Studi Perbandingan Antara Gable Frame Metode Baja Taper Dengan Metode Baja Konvensional Ditinjau Dari Segi Kekuatan Dan Biaya
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Pada era zaman sekarang yaitu era abad ke 21, teknologi di dunia sudah
meningkat pesat. Terbukti dari berkembang pesatnya perindustrian di dunia,
seperti perindustrian otomotif, computer electronic, tekstil, perindustrian
produksi barang dan sebagainya.
Perkembangan teknologi memungkinkan manusia untuk membangun
konstruksi bangunan yang lebih sulit, seperti pencakar langit, bentang lebar, dan
bentuk konstruksi yang beraksitektur rumit.
Konstruksi di dunia juga harus berkembang pesat untuk menyokong
kegiatan perindustrian di dunia yang berkembang semakin besar. Penggunaan
beton yang merupakan favorit untuk digunakan sebagai konstruksi utama
bangunan, mulai tergeser kedudukannya oleh pengunaan baja.
I.2. Permasalahan
Beton sendiri memiliki keunggulan daripada baja, yaitu konstruksinya
yang mudah pelaksanaannya, tidak memerlukan spesialis, bentuk beton bisa
disesuaikan dengan lapangan, dan relatif lebih murah dibandingkan konstruksi
baja. Namun, untuk kasus-kasus tertentu, pemilihan konstruksi beton kurang
efektif digunakan, seperti pada bangunan bentang lebar yang minim kolom. Bisa
saja bangunan bentang lebar menggunakan konstruksi beton, namun balok beton
tersebut dimensinya akan menjadi besar, sehingga boros tempat dan bobot beton
tersebut otomatis akan menjadi sangat berat.
Untuk bangunan bentang lebar, pakar konstruksi di dunia mulai beralih ke
konstruksi baja, Karena konstruksi baja memiliki kelebihan dibanding beton
yaitu kekuatan baja yang tinggi, sehingga dimensinya jauh lebih kecil sudah
dapat menahan bobot yang sama seperti beton yang berukuran besar.
Umumnya perindustrian pabrik menggunakan bangunan bentang lebar
yang dapat memberikan keleluasan lebih untuk aktifitas pergerakan di dalamnya.
1
Universitas Sumatera Utara
Penggunaan baja menjadi favorit, dengan merakit profil-porfil baja IWF menjadi
sebuah portal baja bentang lebar.
Gambar I.2.1 Ilustrasi Baja Konvensional IWF
Gambar I.2.2 Aplikasi Baja Konvensional
Mulanya, profil-profil baja dirakit sewajarnya, kemudian sejalan dengan
kemajuan rekayasa di bidang konstruksi, profil-profil baja direkayasa lagi supaya
mendapat kekuatan baja yang lebih besar sesuai dengan kebutuhan.
Maka munculah rekayasa-rekayasa baja, seperti rekayasa honeycomb dan
rekayasa baja taper. Teknologi kedua ini tujuannya adalah sama, yaitu untuk
memperbesar kekakuan dengan memperbesar inersia baja.
Teknologi honeycomb memperbesar inersia baja di sepanjang baja itu
sendiri secara drastic, namun memiliki kelemahan karena metode honeycomb
membiarkan lubang-lubang yang besar di badan baja yang apabila lubang
tersebut terlalu besar, dapat menyebabkan baja menjadi agak rentang terhadap
buckling, sehingga jarang sekali ditemukan baja honeycomb diperlakukan
2
Universitas Sumatera Utara
sebagai kolom, karena rentang terhadap buckling. Honeycomb biasanya
diperlakukan sebagai balok. Namun, pada makalah ini, hanya akan dibahas
mengenai baja taper dan konvensional.
Teknologi Taper (non prismatic) mempebesar inersia, namun tidak di
sepanjang baja, tapi hanya di satu bagian ujungnya. Hal ini bermanfaat sekali
karena seperti yang kita tahu, momen pada portal baja adalah besar di pertemuan
portal (ujung). Baja taper dapat diperlakukan sebagai kolom ataupun balok,
disesuaikan dengan kebutuhan.
Gambar I.2.3. Ilustrasi Baja Taper
Gambar I.2.4 Aplikasi Baja Taper
3
Universitas Sumatera Utara
Gambar 1.5 Cara Membuat Baja Taper dari Baja IWF
I.3. Perumusan Masalah
Penggunaan gable frame baja taper masih terbilang baru di zaman
sekarang. Perhitungan secara analitis dapat mempermudah dalam memperkirakan
apakah penggunaan gable frame baja taper adalah layak dipakai. Rumusan
masalah dalam pembuatan tugas akhir ini adalah cara menganalisis gable frame
baja taper yang merupakan baja non prismatic dan membandingkannya dengan
gable frame baja konvensional dari segi biaya dan kekuatannya.
I.4. Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan penulisan tugas akhir ini adalah melakukan analisis
perhitungan untuk mencari nilai perbandingan antara struktur gable frame baja
taper dengan baja konvensional dari segi biaya dan kekuatannya.
I.5. Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah yang diambil dalam pengerjaan tugas akhir ini
adalah sebagai berikut:
1. Analisis hanya dilakukan terhadap gable frame “main structure” (rafter dan
column) baja taper dan konvensional
2. Hasil yang ditinjau adalah perbedaan rasio kekuatan dan biayanya.
4
Universitas Sumatera Utara
3. Baja Taper yang dipakai adalah baja taper yang dibuat dengan mengolah baja
IWF dan tegangan residu akibat pemotongan dan pengelasannya diabaikan.
4. Perhitungan analisis dan permodelan akan diolah dengan Program SAP 2000
5. Penggunaan Baja mengacu kepada SNI Baja 1729 ; 2015, sedangkan
pembebanan mengacu kepada SNI pembebanan 1727;2013
6. Segi biaya yang dimaksudkan adalah penghematan bahan baja dan cost
pembuatan baja taper yang digunakan sebagai main frame. Segi kekuatan
yang dimaksudkan adalah rasio D/C ( Demand / Capacity)
I.6. Metodologi Penulisan
Metode yang akan digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah studi
literature yaitu dengan mengumpulkan data – data keterangan dari literatur dan
juga pengassumsian berdasarkan kondisi lapangan serta masukan – masukan dari
dosen pembimbing.
Hasil dari perhitungan yang dihasilkan akan dicantumkan dan diolah
sehingga mendapatkan perbandingan yang jelas antara gable frame baja taper
dengan baja konvensional.
I.7. Sistematika Penulisan
Gambaran garis besar penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN, terdiri dari latar belakang, studi literatur,
perumusan masalah, tujuan penulisan, maksud dan tujuan, pembatasan masalah,
metodologi penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II : TEORI DASAR, berisi tentang penjelasan umum dan teori –
teori yang mendukung dalam penyusunan tugas akhir beserta aplikasinya di
lapangan
BAB III : METODE PENELITIAN , berisi tahapan pengerjaan dan
contoh soal sederhana.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN, berisi hasil perhitungan dan
perbandingan yang didapat dari data yang diperoleh pada tugas akhir.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN, berisi kesimpulan dan saran
dalam tugas akhir ini
5
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Pada era zaman sekarang yaitu era abad ke 21, teknologi di dunia sudah
meningkat pesat. Terbukti dari berkembang pesatnya perindustrian di dunia,
seperti perindustrian otomotif, computer electronic, tekstil, perindustrian
produksi barang dan sebagainya.
Perkembangan teknologi memungkinkan manusia untuk membangun
konstruksi bangunan yang lebih sulit, seperti pencakar langit, bentang lebar, dan
bentuk konstruksi yang beraksitektur rumit.
Konstruksi di dunia juga harus berkembang pesat untuk menyokong
kegiatan perindustrian di dunia yang berkembang semakin besar. Penggunaan
beton yang merupakan favorit untuk digunakan sebagai konstruksi utama
bangunan, mulai tergeser kedudukannya oleh pengunaan baja.
I.2. Permasalahan
Beton sendiri memiliki keunggulan daripada baja, yaitu konstruksinya
yang mudah pelaksanaannya, tidak memerlukan spesialis, bentuk beton bisa
disesuaikan dengan lapangan, dan relatif lebih murah dibandingkan konstruksi
baja. Namun, untuk kasus-kasus tertentu, pemilihan konstruksi beton kurang
efektif digunakan, seperti pada bangunan bentang lebar yang minim kolom. Bisa
saja bangunan bentang lebar menggunakan konstruksi beton, namun balok beton
tersebut dimensinya akan menjadi besar, sehingga boros tempat dan bobot beton
tersebut otomatis akan menjadi sangat berat.
Untuk bangunan bentang lebar, pakar konstruksi di dunia mulai beralih ke
konstruksi baja, Karena konstruksi baja memiliki kelebihan dibanding beton
yaitu kekuatan baja yang tinggi, sehingga dimensinya jauh lebih kecil sudah
dapat menahan bobot yang sama seperti beton yang berukuran besar.
Umumnya perindustrian pabrik menggunakan bangunan bentang lebar
yang dapat memberikan keleluasan lebih untuk aktifitas pergerakan di dalamnya.
1
Universitas Sumatera Utara
Penggunaan baja menjadi favorit, dengan merakit profil-porfil baja IWF menjadi
sebuah portal baja bentang lebar.
Gambar I.2.1 Ilustrasi Baja Konvensional IWF
Gambar I.2.2 Aplikasi Baja Konvensional
Mulanya, profil-profil baja dirakit sewajarnya, kemudian sejalan dengan
kemajuan rekayasa di bidang konstruksi, profil-profil baja direkayasa lagi supaya
mendapat kekuatan baja yang lebih besar sesuai dengan kebutuhan.
Maka munculah rekayasa-rekayasa baja, seperti rekayasa honeycomb dan
rekayasa baja taper. Teknologi kedua ini tujuannya adalah sama, yaitu untuk
memperbesar kekakuan dengan memperbesar inersia baja.
Teknologi honeycomb memperbesar inersia baja di sepanjang baja itu
sendiri secara drastic, namun memiliki kelemahan karena metode honeycomb
membiarkan lubang-lubang yang besar di badan baja yang apabila lubang
tersebut terlalu besar, dapat menyebabkan baja menjadi agak rentang terhadap
buckling, sehingga jarang sekali ditemukan baja honeycomb diperlakukan
2
Universitas Sumatera Utara
sebagai kolom, karena rentang terhadap buckling. Honeycomb biasanya
diperlakukan sebagai balok. Namun, pada makalah ini, hanya akan dibahas
mengenai baja taper dan konvensional.
Teknologi Taper (non prismatic) mempebesar inersia, namun tidak di
sepanjang baja, tapi hanya di satu bagian ujungnya. Hal ini bermanfaat sekali
karena seperti yang kita tahu, momen pada portal baja adalah besar di pertemuan
portal (ujung). Baja taper dapat diperlakukan sebagai kolom ataupun balok,
disesuaikan dengan kebutuhan.
Gambar I.2.3. Ilustrasi Baja Taper
Gambar I.2.4 Aplikasi Baja Taper
3
Universitas Sumatera Utara
Gambar 1.5 Cara Membuat Baja Taper dari Baja IWF
I.3. Perumusan Masalah
Penggunaan gable frame baja taper masih terbilang baru di zaman
sekarang. Perhitungan secara analitis dapat mempermudah dalam memperkirakan
apakah penggunaan gable frame baja taper adalah layak dipakai. Rumusan
masalah dalam pembuatan tugas akhir ini adalah cara menganalisis gable frame
baja taper yang merupakan baja non prismatic dan membandingkannya dengan
gable frame baja konvensional dari segi biaya dan kekuatannya.
I.4. Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan penulisan tugas akhir ini adalah melakukan analisis
perhitungan untuk mencari nilai perbandingan antara struktur gable frame baja
taper dengan baja konvensional dari segi biaya dan kekuatannya.
I.5. Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah yang diambil dalam pengerjaan tugas akhir ini
adalah sebagai berikut:
1. Analisis hanya dilakukan terhadap gable frame “main structure” (rafter dan
column) baja taper dan konvensional
2. Hasil yang ditinjau adalah perbedaan rasio kekuatan dan biayanya.
4
Universitas Sumatera Utara
3. Baja Taper yang dipakai adalah baja taper yang dibuat dengan mengolah baja
IWF dan tegangan residu akibat pemotongan dan pengelasannya diabaikan.
4. Perhitungan analisis dan permodelan akan diolah dengan Program SAP 2000
5. Penggunaan Baja mengacu kepada SNI Baja 1729 ; 2015, sedangkan
pembebanan mengacu kepada SNI pembebanan 1727;2013
6. Segi biaya yang dimaksudkan adalah penghematan bahan baja dan cost
pembuatan baja taper yang digunakan sebagai main frame. Segi kekuatan
yang dimaksudkan adalah rasio D/C ( Demand / Capacity)
I.6. Metodologi Penulisan
Metode yang akan digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah studi
literature yaitu dengan mengumpulkan data – data keterangan dari literatur dan
juga pengassumsian berdasarkan kondisi lapangan serta masukan – masukan dari
dosen pembimbing.
Hasil dari perhitungan yang dihasilkan akan dicantumkan dan diolah
sehingga mendapatkan perbandingan yang jelas antara gable frame baja taper
dengan baja konvensional.
I.7. Sistematika Penulisan
Gambaran garis besar penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN, terdiri dari latar belakang, studi literatur,
perumusan masalah, tujuan penulisan, maksud dan tujuan, pembatasan masalah,
metodologi penulisan dan sistematika penulisan.
BAB II : TEORI DASAR, berisi tentang penjelasan umum dan teori –
teori yang mendukung dalam penyusunan tugas akhir beserta aplikasinya di
lapangan
BAB III : METODE PENELITIAN , berisi tahapan pengerjaan dan
contoh soal sederhana.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN, berisi hasil perhitungan dan
perbandingan yang didapat dari data yang diperoleh pada tugas akhir.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN, berisi kesimpulan dan saran
dalam tugas akhir ini
5
Universitas Sumatera Utara