MODIFIKASI STRUKTUR RANGKA GEDUNG PERKANTORAN PETROSIDA GRESIK DENGAN MENGGUNAKAN HEXAGONAL CASTELLATED BEAM NON-KOMPOSIT.

TUGAS AKHIR
MODIFIKASI STRUKTUR RANGKA GEDUNG
PERKANTORAN PETROSIDA GRESIK DENGAN
MENGGUNAKAN HEXAGONAL CASTELLATED BEAM NONKOMPOSIT

Untuk memenuhi sebagian persyar atan dalam memper oleh
Gelar Sarjana ( S-1 ) Program Studi Teknik Sipil

DISUSUN OLEH :
DWIANGGA. AGITYA. R
0953210062

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWA TIMUR
2013

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

MODIFIKASI STRUKTUR RANGKA GEDUNG
PERKANTORAN PETROSIDA GRESIK DENGAN
MENGGUNAKAN HEXAGONAL CASTELLATED BEAM NONKOMPOSIT

TUGAS AKHIR

Dikerjakan Oleh :
DWIANGGA AGITYA R
NPM. 0953210062

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN ”
J AWA TIMUR
2012

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

MODIFIKASI STRUKTUR RANGKA GEDUNG
PERKANTORAN PETROSIDA GRESIK DENGAN
MENGGUNAKAN HEXAGONAL CASTELLATED BEAM NONKOMPOSIT
Telahdipertahankandihadapandanditerimaoleh Tim PengujiTugasAkhir
ProgamStudiTeknikSipil FTSP UPN “Veteran” J awaTimur
Tim Penguji

PembimbingUtama

Penguji I

Sumaidi, ST
NIP. 3 7603 09 0274 1

Ir. Wahyu Kartini, MT
NPT. 3 6304940031 1

Penguji II

PembimbingPendamping

Ir. Ali Arifin, MT
Ir. Made D. Astawa,MT
NIP. 19530191 198601 1 00 1

Penguji III

CandraIr awan, ST.,MT

Mengetahui,
DekanFakultasTeknikSipildanPer encanaan
Univer sitas Pembangunan Nasional “Veteran” J awaTimur

Ir. NANIEK RATNI J ULIARDI AR., M.Kes.
NIP. 19590729 198603 2 00 1

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

KATA PENGANTAR

Puji syukur dipanjatkan kepada Allah SWT atas kuasa-Nya, sehingga Tugas
Akhir yang berjudul “ Modifikasi Struktur Rangka Gedung Perkantoran Petrosida
Gresik Dengan Menggunakan Hexagonal Castellated Beam Non-Komposit” dapat
diselesaikan.
Tugas akhir ini diajukan sebagai persyaratan gelar kesarjanaan jurusan
Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Pembangunan
Nasional Jawa Timur. Diharapkan tugas akhir ini dapat berguna bagi semua pihak
dalam pengaplikasian ilmu dan teknologi dalam masyarakat. Penulis menyadari
bahwa tugas akhir ini masih terdapat kekurangan, untuk itu segala saran dan
masukan tentang penulisan tugas akhir ini sangat diharapkan.
Penyusunan Proposal tugas akhir ini juga tidak lepas dari bantuan berbagai
pihak yang telah banyak membantu terselesaikannya proposal ini. Pada kesempatan
ini penyusun tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada Ibu Ir.Wahyu Kartini, MT
selaku dosen konsultasi pembimbing pertama dan Bapak Ir.Made D.Astawa,MT
selaku dosen konsultasi pembimbing kedua serta teman-teman seperjuangan yang
telah bersedia membantu.

Surabaya, 24 Oktober 2013

Penulis

ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

DAFTAR ISI

Abstrak................................................................................................................... .. i
Kata Pengantar ....................................................................................................... . ii
Daftar Isi ............................................................................................................... .iii
Daftar Gambar........................................................................................................ .ix
Daftar Tabel ........................................................................................................... .xi

BAB I PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang ............................................................................................. ..1

1.2

Permasalahan ................................................................................................ ..2

1.3

Maksud dan Tujuan ...................................................................................... ..2

1.4 Batasan Masalah ............................................................................................ ..3
1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................ ..3

BAB II TINJ AUAN PUSTAKA
2.1 Castellated Beam .......................................................................................... ..4
2.1.1 Pengertian Castellated Beam ................................................................ ..4
2.1.2 Terminologi ......................................................................................... ..4
2.2

Proses Pembuatan Castellated Beam .............................................................. ..5

2.3

Tipe-tipe Pemotongan Castellated Beam ........................................................ ..6

2.4 Keuntungan dan Kekurangan dari Castellated Beam ...................................... ..8
2.4.1 Keuntungan dari Castellated Beam ........................................................ ..8
2.4.2 Kekurangan dari Castellated Beam ........................................................ ..9
2.5 Kegagalan dalam Castellated Beam ............................................................... ..9
2.6 Kontrol lendutan pada Balok Statis Tertentu .................................................. 11
2.6.1 Untuk Beban Terbagi Rata ................................................................... 11
2.6.2 Untuk Beban Terpusat .......................................................................... 12
2.6.3 Lendutan pada Balok statis tak Tentu ................................................... 12
2.7

Profil King Cross dan Queen Cross sebagai Kolom ....................................... 13
iii

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2.8

Hubungan Balok Kolom ................................................................................ 14
2.8.1 Gaya Geser Rencana pada Daerah Panel ............................................... 15
2.8.2 Gaya Geser yang Terjadi pada Daerah Panel ......................................... 16

2.9

Perencanaan Sambungan ............................................................................... 17
2.9.1 Umum ................................................................................................... 17
2.9.2 Sambungan Balok Anak dengan Balok Eksterior .................................. 18
2.9.2.1 Sambungan pada Badan Balok Anak ......................................... 18
2.9.3 Sambungan Balok Induk dengan Kolom ............................................... 19
2.10.3 Sambungan Pelat dengan Balok .......................................................... 20

BAB III METODOLOGI
3.1 Bagan Alir Metodologi Penyelesaian Tugas Akhir ........................................ 23
3.2 Metodologi Penyelesaian .............................................................................. 24
3.3 Peraturan ...................................................................................................... 26

3.4 Pembebanan ................................................................................................. 27
3.4.1 Beban Mati ........................................................................................... 27
3.4.2 Beban Hidup ......................................................................................... 27
3.4.3 Beban Gempa ........................................................................................ 27
3.4.4 Beban Angin .......................................................................................... 29
3.5 Kombinasi Beban .......................................................................................... 30
3.6 Batasan Story Drift ........................................................................................ 31
3.7 Kontrol Perhitungan Balok dan Kolom .......................................................... 31
3.7.1 Kontrol Perhitungan Balok Castellated .................................................. 31
3.7.2 Kontrol Perhitungan Kolom .................................................................. 35
3.8

Hubungan Balok Kolom ................................................................................ 38
3.8.1 Daerah Panel Hubungan Balok Kolom .................................................. 40
3.8.1.1 Gaya Geser Rencana pada Daerah Panel ..................................... 40
3.8.1.2 Gaya Geser yang Terjadi pada Daerah Panel .............................. 41

3.9 Sambungan ..................................................................................................... 42
3.9.1 Klasifikasi Sambungan .......................................................................... 42
3.9.2 Sambungan Baut ................................................................................... 43

iv

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3.9.3 Sambungan Las ..................................................................................... 43

BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER
4.1

Pelat Atap ...................................................................................................... 45
4.1.1 Beban Berguna...................................................................................... 45
4.1.2 Pembebanan Pelat Atap......................................................................... 46

4.2 Pelat Lantai ..................................................................................................... 47
4.2.1 Beban Berguna ..................................................................................... 47
4.2.2 Pembebanan Pelat Lantai ..................................................................... 48
4.3 Perencanaan Balok Anak ................................................................................. 49
4.3.1 Data Perencanaan Balok Anak Profil Castellated................................... 49
4.3.1.1 Kontrol Penampang ......................................................................... 50

4.3.2 Perhitungan Dimensi Profil Castellated ................................................ 51
4.3.2.1 Mencari Ix dan Zx pada Profil Castellated ....................................... 52
4.3.3 Pembebanan ......................................................................................... 54
4.3.4 Kontrol Penampang .............................................................................. 56
4.3.5 Persamaan Interaksi ............................................................................. 60
4.3.6 Kontrol Jarak antar Lubang .................................................................. 61
4.3.7 Kontrol Lendutan ................................................................................. 61
4.4 Perencanaan Tangga ........................................................................................ 62
4.4.1 Data-data Perencanaan Tangga ............................................................. 62
4.4.2 Pelat Anak Tangga ............................................................................... 63
4.4.2.1 Pembebanan Pelat Anak Tangga ..................................................... 64
4.4.2.2 Kontrol Lendutan ............................................................................ 65
4.4.3 Pengaku Pelat Anak Tangga ................................................................. 65
4.4.3.1 Pembebanan .................................................................................... 65
4.4.3.2 Kontrol Lendutan ............................................................................ 68
4.4.3.3 Kontrol Penampang Profil ............................................................... 68
4.4.3.4 Kontrol Kuat Geser ......................................................................... 69
4.4.4 Pelat Bordes ......................................................................................... 70
4.4.4.1 Pelat Bondek .................................................................................. 70
v

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4.4.5 Balok Tangga ....................................................................................... 71
4.4.5.1 Pembebanan ................................................................................... 71
4.4.5.2 Kontrol Penampang Profil .............................................................. 75
4.4.5.3 Kontrol Tekuk Lateral .................................................................... 76
4.5.4 Kontrol Kuat Geser .............................................................................. 77
4.4.5.5 Kontrol Interaksi Tekan dan Lentur ................................................ 77
4.4.5.6 Kontrol Lendutan ........................................................................... 78
4.5 Perencanaan Balok Lift .................................................................................... 78
4.5.1 Balok Penggantung Lift ....................................................................... 79
4.5.1.1 Data-data Perencanaan ................................................................... 81
4.5.1.2 Pembebanan Balok Penggantung Lift ............................................. 82
4.5.1.3 Kontrol Penampang ........................................................................ 83
4.5.1.4 Kontrol Kuat Geser ........................................................................ 84
4.5.1.5 Kontrol Lendutan ........................................................................... 84
4.5.2 Balok Penumpu Lift ............................................................................. 85
4.5.2.1 Data-data Perencanaan ................................................................... 85
4.5.2.2 Pembebanan Penumpu Lift ............................................................. 85
4.5.2.3 Kontrol penampang ........................................................................ 86
4.5.2.4 Kontrol Kuat Geser ........................................................................ 87
4.5.2.5 Kontrol Lendutan ........................................................................... 88

BAB V PEMBEBANAN DAN ANALISA STRUKTUR PRIMER
5.1 Umum ............................................................................................................. 89
5.2.2 Perhitungan Berat Struktur ................................................................... 90
5.3 Pembebanan Gempa Statik Ekivalen ................................................................ 95
5.3.1 Waktu Getar Alami .............................................................................. 95
5.3.2 Gaya Geser Dasar Nominal .................................................................. 96
5.3.3 Distribusi Gaya Geser Horizontal Gempa ............................................. 97
5.3.4 Eksentrisitas Pusat Massa ................................................................... ..99
5.3.5 Arah Pembebanan .............................................................................. 100
5.4 Kontrol Batas Simpangan ............................................................................... 100
vi

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5.4.1 Kinerja Batas Layan ........................................................................... 100
5.4.2 Kinerja Batas Ultimit ......................................................................... 102
5.5 Perhitungan Kontrol Dimensi Balok Induk Interior ........................................ 103
5.5.1 Balok Induk 1 .................................................................................... 103
5.5.2 Balok Induk 2 .................................................................................... 112
5.6 Perhitungan Kontrol Dimensi Kolom Interior ................................................ 120
5.6.1 Kolom King Cross ............................................................................. 120
5.7 Perhitungan Kontrol Dimensi Kolom Eksterior .............................................. 127
5.7.1 Kolom Queen Cross ........................................................................... 127

BAB VI HUBUNGAN BALOK KOLOM DAN DAERAH PANEL
6.1 Hubungan Balok Kolom ................................................................................ 134
6.1.1 Hubungan Balok Kolom Interior ........................................................ 136
6.1.2 Hubungan Balok Kolom Eksterior ...................................................... 138
6.2 Daerah Panel Hubungan Balok Kolom ........................................................... 139
6.2.1 Gaya Geser Rencana pada Daerah Panel ............................................ 139
6.2.2 Gaya Geser yang terjadi pada Daerah Panel ....................................... 141

BAB VII PERENCANAAN SAMBUNGAN
7.1 Sambungan Balok Anak dengan Balok Esterior ............................................ 145
7.1.1 Sambungan pada Badan Balok Anak .................................................. 145
7.1.2. Sambungan pada Badan Balok Eksterior ........................................... 146
7.2 Sambungan Balok Anak dengan Balok Interior .............................................. 148
7.2.1 Sambungan pada Badan Balok Anak .................................................. 149
7.2.2 Sambungan pada Badan Balok Interior ............................................... 150
7.3 Sambungan Balok Induk dengan Kolom ........................................................ 151
7.3.1 Sambungan pada Badan Balok ........................................................... 151
7.3.2 Sambungan pada Sayap Kolom .......................................................... 154
7.4 Sambungan Balok Induk B2 dengan Kolom ................................................... 156
7.4.1 Sambungan pada Badan Balok ........................................................... 156
7.4.2 Sambungan pada Sayap Kolom .......................................................... 159
vii

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB VIII KESIMPULAN DAN SARAN
8.1 Kesimpulan .................................................................................................... 162
8.2 Saran .............................................................................................................. 164

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 165

viii

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

MODIFIKASI STRUKTUR GEDUNG PERKANTORAN PETROSIDA GRESIK
DENGAN MENGGUNAKAN HEXAGONAL CASTELLATED BEAM NONKOMPOSIT

Nama mahasiswa
NPM

: Dwiangga Agitya R
: 0953 210 062

ABSTRAK
Industri konstruksi dewasa ini selalu dituntut persaingan dalam banyak hal.
Salah satu diantaranya adalah dalam penggunaan material. Baja merupakan suatu
alternatif material yang menguntungkan dalam pembangunan gedung maupun
konstruksi struktur lainnya. Tugas Akhir ini mencoba mendesain kembali suatu
gedung menggunakan profil baja Castellated Beam sebagai balok-baloknya. Dalam
Tugas Akhir ini dibahas perencanaan ulang Gedung Perkantoran Petrosida yang
merupakan perkantoran dan tempat pertemuan yang awalnya terdiri dari 5 lantai dan
di desain dengan menggunakan struktur beton bertulang di modifikasi menjadi 8
lantai dengan struktur Castellated beam non komposit. Adapun kelebihan dari
Castellated Beam adalah karakteristiknya yang cukup menguntungkan, diantaranya
adalah dengan lebar profil yang lebih tinggi (dg), mampu memikul momen lebih
besar dan memiliki tegangan ijin yang lebih kecil, bahannya ringan, kuat, serta
mudah dipasang, cocok untuk bentang panjang dan dapat digunakan untuk gedung
tingkat tinggi.
Perencanaan perhitungan dalam tugas akhir ini menggunakan peraturan dari
SNI 03 – 1729 – 2002 untuk perencanaan struktur baja dan SNI 03 – 1726 – 2002
untuk perencanaan ketahanan gempa. Gaya gempa dasar untuk arah y diambil 30%
dan untuk arah x diambil 100% dari gaya gempa dasar. Peraturan pembebanan
mengacu pada PPIUG 1983. Metode pengerjaan menggunakan sistem struktur
rangka pemikul momen khusus (SRPMK) karena lokasi bangunan diasumsikan
terletak pada zona gempa 6.
Dan dari hasil analisa menggunakan program ETABS dan perhitungan
diperoleh untuk struktur sekunder meliputi pelat lantai berupa pelat beton dengan
tebal 11cm, pelat atap tebal 9cm. Untuk struktur primer diperoleh hasil, balok anak
menggunakan dimensi Castellated beam 300x100x5,5x8, balok induk 1 dimensi
Castellated beam 600x200x8x13, balok induk 2 dimensi Castellated beam
375x125x6x9, dan untuk kolom king cross dan queen cross dengan dimensi
700x300x13x24.
Kata kunci : Struktur Baja, Castellated Beam, Hubungan Balok Kolom, King cross

i

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Dalam perkembangan konstruksi saat ini selalu dituntut persaingan dalam

banyak hal, termasuk didalamnya adalah pemilihan jenis material yang digunakan.
Untuk itu dibutuhkan material pendukung suatu konstruksi yang mempunyai mutu
serta efektifitas biaya dan waktu yang memadai. Maka dengan demikian konstruksi
baja lebih dingaggap mempunyai kelebihan dibanding konstruksi beton apabila
dilihat dari segi mutu yang terjamin, karena material dibuat secara fabrikasi
(homogen) dipabrik yang telah memenuhi syarat ketentuannya dan kemudian
dipasangkan

pada

struktur.

Dengan

ini

memberikan

keuntungan

dengan

mempercepat pengerjaan serta menghemat biaya konstruksi.
Gedung Petrosida Gresik merupakan salah satu gedung perkantoran yang
terletak di kompleks Petrokimia gresik dengan alamat Jalan. KIG Utara I Gresik.
Bangunan ini mempunyai luas 50 m x 20 m dan terdiri dari 5 lantai dengan struktur
beton bertulang. Dengan kondisi awal tersebut, gedung ini akan di modifikasi
menjadi 8 lantai serta menggunakan struktur baja jenis kastela pada balok dan baja
king cross pada kolom. Modifikasi yang dilakukan pada balok dengan bentang 8
meter dan 4 meter, dimulai dari lantai 1 sampai dengan lantai 8. Pada kondisi gedung
saat masih menggunakan beton bertulang dan terdiri dari 5 lantai setinggi 20 meter
mempunyai berat 2,29 kN/m2 dan perkiraan apabila sudah mengalami modifikasi
pada jumlah lantai menjadi 8 lantai dan tinggi 28 meter menggunakan struktur baja

1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2

castellated, maka diperkiran mengalami penurunan pada berat gedung dibandingkan
pada saat masih menggunakan struktur beton bertulang. Dalam Tugas Akhir ini
dilakukan pembahasan mengenai penggunaan baja jenis castellated pada balok
karena Castellated Beam mempunyai beberapa keunggulan, diantaranya adalah
(J ihad Dokali Megharief, 1997 dan J ohann Grunbauer, 2001 ) :
1. Dengan lebar profil yang lebih tinggi (dg), menghasilkan momen inersia dan
section modulus yang lebih besar sehingga lebih kuat dan kaku dibandingkan
profil asalnya.
2. Mampu memikul momen lebih besar dan tegangan ijin yang lebih kecil.
3. Bahannya ringan, kuat, serta mudah dipasang.
4. Sesuai untuk bentang yang panjang dibanding dengan profil baja WF biasa.
1.2

Per masalahan
Dengan penjelasan diatas, maka dalam penulisan Tugas Akhir ini

permasalahan sebagai berikut :
1. Bagaimana merencanakan dimensi yang cocok pada struktur balok pada
gedung baja dengan menggunakan profil Castellated Beam dan sesuai
perhitungan perencanaan struktur AISC-LRFD
2. Bagaimana menentukan jenis sambungan balok kolom yang dapat
memenuhi syarat – syarat keamanan struktur sesuai dengan SNI 03 – 1729 –
2002.
1.3

Maksud dan Tujuan
Adapun tujuan dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah:
1. Mampu merencanakan struktur gedung baja dengan menggunakan profil
Castellated Beam.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3

2. Untuk mendapatkan sambungan yang sesuai dengan perencanaan awal yang
dapat digunakan saat analisis beban yang bekerja.
1.4

Batasan Masalah
Batasan masalah dalam tugas akhir ini diantaranya seperti berikut ini :
1. Desain dan evaluasi struktur mengacu pada jurnal ASCE (yang mengacu
pada AISC-LRFD)
2. Pembebanan dihitung berdasarkan PPIUG 1983.
3. Beban gempa pada zona 6 dihitung berdasarkan SNI 03-1726-2002.
4. Perencanaan menggunakan balok dengan profil Hexagonal Catellated Beam
non-komposit.
5. Program bantu yang digunakan adalah ETABS V.9.7.1 dan Autocad 2007.

1.5

Manfaat Penelitian
Dengan adanya keunggulan-keunggulan dari profil Castellated Beam, maka

diharapkan Tugas Akhir ini dapat

bermanfaat untuk menambah referensi bagi

perencana yang berminat menggunakan kostruksi baja Castellated Beam sehingga
perencana bisa memilih tipe struktur dan penggunaan material yang tepat, kuat serta
ekonomis.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA

2.1

Castellated Beam

2.1.1 Pengertian Profil Castellated Beam
Castellated Beam adalah suatu spesifikasi profil yang ditingkatkan
kekuatan komponen strukturnya dengan memperpanjang kearah satu sama lain
dan di las sepanjang pola. Castellated Beam ini mempunyai tinggi (h) hampir
50% lebih tinggi dari profil awal sehingga meningkatkan nilai lentur axial,
momen inersia (Ix), dan modulus section (Sx) (Knowles 1991).

2.1.2 Terminologi
Dibawah ini merupakan ilustrasi bagian-bagian dari Castellated Beam.
•

Web Post

: Area solid dari Castellated Beam.

•

Castellation

: Area yang sudah mengalami pelubangan (hole).

•

Throat Width : Perpanjangan horisontal dari potongan “gigi” bawah profil

•

Throat Depth : Tinggi daerah profil potongan “gigi” bawah sampai sayap
profil (Patrick Bardley 2007).

Gambar 2.1 Bagian-bagian Hexagonal Castellated Beams (Patrick Bardley 2007)

4
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5

Castellation adalah proses memotong badan profil dengan pola zig-zag yang
dicetak menggunakan hot-rolled (cetakan panas) berbentuk H, I, atau U. Setengah
bagian profil baja yang telah dipotong disambung dengan cara digeser atau dibalik
(ujung kanan di las dengan ujung kiri, dan sebaliknya) sehingga membentuk lubang
berbentuk polygonal. Hal ini mengakibatkan bertambahnya tinggi (h) dan tinggi
daerah pemotongan (d) (Amayreh dan Saka 2005).

e b
= dT

φ

Tan φ
dT

=

d
d
b=
tan ϕ
b
h−d
=
2

Semakin panjang e, bertambah pula tegangan tekuk (bending stress) pada bagian T
(tee section) dikarenakan V (shear force) bertambah.

2.2

Proses Pembuatan Castellated Beam
Proses fabrikasi dari Castellated beams diuraikan sebagai berikut
(Grunbauer 2001) :

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

6

1. Badan profil dibuat dicetakan hot-rolled (cetakan panas) berbentuk I, H,
atau U dengan pola pemotongan zig – zag.
2. Setengah hasil potongan digeser, ujung atas kanan dilas dengan ujung
bawah kiri, dan sebaliknya. Sehingga lubang yang dihasilkan berbentuk segi
enam (hexagonal). Untuk menghasilkan lubang berbentuk segi delapan
(octogonal) maka disisipkan plat segi empat di kedua sisi. Bila pola
pemotongan berbentuk setengah lingkaran, maka lubang yang dihasilkan
adalah lingkaran (circular).

Gambar 2.2 Proses pembuatan Hexagonal Castellated Beams (Grunbauer 2001)

2.3

Tipe – Tipe Pemotongan Castellated Beam
Ada 4 ( empat ) tipe pemotongan balok berdasarkan dimensi U dan T
(Grunbauer 2001).
1. Beam ends left ragged, U = T
(Simple and cheap, but not convenient to use)
Pemotongannya mudah, sederhana dan murah, tetapi kurang baik
digunakan.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

7

Gambar 2.3 Beam ends left ragged, U = T (Grunbauer 2001)

2. Beam ends left ragged, U >T
(Longer ends, but not very effective)
Menghasilkan ujung potongan yang panjang tetapi tidak efektif.

Gambar 2.4 Beam ends left ragged, U > T (Grunbauer 2001)
3. Beam ends finished, U = T
(Nice finish, dearer due to extra cutting operation and material waste)
Menghasilkan potongan yang baik (rapi) serta menghemat material (tidak
banyak bahan yang terbuang).

Gambar 2.5 Beam ends finished, U = T (Grunbauer 2001)

4. Beam ends finished with infill plates, U >T
(Strong and rigid, but expensive)

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8

Kuat dan kaku, tetapi mahal karena adanya penambahan plat.

Gambar 2.6. Beam ends finished with infill plates, U >T (Grunbauer 2001)

2.4

Keuntungan dan Kekurangan dari Castellated Beam

2.4.1 Keuntungan dari Castellated Beam :
1. Dengan lebar profil yang lebih tinggi (dg), menghasilkan momen inersia
dan modulus section yang lebih besar sehingga lebih kuat dan kaku bila
dibandingkan dengan profil asalnya (Megharief 1997 dan Grunbauer
2001).
2. Mampu memikul momen lebih besar dengan tegangan ijin yang lebih kecil
(Megharief 1997 dan Grunbauer 2001 ).
3. Bahan ringan, kuat serta mudah dipasang (Megharief 1997 dan Grunbauer
2001 ).
4. Profil Castellated Beam ini juga cocok untuk bentang panjang (untuk
penggunaan Castellated Beam pada atap dapat mencapai 10 – 50 m dan bila
digunakan sebagai plat 12 – 25 m). Sehingga dapat mengurangi jumlah
kolom dan pondasi, serta mengurangi biaya erection (pengangkatan)
(Dougherty 1993).
5. Dapat digunakan untuk gedung tingkat tinggi, bangunan perindustrian
(Amayreh dan Saka 2005).

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

9

2.4.2 Kekurangan dari Castellated Beams :
1. Castellated Beam kurang tahan api. Sehingga harus ditambah dengan
lapisan tahan api (fire proofing) 20% lebih tebal agar mencapai ketahanan
yang sama dengan profil awalnya (Grű nbauer 2001).
2. Kurang kuat menerima gaya lateral, sehingga perlu diberi satu atau lebih
plat pada ujung-ujung (dekat dengan pertemuan balok-kolom) (Grunbauer
2001).
3. Pada ujung-ujung bentang (di sudut-sudut profil) terjadi peningkatan
pemusatan tegangan (stress consentrations) (Amayreh dan Saka 2005).
4. Castellated Beam tidak sesuai untuk bentang pendek dengan beban yang
cukup berat (Amayreh dan Saka 2005).
5. Analisa dari defleksi lebih rumit daripada balok solid (Amayreh dan Saka
2005).

2.5

Kegagalan dalam Castellated Beam
1. Vierendeel atau Shear Mechanism
Mekanisme ini berbanding lurus dengan tegangan geser yang cukup tinggi
pada balok. Sendi plastis terjadi pada ujung balok (reentrant corners) pada
lubang dapat merubah bentuk bagian T (tee section) menjadi seperti
jajargenjang (parallelogram) (Altifillisch 1957, Toprac dan Cook 1959).

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

10

Gambar 2.7 Plastic Collapse in region of high shear (Altifillisch 1957)

2. Flexural Mechanism
Titik leleh yang terjadi pada bagian T (tee section) bagian atas dan bawah
pada ujung awal (the opening) profil Castellated Beam hampir sama dengan
profil WF solid pada kondisi under pure bending forces.
Mp = Z’ x Ft ; dimana Z’ adalah modulus plastis yang diambil melalui garis
tengah vertikal pada lubang.
3. Lateral – Torsional – Buckling
Pada web opening mempunyai efek yang diabaikan pada lateral torsional
buckling pada balok-balok yang telah mereka uji.
4. Rupture of Welded Joint
Las pada jarak antara lubang yang satu dengan yang lainnya (e) dapat
mengalami rupture (putus) ketika tegangan geser horisontal melebihi
kekuatan leleh dari pengelasannya (welded joint) (Husain dan Speirs 1971)

.

Gambar 2.8 Rupture of Welded Joint (Husain dan Speirs 1971)

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

11

Panjang horisontal pada lubang (horizontal length of the opening)
berbanding lurus dengan panjang pengelasan, dan ketika panjang horisontal
berkurang untuk menambah secondary moment (Vierendeel truss), maka las
sepanjang badan profil menjadi lebih mudah gagal (failure). Mekanisme
Vierendeel biasanya terjadi pada balok-balok yang mempunyai jarak lubang
horisontal yang cukup panjang (oleh karena itu mempunyai panjang las
lebih panjang).
5. Web Post Buckling due to Compression
Kegagalan ini disebabkan oleh beban terpusat yang secara langsung
dibebankan melebihi web-post. Kegagalan ini dapat dicegah bila
penggunaan pengakunya diperkuat untuk menahan gaya tersebut.

2.6

Kontrol Lendutan pada Balok Statis Tertentu

2.6.1 Untuk Beban Terbagi rata

=

1

x

……(2.1)

Keterangan :
q = beban terbagi rata
L = pangjang bentang balok
E = modulus young
I = Momen Inersia

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

12

2.6.2 Untuk Beban Terpusat
1

=

x

……(2.2)

Keterangan :
P = beban terpusat
L = pangjang bentang balok
E = modulus young
I = Momen Inersia
2.6.3 Lendutan pada Balok Statis tak Tentu
..

1=

, (

)
.

……(2.3)

Keterangan :
ml = momen lapangan
L = pangjang bentang balok
Mt1 = momen tumpuan kiri
Mt2 = momen tumpuan kanan

2.7 Profil King Cross dan Queen Cross sebagai Kolom
Kolom adalah bagian dari struktur bangunan yang berfungsi untuk meneruskan
beban diatasnya ke konstruksi pondasi bangunan.Dalam perencanan pendahuluan /
Preliminary Design kolom, gaya-gaya dalam yang bekerja adalah Gaya aksial serta
momen.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

13

Karena pada balok menggunakan profil castellated maka agar lebih mudah
dalam perhitungan dan pelaksanaan, untuk kolom digunakan profil king cross untuk
kolom internal dan profil queen cross untuk kolom eksternal.Adapun kelebihan
menggunakan kolom jenis king cross karena profil ini memiliki kuat aksial yang
cukup tinggi pada arah X dan arah Y. Maka dari itu profil ini paling baik digunakan
untuk struktur kolom pada bangunan.

Gambar 2.9 Profil Baja King Cross

Gambar 2.10 Profil Queen Cross

2.8 Hubungan Balok Kolom
Berdasarkan SNI 03 – 1729 – 2002, hubungan berikut ini harus dipenuhi pada
sambungan balok ke kolom:
∑
∑

> 1

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

14

Dimana :
∑

adalah jumlah momen – momen kolom di bawah dan di atas sambungan pada
pertemuan antara as kolom dan as balok. ∑

ditentukan dengan

menjumlahkan proyeksi kuat lentur nominal kolom, termasuk voute bila ada,
di atas dan di bawah sambungan pada as balok dengan reduksi akibat gaya
aksial tekan kolom. Diperkenankan untuk mengambil ∑ M

= ∑ Zc fyc −

. Bila as balok – balok yang bertemu di sambungan tidak membentuk

satu titik maka titik tengahnya dapat digunakan dalam perhitungan.
∑

adalah jumlah momen balok – balok pada pertemuan as balok dan as kolom.
∑

ditentukan dengan menjumlahkan proyeksi kuat lentur nominal balok

di daerah sendi plastis pada as kolom. Diperkenankan untuk mengambil
∑M

= ∑ ( 1,1RyMp − My) , dengan My adalah momen tambahan akibat

amplifikasi gaya geser dari lokasi sendi plastis ke as kolom.
Keterangan :
Ag adalah luas penampang bruto kolom
fyc adalah tegangan leleh penampang kolom

Nuc adalah gaya aksial tekan berfaktor pada kolom
Zc adalah modulus plastis penampang kolom

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

15

Gambar 2.16 Hubungan Balok Kolom Interior

Gambar 2.17 Hubungan Balok Kolom Eksterior
2.8.1 Gaya Geser Rencana pada Daerah Panel
Berdasarkan SNI 03 – 1729 – 2002, Gaya geser berfaktor Vu pada daerah panel
ditentukan berdasarkan momen lentur balok sesuai dengan kombinasi pembebanan
1,2DL + L + E dan 0,9DL + E. Namun Vu tidak perlu melebihi gaya geser yang
ditetapkan berdasarkan 0,8∑ Ry. Mp dari balok – balok yang merangka pada sayap
kolom disambungan. Kuat geser rencana ϕ Vn panel ditentukan menggunakan
persamaan berikut :

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

16

Bila Nu ≤0,75Ny,

= 0,6

1+

Bila Nu > 0,75Ny,

= 0,6

1+

…...(2.4)
1,9 −

,

……(2.5)

Keterangan :
tp adalah tebal total daerah panel, termasuk pelat pengganda
dc adalah tinggi keseluruhan penampang kolom
bcf adalah lebar sayap kolom
db adalah tinggi bruto penampang balok
fy adalah tegangan leleh bahan baja pada daerah panel

Gambar 2.18 Daerah Panel Interior

2.8.2 Gaya Geser yang Terjadi pada Daerah Panel
Gaya geser yang terjadi pada daerah panel pada daerah gempa tinggi
merupakan gaya geser akibat momen kapasitas balok dan kolom. Besarnya gaya
geser pada daerah panel dapat dilihat seperti pada gambar 3.3.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

17

Gambar 2.19 Gaya Geser Daerah Panel
Kontrol gaya geser pada daerah panel :
Gaya geser daerah panel harus memenuhi syarat
perhitungan tidak memenuhi syarat atau

> V . Apabila hasil

< V , dimana kapasitas geser daerah

panel tidak mencukupi maka perlu adanya penebalan pelat panel.
Besar penebalan pelat daerah panel adalah sebagai berikut :
t=

x tp

……(2.6)

2.9 Perencanaan Sambungan
2.9.1 Umum
Sambungan terdiri dari komponen sambungan (pelat pengisi, pelat buhul,
pelat pendukung, dan pelat penyambung) dan alat pengencang (baut dan las).
Sambungan tipe tumpu adalah sambungan yang dibuat dengan menggunakan baut
yang dikencangkan dengan tangan, atau baut mutu tinggi yang dikencangkan untuk
menimbulkan gaya tarik minimum yang disyaratkan, yang kuat rencananya
disalurkan oleh gaya geser pada baut dan tumpuan pada bagian-bagian yang
disambungkan. Sambungan tipe friksi adalah sambungan yang dibuat dengan

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

18

menggunakan baut mutu tinggi yang dikencangkan untuk menimbulkan tarikan baut
minimum yang disyaratkan sedemikian rupa sehingga gaya-gaya geser rencana
disalurkan melalui jepitan yang bekerja dalam bidang kontak dan gesekan yang
ditimbulkan antara bidang-bidang kontak.
Pengencangan penuh adalah cara pemasangan dan pengencangan baut yang
sesuai dengan ketentuan-ketentuan Butir 18.2.4 dan 18.2.5. Pembebanan dalam
bidang adalah pembebanan yang gaya dan momen lentur rencananya berada dalam
bidang sambungan sedemikian rupa sehingga gaya yang ditimbulkan dalam
komponen sambungan hanya gaya geser.
2.9.2 Sambungan Balok Anak dengan Balok Eksterior
Sambungan yang digunakan adalah sambungan baut karena balok anak
terletak pada 2 tumpuan sederhana.
BalokInduk
Induk
Balok
CS600x200x8x13
585x300x10x16
CS

Baut D16

Balok
BalokAnak
Anak
CS 300x100x5.5x8
CS 447x200x9x14

30
50
30

Profil Siku
60x60x6

Gambar 2.20 Sambungan Balok Anak dengan Balok Eksterior
2.9.2.1 Sambungan pada Badan Balok Anak
Penentuan jumlah baut : Ab = ¼ π d

2

Kuat Geser ( Ф Vn ) = Ф x Fu x 0,4 x A
Kuat Tumpu ( Ф Vn ) = Ф x 2,4 x Fu x d

……(2.7)
b

xm

……(2.8)

x tp

……(2.9)

b

Ф Vn yang kecil adalah yang dipakai.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

19

Jumlah baut yang diperlukan :

n=
∅

......(2.10)

Syarat : Vu ≤n x Ф V
Kontrol jarak baut :
Jarak ke tepi = 1,5 db s.d ( 4 tp + 100mm) atau 200mm
Jarak antar baut = 3 db s.d 15 tp atau 200mm
2.9.3 Sambungan Balok Induk dengan Kolom
Untuk menghubungkan kolom dengan balok, pada ujung balok di beri end
plate, yang selanjutnya antara end plate dengan kolom disambung dengan baut/paku
keling. End plate dihubungkan dengan las kepada ujung balok seperti diperlihatkan
pada gambar berikut :

Gambar 2.21 Detail End Plate Connection
Metode ini mengasumsikan bahwa sambungan yang menerima beban lentur
tersebut akan berputar dengan titik putar pada baut terbawah sehingga baut-baut akan
menerima beban tarik sedemikian rupa sehingga besarnya sebanding dengan jarak
baut terhadap titik putarnya.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

20

Mu = Tu1.d1 + Tu2.d2 + Tu3.d3 + Tu4.d4

……(2.11)

Kontrol Geser
Vu=

Pu

……(2.12)

n

……(2.13)

fuv =

Beban Tarik ( Interaksi Geser dan Tarik )
ft = ( 1,3. fub − 1,5. fuv )

……(2.14)

ft = fub = Tegangan Putus Baut
……(2.15)

Td = 0,75 x fub x Ab

Mencari garis netral

anggap di bawah baut terbawah
……(2.16)

a=

ØMn =

0,9 x fy x a

x

+ Ʃ T. d

……(2.17)

2.10.3 Sambungan Pelat dengan Balok ( Sambungan Las )
Digunakan las
te = Tebal las

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

21

h = d − 2 x ( tw + r )

eA

……(2.18)

= 2 x ( h + b ) x te

Ip = 2 x

……(2.19)
……(2.20)

x b x h 2 + te x b x

Akibat beban geser sentris
……(2.21)

fu =

Akibat beban momen lentur
Sx =

……(2.22)

⁄

……(2.23)

h=

Tegangan total akibat geser dan momen lentur
……(2.24)

ftot = √ fu + h

Kekuatan Rencana Las
Øfn = ( ф x 0,6 x 70 x 70,3 )

……(2.25)

ftot ≤ Ø fn …OK!!
te

≥

a

≥

……(2.26)

Ø

……(2.27)

,

Syarat :
amin = 6 mm ( untuk ketebalan pelat t = 15 mm )
aeff

( las di badan ) = 1,41 x

aeff

( las di sayap ) = 0,707 x

……(2.28)

,

,

…....(2.29)

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB III
METODOLOGI

3.1

Bagan Alur Metodologi Penyelesaian Tugas Akhir
START

Pengumpulan Data dan Studi Literatur
Data Umum Bangunan dan Peraturan yang berkaitan
Preliminary Design

Pembebanan
1.Beban Hidup
3.Beban Gempa
2.Beban Mat
4.Beban Angin
Tidak
Per modelan dan Analisa
Struktur
1.Struktur Primer
2.Struktur Sekunder
3.Hubungan Balok Kolom

Kontrol
Desain

Ya
Gambar Output Autocad

END

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

23
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

24

3.2 Metodologi Penyelesaian
Metodologi penyelesaian yang digunakan adalah :
1. Pengumpulan Data
Mencari data umum bangunan dan data tanah Gedung Perkantoran Petrosida
Gresik.
a) Data Umum Bangunan Awal
Nama Gedung

: Gedung Perkantora Petrosida Gresik

Lokasi

: Jl. KIG Utara I Gresik

Fungsi

: Perkantoran

Jumlah Lantai

: 5 lantai ( 20 meter )

Zona Gempa

:3

Struktur Utama

: Beton Bertulang

Sistem Struktur

: Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah
(SRPMM)

b) Data Bangunan Modifikasi
Nama Gedung

: Gedung Perkantora Petrosida Gresik

Lokasi

: Jl. KIG Utara I Gresik

Fungsi

: Perkantoran

Jumlah Lantai

: 8 lantai ( 28 meter )

Zona Gempa

:6

Struktur Utama

: Stuktur Baja (dengan menggunakan Castellated
Beam)

Sistem Struktur

: Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus
(SRPMK)

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

25

c) Data Tanah
Tipe tanah

: Tanah lunak

1. Studi Literatur
Melakukan studi referensi berupa : buku pustaka, jurnal konstruksi
baja, penelitian terdahulu, serta peraturan mengenai perencanaan
struktur gedung menggunakan Castellated Beam antara lain :
a. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983
b. SNI 03 – 1729 – 2002 tentang Tata Cara Perencanaan Struktur
Baja Untuk Bangunan Gedung
c. SNI 03 – 1726 – 2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan
Gempa Untuk Bangunan Gedung
d. American Institute of Steel Construction-Load and Resistance
Factor Design (AISC - LRFD)
e. Structural Steel Designer’s Handbook 4th edition
f. Browsing penelitian terdahulu dan jurnal tentang Castellated Beam
melalui internet
2. Preliminary Design
Pada tahap ini dilakukan hal-hal seperti berikut ini :
a. Memperkirakan dimensi awal dari elemen struktur
b. Penentuan mutu bahan yang digunakan dalam perencanaan
3. Pembebanan
Pembebanan struktur meliputi :
a. Beban mati
b. Beban hidup

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

26

c. Beban angin
d. Beban gempa
4. Permodelan dan Analisa Struktur
Melaukan perhitungan struktur :
a. Struktur Primer (balok induk dan kolom)
b. Struktur Sekunder (pelat, tangga, balok anak)
5. Kontrol Desain
Melakukan analisa struktur bangunan, dimana harus memenuhi syarat
keamanan dan rasional sesuai batas-batas tertentu menurut peraturan.
Dilakukan pengambilan kesimpulan, apakah design telah sesuai
dengan syarat-syarat perencanaan dan peraturan angka keamanan, serta
efisiensi. Bila telah memenuhi, maka dapat diteruskan ke tahap
penggambaran. Bila tidak memenuhi harus melakukan re-design.
6. Output Gambar AutoCAD
Penuangan analisa dan perhitungan ke dalam gambar

yang

representatif
7. Kesimpulan
3.3 Peraturan
Peraturan yang digunakan dalam perencanaan adalah Standar ASCE
yang berbasis AISC-LRFD, LRFD (Load and Resistance Factor Design),
PPIUG (Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung) 1983, SNI 03 –
1729 – 2002 dan SNI – 03 – 1726 - 2002.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

27

3.4 Pembebanan
Pembebanan struktur meliputi:
3.4.1 Beban mati (PPIUG 1983 bab 2)
Beban mati terdiri atas :
1. Berat sendiri dari bahan-bahan bangunan penting dan dari beberapa
komponen gedung yang harus ditinjau di dalam menentukan beban mati
dari suatu gedung, harus diambil menurut Tabel L.1 (terlampir).
2. Apabila dengan bahan bangunan setempat diperoleh berat sendiri yang
menyimpang lebih dari 10% terhadap nilai-nilai yang tercantum dalam
Tabel L.1, maka berat sendiri tersebut harus ditentukan tersendiri dengan
memperhitungkan kelembaban setempat, dan nilai yang ditentukan ini
harus dianggap sebagai pengganti dari nilai yang tercantum dalam Tabel
L.1 (terlampir) itu. Penyimpangan ini dapat terjadi terutama pada pasir
(antara lain pasir besi), koral (antara lain koral kwarsa), batu pecah, batu
alam, batu bata, genting, dan beberapa jenis kayu.
3. Berat sendiri dari bahan bangunan dan dari komponen gedung yang
tidak tercantum dalam Tabel L.1 (terlampir) harus ditentukan tersendiri.
3.4.2 Beban hidup (PPIUG 1983 bab 3)
Beban hidup terdiri dari beban yang diakibatkan oleh pemakaian
gedung dan tidak termasuk beban mati, beban konstruksi dan beban akibat
fenomena alam (lingkungan).
3.4.3 Beban gempa (SNI – 03 – 1726 – 2002 Pasal 6.1.2)
Perhitungan beban gempa dengan analisa beban dinamis.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

28

Gaya geser dasar rencana total (V), ditetapkan sebagai berikut
(SNI 03-1726-2002 Pasal 6.1.2):
V =

C1 × I
× Wt
R

T1 = 0.085 (hn)3/4

…(3.1)

…(3.2)

Gaya geser dasar rencana total (V), tidak lebih besar daripada nilai berikut
(SNI 03-1729-2002 Pasal 15.2-2):
V ≤ V maks =

2,5 xC a xI
× Wt
R

…(3.3)

dimana :
V

= Gaya geser dasar Nominal statik ekivalen (N)

Vmaks = Gaya geser dasar rencana maksimum (N)
R

= Faktor reduksi gempa (Tabel L.2)

T

= Waktu getar alami struktur (detik)

Wt = Berat total struktur (N)
I

= Faktor kepentingan struktur yang ditetapkan oleh

ketentuan

yang berlaku dalam butir 3.1 dan 3.2
C = Faktor respon gempa yang didapat dari spectrum respons
gempa rencana menurut gambar yang terdapat pada lampiran
Gambar G.1 (terlampir)
Ca = Koefisien percepatan gempa yang ditetapkan oleh ketentuan
dalam butir 3.1 dan 3.2
hn = Tinggi total struktur.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

29

Pembatasan waktu getar alami fundamental (SNI – 03 – 1726 – 2002 Pasal
5.6 )
T1 < ς n
dimana :
ς

= Koefisien untuk wilayah gempa tempat struktur gedung
berada. Tercantum dalam Tabel L.3 (terlampir)

n

= Jumlah tingkat.

Berat total struktur Wt ditetapkan sebagai jumlah dari beban – beban
berikut ini :
1. Beban mati total dari struktur bangunan.
2. Bila digunakan dinding pertisi pada perencanaan lantai maka harus
diperhitungkan tambahan sebesar 0,5 Kpa
3. Pada gedung-gedung dan tempat-tempat penyimpanan barang maka
sekurang-kurangnya

25%

dari

beban

hidup

rencana

harus

diperhitungkan.
4. Beban total dari seluruh peralatan dalam struktur bangunan harus
diperhitungkan.
3.4.4 Beban Angin (PPIUG 1983 Bab 4)
Beban angin dihitung sebagai berikut :
p=

V2
16

…(3.4)

dimana :
p = Desain tekanan angin (kg/m3)
V = Kecepata