MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA MAHASISWA UNIVERSITAS GADJAH MADA (UGM) DI SENDOWO, SLEMAN, YOGYAKARTA DENGAN MENGGUNAKAN HEXAGONAL CASTELLATED BEAM
MAHASISWA ERNA WIDYASTUTI DOSEN PEMBIMBING Ir. HEPPY KRISTIJANTO, MS.
PENDAHULUAN LATAR BELAKANG - Baja mempunyai sifat mempunyai kekuatan yang tinggi, relatif ringan, elastis, kemudahan pemasangan di lapangan - Struktur gedung asrama mahasiswa UGM akan diubah menjadi baja dengan tinggi 20 lantai - Karena bangunan tinggi maka menggunakan bresing - Baja yang digunakan adalah jenis Castellated beam karena dianggap menguntungkan daripada baja solid
Permasalahan a. Permasalahan utama: Bagaimana merencanakan gedung Asrama Mahasiswa Universitas Gadjah Mada di Sendowo, Sleman, Yogyakarta menggunakan baja Hexagonal Castellated Beam. b. Rincian permasalahan: 1) 2)
3) 4) 5) 6) 7) 8)
Bagaimana menentukan preliminary design? Bagaimana merencanakan struktur sekunder yang meliputi balok anak, pelat, tangga, dan balok penggantung lift? Bagaimana menghitung pembebanan struktur? Bagaimana melakukan analisa struktur menggunakan program bantu ETABS V 9.7.0? Bagaimana merencanakan struktur primer yaitu balok,kolom dan bresing? Bagaimana merencanakan sambungan? Bagaimana merencanakan pondasi? Bagaimana menggambar hasil perhitungan struktur tersebut dengan program bantu AutoCAD?
Tujuan Menjawab permasalahan
Batasan Permasalahan 1. Tidak menghitung biaya konstruksi gedung. 2. Tidak membahas metode pelaksanaan. 3. Perencanaan struktur mengacu pada SNI 03 – 1729 – 2002. 4. Pembebanan dihitung berdasarkan PPIUG 1983. 5. Beban gempa dihitung berdasarkan SNI 03-1726-2002. 6. Program bantu yang digunakan adalah ETABS V 9.7.0 dan AutoCAD. 7. Perencanaan dilakukan pada gedung 20 lantai dengan bresing, pada zona gempa 3, menggunakan Hexagonal Castellated Beam nonkomposit.
Castellated Beam
Gambar 1. Proses pembuatan Castellated Beam
METODOLOGI
Gambar 2. Metodologi Pengerjaan Tugas Akhir
DATA GEDUNG Data bangunan eksisting: • Nama Gedung : Asrama Mahasiswa UGM Yogyakarta • Lokasi : Sendowo, Sleman, Yogyakarta • Fungsi : Asrama Mahasiswa • Jumlah lantai : 7 lantai • Tinggi gedung : 28 meter • Zone gempa :3 • Struktur Utama : Beton • Sistem struktur : Sistem ganda (SRPMB dan dinding geser) Data modifikasi bangunan: • Nama Gedung : Asrama Mahasiswa UGM Yogyakarta • Lokasi : Sendowo, Sleman, Yogyakarta • Fungsi : Asrama Mahasiswa • Jumlah lantai : 20 lantai • Tinggi gedung : 80 meter • Zone gempa :3 • Struktur Utama : Castellated Beam Non Komposit • Sistem Struktur : Sistem ganda ( SRPMB dan SRBKB)
Pemodelan Struktur Gedung
Gambar 3. Pemodelan struktur gedung Asrama Mahasiswa UGM
Kontrol Pemodelan 1. Kontrol Dual Sistem (SNI 1729 Ps 15.11.2.3) Keterangan
Gempa arah X
Gempa arah Y
Gaya yang diterima bresing
150991,72 kg
86046,55 kg
Gaya yang diterima rangka + bresing 266609,37 kg
233561,65kg
Persentase bresing
36,84 %
56,63 %
2. Kontrol Partisipasi Massa (SNI 1726 ps 7.2.1) Menurut SNI 1726 ps 7.2.1, bahwa perhitungan respon dinamik struktur harus sedemikian rupa sehingga partisipasi massa dalam menghasilkan respon total harus sekurang-kurangnya 90%. 3. Kontrol Waktu Getar Struktur ( SNI 1726 ps 6.2.2 ) T≤ζn Untuk wilyah gempa 3 maka nilai ζ = 0,18 dan n = 20 Dari hasil analisa ETABS 9.7.0 didapat waktu getar T = 3,53 detik T = 3,53 detik ≤ T1= (0,18 x 20) = 3,6 detik .... OK
4. Kontrol Nilai Akhir Respon Spektrum (SNI 1726 ps 7. 1.3) Vstatis = CI/R . Wt C = 0,33/T = 0,33/3,53 = 0,093 I = 1 ( asrama/ penghunian) R = 4,2 (Dual System SRPMB –SRBKB) Wt = 8633445,13 kg Vstatis = 0,093x1/4,2 x 8633445,13 =191169,14 kg 80% Vstatis = 0,8 x 191169,14 = 152935,31 kg Kontrol Vx dinamis > 80% Vstatis 266609,4 kg > 152935,31 kg ....... OK Vy dinamis > 80% Vstatis 233561,7 kg > 152935,31 kg ....... OK
5. Kontrol Kinerja Struktur Gedung ( SNI 1726 ps 8) 1) Kinerja Batas Layan (SNI 1726 ps 8.1) S < 0,03/R x tinggi tingkat atau 30 mm, pilih yang nilainya kecil. (SNI 03–1726– 2002 Ps. 8.1.2) 2) Kinerja batas ultimit (SNI 1726 ps 8.2) M = S dan tidak boleh lebih dari 0,02 kali tinggi tingkat (SNI 03–1726–2002 Ps. 8.2.2)
Perhitungan Castellated Beam Perhitungan balok induk melintang Dari kombinasi beban 1,2D – Ey + 0,5 L didapatkan Vu= 10533,408 kg Mu =15584,829 kgm Profil asal = WF 350x175x7x11 akan diubah menjadi CB 437,5x175x7x11. Data profil WF 350x175x7x11 Data profil CB 437,5x175x7x11
Gambar 4. Penampang Castellated Beam
Perhitungan Kolom lantai 1
Perhitungan bresing
Direncanakan menggunakan profil WF 200x200x10x16 dengan data profil sebagai berikut
Kesimpulan • • • • • • • • • • • • • • • • •
Pelat tebal 9cm dengan tulangan Ø 8-200 Balok anak atap WF 250x125x5x8 Balok anak lantai WF 300x150x5,5x8 Balok tangga WF 200x100x4,5x7 Balok lift WF 400x200x8x13 Balok induk atap memanjang CB 375x150x6,5x9 Balok induk atap melintang CB 310x125x5x8 Balok induk lantai memanjang CB 500x200x8x13 Balok induk lantai melintang CB 437,5x175x7x11 Kolom lantai 1-5 KC 800x300x14x26 Kolom lantai 6 – 10 KC 600x300x12x20 Kolom lantai 11 – 15 KC 600x200x7x11 Kolom lantai 16 – 20 KC 450x200x9x14 Bresing melintang WF 200x200x10x16 Bresing memanjang WF 200x200x10x16 Pondasi tiang pancang mutu Adiameter 0,5 m kedalaman 16 m Dimensi poer eksterior 4x3,5 m dan interior 4x4 m dengan tulangan tarik D22-100 dan tulangan tekan D16-100
GAMBAR - GAMBAR
Denah bangunan
Denah struktur
Potongan melintang dan memanjang
Sambungan balok anak – balok induk
Sambungan balok – kolom
Sambungan Kolom - Kolom
Sambungan Kolom - Bresing
Sambungan Balok - Bresing
Sambungan Kolom- Base Plate
Pondasi interior
