Perencanaan Balok Kastella (Honey Comb Beam)

Balok Kastella (castellated beam) adalah balok yang dipakai untuk konstruksi bentang panjang (lebih dari 8 meter), yang berupa 2 profil baja yang disatukan menjadi 1 untuk mendapatkan tinggi profil yang sesuai. Balok kastella disebut juga honey comb beam, karena bentuk lubang segi enamnya yang menyerupai sarang lebah (honey comb). Profil tersebut dilubangi untuk memperkecil berat sendiri profil dan agar sambungan las nya dapat lebih efekti dan efisien.

Besarnya sudut kemiringn θ antara 45' sampai 70', sedangkan yang sering dipakai di lapangan adalah 45' dan 60'. Sudut θ ditentukan dengan memperhitungkan tegangan geser yang terjadi pada bagian garis netral badan sehingga tidak melebihi tegangan ijinnya. Analisis perhitungan penampang balok kastella adalah sebagai berikut
:

 Gambar 1. Spesifikasi Balok Kastella

Analisis Perhitungan :

Dipakai sudut kemiringan 60'

Dengan :     dg    = tinggi profil castella.
                  db    = tinggi profil balok awal.
                    h    = tinggi pemotongan profil.

Syarat tinggi penampang balok kastella
= 2 y > h
= 2 (250 + 125) > 250
 = 750 > 250 (OK)

Dari persamaan di atas terlihat adanya penambahan tinggi profil dari db (tinggi profil balok awal) menjadi dg (tinggi profil castella), sehingga akan menaikan momen inersia dan  otomatis akan menaikan pula Kapasitas Lenturnya. 

 Gambar 2. Penampang Balok Kastella yang Telah Direncanakan

Gambar 3. Balok Kastella yang Telah Terpasang

Gambar 4. Shop Drawing Detail Sambungan Kolom dengan Balok Kastella

Gambar 4. Detail Sambungan Kolom dengan Balok Kastella

 Gambar 4. Tampak Samping Bentang Balok Kastella sepanjang 23 meter (digunakan untuk area bengkel)

 Gambar 5. Tampak Belakang Bentang Balok Kastella sepanjang 23 meter (digunakan untuk area bengkel)

Btw, judul ini juga menjadi topik dalam Tugas Akhir saya loh...

Detail perencanaan struktur gedung dengan ETABS mulai dari pemodelan struktur, pembebanan, analisis gempa, dan perhitungan strukturnya bisa dibaca disini.  

-

Download Spreadsheet Excel, Perencanaan Pondasi Telapak

Perencanaan pondasi harus mencakup segala aspek agar terjamin keamanan sesuai dengan persyaratan yang berlaku, misalnya penentuan dimensi pondasi yang meliputi panjang, lebar dan tebal, kemudian jumlah dan jarak tulangan yang harus dipasang pada pondasi. Adapun peraturan untuk perencanaan pondasi telapak tercantum pada SNI 03-2847-2002 merujuk pada pasal 13.12 dan pasal 17. Jika teman2 ada yang belum memiliki peraturan tersebut. Silahkan klik disini untuk download SNI 03-2847-2002.

Desain Perencaan Fondasi Telapak

1. Menentukan Dimensi Pondasi
Dimensi yang direncanakan meliputi : panjang, lebar dan ketebalan telapak pondasi. Semuanya harus di desain sedemikian rupa, sehingga tegangan yang terjadi pada dasar pondasi tidak melebihi daya dukung tanah dibawahnya
.

2. Mengontrol Kuat Geser 1 Arah
Kerusakan akibat gaya geser 1 arah terjadi pada keadaan dimana mula- mula terjadi retak miring pada daerah beton tarik (seperti creep), akibat distribusi beban vertikal dari kolom (Pu kolom) yang diteruskan ke pondasi sehingga menyebabkan  bagian dasar pondasi mengalami tegangan. Akibat tegangan ini, tanah memberikan respon berupa gaya reaksi vertikal ke atas (gaya geser) sebagai akibat dari adanya gaya aksi tersebut. Kombinasi beban vertikal Pu kolom (ke bawah) dan gaya geser tekanan tanah ke atas berlangsung sedemikian rupa hingga sedikit demi sedikit membuat retak miring tadi semakin menjalar keatas dan membuat daerah beton tekan semakin mengecil.

Nah…dengan semakin mengecilnya daerah beton tekan ini, maka mengakibatkan beton tidak mampu menahan beban geser tanah yang mendorong ke atas, akibatnya beton tekan akan mengalami keruntuhan. Berikut ini ilustrasinya :

Gambar 1. Kerusakan Pondasi Akibat Gaya Geser 1 arah

Kerusakan pondasi yang diakibatkan oleh gaya geser 1 arah ini biasanya terjadi jika nilai perbandingan antara nilai a dan nilai d cukup kecil, dan karena mutu beton yang digunakan juga kurang baik, sehingga mengurangi kemampuan beton dalam menahan beban tekan.

Gambar 2. Keretakan Pondasi Akibat Gaya Geser 1 arah

3. Mengontrol Kuat Geser 2 Arah (Punching Shear)
Kuat geser 2 arah atau biasa disebut juga dengan geser pons, dimana akibat gaya geser ini pondasi mengalami kerusakan di sekeliling kolom dengan jarak kurang lebih d/2. Berikut ini ilustrasinya :

Gambar 3. Kerusakan Pondasi Akibat Gaya Geser 2 arah

4. Menghitung Tulangan Pondasi

Beban yang bekerja pada pondasi adalah beban dari reaksi tegangan tanah yang bergerak vertikal ke atas akibat adanya gaya aksi vertikal kebawah (Pu) yang disalurkan oleh kolom. Tulangan pondasi dihitung berdasarkan momen maksimal yang terjadi pada pondasi dengan asumsi bahwa pondasi dianggap pelat yang terjepit dibagian tepi- tepi kolom. Menurut SNI 03-2847-2002, tulangan pondasi telapak berbentuk bujur sangkar harus disebar merata pada seluruh lebar pondasi (lihat pasal 17.4.3)

5. Mengontrol Daya Dukung Pondasi

Pondasi sebagai struktur bangunan bawah yang menyangga kolom memikul beban-beban diatasnya (bangunan atas), harus mampu menahan beban axial terfaktor (Pu) dari kolom tersebut. Maka dari itu beban dari Pu diisyaratkan tidak boleh melebihi daya dukung dari pondasi (Pup) yang dirumuskan sebagai berikut :

Pu  <  Pup

Pup = Ø x 0,85 x fc’ x A

Dimana :
Pu    = Gaya aksial terfaktor kolom…………….…… (N)
Pup  = Daya dukung pondasi yang dibebani………...  (N)
fc’    = Mutu beton yang diisyaratkan……………….  (Mpa)
A     = Luas daerah yang dibebani……………………(mm2)

Untuk memudahkan perhitungan desain pondasi tersebut, dibuatlah rumus- rumus yang dimasukkan dalam Spreadsheet Excell. Salah satu kekuatan Excel adalah bahasa macro-nya. Hal ini tentu tidak lepas dari aplikasi Visual Basic (Visual Basic for Application) yang bekerja dengan Excel. Macro yang selama ini kita kenal, umumnya digunakan otomasi langkah- langkah pekerjaan dalam aplikasi perkantoran. Namun dalam hal lain, juga dapat digunakan untuk aplikasi perhitungan. Disini terdapat kombinasi yang unik antara spreadsheet dan Visual Basic yang ternyata banyak memberikan kemudahan bagi pemakai.

Nah…berikut adalah salah satu aplikasi excel yang diterapkan pada bidang teknik sipil, dimana kemampuan Excel dalam mengolah teks, angka, rumus, database dan grafik akan dimanfaatkan sepenuhnya untuk membuat spreadsheet desain Pondasi telapak bujur sangkar. Berikut ini adaah tampilan spreadsheet excell nya :

Gambar 4. Input Data Pondasi Telapak

Gambar 5. Skema Perhitungan Fondasi

Gambar 6. Analisa Perhitungan

Gambar 7. Desain Tulangan

Gambar 8. Lampiran Peraturan SNI 03-2847-2002 yang terkait

 Gambar 9.  Laporan singkat perhitungan

Untuk download Spreadsheet Excell nya, monggo klik disini atau hitungan dengan versi yang lain disini.
Terimakasih banyak untuk Mas Lutfi Andrian atas ilmu yang telah dibagikan.

Untuk perencanaan struktur gedung atas dengan ETABS bisa baca di sini.

-

Perlunya Keakuratan Tingkat Tinggi dalam Konstruksi Baja

Saat ini sudah banyak struktur bangunan yang memakai konstruki baja. Selain prosesnya dapat dilakukan dengan cepat (cocok untuk metode fast  track), dan dalam skala besar harganya juga lebih murah (karena waktu pengerjaannya relatif singkat). Namun pelaksanaannya membutuhkan tingkat keakuratan yang tinggi, karena hubungan antar sambungan yang mayoritas mengggunakan baut, dimana jika lubangnya sampai meleset beberapa mili saja, maka bautnya tidak akan pas masuk ke lubang.

Walaupun dalam perencanaannya sudah matang, namun apa yang terjadi di lapangan kadang jauh dari harapan.

  

Gambar 1. Perencanaan Bangunan dengan Struktur Baja (ETABS)

Di lapangan selalu saja ada kasus dimana bautnya tidak pas dengan lubang, ada banyak faktor penyebabnya, misalnya :

1. Pengukuran dan pemetaan titik- titik pondasi yang meleset
2. Penurunan tanah yang tidak serempak antar pondasi satu dengan pondasi yang lain
3. Profil baja yang cacat (bisa karena kesalahan pabrikasi atau profil baja yang melengkung)
4. Kurangnya ketelitian dan keahlian dalam pelaksanaannya  

Berikut ini kami tunjukkan kasus- kasus dimana baut yang tidak pas dengan lubangnya dan profil- profil yang ukurannya tidak sesuai serta solusi pemecahannya di lapangan:

Gambar 2. Penarikan paksa kuda- kuda rafter bentang 23 m dengan tambang yang kurang pas dengan lubang bautnya.

Gambar 4. Lubang baut yang di bross (diperbesar) agar bautnya dapat masuk (kasus sambungan antara poer pondasi dengan kolom baja)

Gambar 5. Kolom baja yang dilubangi hanya karena pipa drainase yang meleset. Kasus ini lebih karena kurangnya koordinasi antara pekerja dengan bagian plumbing, padahal pipa drainase tersebut bisa dibuat baru lagi di luar tembok dan tanpa harus merusak struktur kolom.

 Gambar 6. Profil yang tidak sesuai ukuran (bisa karena kesalahan pabrikasi atau kesalahan gambar).

 Gambar 8. Penghalusan permukaan ujung profil balok dengan gerinda

Gambar 9. Profil yang telah dimodifikasi ukurannya

Gambar 10. Profil yang telah pas dan terpasang ke struktur.

Gambar 11. Sambungan kolom dengan kuda- kuda rafter yang renggang dan menimbukan celah, karena profilnya kurang panjang beberapa cm saja. Solusinya, dengan menambahkan tulangan sebagai pengganjal. Kemudian di las, agar menjadi satu kesatuan.

Gambar 12. Profil yang telah diselipkan tulangan dan di las agar menjadi satu kesatuan.

Itulah kejadian- kejadian di lapangan yang sering terjadi. Di teorinya sih emang sudah pas, tapi pas diaplikasikan di lapangan belum tentu, karena banyak faktor yang tak terduga. Pada saat inilah sikap, ketegasan dan solusi dari seorang Engineer, khususnya konsultan dan managemen konstruksi sangat diperlukan.

----------------

NB :

Jika ingin mencopy Artikel ini, mohon cantumkan juga sumbernya. Kami menghargai Anda, sebagaimana Anda juga menghargai Kami. Terima kasih

Muhammad Miftakhur Riza

Metode Pengerjaan dan Konstruksi Ground Tank

Kebutuhan air yang cukup besar dan kurangnya pasokan air yang memadai menjadi alasan dibutuhkannya sistem penyimpan air tambahan, salah satunya adalah dengan tower water tank (menara tangki air) dan ground tank (tangki bawah tanah). Untuk alasan estetika/ keindahan dan biaya, biasanya banyak orang lebih memilih menggunakan ground tank, karena letaknya yang tidak kelihatan (terpendam di bawah tanah) dan dari segi pembuatan juga relatif lebih murah jika dibandingkan tower water tank karena tidak perlu struktur kolom dan balok.

Mekanisme kerjanya adalah sumber air dari sumur di pompa ke atas, kemudian disimpan di ground tank. Lalu dari ground tank ini akan dipompa lagi ke water tank di atap (ukuran kecil), baru diedarkan ke saluran- saluran air di bawahnya.

Campuran beton yang dipakai dalam pembuatan ground tank harus tepat dan kedap air (water proof).  Dengan perbandingan plesteran semen dengan pasir yang digunakan adalah 1 : 3. Detail sistem kerjanya adalah sebagai berikut
:

Gambar 1. Tanah digali, lalu diberikan lapisan beton setebal 3- 5 cm untuk lantai kerja.

Gambar 2. Pemasangan stek tulangan untuk perkuatan dinding Ground Tank.

Gambar 3. Pembuatan lubang peturasan di bawah.

 Gambar 4. Pemasangan tulangan wiremesh diameter 10 mm M- 150 (artinya jarak antar tulangannya 150 mm), untuk konstruksi dengan beton bertulang.

Karena konstruksi ground tank ini menampung air dalam kapasitas yang relatif besar, maka tekanan yang dihasilkan pun juga besar. Maka dibutuhkan perkuatan tambahan di ke 4 ujung sudutnya. Perhatikan tulangan perkuatan tambahan yang dipasang di ujung dinding.

 Gambar 5. Penambahan tulangan di ujung- ujung Ground Tank untuk perkuatan dinding.

 Gambar 6. Pemasangan bata untuk pengganti bekisting (karena bagian dalamnya akan di plester dan dikeramik)

 Gambar 7. Pembuatan manhole dan pemasangan bekisting atas untuk pengecoran.

Gambar 8. Pembetonan bagian atas.

Pada bagian atas, dibuat manhole sebagai acces untuk masuk ke dalam. Biasanya untuk menguras dan mengecek keadaan pompa. Setelah pembetonan selesai, maka ground tank ini harus diuji dulu untuk memastikan bahwa tidak ada kebocoran, setelah semua fix baru dipasang keramik untuk perlindungan terhadap lumut dan kemudahan dalam pengurasan.

----------------

NB :

Jika ingin mencopy Artikel ini, mohon cantumkan juga sumbernya. Kami menghargai Anda, sebagaimana Anda juga menghargai Kami. Terima kasih

Muhammad Miftakhur Riza