Analisis Struktur Canopy Entrance PDF [PDF]

Citation preview

LAPORAN PERHITUNGAN STRUKTUR CANOPY ENTRANCE PROYEK GRESIK ICON APARTMENT GRESIK, JAWA TIMUR



PT. WIJAYA KARYA BANGUNAN GEDUNG Wika Tower 1 8th-10th floor, Jl. D.I. Panjaitan Kav. 9 Jakarta Timur 13340 Phone : (021) 8590 9003 (021) 8590 8862. Fax : (021) 8590 4146 Email : [email protected]



Disetujui Oleh :



Dr. Ir. Hari Nugraha Nurjaman, M.T. No. SKA : 1.2.201.1.1.1.057.09.10096783



Adi Irmawanto, S.T., M.MT. No. SKA : 1.2.201.1.025.09.1149436



ANALISIS STRUKTUR CANOPY ENTRANCE PROYEK GRESIK ICON APARTMENT 1.



Pemodelan Pemodelan yang dilakukan sesuai dengan gambar shop drawing pada proyek Gresik Icon Apartment. Struktur baja yang direncakan menumpu pada balok beton 50*30 baik pada struktur baja WF maupun pada pipa strand. 1.1 Bahan Struktur yang dipakai pada canopy entrance yaitu, profil baja WF 200*100, hollow 100*100, pipa strand diameter 3”. Selain itu untuk bagian pekerjaan arsitekturnya menggunakan kaca tempered dengan tebal 5mm, ACP dan plafond gypsum pada bagian bawah dari canopy. 1.2 Join Asumsi join yang digunakan pada analisis ini berupa sendi jepit dan sendi. Sendi jepit digunakan pada area pertemuan kolom sedangkan sendi digunakan pada pertemuan pipa strand dengan balok 50*30. Berikut merupakan pemodelan 3D dari canopy entrance.



Gambar 1.1 Tampak Samping Canopy Entrance



Gambar 1.2 Tampak Depan Canopy Entrance



Gambar 1.3 Tampak Samping Canopy Entrance (Extrude)



Gambar 1.4 Tampak Depan Canopy Entrance (Extrude) 2.



Define Material Adapun material yang didefine ini nantinya akan diinput otomatis pada beban mati sehingga analisis yang dilakukan pada SAP2000 akan mendekati valid hasilnya. Satuan yang digunakan adalah Kgf,m,C pada analisis ini. Adapun material yang didefine adalah sebagai berikut. 2.1 Baja Spesifikasi baja yang diinput dalam define material adalah sebagai berikut. 1. 2. 3. 4. 5. 6.



Berat jenis baja Modulus elastisitas baja Fy Fu Fye Fue



: 7850 Kg/m³ : 2,039*10¹º Kg/m² : 24.473.200 Kg/m² : 37.729.500 Kg/m² : 26.920.520 Kg/m² : 41.502.450 Kg/m²



Material baja yang diinput pada SAP2000 ditunjukkan pada gambar 2.1 sebagai berikut.



Gambar 2.1 Define Material Baja



2.2 Beton Beton yang digunakan pada analisis ini sesuai dengan keadaan lapangan yaitu beton dengan mutu 41,5 Mpa pada kolom dan beton dengan mutu 30 Mpa pada balok. Spesifikasi beton yang digunakan adalah sebagai berikut 1. 2. 3. 4. 5.



Berat jenis beton Modulus elastisitas beton F’c Modulus elastisitas beton F’c



: 2400 Kg/m³ : 2,625*109 Kg/m² (mutu 30 Mpa) : 3059150 Kg/m² (mutu 30 Mpa) : 3,087*109 Kg/m² (mutu 41,5 Mpa) : 4231822 Kg/m² (mutu 41,5 Mpa)



Material baja yang diinput pada SAP2000 ditunjukkan pada gambar 2.2 dan 2.3 sebagai berikut.



Gambar 2.2 Define Material Beton (mutu 30 Mpa)



Gambar 2.3 Define Material Beton (mutu 41,5 Mpa)



3.



Define Section Properties Pada define section properties ini tiap batang akan diinput material yang sesuai dengan lapangan atau sesuai dengan shop drawing. Adapun material yang diinput pada tiap batang yaitu, baja profil WF 200*100, hollow 100*100, pipa strand diameter 3”, beton 60*60 dan beton 50*30 3.1 Baja Profil WF 200*100 Spesifikasinya adalah sebagai berikut. 1. 2. 3. 4.



Tinggi web Panjang flange Tebal web Tebal flange



: 0,2 m : 0,1 m : 0,0055 m : 0,008 m



Spesifikasi baja profil WF 200*100 ditunjukkan pada gambar 3.1 sebagai berikut.



Gambar 3.1 Spesifikasi Baja Profil WF 200*100 3.2 Hollow 100*100 Spesifikasinya adalah sebagai berikut. 1. Panjang 2. Lebar 3. Tebal



: 0,1 m : 0,1 m : 0,0032 m



Spesifikasi hollow 100*100 ditunjukkan pada gambar 3.2 sebagai berikut.



Gambar 3.2 Spesifikasi Hollow 100*100 3.3 Pipa strand 3” Spesifikasinya adalah sebagai berikut. 1. Diameter 2. Tebal



: 0,0762 m : 0,00549 m



Spesifikasi pipa strand 3” ditunjukkan pada gambar 3.3 sebagai berikut.



Gambar 3.3 Spesifikasi Pipa Strand 3”



3.4 Beton 0,5*0,3 Spesifikasinya adalah sebagai berikut. 1. Panjang 2. Tinggi



: 0,3 m : 0,5 m



Spesifikasi beton 0,5*0,3 ditunjukkan pada gambar 3.4 sebagai berikut.



Gambar 3.4 Spesifikasi Beton 0,5*0,3 3.5 Beton 0,6*0,6 Spesifikasinya adalah sebagai berikut. 1. Panjang 2. Lebar



: 0,6 m : 0,6 m



Spesifikasi beton 0,6*0,6 ditunjukkan pada gambar 3.5 sebagai berikut.



Gambar 3.5 Spesifikasi Beton 0,6*0,6 4.



Pembebanan Pembebanan yang dilakukan pada analisis ini berdasarkan asumsi engineering dengan mengasumsikan beban-beban yang terdapat pada struktur canopy ini baik dari beban struktur, beban pekerjaan arsitek maupun sampai beban angin yang merupakan faktor eksternal dari canopy tersebut. 4.1 Load Patterns Pada load patterns ini dimasukkan beban yang akan membebani canopy tersebut. Bebanbeban itu terdiri dari beban mati, beban hidup dan beban angin. Faktor berat sendiri untuk beban mati diasumsikan 1 sedangkan untuk beban hidup dan beban angin diasumsikan 0. Ini dikarenakan beban mati (struktur) akan dikonversi langsung secara otomatis menjadi beban. Sedangkan untuk beban hidup dan beban angin akan dilakukan perhitungan manual dengan menginput beban setelah dilakukan perhitungan manual tersebut. Load patterns pada analisis ini akan ditunjukkan pada gambar 4.1.



Gambar 4.1 Load Patterns



4.2 Load Combinations Load combinations ini merupakan asumsi engineering terhadap beban-beban yang bekerja pada canopy tersebut. Pada analisis ini terdapat 4 load combinations yaitu sebagai berikut 1. 1,4 DL 2. 1,2 DL + 1,6 LL 3. 1,2 DL + 0,5 LL + 0,8Wka 4. 1,2 DL + 0,5 LL – 0,8 Wki Adapun perhitungan untuk mendapatkan beban-beban tersebut adalah sebagai berikut. 1. Beban mati (DL) Beban mati yang terdapat pada canopy tersebut antara lain, kaca tempered, ACP dan gypsum. Untuk struktur sendiri tidak dimasukkan lagi karna sudah terinput langsung pada load patterns sebelumnya a. Kaca tempered Kaca tempered memiliki berat 12,9 Kg/m². Design dan pelaksanaannya akan dipasang sebesar 1/3 dari luasan canopy tersebut. b. Alumunium composit panel (ACP) ACP ini memiliki berat 5,4 Kg/m². Pemasangannya diatas canopy diluar dari bagian yang terpasang kaca. c. Gypsum Gypsum memiliki berat 5,5 Kg/m². Pemasangannya direncakan dibawah struktur canopy. Dalam menginput beban mati diasumsikan pada kondisi ekstrim yaitu dengan memasang full bagian atas canopy dengan kaca double sedangkan bagian bawahnya dipasang gypsum secara full. Beban mati (DL) sebesar 31,3 Kg/m² akan diinput sebagai beban area. Sehingga didapatkan perhitungan input beban matinya sebagai berikut. Beban mati (DL)



2.



3.



: Berat kaca tempered 2 lapis + berat gypsum : (12,9 Kg/m²*2) + 5,5 Kg/m² : 31,3 Kg/m²



Beban hidup (LL) Beban hidup diasumsikan sebesar 100 Kg/ m² dengan kondisi ekstrim pada tiap area diinput beban sebesar 100 Kg/ m². Beban angin kanan (Wka) Beban angin ini diasumsikan akan mengenai join-join terluar dari canopy tersebut. Beban angin kanan pun diasumsikan sebagai angin hisap yang keluar dari canopy. Perhitungannya adalah sebagai berikut dengan mengambil satu sample join. Beban angin kanan (Wka) : 0,4 * Beban angin * jarak gording : 0,4 * 25 Kg/m² * 0,5 : 5 Kg/m



4.



Beban angin kiri (Wki) Beban angin ini diasumsikan akan mengenai join-join terluar dari canopy tersebut. Beban angin kiri pun diasumsikan sebagai angin tekan yang masuk ke canopy. Perhitungannya adalah sebagai berikut dengan mengambil satu sample join. Beban angin kiri (Wki)



: 0,2 * Beban angin * jarak gording : 0,2 * 25 Kg/m² * 0,5 : 2,5 Kg/m



Beban mati dan hidup yang diinput akan ditunjukkan pada gambar 4.2, beban angin kanan pada gambar 4.3 dan beban angin kiri akan ditunjukkan pada gambar 4.4.



Gambar 4.2 Beban Mati dan Beban Hidup pada Pelat



Gambar 4.3 Beban Angin Kanan



Gambar 4.3 Beban Angin Kiri



5.



Checking Kekuatan Batang Setelah input beban, tahapan terakhir adalah dengan melakukan pengecekan terhadap tiap tiap batang yang telah diasumsikan menerima beban. Aman atau tidaknya batang-batang ini dalam menahan beban yang telah dikombinasikan akan terlihat pada warnanya. Batang yang tidak aman akan berwarna merah sehingga diperlukan redimensi agar dapat menahan beban yang direncanakan. 5.1 Checking Batang Baja Checking batang baja ditunjukkan pada gambar 5.1 sampai dengan gambar 5.2.



Gambar 5.1 Checking Batang Baja pada Sumbu XY



Gambar 5.2 Checking Batang Baja pada 3D Dapat dilihat pada gambar diatas bahwa batang-batang baja aman terhadap beban. Tidak ada batang berwarna merah. Ini mengindikasikan bahwa desain yang direncanakan tidak perlu diredesain karena batang-batang tersebut sudah aman dalam memikul beban.



5.2 Checking Batang Beton Checking batang beton ditunjukkan pada gambar 5.3 berikut ini.



Gambar 5.3 Checking Batang Beton pada 3D Dapat dilihat pada gambar diatas bahwa batang-batang beton aman terhadap beban. Tidak ada batang berwarna merah. Ini mengindikasikan bahwa desain yang direncanakan tidak perlu diredesain karena batang-batang tersebut sudah aman dalam memikul beban. Baik kolom maupun balok yang langsung menerima beban mampu memikul beban struktur baja yang nantinya akan dipasang pada balok tersebut.



6.



Perhitungan Angkur Pada proyek Gresik Icon Apartment ini direncanakan menggunakan angkur dengan diameter D19 dengan asumsi spesifikasi angkur A307 dengan fu sebesar 60 Mpa. Pada perhitungan angkur ini ada aspek yang dijadikan parameter dalam kekuatan angkur. Aspek tersebut antara lain, gaya tarik/tekan, gaya geser, gaya tumpu dan kontrol panjang angkur. 6.1 Gaya Tarik/Tekan pada Angkur Gaya tarik/tekan pada angkur dapat dilihat pada tabel 6.1 dan 6.2 sebagai berikut. Sedangkan untuk penjelasan notasi nya dapat dilihat pada tabel 6.3.



Tabel 6.1 Gaya Tarik/Tekan pada Agkur (Join Balok Beton dengan WF 200*100) As T11‐T12 T12  T13 T14 T15  T15‐T16



Pu (kg)  ec (m) et (m)  ‐583,01 0,025 0,082 ‐1793,02 0,025 0,082 ‐1464,84 0,025 0,082 ‐1473,68 0,025 0,082 ‐1796,33 0,025 0,082 ‐583,01 0,025 0,082



Ab (m2)  0,000283 0,000283 0,000283 0,000283 0,000283 0,000283



øt 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9



Pt (kg)  ‐177,747 ‐546,652 ‐446,598 ‐449,293 ‐547,662 ‐177,747



Tu1 (kg)  ‐44,4367 ‐136,663 ‐111,649 ‐112,323 ‐136,915 ‐44,4367



Tn (kg)  1300,376 1300,376 1300,376 1300,376 1300,376 1300,376



øt*Tn (kg)  1170,3383 1170,3383 1170,3383 1170,3383 1170,3383 1170,3383



Keterangan  Tu1≤øt*Tn  AMAN Tu1≤øt*Tn  AMAN Tu1≤øt*Tn  AMAN Tu1≤øt*Tn  AMAN Tu1≤øt*Tn  AMAN Tu1≤øt*Tn  AMAN



Tabel 6.2 Gaya Tarik/Tekan pada Agkur (Join Balok Beton dengan Pipa 3”) As T11‐T12 T12  T13 T14 T15  T15‐T16



Pu (kg)  ec (m) et (m)  2892,3 0,025 0,082 8493,36 0,025 0,082 10584,35 0,025 0,082 10716,01 0,025 0,082 8506,97 0,025 0,082 2889,17 0,025 0,082



Ab (m2)  0,000283 0,000283 0,000283 0,000283 0,000283 0,000283



øt 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9



Pt (kg)  881,7988 2589,439 3226,936 3267,076 2593,588 880,8445



Tu1 (kg)  220,4497 647,3598 806,734 816,7691 648,3971 220,2111



Tn (kg)  1300,376 1300,376 1300,376 1300,376 1300,376 1300,376



øt*Tn (kg)  1170,3383 1170,3383 1170,3383 1170,3383 1170,3383 1170,3383



Keterangan  Tu1≤øt*Tn  AMAN Tu1≤øt*Tn  AMAN Tu1≤øt*Tn  AMAN Tu1≤øt*Tn  AMAN Tu1≤øt*Tn  AMAN Tu1≤øt*Tn  AMAN



Tabel 6.3 Penjelasan Notasi Pada Perhitungan Gaya Tarik/Tekan Notasi  Pu Pt Tu1 Ab  øt Tn  øt*Tn ec  et 



Penjelasan  Gaya tarik/tekan pada batang  Gaya tarik/tekan pada angkur  Gaya yang bekerja pada angkur yang tertarik/tertekan  Luas penampang angkur  Faktor reduksi  Tahanan tarik/tekan nominal angkur  Tahanan tarik/tekan angkur  Jarak as baut ke tepi baseplate  Jarak horizontal antar baut 



Satuan  kg  kg  kg  m2 konstanta  kg  kg  m  m



Pada tabel diatas dapat diketahui bahwa perhitungan gaya tarik/tekan pada angkur aman terhadap tahanan tarik/tekan angkur. Gaya tarik/tekan yang bekerja pada angkur nilainya harus lebih kecil dibandingkan dengan tahanan tarik/tekan angkur. 6.2 Gaya Geser pada Angkur Gaya geser pada angkur dapat dilihat pada tabel 6.4 dan 6.5 sebagai berikut. Sedangkan untuk penjelasan notasi nya dapat dilihat pada tabel 6.6.



Tabel 6.4 Gaya Geser pada Agkur (Join Balok Beton dengan WF 200*100) As T11‐T12 T12  T13 T14 T15  T15‐T16



Vu (kg)  ‐479,9 ‐1607,91 ‐1680,38 ‐1556,7 ‐1585,56 ‐486,07



Ab (m2)  0,000283 0,000283 0,000283 0,000283 0,000283 0,000283



r1



m 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4



1 1 1 1 1 1



øf 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75



Vu1 (kg)  ‐119,975 ‐401,978 ‐420,095 ‐389,175 ‐396,39 ‐121,518



Keterangan  Vn (kg)  øf*Vn (kg)  693,5338 520,1503 Vu1≤øf*Vn  AMAN 693,5338 520,1503 Vu1≤øf*Vn  AMAN 693,5338 520,1503 Vu1≤øf*Vn  AMAN 693,5338 520,1503 Vu1≤øf*Vn  AMAN 693,5338 520,1503 Vu1≤øf*Vn  AMAN 693,5338 520,1503 Vu1≤øf*Vn  AMAN



Tabel 6.5 Gaya Geser pada Agkur (Join Balok Beton dengan Pipa 3”) As T11‐T12 T12  T13 T14 T15  T15‐T16



Vu (kg)  ‐45,33 ‐37,5 ‐36,76 ‐37,73 ‐37,7 ‐45,27



Ab (m2)  0,000283 0,000283 0,000283 0,000283 0,000283 0,000283



r1



m 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4



1 1 1 1 1 1



Keterangan  øf Vu1 (kg)  Vn (kg)  øf*Vn (kg)  0,75 ‐11,3325 693,5338 520,1503 Vu1≤øf*Vn  AMAN 0,75 ‐9,375 693,5338 520,1503 Vu1≤øf*Vn  AMAN 0,75 ‐9,19 693,5338 520,1503 Vu1≤øf*Vn  AMAN 0,75 ‐9,4325 693,5338 520,1503 Vu1≤øf*Vn  AMAN 0,75 ‐9,425 693,5338 520,1503 Vu1≤øf*Vn  AMAN 0,75 ‐11,3175 693,5338 520,1503 Vu1≤øf*Vn  AMAN



Tabel 6.6 Penjelasan Notasi Pada Perhitungan Gaya Geser Notasi  Vu  Ab  r1 m øf Vu1 Vn  øf*Vn



Penjelasan  Gaya geser pada batang  Luas penampang angkur  Faktor pengaruh ulir pada bidang geser  Jumlah penampang geser  Faktor reduksi  Gaya geser pada angkur  Tahanan geser nominal  Tahanan geser angkur 



Satuan  kg  m2 konstanta  konstanta  konstanta  kg  kg  kg 



Pada tabel diatas dapat diketahui bahwa perhitungan gaya geser pada angkur aman terhadap tahanan geser angkur. Gaya geser yang bekerja pada angkur nilainya harus lebih kecil dibandingkan dengan tahanan geser angkur. 6.3 Gaya Tumpu pada Angkur Gaya tumpu pada angkur dapat dilihat pada tabel 6.7 dan 6.8 sebagai berikut. Sedangkan untuk penjelasan notasi nya dapat dilihat pada tabel 6.9.



Tabel 6.7 Gaya Tumpu pada Agkur (Join Balok Beton dengan WF 200*100) As T11‐T12 T12  T13 T14 T15  T15‐T16



Ru (kg)  ‐479,9 ‐1607,91 ‐1680,38 ‐1556,7 ‐1585,56 ‐486,07



d (m)  0,019 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019



t (m)  0,012 0,012 0,012 0,012 0,012 0,012



øf 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75



Ru1 (kg)  ‐119,975 ‐401,978 ‐420,095 ‐389,175 ‐396,39 ‐121,518



Rn (kg)  3347,934 3347,934 3347,934 3347,934 3347,934 3347,934



øf*Rn (kg)  2510,9503 2510,9503 2510,9503 2510,9503 2510,9503 2510,9503



Keterangan  Ru1≤øf*Rn  AMAN Ru1≤øf*Rn  AMAN Ru1≤øf*Rn  AMAN Ru1≤øf*Rn  AMAN Ru1≤øf*Rn  AMAN Ru1≤øf*Rn  AMAN



Tabel 6.8 Gaya Tumpu pada Agkur (Join Balok Beton dengan Pipa 3”) As T11‐T12 T12  T13 T14 T15  T15‐T16



Ru (kg)  ‐45,33 ‐37,5 ‐36,76 ‐37,73 ‐37,7 ‐45,27



d (m)  0,019 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019



t (m)  0,012 0,012 0,012 0,012 0,012 0,012



Keterangan  øf Ru1 (kg)  Rn (kg)  øf*Rn (kg)  0,75 ‐11,3325 3347,934 2510,9503 Ru1≤øf*Rn  AMAN 0,75 ‐9,375 3347,934 2510,9503 Ru1≤øf*Rn  AMAN 0,75 ‐9,19 3347,934 2510,9503 Ru1≤øf*Rn  AMAN 0,75 ‐9,4325 3347,934 2510,9503 Ru1≤øf*Rn  AMAN 0,75 ‐9,425 3347,934 2510,9503 Ru1≤øf*Rn  AMAN 0,75 ‐11,3175 3347,934 2510,9503 Ru1≤øf*Rn  AMAN



Tabel 6.9 Penjelasan Notasi Pada Perhitungan Gaya Tumpu Notasi  Ru  d t øf Ru1 Rn  øf*Rn



Penjelasan  Gaya tumpu pada batang  Diameter  Tebal baseplate  Faktor reduksi  Gaya tumpu pada angkur  Tahanan tumpu nominal  Tahanan tumpu angkur 



Satuan  kg  m m  konstanta  kg  kg  kg 



Pada tabel diatas dapat diketahui bahwa perhitungan gaya tumpu pada angkur aman terhadap tahanan tumpu angkur. Gaya tumpu yang bekerja pada angkur nilainya harus lebih kecil dibandingkan dengan tahanan tumpu angkur. 6.4 Kontrol Panjang Angkur Kontrol panjang angkur dapat dilihat pada tabel 6.10 sebagai berikut. Sedangkan untuk penjelasan notasi nya dapat dilihat pada tabel 6.11. Tabel 6.10 Kontrol Panjang Angkur La (mm) f'c (Mpa) fy (Mpa)  d (mm)  Lmin (mm)  97 30 42 19 36,4235501



Keterangan  Lmin≤La  AMAN



Tabel 6.11 Penjelasan Notasi Pada Perhitungan Kontrol Panjang Angkur Notasi  La  f'c fy  d Lmin 



Penjelasan  Panjang angkur tanam yang digunakan  Mutu balok beton  Tegangan leleh angkur  Diameter angkur  Panjang angkur minimum yang ditanam 



Satuan  mm mm Mpa  mm  mm



Pada tabel diatas dapat diketahui bahwa perhitungan kontrol panjang angkur aman terhadap panjang angkur minimum yang disyaratkan. Angkur yang direncanakan di lapangan sebesar 97 mm sementara angkur minimum yang disyaratkan sebesar 36,4 mm. Tentu pelaksanaan di lapangan pun sudah cukup aman dari desain yang telah direncanakan. Dari keempat aspek tersebut dapat terpenuhi sehingga untuk perencanaan angkur dengan diameter D19 dengan jumlah 4 tiap baseplatenya akan tetap digunakan. Selain itu semua hal yang ditinjau dalam analisis pada pekerjaan canopy ini terbukti aman. Sehingga desain dan pelaksanaan pekerjaan canopy entrance ini akan tetap dilanjutkan berdasarkan gambar yang telah direncanakan dan dibuat oleh PT. Wijaya Karya Bangunan Gedung.