Desain Dan Analisa Harga Pelat Satu Arah Dengan Memakai Pelat Komposit Dibandingkan Dengan Pelat Beton Biasa Pada Bangunan Bertingkat

DESAIN DAN ANALISA HARGA PELAT SATU ARAH DENGAN MEMAKAI PELAT KOMPOSIT DIBANDINGKAN
DENGAN PELAT BETON BIASA PADA BANGUNAN BERTINGKAT TUGAS AKHIR
IRVAN RIKO PASARIBU 07 0404 070
Dosen Pembimbing
Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan NIP. 1956 12 24 1981 03 1 002
BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2012
Universitas Sumatera Utara

DESAIN DAN ANALISA HARGA PELAT SATU ARAH DENGAN
MEMAKAI PELAT KOMPOSIT DIBANDINGKAN DENGAN PELAT
BETON BIASA PADA BANGUNAN BERTINGKAT
TUGAS AKHIR Disusun Untuk Melengkapi Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil di Universitas Sumatera Utara
Oleh: IRVAN RIKO PASARIBU
07 0404 070 Disetujui Oleh: Ketua Departemen Teknik Sipil

Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan NIP. 1956 12 24 1981 03 1 002
Dosen Pembanding

Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan NIP. 1956 12 24 1981 03 1 002

Dosen Penguji

Dosen Penguji

Dosen Penguji

Prof.Dr.Ir.Bachrian Lubis,M.Sc

Ir.Sanci Barus,MT

Ir.Besman Surbakti,MT

NIP. 19480206 198003 1 003 NIP. 19520901 198112 1 001 NIP. 19541012 198003 1 004

BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2012

Universitas Sumatera Utara

Berkembangnya teknologi konstruksi berdampak besar bagi pemilihan materialmaterial yang digunakan pada sebuah bangunan untuk mencapai struktur yang semakin ekonomis dengan keamanan struktur yang tidak perlu diragukan. Pelat lantai adalah komponen struktur bangunan yang memiliki dimensi tertentu untuk menyalurkan beban mati dan beban hidup di atasnya untuk disalurkan kepada penopangnya. Dalam merencanakan pelat lantai sebuah bangunan diperlukan datadata beban yang akan dipikul oleh struktur tersebut sehingga struktur yang direncanakan sanggup melayani gaya-gaya yang bekerja. Dengan perencanaan yang matang diharapkan akan dihasilkan dimensi pelat lantai yang aman dan juga ekonomis.

Pada tugas akhir ini direncanakan dan dianalisa harga dari dua buah pelat yaitu

pelat beton komposit (dengan menggunakan

) dan pelat beton konvensional.

Adapun

yang menjadi acuan adalah SNI 03-2874-2002

SNI 03-1729-2002

serta Daftar Harga Bahan dan

Upah untuk kota Medan Tahun 2012 yang dikeluarkan oleh Dinas Tata Ruang dan

Permukiman Pemerintah Kota Medan.

Dek baja bergelombang atau yang sering disebut

menjadi salah satu

bagian dari teknologi konstruksi yang sudah tidak asing lagi bagi masyarakat

Indonesia.

mampu menggantikan sekaligus dua fungsi material pada pelat

lantai beton biasa yaitu fungsi dari tulangan positif dan fungsi bekisting. Selain itu

penggunaan bondek juga mengakibatkan waktu yang dibutuhkan untuk

menyelesaikan pekerjaan pembuatan pelat lantai relative lebih singkat.

!

i

Universitas Sumatera Utara

Puji dan syukur atas Anugerah Tuhan Yesus Kristus yang telah melimpahkan

berkat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan

dengan baik.

Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil

bidang struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera

Utara, dengan judul

! "!

#$

!$

%&

Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas

dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu ingin

menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak yang berperan penting yaitu :

1. Bapak Prof.Dr.Ing.Ir.Johannes Tarigan selaku pembimbing sekaligus Ketua

Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang

telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan

waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu penulis menyelesaikan tugas akhir

ini.

2. Bapak Ir. Syahrizal,MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Prof.Dr.Ir.Bachrian Lubis,M.sc, Bapak Ir.Sanci Barus,MT dan Bapak

Ir.Besman Surbakti,MT selaku Dosen Pembanding, atas saran dan masukan

yang diberikan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini.

4. Bapak dan Ibu staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara yang telah membimbing di bangku perkuliahan.

ii
Universitas Sumatera Utara

5. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini.
6. Buat keluarga penulis, terutama kepada kedua orang tua penulis Bapak J.Pasaribu, Ibunda tercinta H.Br.Sihombing yang telah mendoakan, memberikan motivasi, nasehat dan juga kepada Bang Franky, Bang Robby, Kak Derma, Bang Alfoint, Kak Rut dan Dek Fridance yang menjadi motivator pribadi bagi penulis.
7. Buat kawan-kawan seperjuangan, Roy, Desmound, Indra, David, Sasuke, Sinurat, Rodo, Nopandi, Emsiakui, Josua, Lim, Foloe, Redokson, Marcolowey, Rosalin, Bang Adrianto, Leo, Sinurmaida, Kak Rapi, abang dan kakak senior, adik-adik junior, teman-teman KMK USU, Kelompok Kecil Immanuel, Gazebo, Ikatan Mahasiswa Dairi (IMADA), serta semua teman-teman yang tidak dapat disebutkan seluruhnya, terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.
8. Segenap pihak yang belum penulis sebut atas jasa-jasanya dalam mendukung
dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu diharapkan saran dan kritik yang konstruktif dari para pembaca agar tugas akhir ini menjadi lebih baik.
Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, September 2012 Penulis
'
iii
Universitas Sumatera Utara

(

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
( &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ) ( &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ) ( &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ) ( &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )

& &*& &+& &,& &-& &/& &1&

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& * &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& * &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& + &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ,
. &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& , 0 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& !$ &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& -

&2

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& /

&*& !

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& /

II.1.1. Tumpuan Pelat Lantai ................................................................ 6

II.1.2. Sistem Pelat Lantai Satu Arah.................................................... 7

II.1.3. Analisa Lentur Pelat Satu Arah .................................................. 8

&+& !

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& *3

II.2.1. Konsep Dasar Beton Bertulang.................................................. 10

II.2.2. Penulangan Untuk Penyusutan Dan Perubahan Temperatur ..... 10

II.2.3. Metode Analisi Pelat Lantai ...................................................... 12

&,& ! ! "! &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& *4

II.3.1. Kekuatan Lentur ........................................................................ 22

II.3.2. Harga Ф Untuk Pelat Komposit................................................. 23

II.3.3. Lendutan, Tulangan Susut, Kontinuitas..................................... 23

II.3.4& Analisa Penampang Komposit................................................... 25

&-& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ,/

II.4.1. Baja Bergelombang (Bondek) ................................................... 35

II.4.2. Bekisting .................................................................................... 36

II.4.3. Bekisting Balok dan Pelat.......................................................... 37

II.4.4. Wiremesh ................................................................................... 38

II.4.5. Perancah..................................................................................... 40

II.4.6. Peralatan .................................................................................... 41

II.4.7. Perkiraan Biaya.......................................................................... 41

II.4.8. Biaya Langsung dan Tak Langsung........................................... 42

II.4.9. Metode ....................................................................................... 43

iv
Universitas Sumatera Utara

& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& --

&*& 5

! ! ) ! &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& -/

III.1.1. Penyelesaian Tebal Pelat............................................................. 45

III.1.2. Perhitungan Beban Beban ........................................................... 46

III.1.3. Momen Yang Bekerja AKibat Beban terfaktor .......................... 46

III.1.4. Perhitungan Tulangan ................................................................. 48

III.1.5. Kontrol Lendutan ........................................................................ 52

III.1.6. Kontrol Geser .............................................................................. 54

III.1.7. Perencanaan

.................................................... 55

&+& 5

! "!

! $ &&&&&&&&&&&&&&&&&&& /4

III.2.1. Analisa Penampang Komposit ................................................ 59

III.2.2. Kontrol Geser ........................................................................... 63

III.2.3. Perencanaan Tulangan............................................................. 64

III.2.4. Perencanaan Penghubung Geser............................................... 69

III.2.5. Kontrol Lendutan ..................................................................... 71

III.2.6. Perencanaan Penyangga Sementara ......................................... 73

&,& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 61 III.3.1. Analisa Harga Pelat Konvensional ........................................... 76 III.3.1.1. Komponen Dan Volume Pelat Konvensional ............ 77 III.3.1.2. Harga Pelat Konvensional.......................................... 81 III.3.2. Analisa Harga Pelat Komposit.................................................. 83 III.3.2.1. Komponen Dan Volume Pelat Komposit .................. 83 III.3.2.2. Harga Pelat Komposit ................................................ 85

'& '&*& '&+&

5 #$

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 77 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 43
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 4,

'& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 46 ( &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 47

v
Universitas Sumatera Utara

(

Tidak terdapat gambar

Gambar II.1 Gambar II.2 Gambar II.3 Gambar II.4 Gambar II.5 Gambar II.6 Gambar II.7 Gambar II.8 Gambar II.9

: Penumpu Pelat ...................................................................................... 7 : Skema Hitungan Tulangan Pelat ...................................................... 16 : Skema Hitungan Pembesaran Dimensi Pelat...................................... 17 : Skema Hitungan Rencana Pelat.......................................................... 18 : Baja Bergelombang ............................................................................ 21 : Penampang Komposit Untuk Sumbu Netral Pada Pelat Lantai.......... 27 : Penampang Komposit Untuk Sumbu Netral Pada Profil Baja ........... 27 : Distribusi Tegangan Plastis Pada Daerah Momen Negatif................. 29 : Persyaratan Untuk Dek Baja Bergelombang ...................................... 32

Gambar III.1 : Denah Pelat dan Potongan ................................................................. 45

Gambar III.2 : Sketsa Penulangan .............................................................................. 51

Gambar III.3 : Potongan Penulangan.......................................................................... 52

Gambar III.4 : Potongan Pelat Lantai ......................................................................... 52

Gambar III.5 : Sketsa

...................................................................... 57

Gambar III.6 : Gambar Kerja Pelat Konvensional ..................................................... 58

Gambar III.7 : Perletakan penyangga bekisting pelat konvensional .......................... 58

Gambar III.8 : Dimensi Bondek Yang Digunakan ..................................................... 60

Gambar III.9 : Penulangan Pada Wiremesh ............................................................... 66

Gambar III.10 : Potongan Pelat Lantai Komposit ........................................................ 71

Gambar III.11 : Gambar Kerja Pelat Komposit............................................................ 75

Gambar III.12 : Perletakan Penyangga Bekisting Pelat Komposit............................... 75

Gambar III.13 : Luas Dan tebal Pelat Beton................................................................. 77

Gambar III.14 : Denah Tulangan, Potongan Memanjang dan Melintang ................... `79

Gambar III.15 : Luas Dan tebal Pelat Beton Komposit................................................ 84

Gambar III.16 : Potongan Pelat lantai komposit .......................................................... 84

' Gambar IV.1 : Dimensi Pelat Bondek ....................................................................... 92

vi
Universitas Sumatera Utara

(
!
!
Tabel III.1 : Penentuan Tebal Pelat Satu Arah .......................................................... 45 Tabel III.2 : Pembebanan Pada Pelat Konvensional ................................................. 46 Tabel III.3 : Koefisien Momen .................................................................................. 47 Tabel III.4 : Penulangan Pelat Lantai Konvensional................................................. 51 Tabel III.5 : Spesifikasi Profil Bondek...................................................................... 60 Tabel III.6 : Pembebanan Pada Pelat Komposit ........................................................ 60 Tabel III.7 : Penulangan Pelat Lantai Komposit ....................................................... 65 Tabel III.8 : Perencanaan Praktis Lysaght................................................................. 73 Tabel III.9 : Perencanaan Praktis PT.Kerismas......................................................... 74 Tabel III.10 : Perhitungan Volume Beton .................................................................... 76 Tabel III.11 : Volume Tulangan Lapangan .................................................................. 79 Tabel III.12 : Volume Tulangan Pembagi di Lapangan ............................................... 80 Tabel III.13 : Volume Tulangan Tumpuan .................................................................. 80 Tabel III.14 : Volume Tulangan Pembagi di Tumpuan ............................................... 81 Tabel III.15 : Biaya Untuk Membuat 1 m3 pelat konvensional.................................... 82 Tabel III.16 : Biaya Untuk Membuat 1 m3 pelat komposit .......................................... 87
' Tabel IV.1 : Perbandingan Teknis ............................................................................... 88 Tabel IV.2 : Perbandingan Harga Untuk Setiap m3..................................................... 89 Tabel IV.3 : Penulangan Pelat Lantai Konvensional ................................................... 91 Tabel IV.4 : Penulangan Pelat Lantai Komposit ......................................................... 92 Tabel IV.5 : Presentase Komponen Pembentuk Harga Pelat Konvensional ............... 93 Tabel IV.6 : Presentase Komponen Pembentuk Harga Pelat Komposit ..................... 95
vii
Universitas Sumatera Utara

(

E f’c Fy Vu Pu qbs Mu Mu max Zx Sx Ø I Ix Iy M D N C Asc Mn Mnx Mny My Mp Mr λ L B H

Modulus elastisitas (MPa) Kuat tekan beton (MPa) Tengangan ijin profil (MPa) Gaya geser terfaktor Beban ultimate Berat sendiri Momen ultimate Momen ultimate yang paling maksimum Modulus plastis penampang Modulus elastis penampang Diameter Momen inersia Momen inersia arah sumbu x Momen inersia arah sumbu y Momen yang bekerja pada struktur Gaya lintang yang bekerja pada struktur Gaya normal yang bekerja pada struktur Gaya tekan Luas permukaan Momen nominal Momen nominal arah sumbu x Momen nominal arah sumbu y Momen leleh Momen plastis Momen residu/sisa Rasio antara lebar dengan tebal suatu elemen Panjang bentang (m) Lebar profil (cm) Tinggi profil (cm)

viii
Universitas Sumatera Utara

tw Tebal badan profil IWF tf Tebal sayap profil IWF Kx Faktor panjang efektif arah sumbu x Ky Faktor panjang efektif arah sumbu y J Sudut punter (rad) δ, ∆ Lendutan (cm) wr Lebar efektif pelat bondek hr Tinggi pelat bondek t Ketebalan pelat bondek
ix
Universitas Sumatera Utara

Berkembangnya teknologi konstruksi berdampak besar bagi pemilihan materialmaterial yang digunakan pada sebuah bangunan untuk mencapai struktur yang semakin ekonomis dengan keamanan struktur yang tidak perlu diragukan. Pelat lantai adalah komponen struktur bangunan yang memiliki dimensi tertentu untuk menyalurkan beban mati dan beban hidup di atasnya untuk disalurkan kepada penopangnya. Dalam merencanakan pelat lantai sebuah bangunan diperlukan datadata beban yang akan dipikul oleh struktur tersebut sehingga struktur yang direncanakan sanggup melayani gaya-gaya yang bekerja. Dengan perencanaan yang matang diharapkan akan dihasilkan dimensi pelat lantai yang aman dan juga ekonomis.

Pada tugas akhir ini direncanakan dan dianalisa harga dari dua buah pelat yaitu

pelat beton komposit (dengan menggunakan

) dan pelat beton konvensional.

Adapun

yang menjadi acuan adalah SNI 03-2874-2002

SNI 03-1729-2002

serta Daftar Harga Bahan dan

Upah untuk kota Medan Tahun 2012 yang dikeluarkan oleh Dinas Tata Ruang dan

Permukiman Pemerintah Kota Medan.

Dek baja bergelombang atau yang sering disebut

menjadi salah satu

bagian dari teknologi konstruksi yang sudah tidak asing lagi bagi masyarakat

Indonesia.

mampu menggantikan sekaligus dua fungsi material pada pelat

lantai beton biasa yaitu fungsi dari tulangan positif dan fungsi bekisting. Selain itu

penggunaan bondek juga mengakibatkan waktu yang dibutuhkan untuk

menyelesaikan pekerjaan pembuatan pelat lantai relative lebih singkat.

!

i
Universitas Sumatera Utara

Dalam mendesain suatu bangunan, keekonomisan merupakan hal yang selalu ingin dicapai semaksimal mungkin. Pemilihan material, metode pelaksanaan, hingga dimensi komponen – komponen bangunan menjadi pertimbangan dalam pencapaian tingkat keekonomisan suatu bangunan. Tanpa mengesampingkan hal kekuatan bangunan, kestabilan bangunan, efisiensi bangunan, serta waktu pelaksanaan, keekonomisan suatu bangunan dapat dicapai dengan perencanaan yang matang. Salah satu alternatif pemecahannya adalah pemilihan material bangunan pada pelat lantai.
Suatu konstruksi bangunan, terutama yang terbuat dari beton, baja, atau keduanya tidak terlepas dari elemen – elemen pelat, kolom maupun balok kolom. Masing – masing elemen tersebut akan memikul gaya – gaya seperti momen, normal, lintang, walaupun persentasenya berbeda antara satu dengan yang lain. Struktur yang memikul momen pada umumnya adalah kolom, balok dan pelat lantai. Selain akibat beban sendiri struktur tersebut, beban yang menambah besar momen yang harus dipikul adalah beban mati dan beban hidup yang pada umunya berada di atas pelat lantai.
Jika diamati, pelat lantai bangunan beton bertingkat banyak yang menggunakan tulangan untuk memikul momen positifnya. Sementara untuk memikul tulangan positif tersebut dapat digunakan bahan lain yaitu bondek yang akan menimbulkan aksi komposit pada pelat tersebut.
1
Universitas Sumatera Utara

Penggunaan bondek sebagai pengganti tulangan positif dalam pelat lantai akan menghasilkan aksi komposit karena struktur tersebut merupakan struktur yang terdiri dari dua material dengan sifat bahan yang berbeda dan membentuk satu kesatuan sehingga menghasilkan sifat gabungan yang lebih baik..
Pada keadaan ini, jika gesekan antara pelat lantai dan balok diabaikan, balok dan pelat masing-masing memikul suatu bagian beban secara terpisah. Bila pelat mengalami deformasi akibat beban vertikal, permukaan bawahnya akan tertarik dan memanjang; sedang permukaan atas balok tertekan dan memendek. Jadi, diskontinuitas akan terjadi pada bidang kontak. Karena gesekan diabaikan, maka hanya gaya dalam vertikal yang bekerja antara plat dan balok.
Beton merupakan bahan struktur yang sangat luas penggunaannya namun beton sangat terbatas dalam hal menahan gaya tarik. Dalam hal ini yang dianalisa adalah pelat lantai. Pelat lantai merupakan struktur yang memikul momen positif sehingga mengharuskan beton yang menjadi bahan dasarnya dikombinasaikan dengan bahan lain yang mampu memikul momen positif pelat lantai tersebut. Adapun bahan konstruksi yang umum dikombinasikan dengan beton untuk memikul momen positif pelat lantai adalah baja. Wujud baja yang dapat dikombinasikan dengan beton pun berbeda – beda, ada yang dalam bentuk tulangan, ada pula dalam bentuk pelat baja yang dikenal dengan sebutan bondek.
Berdasarkan latar belakang dan permasalahan di atas, maka perumusan masalah dalam skripsi ini adalah:
2
Universitas Sumatera Utara

1. Bagaimana menentukan dimensi pelat lantai komposit yang memenuhi kriteria perencanaan struktur
2. Bagaimana menentukan dimensi pelat beton biasa yang memenuhi kriteria perencanaan struktur.
3. Membandingkan harga yang digunakan untuk pelat lantai komposit dengan pelat beton biasa.
Agar hasil analisa dapat diterima dengan validitas seperti yang diharapkan, maka ditentukan batasan – batasan masalah sebagai berikut:
1. Perencanaan struktur meliputi pelat lantai saja, untuk gedung 10 lantai. 2. Beban yang harus dipikul oleh pelat lantai adalah sama (tidak termasuk
berat sendiri) 3. Balok yang menjadi tumpuan pelat lantai adalah balok baja (profil I). 4. Meninjau harga perencanaan kedua jenis pelat. 5. Meninjau metode pelaksanaan yang hanya berkaitan dengan perhitungan
struktur.
Adapun tujuan dari analisa ini adalah dapat merencanakan dan membandingkan harga pelat lantai komposit dengan pelat beton biasa.
Dalam tugas akhir ini penulis membahas pelat lantai dengan merencanakan kedua jenis pelat lantai tersebut hingga masing – masing
3
Universitas Sumatera Utara

kemampuannya dalam memikul beban saling sangat mendekati beban rencana. Dengan demikian akan diperoleh perbandingan anggaran biaya kedua jenis pelat lantai tersebut sehingga menjadi sebuah kesimpulan atas analisa perbandingan ini dan menjadi sumber informasi dan referensi bagi masyarakat dalam bidang konstruksi, baik dalam perencanaan maupun perbandingan harganya.
! Manfaat yang bisa didapatkan dari analisa ini adalah : 1. Dapat merencanakan pelat lantai komposit dan pelat beton biasa. 2. Dapat membandingkan harga pelat lantai komposit dengan pelat beton biasa. 3. Dari perencanaan ini bisa diketahui hal-hal yang harus diperhatikan pada saat perencanaan sehingga diperoleh perencanaan yang ekonomis sekaligus kegagalan struktur bisa dihindarkan.
" #$ % & Adapun metode penelitian dilakukan dengan metode study literatur, yaitu mencari solusi untuk permasalahan dengan mengumpulkan data-data dan keterangan dari buku-buku maupun perjanjian yang telah ada dan jurnal-jurnal yang dapat diakses melalui searching internet yang berhubungan dengan pembahasan tugas akhir ini serta masukan dari dosen pembingbing.
4
Universitas Sumatera Utara

'
#& &

()

Pelat adalah elemen horizontal struktur yang mendukung beban mati
maupun beban hidup dan menyalurkannya ke rangka vertikal dari sistem struktur.
Pelat merupakan struktur bidang (permukaan) yang lurus* (datar atau melengkung) yang tebalnya jauh lebih kecil dibanding dengan dimensi yang lain. Lantai secara umum mempunyai fungsi untuk : 1. Memisahkan bagian-bagian dari lantai (kamar-kamar) secara mendatar. 2. Memindahkan beban pada dinding 3. Mendukung dinding pisah yang tidak menerus ke bawah. 4. Menambah kemantapan (kekakuan) sebuah bangunan dengan membentuk satu
kesatuan dengan dinding. 5. Mencegah perambatan gema suara 6. Meredam pantulan suara 7. Isolasi terhadap pertukaran temperatur

Adapun syarat-syarat teknis dan ekonomis yang harus dipenuhi oleh lantai antara lain :
1. Lantai harus memiliki kekuatan yang cukup untuk memikul beban kerja yang ada di atasnya

5
Universitas Sumatera Utara

2. Tumpuan pada dinding sedemikian rupa luas yang mendukung harus cukup besarnya
3. Lantai harus dijangkarkan pada dinding sedemikian rupa sehingga mencegah dinding melentur
4. Lantai harus mempunyai massa yang cukup untuk dapat meredam gema suara 5. Lantai harus mempunyai susunan yang cukup elastic untuk dapat menyerap
pantulan suara. 6. Porositas lantai sekaligus harus memberikan isolasi yang baik terhadap hawa
dingin dan hawa panas 7. Lantai harus memiliki kualitas yang baik dan harus dapat dipasang dengan
cara yang cepat 8. Lantai harus memerlukan suatu perawatan yang minimal saja 9. Konstruksi lantai harus sedemikian rupa sehingga setelah umur pemakaian
yang cukup panjang tidak kehilangan kekuatan
II.1.1 Tumpuan Pelat Lantai Untuk merencanakan pelat beton bertulang yang perlu dipertimbangkan tidak hanya pembebanan saja, teapi juga jenis perletakan dan dan jenis penghubung di tempat tumpuan. Kekakuan hubungan antar pelat dan tumpuan akan menentukan besar momen lentur yang terjadi pada pelat. Untuk bangunan gedung, umumnya pelat tersebut ditumpu oleh balokbalok secara monolit, yaitu pelat dan balok dicor bersama-sama (Gambar 2.1a) sehingga menjadi satu-kesatuan, seperti yang disajikan pada gambar-gambar berikut. Kemungkinan lainnya, yaitu pelat didukung oleh dinding-dinding
6
Universitas Sumatera Utara

bangunan (Gambar 2.1b), atau oleh balok-balok baja dengan sistem komposit (Gambar 2.1c), atau bahakan didukung oleh kolom secara langsung tanpa balok yang dikenal dengan pelat cendawan (Gambar 2.1d) 1).

(a). Ditumpu balok

(b).Ditumpu dinding

(c). Ditumpu dengan balok baja

(d). Ditumpu langsung

Gambar II.1: Penumpu pelat

II.1.2 Sistem Pelat Lantai Satu Arah Pada bangunan bangunan beton bertulang, suatu jenis lantai yang umum dan dasar adalah tipe konstruksi pelat balok-balok induk (gelagar). Dimana permukaan pelat itu dibatasi oleh dua balok yang bersebelahan pada sisi dan dua gelagar pada kedua ujung. Pelat satu arah adalah pelat yang panjangnya dua kali atau lebih besar dari pada lebarnya, maka hampir semua beban lantai menuju ke

7
Universitas Sumatera Utara

balok-balok dan sebagian kecil saja yang akan menyakur secara langsung ke gelagar 4).
Kondisi pelat ini dapat direncanakan sebagai pelat satu arah dengan tulangan utama sejajar dengan gelagar atau sisi pendek dan tulangan susut atau suhu sejajar dengan balok-balok atau sisi panjangnya. Permukaan yang melendut dari sistem pelat satu arah mempunyai kelengkungan tunggal. Sistem pelat satu arah dapat terjadi pada pelat tunggal maupun menerus, asal perbandingan panjang bentang kedua sisi memenuhi.
II.1.3 Analisa Lentur Pelat Lantai Satu Arah Beban yang bekerja pada pelat umumnya diperhitungkan terhadap beban gravitasi (beban mati dan/atau beban hidup). Beban tersebut mengakibatkan terjadi momen lentur. Oleh karena itu pelat juga direncanakan terhadap beban lentur. Di suatu pelat satu arah pada dasarnya merupakan sebuah gelagar persegi dengan harga perbandingan lebar terhadap tinggi yang sangat besar. Namun demikian pada umunya ada faktor-faktor tertentu yang dipakai pada perencanaan pelat tersebut tetapi tidak diperhitungkan dalam perencanaan gelagar persegi. Suatu satuan potongan pelat yang dipotong dalam arah tegak lurus terhadap gelagar-gelagar penyangganya dapat dianggap sebagai sebuah gelagar persegi yang mempunyai lebar satu satuandengan tinggi yang sama besarnya dengan tebal dari pelat dan panjang sama dengan jarak antara kedua perletakannya. Potongan pelat ini dapat dianalisa dengan memakai metode-metode yang dipakai dalam membahas persoalan-persoalan gelagar-gelagar persegi, misalnya dalam hal ini besarnya momen lentur dapat dihitung untuk lebar satuan dari pelat dan
8
Universitas Sumatera Utara

sebagainya. Selanjutnya beban yang bekerja persatuan luas dari pelat yang akan merupakan beban yang bekerja pada persatuan panjang gelagar yang kita misalkan. Karena semua beban yang bekerja pada pelat harus disalurkan pada kedua gelagar yang menyangganya, maka semua baja tulangan harus dipasang dalam arah yang tegak lurus terhadap gelagar-gelagar tersebut, kecuali untuk arah tulangan yang dipasang dalam arah lainnya yang diperuntukkan menahan tegangategangan yang terjadi akibat adanya penyusutan dan perubahan temperatur. Dengan demikian sebuah pelat satu arah terdiri dari serangkaian gelaga-gelagar persegi yang terletak saling beririsan antara yang satu dengan yang lainnya. Analisa yang disederhanakan ini yang menganggap besarnya harga perbandingan Poisson sama dengan nol, merupakan analisa yang bersifat konservatif. Pada keadaan yang sebenarnya, apabila bagian material yang tertekan tidak ditahan maka tegangan lentur akan membujur yang terjadi akan menghasilkan terjadinya regangan tarik dalam arah lateral. Pada gelagar satu arah, devormasi lateral ini ditahan oleh potongan gelagar yang berada di sebelahnya, yang juga mempunyai kecenderungan untuk berubah bentuk. Akhirnya hal ini mengakibatkan terjadinya perkuatan dan bertambah kakunya bagian tersebut dalam arah bentangnya, tetapi efek ini biasanya kecil dan hampir selalu diabaikan.
9
Universitas Sumatera Utara

#
II.2.1. Konsep Dasar Beton Bertulang Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan tekan yang tinggi, tetapi kekuatan tariknya relatif lebih rendah. Sedangakn baja adalah suatu material yang mempunyai kekuatan tarik yang sangat tinggi. Dengan mengkombinasikan beton dan baja sebagai bahan struktur maka tegangan tekan dipikulkan kepada beton sementara tegangan tarik dipikulkan kepada baja. Yang dimaksud dengan pelat beton bertulang yaitu struktur tipis yang dibuat dari beton bertulang dengan bidang yang arahnya horizontal, dan beban yang bekerja tegak lurus pada apabila struktur tersebut. Ketebalan bidang pelat ini relatif sangat kecil apabila dibandingkan dengan bentang panjang/lebar bidangnya.Pelat beton ini sangat kaku dan arahnya horisontal, sehingga pada bangunan gedung, pelat ini berfungsi sebagai diafragma/unsur pengaku horizontal yang sangat bermanfaat untuk mendukung ketegaran balok portal. Pelat beton bertulang banyak digunakan pada bangunan sipil, baik sebagai lantai bangunan, lantai atap dari suatu gedung, lantai jembatan maupun lantai pada dermaga. Beban yang bekerja pada pelat umumnya diperhitungkan terhadap beban gravitasi (beban mati dan/atau beban hidup). Beban tersebut mengakibatkan terjadi momen lentur (seperti pada kasus balok).
II.2.2 Penulangan Untuk Penyusutan dan Perubahan Temperatur Beton akan menyusut dengan mengerasnya semen. Supaya penyusutan tersebut menjadi sekecil mungkin, dianjurkan untuk memakai jumlah air dan semen sesedikit mungkin sesuai dengan persyaratan yang diinginkan, seperti
10
Universitas Sumatera Utara

halnya persyaratan kekuatan rencana yang ditentukan serta kemudahan beton untuk diolah, dan proses perawatan harus melalui proses pelembapan dalam jangka waktu yang cukup lama. Namun demikian, walaupun dilakukan berbagai usaha dengan teliti, biasanya tetap saja terjadi sejumlah penyusutan yang tidak dapat dihindari. Apabila sebuah pelat diletakkan bebas di atas perletakannya, maka pelat tersebut dapat berkontraksi untuk menyesuaikan perpendekan akibat adanya pengyusutan. Namun demikian biasanya pelat dan elemen struktur lainnya dihubungkan secara kaku dengan bagian-bagian struktur lainnya sehingga tidak dapat berkontraksi dengan bebas. Hal ini mengakibatkan terjadinya tegangan tarik yang dikenal dengan tegangan penyusutan. Suatu penurunan temperatur yang relative cukup besar dibandingkan dengan temperature pada saat pelat tersebut dicor, khususnya pada struktur yang berhubungan dengan udara bebas seperti jembatan, akan menyebabkan suatu efek yang serupa dengan penyusutan. Yaitu , pelat tersebut cenderung untuk berkontraksi dan apabila kecenderungan itu ditahan, maka pelat akan mengalami tegangan tarik.
Karena sifat beton itu lemah menahan tarik,maka tegangan-tegangan yang disebabkan oleh perubahan temperature dan penyusustan akan mengakibatkan terjadinya retak. Retak-retak seperti ini tidak selalu merugikan terutama apabila ukurannya terbatas pada apa yang kita kenal sebagai retak-retak rambut. Hal ini dapat dilakukan dengan memberikan penulangan pada pelat untuk mengatasi terjadinya kontraksi dan mendistribusikan secara seragam. Karena beton cenderung menyusut, maka penulangan tersebut harus menahan kontraksi dan sebagai akibatnya harus mengalami tekan. Penyusutan yang terjadi pada pelat yang diberikan tulangan lebih kecil dibandingkan dengan yang terjadi pada pelat
11
Universitas Sumatera Utara

yang tidak mempunyai tulangan; disamping itu dengan adanya tulangan, lebar retak yang terjadi akan lebih kecil dan terdistribusi lebih teratur.
Pada pelat satu rah, penulangan yang diberikan untuk memikul momen lentur mendatangkan efek yang menguntungkan yaitu dapat mengurangi terjadinya penyusutan dan mendistribusikan retak secar merata. Namun demikian, apabila kontraksi yang terjadi di semua jurusan besarnya sama, maka perlu diberikan tulangan khusus untuk mengatasi kontraksi yang terjadi akibat penyusutan dan temperatur dalam arah yang tegak lurus terhadap arah tulangan utama. Baja tambahan ini dikenal dengan sebutan tulangan temperature atau tulangan susut.

II.2.3 Metode Analisis Pelat Lantai

+ #$ & Metode ini sebagian besar ditentukan pada teori elastis, di mana
pemakaian analisis tingkat tinggi banyak dijumpai. Metode ini didasarkan pada fenomena fisis pelat, yaitu lenturan pelat. Lenturan dibuat model matematis dengan menggunakan penyederhanaan-penyederhanaan

,+ #$ $

$

&

Metode garis luluh

Dalam metode ini kekuatan suatu pelat dimisalkan ditentukan oleh lentur

saja. Pengaruh-pengaruh lain seperti lendutan dan geser harus ditinjau tersendiri.

12
Universitas Sumatera Utara

Metode jaringan balok Metode ini didasarkan pada metode kekakuan (mengubah struktur kinematis tak tentu menjadi struktur kinematis tertentu). Analisis struktur pelat didekati dengan pendekatan jaringan balok silang, struktur pelat dianggap tersusun dari jalur-jalur balok tipis dalam masing-masng arah dengan tinggi balok sama dengan pelat.
Metode pendekatan PBI 71 Didasarkan pada pendekatan momen dengan menggunakan koefisienkoefisien yang disederhanakan. Momen-momen yang dihasilkan didapat dari rumus momen yang sudah ada. Besarnya momen ini dipengaruhi oleh besarnya beban terbagi rata per meter panjang, panjang bentang arah x dan arah y dari panel pelat. Dari hitungan momen didapatkan Mlx ( momen lapangan pada arah x), Mtx (momen tumpuan/tepi pada arah x), Mly ( momen lapangan pada arah y), Mty ( momen tumpuan/tepi pada arah y). Perhitungan momen-momen tersebut harus sesuai dengan perletakan masing-masing sisi struktur pelat yang direncanakan.
Metode pendekatan ( - . /- 00
Ø Metode perencanaan langsung ( Direct Design Method ) Pada metode ini yang didapatkan adalah pendekatan momen dengan
menggunakan koefisien-koefisien yang disederhanakan. Perencanaan Tulangan Pelat Pada perencanaan pealt beton bertulang, perlu diperhatikan beberapa
persyaratan/ketentuan sebagai berikut: 1. Pada perhitungan pelat, lebar diambil 1 meter (b = 1000mm)
13
Universitas Sumatera Utara

2. Panjang bentang (λ) (Pasal 10.7 SNI 03-2847-2002): a. Pelat yang tidak menyatu dengan struktur pendukung: λ = + h dan λ b. Pelat yang menyatu dengan struktur pendukung: Jika 3,0 m, maka λ = Jika 3,0 m, maka λ = + 2x50 mm (PBI-1971)
3. Tebal minimal pelat (h) (Pasal 11.5 SNI 03-2847-2002): Untuk pelat satu arah (Pasal 11.5 SNI 03-2847-2002), tebal minimal
pelat dapat dilihat pada Tabel II.1. 4. Tebal selimut beton minimal (Pasal 9.7.1 SNI 03-2847-2002):
Untuk batang tulangan D 36 Tebal selimut beton 20 mm Untuk batang tulangan D 36 Tebal selimut beton 40 mm 5. Jarak bersih antar tulangan s (Pasal 9.6.1 SNI 03-2847-2002): s D dan s 25 mm (D adalah diameter tulangan) Pasal 5.3.2.3: s 4/3 x diameter agregat, atau s 40 mm (Catatan: Diameter nominal maksimal kerikil 6. Jarak minimal tulangan (as ke as): Tulangan pokok: Pelat 1 arah : s 3.h dan s 450 mm (Pasal 12.5.4) Tulangan bagi (Pasal 9.12.2.2): s 5.h dan s 450 mm 7. Luas tulangan minimal pelat
14
Universitas Sumatera Utara

a) Tulangan pokok (Pasal 12.5.1)8):
31,36 MPa, As .b.d dan

31,36 MPa, As

.b.d

b) Tulangan bagi/tulangan dan suhu (Pasal 9.12.2.1)8):

Untuk 300 MPa, maka

0,0020.b.h

Untuk 400 MPa, maka

0,0018.b.h

Untuk 400 MPa, maka

0,0018.b.h (400/

Tetapi

0,0014.b.h

Untuk penulangan pelat satu arah, harus direncanakan tulangan poko dan tulangan bagi (atau tulangan susut dan suhu). Untuk mempermudah dalam dalam perhitungan penulangan pelat, berikut ini dijelaskan tentang langkah hitungannya dalam bentuk skema yang dilengkapi dengan rumus-rumus sebagai dasar perencanaan. Skema hitungan tersebut dibuat 3 macam, yaitu untuk: hitungan penulangan, pembesaran dimensi, dan hitungan momen rencana pelat, sperti terlihat pada Gambar 2.2, Gambar 2.3 dan Gambar 2.4 1)

15
Universitas Sumatera Utara

Data: dimensi pelat (h,d,ds), mutu bahan (fc’,fy), dan beban (Mu) → φ. Mn
% K= !.".#$ atau = ".#$ dengan b = 1000 mm

&' (.)* .+,- ../ 0+1 – ''( )*

Kmaks=

./ 0+1 $

K Kmaks

tidak Ukuran Pelat Dipertebal

ya

a=3* 4 5* 4

6.7 8 9:.+,

;.<

Dipilih Luas tulangan pokok dengan memilih yang besar dari As, u , berikut:

1)

As,

u

=

8

9:.+,′. +1

.

2) Jika fc’ 31,36 MPa, As, u =

. .= +1

Jika fc’

31,36 MPa, As, u =

+,-. .=
.+1

Dihitung luas tulangan bagi Asb,u (kalau ada) dengan memilih yang besar:
1) Asb,u = 20%.As,u 2) Fy 300 MPa, Asb,u = 0,0020.b.h
Fy = 400 Mpa Asb,u = 0,0018.b.h Fy 400 MPa, Asb,u= 0,0018.b.h.(400/ Fy

Dihitung jarak tulangan s:
*.>.?$
s ; s 450 mm
@A
s 2.h (untuk pelat 2 arah) s 3.h (untuk pelat 1 arah)

Dihitung jarak tulangan s:
*.>.?$
s;
@A
s 5.h dan s 450 mm

Selesai Gambar II.2: Skema Hitungan Tulangan Pelat

16
Universitas Sumatera Utara

Data dimensi pelat (h, d, ds), mutu bahan (fc’ dan fy), Dan beban (Mu) → φ. Mn

Dihitung

K

=

%
".#$

dan

Kmaks=

&' (.)* .+,- ../ 0+1 – ''( )* ./ 0+1 $

Tidak

K Kmaks

Dimensi diperbesar, tentukan d: d harus 5 BC
D.EFaGA

Ya Dihitung tulangan Pelat

Gambar II.3: Skema hitungan pembesaran dimensi pelat

17
Universitas Sumatera Utara

Data dimensi pelat (h, d, ds), mutu bahan (fc’ dan fy), Dan tulangan pokok terpasang

Dikontrol nilai ρ = As/(b.d), syarat: ρmin I ρmaks Dengan ρmin = +1 → Jika fc’ 31,36 MPa

atau ρmin =

+,-
.+1

→

Jika

fc’J31,36

MPa

ρmaks = 0,75.ρb =

&' (.)* .+,3/ 0+1;+1

Nilai ρmin dan ρmaks dilihat dari tabel

Dihitung :

a=

@A..+1 &(.+,-."

Catatan :

jika ρ H I min , pelat diperkecil jika ρ J I maks pelat diperkecil

Dihitung: Mn = As.fy. (d - a/2) Dan Mr = φ.Mn
Gambar II.4:Skema Hitungan Rencana Pelat

18
Universitas Sumatera Utara

Ø Metode portal ekivalen ( Eqivalen Frame Method ) Metode ini digunakan untuk memperoleh variasi longitudinal dari momen
dan geser, maka kekakuan relative dari kolom-kolom, berikut sistem lantai dimisalkan di dalam analisis pendahuluan dan kemudian diperiksa seperti halnya dengan perencanaan dari struktur statis tak tentu lainnya.
# )# %# & Pelat-pelat lantai dan atap yang terdiri dari panel-panel lantai baja (steeldeck panels), yang berfungsi baik sebagai cetakan maupun sebagai tulangan bagi beton yang terletak di atasnya, telah banyak dipakai pada bangunan-bangunan yang rangka utamanya terdiri dari konstruksi baja atau konstruksi komposit. Pelat-pelat komposit seperti ini mempunyai beberapa keuntungan:
1. Lantai baja, yang dengan mudah dapat diletakkan di atas gelagar-gelagar baja, langsung dapar berfungsi sebagai suatu landasan kerja untuk menunjang beban-beban konstruksi dan sebagai cetakan untuk beton. Dengan demikian kebutuhan akan cetakan semetara dapat dihilangkan, ini berarti penghematan bagi biaya dan waktu pengerjaan konstruksi.
2. Lantai baja tersebut apabila dibentuk dengan baik sehingga dapat dipastikan terjadinya suatu ikatan yang kuat dengan beton, dapat berfungsi tetap sebagai tulangan utama dari pelat.
3. Apabila sebagian dari lantaI tersebut dibuat lubang-lubang , maka lubanglubang ini berfungsi sebagai saluran bagi kabel-kabel listrik dan telepon serta kabel-kabel komunikasi lainnya. Lubang-lubang lainnya pada lantai
19
Universitas Sumatera Utara

tersebut seringkali berfungsi sebagai saluran bagi alat pemanas atau alat pendingin ruangan. 4. Penyelidikan-penyelidikan yang dilakukan baru-baru ini menunjukkan bahwa pelat-pelat yang yang diberi tulangan lantai baja seperti ini dapat dibuat berperilaku secara komposit dengan penumpu girder-girder dan gelagar-gelagar lantai baja sama seperti perilaku dari pelat beton penuh.
Perencanaan pelat seperti ini dalam beberapa cara berbeda dengan perencanaan dari pelat lantai beton bertulang yang memakai tulangan yang bersirip permukaannya. Satu hal yang perlu dicatat ialah bahwa luas penampang dari lantai bajayang berfungsi sebagai tulangan ini didistribusikan pada sebagian dari tinggi pelat melalui suatu cara yang bergantung pada bentuk dari lantai baja tersebut. Hal yang lebih penting lagi ialah kenyataan bahwa keberhasilannya lantai baja tersebut berfungsi sebagai perkuatan pelat seluruhnya tergantung pada kemampuan ikatan antara kedua material tersebut pada pernukaan pertemuannya. Seperti juga halnya pada batang-tulangan yang berfungsi sebagai penulangan, biasanya bahan-bahan ikatan kimiawi saja tidak cukup untuk dapat menjamin terbentuknya lekatan yang kuat. Berdasarkan alasan ini, untuk memperkuat ikatan tersebut dipakai berbagaibagai alat yang dikenal dengan sebutan alat penyalur gaya geser . Pada kebanyakan kasus, alat-alat ini terdiri dari tonjolan-tonjolan yang mempunyai jarak antara yang dekat sekali, salah satu jenis alat ini diperlihatkan pada Gambar 2.5. Alat-alat ini bekerja dalam cara yang sama seperti fungsi dari batang bersirip dalam memperbesar kekuatan lekatnya. Disamping itu alat ini juga harus mampu melawan kcenderungan terpisahnya lantai baja dan beton dalam arah vertikal. Tonjolan– tonjolan pada Gambar II.5 dapat melakukan tugas ini dengan jalan dimiringkan kea
20
Universitas Sumatera Utara

rah horizontal, sehingga dapat memikul kedua gaya horizontal (ikatan) dan gayagaya vertikal (gaya yang berusaha memisahkan baja dan beton). Pada jenis lantai baja lainnya, pada bagian dari atas rusuk-rusuk lantai tersebut dilas kawat-kawat baja dalam arah tranversal dengan jarak antara yang dekat sekali sehingga dapat berfungsi sesuai dengan yang diharapkan.
Pada saat dibebani pelat-pelat lantai dengan baja komposit ini akan mengalami keruntuhan lentur melalui suatu cara yang tidak banyak berbeda dibandingka dengan keruntuhan lentur dari pelat-pelat biasa, atau melaui hilangnya ikatan antara lantai baja tersebut dengan beton. Keadaan ini dikenal sebagai keruntuhan lekatan geser, dan justru kekuatan lekat geser inilah yang menjadi suatu problem khusus dari pelat-pelat komposit.
Gambar II.5: Baja bergelombang / bondek (steeldeck panels)
21
Universitas Sumatera Utara

II.3.1 Kekuatan Lentur Tinggi dan tebal dari lantai baja yang berfungsi sebagai tulangan biasanya ditentukan sesuai dengan kebutuhan yaitu bahwa selama pelaksanaan konstruksi dan selama beton belum mengeras, lantai tersebut harus mampu memikul berat sendiri karena beton ditambah dengan beban-beban konstruksi lainnya yang mungkin diperlukan. Ini berarti walaupun tersebut setelah struktur selesai dikerjakan berfungsi sebagai perkuatan pelat, tetapi ukuran penampangnya, dengan demikian ukuran luas As biasanya ditentukan oleh kondisi sementara selama pembangunan. Akibatnya, lantai tersebut dapat bersifat overreinforced atau underreinforced, tergantung pada kombinasi bentang, beban, dan kekuatan material. Dengan demikian kita sukar menghindari terdapatnya pelat yang overreinforced, berbeda dengan gelagar-gelagar konvensional dan pelat-pelat yang memakai tulangan yang terdiri dari batang-batang baja. Untuk lantai-lantai baja yang relative dangkal dan pelat yang tingginya cukup besar, yaitu apabila tebal pelat h jauh lebih besar dari tinggi lantai baja dd, maka pelelehan mungkin telah menyebar pada seluruh tinggi lantai baja sebelum regangan tekan beton mencapai batasnya sebesar 0,003. Selanjutnya gaya tarik baja akan bekerja pada pusat dari penampang lantai baja. Pada keadaan ini pelat tersebut jelas bersifat unreinforced dan disini berlaku persamaan yang biasa dipakai untuk merencanakan penampang yang berbentuk persegi yaitu:
Md = φ As.fy.(d – a/2)
Tinggi balok persegi adalah a - As.fy/(0,85 fc’ b), dan tinggi efektif pelat d merupakan jarak bagian atas pelat terhadap pusat dari lantai baja tersebut.
22
Universitas Sumatera Utara

Untuk pelat-pelat dengan tulangan baja seperti ini, kondisi keseimbangan didefenisikan sebagai keadaan dimana bagian atas dari lantai baja baru saja mencapai tegangan lelehnya ketika regangan tegangan beton mencapai harga 0,003. Harga perbandingan baja seimbang untuk kondisi tersebut adalah: h - da

Ρb

=

0,85

β1

+ -, K

L &M
9N888OK

P LQ 4 #a P
=

Apabila harga perbandingan baja Ρ melalui Ρb, yaitu apabila baja tersebut overreinforced, maka momen nominal Mn paling baik ditentukan dengan analisa kompabilitas regangan. Selanjutnya kekuatan perencanaan adalah Md = φ Mn.

II.3.2 Harga φ Untuk Pelat Komposit Harga lekatan geser φ = 0,80. Harga ini lebih rendah dari harga yang ditentukan oleh pedoman φ = 0,85 untuk geser.

II.3.3 Lendutan, Tulangan Susut, Kontuinuitas Ketentuan-ketentuan dalam pedoman untuk pembatasan perhitungan lendutan, termasuk perhitungan dari efek rangkak, dapat diterapkan dengan cara yang sama terhadap pelat dengan cara yang sama terhadap pelat dengan tulangan lantai baja seperti ini. Perbedaan satu-satunya terdapat pada momen inersia efektif Ie. Harga yang memenuhi untuk inersia efektif Ie adalah:
Ie = R,S 0 R
6
Dimana Icr adalah momen inersia dari penampang transformasi yang mengalami retak dan Iu adalah momen inersia dari penampang transformasi yang
23
Universitas Sumatera Utara

tidak mengalami retak. Pada kedua kasus rtersebut momen inersia dari lantai baja terhadap sumbu pusat dari lantai komposit, baik yang mengalami retak maupun tidak, harus dicakup.
Pada pelat-pelat komposit harus dberikantulangan susut transversal dan tulangan temperature dengan cara yang sama seperti yang biasa dilakukan pada pelat biasa satu arah. Telah diusulkan bahwa tulangan yang dipakai disini dapat dikurangi sampai sebesar 60 persen dari jumlah tulangan yang diperlukan sebab lantai itu sendiri mempunyai rusuk, mampu memberikan perlawanan terhadap penyusutan transversal dan devormasi akubat temperature.
Pelat-pelat komposit dengan lantai baja dapat dipakai pada bentang statis tertentu di antar gelagar-gelagar baja maupun sebagai bentang yang menerus. Pada kasus yang pertama harus diberikan tulangan negative di atas perletakan untuk memperkecil retak pada bagian atas pelat. Untuk pelat-pelat menerus, bagian yang memikul momen negative secara konvensional seperti juga tulangan pada pelatpelat beton, dengan mengabaikan sumbangan tekan dari lantai baja tersebt.
Pembahasan singkat dari suatu jenis konstruksi pelat yang telah dipakai dengan berhasil selama beberapa decade mencerminkan seni dan metode-metode perencanaan berdasarkan atas bukti-bukti yang luas.
24
Universitas Sumatera Utara

II.3.4 Analisa penampang komposit a. Lebar Efektif
Untuk menghitung sifat penampang komposit secara praktis, konsep lebar efektif perlu diterapkan. Lebar efektif merupakan lebar dari lempeng beton yang turut aktif dalam aksi komposit. Menurut Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002), lebar efektif pelat lantai yang membentang pada masing-masing sisi dari sumbu balok tidak boleh melebihi7) :
• Seperdelapan dari bentang balok (jarak antara tumpuan) • Setengah jarak bersih antara sumbu balok-balok yang bers