SEMINAR TUGAS AKHIR (UG-1307) APLIKASI PROGRAM BANTU TEKLA STRUCTURES 15 UNTUK PERANCANGAN GEDUNG GRAHA NUSANTARA MENGGUNAKAN SITEM PRACETAK Oleh: Erlina Yanuarini 3107100034 Dosen konsultasi: Dr. tech. Pujo Aji, ST., MT. Ir. Ananta Sigit Sidharta, MSc., Ph.D. Latar Belakang • Pembangunan meningkat • Bahan campuran beton tidak selalu mudah didapatkan pada daerah-daerah tertentu contohnya: di Kalimantan Selatan, Banjarmasin • Sistem cor ditempat bila dilihat dari segi keakurasian ukuran ,kualitas kebersihan, kerapihan, dan waktu pengerjaanya kurang terjamin membutuhkan sistem lain sistem pracetak • Membutuhkan program bantu yang lebih praktis Tekla Structures 15 Permasalahan • Bagaimana mendapatkan hasil perencanaan yang berupa Detail Engineering Design (DED) dari gedung Graha Nusantara dengan software Tekla Structures 15 menggunakan sistem pracetak? Tujuan • Mendapatkan hasil perencanaan yang berupa Detail Engineering Design (DED) dari gedung Graha Nusantara dengan software Tekla Structures 15 menggunakan sistem pracetak. Batasan Masalah Dalam perancangan struktur gedung direncanakan penggunaan teknologi pracetak pada : balok, pelat. Sedangkan untuk kolom dan overtopping menggunakan sistem cor ditempat Tidak meninjau aspek ekonomis gedung. Tidak meninjau aspek arsitektur, mekanikal dan elektrikal. Menggunakan sofware Tekla Structures 15 ,ETABS 9.6, Auto Cad. SISTEM PRACETAK Why? • Sistem beton pracetak mampu menjawab kebutuhan di era millennium baru ini. • Pada dasarnya sistem ini melakukan pengecoran komponen di tempat khusus di permukaan tanah (fabrikasi), lalu dibawa ke lokasi (transportasi ) untuk disusun menjadi suatu struktur utuh (ereksi). • Keunggulan sistem ini, antara lain mutu yang terjamin, produksi cepat dan massal, pembangunan yang cepat, ramah lingkungan dan rapi dengan kualitas produk yang baik Why Tekla?? • Tekla aplikasi Building Information Modelling berguna untuk detailer, fabricator, manufacturer dan constructor. Keuntungannya: • penyelesaian dari suatu proyek akan lebih terintegrasi mulai dari proses pemodelan,desain,drawing,detailing. • bisa melakukan perhitungan volume material (Bill of Material) serta mengeluarkan output schedule pelaksanaan proyek • Parametric components library cakupannya luas bisa mengautomatisasi pembuatan detail dan sambungan. Metodologi DATA PERENCANAAN Data Perencanaan Nama Bangunan Fungsi bangunan Kontraktor Arsitek Lokasi Jenis Tanah Tinggi gedung Tinggi tiap lantai : Gedung Graha Nusantara : Perkantoran ( 12 lantai ) : PT.Sumber Daya Nusaphala : PT. Megatika International. : Kota Banjarmasin - Wilayah gempa 1 (SNI–1726-002) : Tanah Gambut dan Lempung : 45,75 m : 4,5 m (Dasar) ; 3,75 m (Lantai selanjutnya tipikal) Sistem Struktur : Sistem Pracetak Data Material Beton (f ’c) Tulangan (fy) : 40 MPa : 350 Mpa Perencanaan Struktur Sekunder Penulangan pelat: Dimensi pelat Tebal Pelat Mutu baja (fy) Mutu beton (f’c) Diameter tulangan : 358×200 dan 358×180 cm2 : 130 cm : 350 Mpa : 40 Mpa : 13 mm Tabel Penulangan Pelat Tipe Pelat Tipe A (2 m × 3,58 m) Tipe B (1,8 m×3,58m) Tipe Pelat Tipe A (2 m × 3,58 m) Tipe B (1,8 m×3,58m) Tipe Pelat Tipe A (2 m × 3,58 m) Tipe B (1,8 m×3,58m) Sebelum Komposit Akibat Pengangkatan Tulangan Terpasang mm2 Arah X Arah Y Arah X 10-240 10-240 10-240 As = 314,16 As = 314,16 As = 314,16 10-240 10-240 10-240 As = 314,16 As = 314,16 As = 314,16 Penulangan Pelat Saat Overtopping Tulangan Terpasang mm2 Arah X Arah Y Arah X 13-200 13-200 13-200 As = 663,66 As = 663,66 As =663,66 13-200 13-200 13-200 As = 663,66 As = 663,66 As =663,66 Penulangan Pelat Sesudah Komposit Tulangan Terpasang mm2 Arah X Arah Y Arah X 13-200 13-200 13-200 As = 663,66 As = 663,66 As =663,66 13-200 13-200 13-200 As = 663,66 As = 663,66 As =663,66 Arah Y 10-240 As = 314,16 10-240 As = 314,16 Arah Y 13-200 As = 663,66 13-200 As = 663,66 Arah Y 13-200 As = 663,66 13-200 As = 663,66 Perencanaan Tangga Mutu beton (fc’) = 40 MPa Mutu baja (fy) = 350 MPa Tinggi antar lantai = 425cm Panjang bordes = 100 cm Panjang tangga = 300 cm Lebar tangga = 300 cm Tebal pelat miring = 15 cm Tebal pelat bordes = 15 cm Tinggi injakan ( t ) = 18 cm Lebar injakan ( i ) = 30 cm Diameter tulangan lentur = 12 mm Tebal selimut beton = 20 mm Jumlah tanjakan (n) = 17 Kemiringan Tangga = 30,96º Penulangan Pelat Tangga Mmax = 3290,8 kgm Digunakan tulangan lentur Φ 16-200 mm (As=1005,3 mm2) Penulangan Pelat Bordes Mmax = 2433,2 kgm Digubakab tulangan lentur Φ 16-250 mm (As=1005,3 mm2) Penulangan balok bordes Tulangan lentur 2D16 ( As 402 mm2) Perencanaan Balok Anak Panjang Balok anak : 600 mm Dimensi balok anak : 350×500 mm2 Mutu baja(fy) : 350 MPa Mutu beton (f’c) : 40 Mpa Tulangan lentur sebelum komposit -Tulangan Lapangan : 3Ф19mm (As = 850,586 mm2) Tulangan lentur setelah komposit -Tulangan Tumpuan : 3Ф19mm (As = 850,586 mm2) -Tulangan Lapangan : 3Ф19mm (As = 850,586 mm2) Perhitungan tulangan Geser -Ф tul. Sengkang = 10 mm -jarak antar sengkang = 120 mm (di dalamsendi plastis) -jarak antar sengkang = 200 mm (di luar sendi plastis Gambar Denah Pembalokan Perencanaan Balok Induk Pada Tumpuan Akibat Momen Positif Keterangan Satuan Mu negatif Nmm Mn perlu Nmm Rn ρperlu ρpakai As perlu mm2 n Tul. tarik As mm2 n Tul.tekan As' mm2 Mn Nmm Keterangan ρ ρ' ρ-ρ' kontrol Balok AB-1 Balok AB-2 Balok A1-2 Penulangan pada tumpuan akibat momen positif 271879000 301975000 195177000 Balok B1-2 195594000 339848750 377468750 243971250 244492500 1,73 0,005088925 0,005088925 1592,833592 6 2279,64 4 1519,76 1,93 0,005669653 0,005669653 1774,60141 7 2659,58 5 1899,7 1,25 0,003625201 0,0045 1408,5 5 1899,7 3 1139,82 1,25 0,003633096 0,0045 1408,5 5 1899,7 3 1139,82 549423438,5 636833208,2 460824867,9 OK OK OK Cek momen nominal tulangan terpasang 0,00728 0,00850 0,00607 0,00486 0,00607 0,00364 0,00243 0,00243 0,00243 0,02122 0,02122 0,02122 OK OK OK 1585,29 1585,29 1585,29 460824867,9 OK 0,00607 0,00364 0,00243 0,02122 OK 1585,29 f's Mpa fy Mpa 350 351 352 353 f's pakai a Mn Mpa mm Nmm 350 46,85 453877086,1 350 54,65 526244031,1 350 39,05 381510141,2 350 39,05 381510141,2 φMn Nmm kontrol Mu Nmm 363101668,9 OK 339848750 420995224,9 OK 377468750 305208112,9 OK 243971250 305208112,9 OK 244492500 Perencanaan Balok Induk Pada Tumpuan Akibat Momen Negatif Keterangan Satuan Mu Nmm Mn perlu Nmm Cek balok T atau persegi be1 mm Perencanaan Balok Induk Pada Lapangan Balok AB-1 Balok AB-2 Cek balok T asli atau palsu 150335000 164478000 Balok A1-2 Balok B1-2 71033000 84753000 187918750 205597500 88791250 105941250 2000 2000 1500 1500 be2 mm 2580 2580 2580 2580 be3 mm 3750 3750 3750 3750 be mm 2000 0,96 0,00278 0,0045 29,00 130 balok T palsu 2000 1,05 0,00305 0,0045 29,00 131 balok T palsu 1500 0,45 0,00130 0,0045 29,00 132 balok T palsu 1500 0,54 0,00156 0,0045 29,00 133 balok T palsu Balok AB-2 Balok A1-2 Balok B1-2 164478000 71033000 84753000 187918750 0,96 0,00278 0,0045 1408,5 4 1519,76 2 759,88 205597500 1,05 0,00305 0,0045 1408,5 4 1519,76 2 759,88 88791250 0,45 0,00130 0,0045 1408,5 3 1139,82 2 759,88 105941250 0,54 0,00156 0,0045 1408,5 3 1139,82 2 759,88 371037496,2 OK 187918750 371037496,2 OK 205597500 280061323,6 OK 88791250 280061323,6 OK 105941250 Rn ρperlu ρpakai a hf kontrol mm mm Keterangan Satuan Balok AB-1 Penulangan pada lapangan Mu Nmm 150335000 Mn perlu Nmm Rn ρperlu ρpakai As perlu mm2 n Tul. tarik As mm2 n Tul.tekan As' mm2 Mn Nmm Kontrol Mu Nmm Perencanaan Tulangan Geser Balok Induk Ve( gempa) kN Ve kN kontrol Vs Daerah sendi plastis (tumpuan) 122,83 135,11 131,02 131,02 122,01 OK 325,35 128,15 OK 341,73 121,41 OK 323,76 121,41 OK 323,76 Av kN mm2 s s1 mm mm 265,46 178,77 156,5 265,46 170,20 156,5 265,46 179,65 156,5 265,46 179,65 156,5 s2 mm 176 176 176 176 s3 s pasang n n Vsmax mm mm buah buah kN 312 120 12,25 13 1319,72 312 120 12,25 13 1319,72 312 120 12,25 13 1319,72 312 120 12,25 13 1319,72 Vs kN 484,69 484,69 484,69 484,69 Vs<Vsmax kN OK OK OK OK φ(Vc+Vs) kN 363,52 363,52 363,52 363,52 Vumax kN 244,01 256,29 242,82 242,82 OK OK OK OK φ(Vc+Vs)>Vumax Keterangan Satuan Ve( gempa) kN Ve kN kontrol Vu kN Balok AB-1 Balok AB-2 Balok A1-2 Daerah sendi non plastis (lapangan) 122,83 135,11 131,02 Balok B1-2 131,02 122,01 OK 282,93 128,15 OK 299,31 121,41 OK 271,58 121,41 OK 271,58 353,67 374,14 339,48 339,48 s pasang n n Vsmax mm mm mm buah buah kN 265,46 164,46 313 150 35,67 36 1319,72 265,46 155,46 313 150 35,67 36 1319,72 265,46 171,33 313 160 33,50 34 1319,72 265,46 171,33 313 160 33,50 34 1319,72 Vs kN 387,75 387,75 363,52 363,52 Vs<Vsmax kN OK OK OK OK φ(Vc+Vs) kN 290,81 290,81 272,64 272,64 Vumax kN 244,01 256,29 242,82 242,82 OK OK OK OK Vs Av s s1 φ(Vc+Vs)>Vumax kN mm2 Perencanaan Kolom Keterangan Perencanaan Kolom Satuan Kolom Ekterior A2 Kolom Interior B2 Penulangan longitudinal Dimensi kolom mm 800×800 800×800 2 mm Ag 640000 640000 Mutu beton (f'c) Mpa 40 40 Mutu tulangan (fy) Mpa 350 350 Tulangan 16D25 16D26 Diameter tulangan (d) mm 25 25 Jumlah tulangan buah 16 16 mm2 Ast 7850 7850 Rasio tulangan (%) 0.012 0.012 Pu max kN 5852.02 7627.53 φPn max kN 12,605.11 12,605.11 Penulangan Geser Kolom (Daerah Sendi Plastis) Mnt kNm 1900 1900 Mnb kNm 2100 2100 Ve kolom kN 941.18 941.18 Pu (dari analisa struktur) kN 5852.02 7627.53 Vc kN 1345.62 1345.62 Vt kN 610.95 610.95 Syarat s max mm 100 100 Sengkang terpasang 4Ø13-200 4Ø13-200 Diameter sengkang (Ø) mm 13 13 Jumlah sengkang (n) buah 4 4 2 mm Ash terpasang 530.66 530.66 0,75 Vn terpasang kN 1467.43 1467.43 0,75 Vn terpasang > Vu kN memenuhi memenuhi Penulangan Geser Kolom (Daerah Luar Sendi Plastis) Ve kN 941.18 941.18 Vc kN 672.81 672.81 Vt kN 610.95 610.95 Syarat s max mm 200 200 Sengkang terpasang 4Ø13-200 4Ø13-200 Diameter sengkang (Ø) mm 13 13 Jumlah sengkang (n) buah 4 4 2 mm Ash terpasang 530.66 530.66 0,75 Vn terpasang kN 962.8224112 962.8225531 0,75 Vn terpasang > Vu kN memenuhi memenuhi REVIEW SOFTWARE • Tekla adalah aplikasi Building Information Modelling yang dikembangkan oleh Tekla Corporation untuk keperluan perhitungan dan rekayasa struktur termasuk juga fitur – fitur komprehensif yang bisa digunakan bagi para detailer, fabricator, manufacturer dan constructor • Modul untuk keperluan manajemen konstruksi juga sudah ditambahkan pada software ini. (Khemlani,2008). Building Information Modelling (BIM) • Building Information Modelling adalah proses dalam membangun dan mengelola data bangunan selama siklus pembangunannya. Biasanya menggunakan tiga dimensi, realtime, dan perangkat lunak pemodelan bangunan dinamis untuk meningkatkan produktivitas dalam desain dan konstruksi bangunan (Wikipedia) • Penggunaannya terus meluas di dunia. Bahkan Thom Mayne, seorang arsitek yang tergabung dalam American Institute of Architect menyatakan bahwa perusahaan yang tidak menggunakan aplikasi BIM akan hilang dari peredarannya dalam sepuluh tahun ke depan. Tekla Structures Workflow & Collaboration www.tekla.com TEKLA SCOPE AREA Permasalahan yang dihadapi dalam penggambaran dengan tekla: • Software luar negeri • Perbedaan standar peraturan yang biasa digunakan di Indonesia • Relatif baru Keunggulan Tekla • Lebih mudah untuk menggambar dalam bentuk 3d • Dapat menghitung volume pekerjaan • Efisiensi waktu dan tenaga • Dapat melakukan analisa struktur (bila didukung dengan software lain dan linker yang tepat) Kesimpulan • Review Tekla Structures 15 – Program Tekla Structures 15 (crack version) yang digunakan dalam Tugas Akhir belum bisa melakukan analisa struktur untuk mendapatkan gaya dalam, sehingga analisa struktur dilakukan dengan bantuan program ETABS v.9.6. – Fasilitas Program Tekla sangat bermanfaat untuk digunakan dalam detailing struktur dan pembuatan report yang diperlukan. – Teknologi Building Information Modelling yang dipakai Tekla Strukctures dapat menghasilkan berbagai gambar desain dan report dengan serba otomatis, lebih cepat, lebih teliti secara seketika dan selalu update dengan model yang telah dibuat. Saran • Perlu dicoba untuk melakukan analisa struktur dan desain menggunakan Tekla Structures versi yang lain. • Tekla Structures layak untuk dijadikan program bantu wajib yang harus dikuasai oleh mahasiswa S1 Teknik Sipil ITS • Perlu dicoba menggunakan Tekla Stucture dalam Tugas Akhir lain yang topiknya berkaitan dengan detailing optimasi tulangan pada struktur baja. Terima Kasih
