Design steel storage building in Indonesia

1
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA DI
INDONESIA
Makshal Faray Kuddah1, Ing. Patrick De Lange, MSc 2, Budi Suswanto, ST,MT, Ph.D3
Teknik Sipil – Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan (FTSP) - ITS
Gedung Rektorat lantai III, Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111
Telpon: (031) 5992668, 5922530
E-mail: [email protected]
Abstrak—Indonesia merupakan Negara
kepulauan yang yang terletak di antara tiga
lempengan
bumi.
Lempengan
Eurasian,
lempengan pasifik dan lempengan IndoAustralia. Hal ini menyebabkan Indonesia
terletak di zona gempa tinggi, dimana hampir
seluruh pulau di Indonesia berpotensi mengalami
gempa dengan kekuatan yang tinggi. Akibat dari
gempa tersebut banyak penduduk mengalami
kerugian secara riil dan materiil. Banyak pula
korban meninggal, kehilangan keluarga dan
kehilangan harta benda akibat gempa itu sendiri.
Gempa di Aceh pada tahun 2004 yang
menyebabkan tsunami menyebabkan ribuan
orang meninggal dan ratusan ribu penduduk
kehilangan tempat tinggal dan hartanya. Gempa
di Padang pada tahun 2006 di Jogjakarta,
menyebabkan sebagian besar bangunan di kota
Jogja tersebut hancur dan sekitar 600 jiwa
menjadi korban akibat gempa tersebut serta
banyak penduduk kehilangan rumahnya. Gempa
dengan skala 7,6 SR juga terjadi di Sumatera
Barat dimana mengakibatkan seluruh rumah
menjadi rata dengan tanh dana menyebabkn
1.117 orang meninggal dan 1.214 luka berat serta
ribuan orang luka ringan.
Pada tahun 2010, gempa lagi-lagi terjadi
di Sumatera Barat dimana terjadi di Mentawai
dengan skala 7,7 SR dan menyebabkan 500
korban jiwa tewas, ratusan orang luka berat dan
ribuan orang luka ringan
Dengan banyaknya gempa yang terjadi di
Indonesia maka perancangan struktur gedung
tahan gempa menggunakan baja menjadi salah
satu solusi untuk mengurangi korban jiwa.
Dalam tugas akhir ini penulis merancang
struktur gudang baja di daerah zona gempa tinggi
mengggunakan peraturan-peraturan baja (SNI
03-1729-2002) dan gempa (SNI 03-1726-2002) di
Indonesia.
Kata kunci : gempa, bangunan baja, SNI 03-17292002, SNI 03-1726-2002
I.
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara berkembang
yang membangun banyak sekali gedung
sebagai tempat bisni dan tempat tinggal di
apartemen. Secara umum pembangunan di
Indonesia terbagi atas dua konstruksi, yang
1.
pertama adalah pembangunan menggunakan
baja, da yang kedua pembangunan
menggunakan
beton.
Pembangunan
menggunakan baja lebih mahal tapi lebih
efisien daripada pembangunan menggunakan
beton. Lokasi Indonesia yang terletak di
antara tiga lempeng bumi yaitu IndoAustralia, Pasifik, dan lempeng Eurasia
menyebabkan
hampir
seluruh
lokasi
Indonesia terletak di daerah zona gempa
tinggi. Karena itu penulis ingin mendesain
bangunan baja berdasarkan dengan situasi di
Indonesia yang terletak di daerah zona
gempa tinggi.
Gempa bumi merupakan fenomana
alam yang tidak bias dihindari, tidak bias di
ditunda ketika terjadi dan tidak bias
diprediksi seberapa besar kekuatannya.
Akibat dari gempa itu sendiri akan banyak
menyebabkan kehilangan rumah dan tempat
tinggal dalam jangka waktu yang pendek.
Bedrasarkan pengembangan pembangunan di
Indonesia, perlu ditemukan solusi yang bias
menjangkau resiko dari gempa bumi di
Indonesia. Rencana bangunan tahan gempa
biasanya berdasarkan dengan analisi elastis
struktur, dimana diberikan beban factor
untuk kondisi pada saat gempa. Keuntungan
pada sistem elastis sktruktur tidak permanen
pada semua komponennya. Namun elemn
dari struktur tersebut membutuhkan kekuatan
lebih besar pada gaya melintangnya. Maka
terciptalah truktur tidak elastis dalam
alternative sistem.
Manfaat yang diberikan tugas akhir ini
adalah :
Diperoleh desain bangunan tahan gempa dengan
menggunakan struktur bangunan baja di daerah
zona gempa tinggi.
2.
Dengan menggunakan software
SAP 2000 dan SCIA ENGINEER diperoleh
perhitungan yang sesuai untuk mendesain
bangunan baja tahan gempa dimana bangunan
tersebut terletak di lokasi zona gempa tinggi,
sehingga nantinya bisa diaplikasikan dalam
kehidupan
nyata
dalam
mengkostruksi
bangunan tahanan gempa di dalama masyarakat.
2
II.
METODE PENELITIAN
Metodologi atau tahapan pengerjaan merupakan hal
yang sangat diperlukan dalam melakukan suatu penelitian, hal
ini berlaku juga dalam pengerjaan jurnal. Metodologi
diperlukan sebagai kerangka dan panduan proses pengerjaan
jurnal, sehingga rangkaian pengerjaan jurnal dapat dilakukan
secara terarah, teratur, dan sistematis. Berikut ini merupakan
langkah-langkah pengerjaan jurnal yang dilakukan oleh
penulis, yaitu :
Steps Design for the steel storage building
Start
Preliminary design
menggunakan software SAP 2000, menggambar dengan
software AUTOCAD 2010 dan kalkulasi perhitungan manual
Penyusunan buku tugas akhir
Tahap terakhir ini merupakan dokumentasi pelaksanaan
tugas akhir. Diharapkan, buku tugas akhir ini bermanfaat bagi
pembaca yang ingin mendesain bangunan tahan gempa
menggunakan konstruksi baja.
III.
ANALISIS TEORI YANG DIGUNAKAN
Dalam mendesain gedung, penulis menggunakan struktur yang
bias menahan beban sendiri, beban angina, beban hidup dan
berbagai macam beban yang dihitung berdasarkan peraturan
beban di Indonesia (PPIUG1983) yaitu beban mati (qd), beban
hidup (ql), provision safety ( kekuatan maksimum untuk titik
aman), beban gempa, serta sketsa struktur awal.
IV.
Plan for secondary structure
PERENCANAAN ATAP
Perencanaan atap dalam zona gempa tinggi
digunakan profil WF 100x50x5x7 dimana menggunakan
BJ 37. Dan penggantung baja digunakan 10 mm.
Calculation for loading
V.
PERENCANAAN IKATAN ANGIN
Perencanaan ikatan angin pada gudang di zona
gempa tinggi menggunakan ketentuan pada PPPURG
1987 dimana telah ditentukan peraturannya dalam
pembebanan.
Analysis the structure by use SAP 2000 and Scia Engineer
Analysis for the main structure
Plan for the connection
VI.
Draw the design by use AUTOCAD 2011
Finish
Bismillah
Gambar 2-1 Metode Pengerjaan Tugas Akhir
Pengumpulan data dan informasi
Pada tahapan ini dilakukan pengambilan data berdasarkan
letak daerah gempa zona 6, serta pengumpulan data dari buku.
Studi Literatur
Tahap ini merupakan tahap dimana penulis
melakukan studi literatur yang dapat mendukung pengerjaan
tugas akhir. Literatur dapat diperoleh dari buku, ataupun
artikel dari internet.
Merancang Metode Penyelesaian Masalah
Setelah melakukan identifikasi permasalahn dan
membaca studi literatur, maka langkah selanjutnya adalah
menetukan metode yang cocok untuk menyelesaikan tugas
akhir. Metode yang dapat digunakan adalah metode analisis
PERENCANAAN BALOK INDUK DAN
BALOK ANAK
Gudang baja direncanakan pada balok induk
dengan spesifikasi seperti yang tertera pada peraturan
Indonesia untuk konstruksi struktur dengan jarak 4 m
setiap balok induk. Balok induk sendiri direncanakan
menggunakan WF 350x250x9x14 serta balok anakn
menggunakan WF 350x175x7x11. Sedangkan kolom
yang digunakan dalam perencanaan gudang ini adalah
400x400x15x15.
VII.
PERENCANAAN TANGGA.
Perencanaan tangga padagudang yang di desain
untuk bangunan tahan gempa ini menggunakan anak
tangga 15 buah dan disesuaikan dengan peraturan yang
tertera dalam peraturan pembebanan PPPURG (table 1).
VIII. PEMBEBANAN UNTUK STRUKTUR
UTAMA
Pada pembebanan struktur utama diketahui nilainilai dalam perencanaan pembebanan, adalah sebagai
3
KESIMPULAN DAN SARAN
berikut:
Load Calculation
Roof load:
Dead load = 161,22 kg
Live load = 169,62 kg
Portal Load
P1 = 14529,5 kg
P2 = 16010 kg
P3 = 16160,5 kg
P4 = 8000 kg
P5 = 16080,8 kg
Transverse Beam
Longitudinal Beam
Bismillah
Diketahui bahwa perencanaan pembebanan sesuai
dengan PPURG tahun 1987 tentang pembebanan struktur di
Indonesia.
IX. KONTROL UNTUK PROFIL STRUKTUR
UTAMA
Pada bab ini dilakukan kontrol terhadap beban profil
baja yang dipakai untuk memastikan bahwa pforil WF
dalam balok induk, WF kolom, profil kuda-kuda adalah
cukup kuat untuk menahan beban-beban yang bekerja
pada struktur utama bangunan.
X. SAMBUNGAN
Pada bab ini dibahas tentang sambungan yang dipakai
pada perencanaan gudang baja di zona gempa tinggi.
Pada sambungan di atap, menggunakan diamter baut
10 mm dan menggunakan profil double L 60x60x10
serta pada setiap baloknya menggunakan 2 baut. Pada
sambungan kkuda-kuda digunakan baut dengan
diameter 10 mm, menggunakan profil double L
60x60x10 serta pada tiap balok menggunaka 2 baut.
Sambungan antara atap dan langit-langit gudang
menggunakan baut dengan diameter 10 mm dan profil
double L 60x60x10 serta menggunakan 8 baut untuk
bagian atap dan 7 baut untuk bagian langit-langit
gudang. Sambungan antara balok dan kolom, pada
kolom menggunakan profile WF 400x400x15x15 serta
pada balok induk menggunakan profil WF
350x250x9x14. Plat sambungan yang digunakan pada
balok dan kolom adalah menggunakan profile siku
150x150x14. Setiap sambungan menggunakan 2 baut
untukpenyambungnya. Sambungan antara kolom agian
tengah struktur dan balok induk menggunakan
sambungan rofil siku 150x150x14 dan pada setiap siku
sambungan menggunakan profile siku 200x200x16x16.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil tugas akhir yang dilakukan, dapat
disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :
• Perencanaan desain gudang penyimpanan pada zona
gempa tinggi menggunakan
kolom dengan WF 400x400x15x15.
Balok induk dengan WF 350x250x9x14
Balok anak dengan WF 350x175x7x11.
• Perencanaan
gudang
baja
tahan
gempa
mempertimbangkan kekuatan gempa di zona 6 untuk
struktur. Setelah teranalisa kontrol struktur yang
dikarenakan gempa dari sumbu x dan sumbu y telah sesuai
dengan peraturan Indonesia yang menggunakan SNI 031726-2002.
• Perencanaan gudang baja di zona gempa tinggi ini
menggunakan perhitungan manual, software SAP 2000,
AutoCAD 2011 untuk memadukan antara perhitungan
manual serta desain dan kekuatan gedung dalam menahan
beban-beban yang bekerja untuk bangunan itu sendiri.
Saran
Pengerjaan menggunakan software cukup detail dan efisien
untuk menentukan kekuatan suatu bangunan apalagi pada
bangunan yang terletak di daerah rawan gempa.
Perencaan gudang diusahakan memiliki jarak yang cukup
terhadap gedung lain sehingga tidak ada tubrukan ketika
terjadi gempa.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis ucapkan Terima kasih kepada Tuhan yang Maha
Esa, yang telah memberikan jalan yang lapang dan
pertolongan pada penulis untuk membuat jurnal ini. Orang tua,
terutama ibu, yang tidak pernah lepas mendoakan penulis dan
memberikan nasehat. Setiap saat . adek-adek yang selalu
menghibur penulis. Dosen pembimbing dan penguji yang
memberikan masukan-masukan yang membangun. Serta tidak
lupa pada teman-teman yang selama ini memberikan
dukungan di saat masa-masa kuliah. Serta perusahaan
Strukton Civil dimana mengajarkan saya banyak hal selama
penyelesaian final thesis di Belanda. Saxion University yang
selama satu tahun ini telah banyak memberikan kesempatan
untuk berkarya di negeri Belanda. Tidak lupa juga terima
kasih kepada ITS dimana memberikan kesempatan kepada
penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan akhir taun belajar
penulis di negeri Belanda semoga ke depannya tetap bisa
bermanfaat untuk diri sendiri, orang sekitar, ITS serta bangsa
dan negara.
4
DAFTAR PUSTAKA
Indonesian reference:
1.
Indonesian National Standard of Regulations for
Earthquake ( SNI 03-1726-2002)
2.
Indonesian National Standard of Regulations for
Steel Building ( SNI 03-1729-2002)
3.
Indonesian National Standard of Regulation for
loading in Building (PPIUG 1983)
4.
LRFD ( Load and resistance factor design )
5.
Indonesian guidelines to plan the loading for
building (PPPURG 1987)
6.
Steel Profile Table
Literature:
Building with Steel date set. (2007). Detail, principles and
Example of steel building. Berlin: Birkhauser.
Tata Steel date set. (2004). Steel design medium rise braced
frames. UK. The Steel Construction Institute.
Construction design date set. (2002). Steel, concrete and
composite design for building. UK: Bungale S. Taranath
Steel construction design date set. (2005). Steel construction
module. Indonesia: Institute Technology of Sepulu Nopember.
AutoCAD date set. ( 2010). Profesional design for AutoCAD.
Indonesia: Penerbit Andi.
SAP 2000 date set. (2010). Analysis structure for building.
Indonesia: Penerbit Andi.
Internet:
Public Work Department. 2009. Map of earthquake zone in
Indonesia. Retrieved from http://pustaka.pu.go.id/files/pdf/Apeta%20gempa-917200950115.pdf at 29 March 2012
Tabloid hunianku. 2008. Stair construction retrieved from
http://tekniksipilinfo.blogspot.com/2011/08/definisikonstruksi-perhitungan-tangga.html. At 12 April 2012-05-18
Public Work Department.2002. Regulation of loading for
building. Retrieved from
http://erwinrommel.staff.umm.ac.id/files/2010/09/rangkumanppiug-1983.pdf at 21 March 2012
[1]