = tinggi balok (mm)

L = panjang bentang (mm)

Sedangkan estimasi lebar balok diperoleh dengan rumus:

b = h / 12

Untuk mempermudah, perhitungan dimensi balok dilakukan secara tabelaris dengan bantuan microsoft excell.

2.2. Perencanaan Awal Dimensi Pelat

Tebal minimum pelat harus memenuhi ketentuan-ketentuan sebagai berikut :

1. Menurut PBI tahun 1971

Tebal pelat lantai minimum = 12 cm

2. Menurut SK SNI 1991.
3. Tebal pelat yang diambil adalah 12 cm

3.   Pembebanan

Pembebanan yang dimaksudkan pada bangunan perkantoran 3 lantai  ini adalah beban-beban yang akan dipikul oleh struktur bangunan. Pembebanan dilakukan berdasarkan Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung SKBI-1.3.53.1987 dan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2003).

3.1 Beban Mati (DL)

Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap. Beban mati ini bergantung pada berat jenis material bangunan.

Beban mati pada struktur bangunan ini terdiri dari :

a. Berat sendiri beton                 = 2400 kg/m³

Beban mati yang dipikul dapat dirincikan sebagai berikut :

      3.1.1Pelat Lantai dan Pelat Atap

Beban mati yang diperhitungkan untuk dipikul oleh pelat pada setiap lantai dan atap terdiri dari:

^-            Berat sendiri pelat     = 0.12 x 2400                  = 288 kg/m² 

3.1.2 Balok

   Beban mati  yang diperhitungkan untuk dipikul oleh balok meliputi:

-          Berat sendiri pelat     =  288  kg/m²

-          Berat sendiri balok     = 2400 kg/m²

      3.1.2 Kolom

   Beban mati  yang diperhitungkan untuk dipikul oleh kolom meliputi:

-          Berat sendiri pelat     = 288   kg/m²

-          Berat sendiri balok     = 2400 kg/m³

-          Berat sendiri kolom    = 2400 kg/m³

3.2 Beban Mati Super Imposed ( SDL )

Beban Mati Super Impose dapat didefinisikan sebagai beban mati tambahan . Beban mati super imposed pada struktur bangunan ini terdiri dari beban keramik, spesi, plafond, mekanikal dan elektrikal (ME), dan dinding bata.

Beban mati super imposed yang dipikul dapat dirincikan sebagi berikut :

3.2.1 Pelat Lantai

   Pembebanan yang diperhitungkan untuk dipikul oleh pelat lantai terdiri dari:

   -    Beban rangka + plafond      = 11+7                            = 18,00 kg/m²

   -    Pasir tebal 3 cm                 = 0.04x1800                    = 54,00 kg/m²

   -    Adukan semen 2 cm  = 0.02x2100           = 42,00 kg/m²

   -    Keramik 6 mm          = 0.6x24                = 14,40 kg/m²

   -    Beban M dan E                                                = 15,00 kg/m²

   Total qSDL pada pelat lantai                        = 143.40 kg/m²

                                                                   ≈ 150 kg/m²

3.2.2    Pelat Atap

   Pembebanan yang diperhitungkan untuk dipikul oleh pelat atap terdiri dari:

   -    Beban rangka + plafond      = 11+7                  = 18,00 kg/m²

   -    Adukan semen 2.5 cm                             = 0.025x2100        = 52,50 kg/m²

   -    Beban M dan E                                                          = 15,00 kg/m²

   Total qSDL pada pelat atap                                             = 85,50 kg/m²

                                                                             ≈ 100 kg/m²

3.2.3    Balok

   Pembebanan yang diperhitungkan untuk dipikul oleh balok terdiri dari:

   -     qSDL pada pelat lantai untuk balok tiap lantai   =150 kg/m²

-          qSDLpada  pelat atap untuk balok atap               = 100 kg/m²

-          Dinding ½ bata                                               = 250,00 kg/m²

3.2.4    Kolom

   Pembebanan yang diperhitungkan untuk dipikul oleh kolom meliputi:

-          qSDL pada pelat lantai untuk kolom tiap lantai    = 150 kg/m²

-          qSDLpada  pelat atap untuk kolom paling atas    = 100 kg/m²

-          Dinding ½ bata                                               = 250,00 kg/m²

3.2.5    Tangga

   Pembebanan yang diperhitungkan terhadap tangga  terdiri dari:

   -    Adukan semen 2.5 cm         = 0.025x2100        = 52,50 kg/m²

   -    Keramik 6 mm          = 0.6x24      = 14,40 kg/m²

   Total qSDL pada tangga                              = 66,90 kg/m²

3.3        Beban Hidup ( LL )

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung, dan kedalamnya termasuk beban-beban pada lanatai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan pada lanatai dan atap tersebut. Khusus pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan.

Beban hidup yang dipikul dapat dirincikan sebagi berikut :

3.3.1 Pelat Lantai

Pembebanan yang diperhitungkan terhadap perencanaan pelat terdiri dari:

-    Beban hidup = 250 kg/m²

  

3.3.2  Pelat Atap

Pembebanan yang diperhitungkan terhadap perencanaan pelat terdiri dari:

  -    Beban hidup atap                                    = 100 kg/m²            

3.4    Beban Angin (W)

Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.

Beban angin yang dipikul dapat dirincikan sebagi berikut :

- di pihak angin            = 0.9x25 kg/m²   = 22.5 kg/m².

- di belakang angin        = 0.4x25kg/m²  =  10   kg/m².

- sejajar dengan arah angin = 0,4 x 25 kg/m² = 10 kg/m²

3.5    Beban Gempa (E)

Beban gempa untuk bangunan irrergular dapat didefinisikan sebagai gaya-gaya di dalam struktur yang terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa itu. Pembebanan dilakukan berdasarkan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2003).

Beban gempa dihitung dengan mempertimbangkan parameter-parameter berikut ini:

-          Wilayah gempa                 = Zone 4 (Bandung)

-          Kondisi tanah                   = Sedang

-          Analisis yang dilakukan      = Statik ekivalen dan Respon Spectrum Analysis

-          Faktor Keutamaan (I)                 

Nilai faktor keutamaan diperoleh dari tabel 1 SNI 03-1726-2006

1.   Pemodelan

4.1 Pemodelan dengan Menggunakan ETABS

Struktur dimodelkan memiliki tinggi antar lantai adalah 3,5 m, dan 3m. Pada pemodelan ditambahkan rumah untuk kepala tangga dengan ketinggian 2,5 m. Struktur ini akan memikul beban. Mengenai jenis dan besarnya beban akan dibahas di subbab berikutnya

 

4.2 Penempatan Pembebanan

Beban-beban yang diperhitungkan adalah beban-beban yang telah dibahas pada bab pembebanan sebelumnya. Beban-beban tersebut terdiri dari beban mati (DL), beban SDL, beban hidup (LL), beban angin (W), dan beban gempa (E).

Pendefinisian Arah Angin

 

Besarnya beban angin tiup dan hisap = 25 kg/m² x lebar daerah yang dikenai angin. Lalu dimasukkan sebagai beban frame. Contoh :

Tinjau Frame B1, panjang bentang balok di kanan dan kiri frame yang ditinjau adalah 2 m dan 2 m (Luas daerah bagian yang diarsir). frame ini akan memikul beban angin tiup/tekan maka W3 =25x(2+2)= 100 kg.

5.   Pemeriksaan perilaku struktur

Pada bab ini akan dibahas mengenai pemeriksaan perilaku struktur setelah struktur menerima beban gempa metode Respons Spektra. Perilaku struktur yang ditinjau adalah besarnya gaya geser dasar nominal dalam suatu arah tertentu akibat respon spektra yang nilainya terhadap gaya geser nominal sebagai respon ragam yang pertama (gaya geser dasar akibat respon statik) harus memenuhi ketentuan pasal 7.2 dalam SNI 03-1726-2003 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung. Disamping itu juga, perilaku struktur yang ditinjau adalah kinerja struktur bangunan yang telah dipengaruhi gempa dengan metode respon spektra yang hasilnya harus sesuai dengan ketentuan pasal 8 dalam SNI 03-1726.2003.

5.1 Perilaku Struktur Akibat Gempa dengan Respon Spektra

Berdasarkan pasal 7.2 Analisis ragam spektrum respons, bangunan gedung yang tidak beraturan terhadap gempa nominal dapat dilakukan dengan metode analisis  ragam spektrum respons dengan memakai spektrum respons gempa rencana menurut Gambar 2 SNI 03-1726-2003 yang nilai ordinatnya dikalikan dengan faktor koreksi I/R, dimana I adalah faktor keutamaan menurut Tabel 1 SNI 03-1726-2003, sedangkan R adalah faktor reduksi gempa representatif dari struktur bangunan yang bersangkutan. 

Untuk bangunan hotel ini ditetapkan nilai :

Nilai I untuk kantor = 1 

Nilai R diambil        = 5,5

Dengan menggunakan Gambar 2 Respons Spektrum Wilayah Gempa untuk Wilayah Gempa 4 pada SNI gempa dengan kondisi tanah lunak dan T>0,6 detik,

 Sehingga fungsi respon spektrum didefinisikan sebagai berikut :

6.2 Kinerja Struktur

Kinerja Struktur ditinjau terhadap 2 hal yaitu kinerja batas layan dan kinerja batas ultimit 

6.2.1 Kinerja Batas Layan

Berdasarkan pasal 8.1.1 SNI 03-1726-2003, kinerja batas layan struktur bangunan gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat akibat pengaruh gempa nominal untuk membatasi terjadinya pelelehan baja disamping untuk mencegah kerusakan non-struktur.

TAMBAHAN

analisis GEMPA STATIK EKIVALEN

Pada analisis statik, bangunan dianggap tidak bergerak, berdiri utuh. Kemudian pada tiap-tiap titik pusat masa lantai diberikan gaya yang besarnya berbeda-beda tiap lantai sesuai dengan cara perhitungan yang telah diatur oleh UBC (Universal Building Codes).

 Perancangan Struktur Baja

Program ETABS akan menghitung dan melaporkan rasio tegangan kekuatan profil baja dalam menahan beban rencana. Rasio tegangan tersebut berdasarkan harga momen dan geser maksimum dari kombinasi beban dan juga kriteria-kriteria perencanaan lain yang ditetapkan untuk setiap Code yang diikuti. Untuk struktur baja program ETABS tidak dapat mengeluarkan sambungan yang terjadi di tiap-tiap joint. Akan tetapi program ETABS akan mengeluarkan gaya-gaya dalam yang dapat digunakan untuk perencanaan secara manual. Untuk profil baja semua balok hanya dirancang terhadap momen lentur dan geser pada sumbu mayor saja, sedangkan dalam arah minor balok dianggap menyatu dengan lantai sehingga tidak dihitung. Jika dalam kenyataannya perlu perancangan lentur dalam arah minor (penampang bi-aksial) maka perencana harus menghitung tersendiri, termasuk jika timbul torsi.

Perhitungan :

a)    Menentukan besar geometrik kelompok las

Asumsi tebal efektif las (t_t = 1 mm)

Aw     = (2xB) + [ 2 x (B - tw)] + [ 2 x (d - 2tf)]

= (2x175) + [ 2 x (175 - 7)] + [ 2 x (350-22)]

                 = 1342 mm²

b)   Menentukan modulus penampang

                   S        = B.d +

                             = 175.350 +

                             = 102083,33 mm³

c)    Menentukan komponen teganga

d)   Menentukan kuat rencana geser las

φR_nw   = 0,75 t_t 0,6 f_uw

          = 0,75 . t_t . 0,6 . 500

          = 225 t_t N/mm

          = 0,225 t_t KN/mm 

e)    Kriteria perencanaan

       ≤ φR_nw

                   0,73.1          ≤ 0,225 t_t KN/mm

                   t_t             ≥ 3,24 mm

t_w            ≥ 3,24 / 0,707

t_w            ≥ 4,59 mm

            Diambil tebal las (t_w) = 5 mm

Maka pada perencanaan sambungan pada titik yang mempertemukan balok B11 – A/B dan kolom K1A – base/1 direncanakan sambungan las sudut dengan tebal las 5 mm. 

1.       Sambungan Antar Balok

Sambungan antar balok ini terjadi karena keterbatasan panjang balok yang terdapat di pasaran dan juga karena efisiensi pemakaian profil baja. Efisiensi ini terjadi bila ada profil baja yang telah digunakan pada suatu bentang lalu dpotong dan digunakan pada bentang yang lain namun tidak mencukupi bila dipasang di bentang yang baru.  Sambungan antar balok ini harus memperhatikan besarnya gaya dalam, karena apabila sambungan ini terjadi pada titik yang momennya maksimum akan sangat membahayakan. Oleh karena itu, sambungan sebaiknya terletak pada titik yang momennya minimum.

Misalkan sambungan antar balok ini terjadi adalah balok IWF 600.300.12.20 dengan panjang bentang 8 m.

Dari ETABS dapat diketahui bahwa nilai momen yang minimum adalah pada jarak 2,47 m dengan besar momen sebesar 110701,31 Nm.

Data penampang balok (balok IWF 600.300.12.20):

B = 300 mm             b = 150 mm           I_xb = 118000 x 10⁴ mm⁴

d = 600 mm             fy= 240 Mpa           I_yb = 9020 x 10⁴ mm⁴

tf = 12 mm               E = 2 x 10⁵ Mpa               ix  = 248 mm

tw= 20 mm              r = 28 mm             iy  = 68,5 mm

 Gaya-gaya dalam yang bekerja (dari ETABS):

Mu = 110701,31 KNmm

Vu = 86,7 KN

Perhitugan :

a)    Menentukan besar geometrik kelompok las

Asumsi tebal efektif las (t_t = 1 mm)

Aw     = (2xB) + [ 2 x (B - tw)] + [ 2 x (d - 2tf)]

= (2x300) + [ 2 x (300 - 12)] + [ 2 x (700-40)]

                 = 2496 mm²

b)   Menentukan modulus penampang

                   S        = B.d +

                             = 300.600 +

                             = 300000 mm³

c)    Menentukan komponen tegangan

       d)   Menentukan kuat rencana geser las

φR_nw   = 0,8 t_t 0,6 f_uw

          = 0,8. t_t . 0,6 . 500

          = 240 t_t N/mm

          = 0,24 t_t KN/mm

e)    Kriteria perencanaan

       ≤ φR_nw

                   0,37.1          ≤ 0,24 t_t KN/mm

                   t_t             ≥ 1,55 mm

t_w            ≥ 1,55 / 0,707

t_w            ≥ 2,19 mm

            Diambil tebal las (t_w) = 4 mm

Maka pada perencanaan antar balok direncanakan sambungan las tumpul dengan tebal las 4 mm.

Manajeman Kontsruksi : Microsoft Project Planner

Semua jenis proyek membutuhkan perencanaan waktu, sumber daya, dan biaya. Perencanaan waktu biasanya diistilahkan dengan time scheduleberisi urutan macam-macam pekerjaan sebagai fungsi dari waktu. Secara umum time schedule berfungsi untuk (1) pedoman pelaksana proyek dalam pelaksanaan proyek, (2) referensi untuk mengestimasi jadwal pekerjaan, jumlah material, tenaga kerja perlatan, dan biaya yang harus dikerjakan dan (3) alat evaluasi prestasi pelaksana proyek, apakah sesuai dengan rencana sehingga apabila terjadi keterlambatan, dengan segera dapat dicarikan jalan keluarnya.

Sedangkan perencanaan sumber daya dan biaya merupakan bagian penting lainnya selain perencanaan waktu dalam perencanaan proyek. Hal-hal yang harus direncanakan untuk perencanaan  sumber daya adalah manusia, material, dan peralatan. Dari jumlah dan biaya per unit penggunaan sumber daya tersebut akan dihasilkan total anggaran yang dibutuhkan untuk proyek. Biasanya dikenal dengan Rencana Anggaran Biaya (RAB).

Untuk pekerjaan perencanaan poyek dibutuhkan tools untuk memudahkan para project planner merencanakan waktu pekerjaan proyek, merencanakan penggunaan sumber daya, mengestimasi biaya yang dibutuhkan, dan melakukan pengontrolan pelaksanaan proyek agar sesuai dengan perencanaan sebelumnya. Tools ini adalah software Microsoft Project Planner atau Primavera Project Planner.

TUJUAN :

1.    Membantu perencana proyek untuk menyusun dan memonitor penjadwalan (time schedule) dengan tujuan supaya proyek dapat sesuai dengan target waktu yang diinginkan.

2.    Hasil perencanaan dengan primavera ini dapat dijadikan pedoman pelaksanaan proyek, referensi untuk mengestimasi jadwal pekerjaan, jumlah material, tenaga kerja peralatan dan biaya yang harus dikeluarkan.

3.    Membantu pihak yang terlihat dalam manajemen proyek dalam pengaturan aktivitas proyek, penjadwalan, sumber daya, dll.

4.    Membantu dalam pengorganisasian aktivitas proyek dengan menggunakan kode Work Break Down Structure (WBS).

5.    Membantu untuk menentukan aktivitas-aktivitas yang kritis dengan mengunakan tools critical path.

6.    Pengontrolan biaya proyek dengan fasilitas kurva S

Materi training Microsoft Project Planner ( Durasi 8 Jam )

1. Dasar manajemen proyek                                                  
2. Membuat daftar pekerjaan dan menjadwal pekerjaan           
3. Membuat relasi pekerjaan dan SDM                                    
4. Menampilkan jadwal kerja dan informasi proyek                  
5. Membuat kemajuan dan Estimasi Proyek                   
6. Memasukan biaya proyek: SDM, Mesin, Bahan           
7. Menghitung RAB proyek                                          
8. Membuat Kurva S                                                   

Alternatif tool aplikasi manajemen proyek lainnya :

Primavera Project Planner

Primavera merupakan software yang memudahkan para perencana proyek (tidak terbatas teknik sipil saja) untuk menyusun jadwal maupun rencana anggaran biaya (RAB) proyek tersebut. Penyusunan skedul dimudahkan software Primavera dengan menggunakan tampilan Bar Chart dan PERT. Dari tampilan Bar Chart, Pengguna dapat juga menyusun aktivitas dengan tampilan WBS (Work Breakdown Structure) atau diorganisasikan sesuai dengan keinginan pengguna. Sedangkan pada tampilan PERT, pengguna dapat menentukan critical activities.

Penentuan anggaran biaya dalam Primavera dimudahkan dengan berbagai cara apakah langsung memasukan biaya untuk setiap aktivitas (lump sum) atau dengan memerinci penggunaan resources (tukang, material, dan peralatan) untuk setiap unitnya (jumlah) dan harga per unit setiap resources tersebut. Lalu hasil anggaran biaya tersebut dapat dibuat rekapitulasinya berdasarkan organisasi (mis. Departemen) yang diinginkan Pengguna.

Kurva S merupakan salah satu output dalam Primavera, sehingga Pengguna tidak hanya dapat melihat hasil akumulasi penggunaan volume resources atau biaya per aktivitas dalam perencanaan saja, tapi juga dapat digunakan untuk tracking progress selama pelaksanaan proyek. Sehingga Pengguna dapat membandingkan penggunaan biaya selama proyek berjalan dengan perencanaan proyek tersebut.

Materi Primavera Project Planner ( 8 x 2 Jam = 16 Jam)

1.PENGENALAN PRIMAVERA PROJECT PLANNER ( 2 jam )

Manajemen Proyek

Membuat proyek baru

Menambahkan aktivitas dalam proyek

Tampilan Bar Chart

Tampilan PERT

2.MEMBUAT PROJECT DAN  Struktur Kode  ( 2 jam )                                 

Grup Proyek : Grup proyek dan member proyek                  

Activity code : define, assign to activities, organizing  

3.Mendefinisikan Kalendar ( 2 jam )

Calendars : karakteristik, define, standard global and daily information. Metode untuk men-define Nonworktime Assign Calendars to Activities

4.Menambah dan Mengorganisasikan Aktivitas ( 2 jam )                                     

Menambah Aktivitas dalam tampilan Bar Chart Form Aktivitas

Menambah Aktivitas dalam Tampilan PERT

Mengorganisasikan Aktivitas : berdasarkan Activity Code

5.Mendefinisikan Activity Relationship ( 2 jam )                                         

Diagram Network Activity Relationship : Finish to Start, Start to Start, Start to Finish, Finish to Finish

Relationship with Lag

Membuat Relationship dalam PERT

6.Kalkulasi Skedul  ( 2 jam )

Forward Pass

Backward Pass

Float

Format Relationship

Trace Logic

Critical Activities

7.Manajemen Resources dan Cost ( 2 jam )

Manajemen Resources dan Proyek

Resources : define, assign to activities

Assign Resources and Cost : calculation, unit price, lump sum, budget (RAB)

Resource Profile (Kurva S)

8.Target Plan, Update Skedul, Resource dan Cost( 2 jam )

Tracking dan Recording Progress

sources: http://piksimegatama.com/index.php/analisa-struktur-manajemen-konstruksi