BAB III ANALISA PERMODELAN
III.1 Pemodelan Struktur
Pada tugas akhir ini, akan direncanakan suatu rangka bidang portal statis tak tentu yang disimulasikan sebagai salah satu rangka dari struktur bangunan gudang.
Di atas portal tersebut akan diletakkan balok prestress precast penampang T ganda sebagai balok memanjang yang menghubungkan rangka portal yang satu dengan
yang lain, sehingga terdapat dua rangka portal yang menjadi tumpuan dengan karakteristik dan bentuk yang sama.
III.2. Tahap Perencanaan
Dalam sistematis perencanaan portal akan dilakukan dalam 2 tahapan yaitu : •
Tahap I : Bagian atas ; Bagian ini merupakan bagian yang digunakan sebagai atap pada struktur dengan bentang memanjang berukuran 18 m, bagian ini akan
didesain menggunakan beton prategang precast
Gbr 3.1 Sketsa Portal yang akan direncanakan
Universitas Sumatera Utara
• Tahap II : Bagian bawah rangka tumpuan; merupakan bagian yang berfungsi
menahan struktur bagian atas portal. Rangka tumpuan ini berukuran panjang 16 m dan tinggi 8 m.
III.3. Building Code
Dalam merencanaan sebuah bangunan setidaknya kita harus memiliki acuan yang jelas, sehingga nantinya tidak ditemukan kesalahan-kesalahan dalam
perencanaan. Oleh karena itu, penulis menggunakan beberapa building code atau peraturan-peraturan yang digunakan dalam perencanaan ini, diantaranya :
1. Building Code Requirements for structural concrete American Concrete
Institute 2008 ACI 318-08 2.
Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002 Badan Standarisasi Nasional, 2002
3. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, American
Society of Civil Engineers 2005 ASCE 7-05
III.4. Syarat-syarat Batas pada beton prategang
Berdasarkan peraturan yang tertera pada building code, diperoleh data ketentuan-ketentuan untuk mencari tegangan pada beton dan tendon yaitu sebagai
berikut: •
Mutu beton f’c dan syarat-syarat batasnya :
Universitas Sumatera Utara
Kuat tekan beton pada saat prategang awal : Untuk tujuan desain, Kuat tekan beton pada saat prategang awal ′
yang ditetapkan dalam peraturan ACI 318-08 adalah sebesar :
′ = 0,75 ′
……………………………….………………………………3.1 Dimana :
′ = Kuat tekan beton pada saat prategang awal
′ = Kuat tekan beton
Tegangan tekan izin maksimum di beton prategang pada saat prategang awal : Untuk tujuan desain, tegangan tekan izin maksimum di beton prategang pada saat
transfer yang ditetapkan dalam peraturan ACI 318-08 adalah sebesar :
= 0.6 ′ ………………………………………………………………....3.2
Dimana : = Tegangan tekan izin maksimum di beton prategang pada saat transfer
′ = Kuat tekan beton pada saat prategang awal
Tegangan tarik izin maksimum di beton prategang pada saat prategang awal. Untuk tujuan desain, tegangan tarik izin maksimum di beton prategang pada saat
prategang awal yang ditetapkan dalam peraturan ACI 318-08 adalah
sebesar : = 6
p ′ …………………………………………………………………3.3
Dimana : = Tegangan tarik izin maksimum di beton prategang pada saat transfer
Universitas Sumatera Utara
′ = Kuat tekan beton pada saat prategang awal
Tegangan tekan izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja Untuk tujuan desain, tegangan tekan izin maksimum di beton pada kondisi beban
kerja yang ditetapkan dalam peraturan ACI 318-08 adalah sebesar :
= 0.6 ′ ………………………...…………………………………………3.4
Dimana : = Tegangan tekan izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja
′ = Kuat tekan beton
Tegangan tarik izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja Untuk tujuan desain, tegangan tarik izin maksimum di beton pada kondisi beban
kerja yang ditetapkan dalam peraturan ACI 318-08 adalah sebesar : = 12
p ′ ………………………………………………….………………3.5
Dimana : = Tegangan tarik izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja
′ = Kuat tekan beton
• Mutu baja tendon fpu
Untuk tujuan desain, tegangan tarik izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja yang ditetapkan dalam peraturan ACI 318-08 adalah sebesar :
= 0,70 ………………………………………….………………………3.6
Universitas Sumatera Utara
Pi = × ……………………………………….……………...…...……3.7
P
= × ……………………………………..………………...…………3.8
Pe = ×
P
………………………………………………….…......……...3.9 Dimana :
= Tegangan awal pada tendon = Kuat tarik tendon yang ditetapkan
Pi = Prategang awal = Luas tuangan prategang di daerah tarik
P
= Prategang efektif pada tendon Pe = Prategang efektif sesudah kehilangan
III.5. Penyajian Data Dimensi Portal
Untuk mendukung kelengkapan tugas akhir ini, penulis menyajikan data dari rangka portal tersebut.
Rangka tumpuan akan dirancang dengan menggunakan dua desain yaitu : Rangka tumpuan didesain menggunakan beton prategang non precast
Panjang portal : 16,0 m Tinggi portal : 8,0 m
Universitas Sumatera Utara
Rangka tumpuan didesain menggunakan beton non prestress beton bertulang biasa
III.6. Penyajian Data Balok Prestress Precast T ganda III.6.1. Data Bahan
Gelagar bagian atas portal yang juga merupakan bagian memanjang portal memiliki panjang bentang 18,0 meter ini akan didesain menggunakan beton prestress
precast dengan spesifikasi sebagai berikut :
Tabel 3.1 Data Bahan
KETERANGAN Konversi satuan
Psi Mpa
Kgm2
Mutu beton ′
5000 34,475
3.447.500
Kuat tarik tendon ′
q
270000 1861,65
186165000
Direncanakan Kehilangan total lost prestress : 21 ; = 1-0,21 = 0,79
′ = 0,75 ′
= 2585625 kgm2 = 0,60 ′
= 1551375 kgm2 = 0,60 ′
= 2068500 kgm2
= 6 p ′
= 253338,476 kgm2
= 12 p ′
= 585060,1508 kgm2
= 0,70 ′ = 130315500 kgm2
P
= 0,82 = 106858710 kgm2
Universitas Sumatera Utara
Dimana :
′ = Kuat tekan beton
′ = Kuat tekan beton pada saat prategang awal
= Tegangan tekan izin maksimum dibeton pada saat prategang awal
= Tegangan tekan izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja = Tegangan tarik izin maksimum di beton segera sesudah transfer dan
sebelum terjadi kehilangan
= Tegangan tarik izin maksimum dibeton sesudah semua kehilangan pada
taraf beban kerja
= Tegangan awal pada tendon = Prategang efektif pada tendon
III.6.2. Data Pembebanan
Pada tahap ini, model struktur diberi beban-beban yang akan digunakan dalam perancangan balok prestress serta untuk menarik kesimpulan bahwa
parameter apa saja yang dapat mempengaruhi perancangan balok prestress saat menentukan dimensi pada balok prestress tersebut sehingga diperoleh dimensi profil
yang efisien.
III.6.2.1. Beban Mati Rencana Berat Sendiri Profil
Untuk mencari dimensi profil yang akan digunakan pada model struktur, maka perlu direncanakandiasumsikan berat sendiri profi terlebih dahulu sebagai
Universitas Sumatera Utara
beban mati rencana. Pada model struktur ini beban mati rencana yang akan digunakan adalah:
v
= w = 710 Plf = 1056.48 kgm
III.6.2.2. Beban Hidup Rencana
Portal didesain agar dapat menahan beban hidup rencana. Perencanaan beban hidup minimum terbagi rata dapat ditunjukkan pada table 3.2.
Sumber: ASCE-7-2005 : minimum design load for building and other structure Struktur direncanakan menggunakan pelat datar, maka menurut peraturan
ASCE-7-2005 tentang minimum design load for building and other structure, beban hidup terbagi rata yang diberikan pada struktur adalah 20 Psf :
88
= w
88
= 20 Psf ≈ 100 kgm
2
Universitas Sumatera Utara
III.6.2.3. Beban Mati Tambahan Tabel 3.3 Jenis-jenis Beban mati di Atap
ATAP BERAT Psf
Membran terbalik ballasted 16
Kerikil atau slag dan flet 5 lapis 6
1 2
Kerikil atau slag dan flet 3 lapis 5
1 2
Atap komposisi felt 5 lapis, tanpa kerikil 4
Atap komposisi felt 3 lapis, tanpa kerikil 3
Shingles strip aspal 3
Insulasi rigid, per inch 1
2 Gypsum, per inch. ketebalan
4 Beton insulasi, per inch
3
Sumber: Beton Prategang, Edward G. Nawi Profil gelagar memanjang pada struktur portal akan dibebani beban mati
tambahan yaitu: -
Gelagar akan menggunakan Topping beton berbobot normal dengan dengan tebal 2 inchi dengan beton insulasi 3 Psf
Total beban mati tambahan yang dipikul oleh struktur adalah :
`v
= w =
, ,
z × 150 { + 3 } = 28 Psf = 136,696 kgm
2
III.7. Kombinasi Pembebanan
Untuk kombinasi pembebanan digunakan faktor kombinasi sesuai peraturan yang ditetapkan. Dalam tugas akhir ini factor kombinasi sesuai peraturan ACI yaitu :
= 1,4D + 1,7L Dimana : D = Beban mati
L = Beban hidup
Universitas Sumatera Utara
III.8. Permodelan Perletakan
Untuk perencanaan balok prategang T ganda, struktur dimodelkan perletakannya adalah perletakan sederhana. Perletakatem pembebnabannyan
sederhana karena struktur tersebut direncanakan terletak diatas rangka portal yang digunakan sebagai tumpuannya. Sedangkan untuk rangka portal tumpuan memiliki
perletakan jepit-jepit sehingga dikatakan statis tak tentu.
Gambar.3.2. Permodelan perletakan pada struktur balok T ganda dan pada
portal berikut sistem pembebanannya
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PEMBAHASAN
Kategori