BAB IISTUDI PUSTAKA2.1 Dasar Teori Pelat LantaiPada sebuah
bangunan mempunyai elemen-elemen struktur yang saling berhubungan
dan menunjang satu sama lain. Pelat merupakan elemen horisontal
utama yang menyalurkan beban hidup maupun beban mati ke kerangka
pendukung vertikal dari suatu sistem struktur. Elemen-elemen
tersebut dapat dibuat sehingga bekerja dalam satu arah atau bekerja
dalam dua arah . Pelat menerima beban yang bekerja tegak lurus
terhadap permukaan pelat. Berdasarkan kemampuannya untuk
menyalurkan gaya akibat beban, pelat lantai dibedakan menjadi pelat
satu arah dan dua arah. Pelat satu arah adalah pelat yang ditumpu
hanya pada kedua sisi yang berlawanan, sedangkan pelat dua arah
adalah pelat yang ditumpu keempat sisinya sehingga terdapat aksi
dari pelat dua arah. Di sini balok akan yang bertugas menerusakn
beban yang disangga sendiri maupun dari plat kepada kolom
penyangga. Balok menahan gaya-gaya yang bekerja dalam arah
transversal terhadap sumbunya yang mengakibatkan terjadinya
lenturan. Karna bentangan balok yang panjang menyebabkan luasan
dari pelat tersebut semakin besar. Hal ini menyebabkan dimensi
pelat semakin besar juga. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa
pelat tanpa balok menyebabkan dimensi dari pelat semakin tebal, hal
ini disebabkan karena pelat memikul beratnya sendiri. Dimensi pelat
yang besar menjadikan struktur tersebut tidak efisien dan tidak
ekonomis dalam perencanaanya.Untuk bangunan gedung, umumnya pelat
tersebut ditumpu oleh balok-balok secara monolit, yaitu pelat dan
balok di cor bersama-sama sehingga menjadi satu-kesatuan.Untuk
merencanakan pelat beton bertulang yang dipertimbangkan tidak hanya
pembebanan, tetapi juga ukuran dan syarat-syarat tumpuan pada tepi.
Pelat merupakan struktur bidang (permukaan) yang lurus, datar atau
melengkung yang tebalnya jauh lebih kecil dibanding dengan dimensi
yang lain.Lantai secara umum mempunyai fungsi untuk :1. Memisahkan
bagian-bagian dari lantai secara teratur2. Memindahkan beban pada
dinding sehingga Mendukung dinding pisah yang tidak menerus kebawah
Adapun syarat-syarat teknis dan ekonomis yang harus dipenuhi oleh
lantai antara lain:1. Lantai harus memiliki kekuatan yang cukup
untuk memikul beban kerja yang ada diatasnya.2. Lantai harus
memiliki kualitas yang baik dan harus dipasang dengan cara yang
cepat dan tepat. 3. Konstruksi lantai harus sedemikian rupa
sehingga setelah umur pemakaian yang cukup panjang tidak kehilangan
kekuatan.2.2 Pelat Beton KonvensionalDidalam struktur pelat
bersistem balok konvensional, balok anak dibentangan menumpu di
balok induk. Jadi dengan kata lain reaksi yang terjadi pada balok
anak akan menjadi beban pada balok induk sedangkan beban dari pelat
akan dipikul oleh balok anak dan balok induk secara bersamaan.
Elemen balok memikul beban yang bekerja secara transversal dari
panjangnya. Beban-beban yang bekerja pada struktur, menyebabkan
adanya lentur dan lendutan pada elemen balok. Oleh karena itu
perencanaan harus mendesain penampang elemen balok sedemikian rupa
sehingga tidak terjadi retak yang berlebihan pada saat beban kerja,
dan masih mempunyai keamanan yang cukup dan kekuatan cadangan untuk
menahan beban dan tegangan ynag mengalami keruntuhan. Berdasarkan
pembagian yang terjadi, momen tumpuan dan momen lapangan yang
terjadi pada pelat dapat dihitung dan selanjutnya untuk pemilihan
dan pemeriksaan menggunakan table markus PBI 71. Pelat didesain
mampu memikul gaya-gaya dalam yang terjadi akibat beban luar dan
berat sendiri. Struktur pelat dengan material bahan menggunakan
beton fc= 30 Mpa, dan baja untuk tulangan utama menggunakan fy=240
Mpa. Asumsi perhitungan dilakukan dengan menganggap bahwa setiap
pelat dibatasi oleh balok , baik balok anak maupun balok induk.
Semua perhitungan berdasarkan SKSNI T.15-1991-03 dan PPI untuk
gedung 1983.Gaya-gaya dalam yang terjadi pada struktur ini dihitung
sebagai berikut:a. Penentuan Tebal Pelat
Lx
LyLy/Lxh min dan hmax berdasarkan SKSNI T.15-1991-03hmin = Ln
(0,8+fy/1500)/(36+9xB)hmax = Ln (0,8+fy/1500)/36ket :Ln = Panjang
bersih arah memanjangB = Rasio perbandingan Ly/Lx (2)Fy = Kuat
Leleh tulangan b. Penentuan Beban PelatBeban yang bekerja pada
pelat berdasarkan pada : Beban Hidup Beban Matic. Kombinasi Beban
Mati dan Beban HidupWu = 1,2 dL + 1,6 LLd. Perhitungan Tebal
Penutup Pelate. Penulangan Pelat Tulangan Pasang (Asperlu)= pakai x
b x d Tulangan Susut & Suhu (Assusut)= 0.002 x b x t
2.3 Pelat Beton KompositPelat-pelat lantai dan atap yang terdiri
dari panel-panel lantai baja (steeldeck panels) yang berfungsi baik
sebagai cetakan maupun sebagai tulangan bagi beton yang terletak
diatasnya,telah banyak dipakai pada bangunan-bangunan yang rangka
utamanya terdiri dari konstruksi baja atau konstruksi komposit.
Pelat-pelat komposit seperti ini mempunyai beberapa keuntungan:1.
Lantai baja, yang dengan mudah dapat diletakkan di atas
gelegar-gelegar baja, langsung dapat berfungsi sebagai suatu
landasan kerja untuk menunjang beban-beban konstruksi dan sebagai
cetakan untuk beton. Dengan demikian kebutuhan akan cetakan
sementara dapat dihilangkan, ini berarti penghematan bagi biaya dan
waktu pengerjaan konstruksi.2. Penyelidikan-penyelidikan yang
dilakukan baru-baru ini menunjukkan bahwa pelat-pelat yang diberi
tulangan lantai.Perencanaan pelat seperti ini dalam beberapa cara
berbeda dengan perencanaan dari pelat lantai beton bertulang yang
memakai tulangan. Satu hal yang perlu dicatat ialah bahwa luas
penampang dari lantai baja yang berfungsi sebagai tulangan ini
didistribusikan pada sebagian dari tinggi pelat melalui suatu cara
yang bergantung pada bentuk dari lantai baja tersebut. Hal yang
lebih penting ialah kenyataan bahwa keberhasilannya lantai baja
tersebut perkuatan pelat seluruhnya tergantung pada kemampuan
ikatan antara kedua material tersebut pada permukaan pertemuannya.
Seperti juga halnya pada batang tulangan yang berfungsi sebagai
penulangan, biasanya bahan-bahan ikatan kimiawi saja tidak cukup
untuk dapat menjamin terbentuknya lekatan yang kuat. Pada saat
dibebani pelat-pelat lantai dengan baja komposit ini akan mengalami
keruntuhan lentur melalui suatu cara yang tidak banyak berbeda
dibandingkan dengan keruntuhan lentur dari pelat-pelat biasa, atau
melalui hilangnya ikatan antara lantai baja tersebut dengan beton.
Keadaan ini dikenal sebagai keruntuhan lekatan geser, dan justru
kekuatan lekat inilah yang menjadi suatu problem dari pelat-pelat
komposit.
Gambar 2.1 : Baja bergelombang / bondek (steeldeck panels)Pada
tugas akhir ini digunakan dek baja bergelombang untuk
membandingkannya dengan pelat konvensional, dimana dek baja
bergelombang merupakan salah satu jenis material baru yang
digunakan untuk membuat pelat lantai dalam pembuatan pelat
tersebut, dek baja bergelombang dicampur dengan beton sehingga akan
membentuk pelat komposit. Keuntungan yang dimiliki oleh pelat
komposit ini dibandingkan dengan pelat beton bertulang biasa
adalah: memiliki struktur yang kokoh sehingga memerlukan lebih
sedikit penyangga pada waktu pengecorannya, menghemat biaya dan
waktu karena dek baja berfungsi sebagai formwork untuk pengecoran
adukan beton, dan dek baja bergelombang dapat dimanfaatkan sebagai
tulangan tarik sehingga kebutuhan akan tulangan tarik dapat
dikurangi atau dihilangkan. Aksi komposit antara beton dan dek baja
bergelombang terbentuk melalui adanya mekanisme tahanan geser yang
bersumber dan lekatan natural antara kedua bahan, gaya gesekan
antara kedua bahan, dan bentuk profil dek baja bergelombang.Menurut
SNI 03-1729-2002, Persyaratan dek baja yang diletakkan dibawah
pelat beton adalah: Tinggi nominal gelombang dek baja tidak boleh
lebih dari 75 mm. Lebar rata-rata dari gelombang wr, tidak boleh
kurag dari 50 mm, dan tidak boleh lebih besar dari lebar bersih
minimum pada tepi atas dek baja. 1. Pelat beton harus disatukan
dengan balok baja melalui penghubung geser jenis paku yang dilas
yang mempunyai diameter tidak lebih dari 20 mm. Penghubunggeser
jenis paku dapat dilas pada dek baja atau langsung pada balok saja.
Setelah terpasang, ketinggian penghubung geser jenis paku tidak
boleh kurang dari 40 mm di atas sisi dek baja yang paling atas.
2. Ketebalan pelat diatas dek baja tidak boleh kurang dari 50
mm.
Gambar 2.2 Persyaratan Untuk Dek Baja Bergelombang
Berdasarkan persyaratan-persyaratan tersebut maka sebagai sampel
tipe dek baja yang digunakan adalah Cahaya FloorDeck.Beberapa
Spesifikasi dalam FLOOR DECK Antara Lain: Bahan Dasar: Baja High
Tensile Tegangan Leleh Minimum 5.500 kg/cm2
Lapis Lindung: Hot Dip GalvanizedTebal Lapis Lindung: 220
gr/m2
Tebal Standar: 0,65 mm sampai dengan 0,75 mm TCT Standar Bahan:
JIS G 3302, SGC 570Tinggi Gelombang : 30 mm
Lebar Efektif : 1000 mm
Panjang : Max. 18 m
( Panjang dapat dipotong sesuai kebutuhan tergantung pada daya
angkut / fasilitas kendaraan )
2.3.1 Gelombang Dek Baja Yang Arahnya Tegak Lurus Terhadap Balok
PenumpuUntuk Gelombang-gelombang dek baja yang arahnya tegak lurus
terhadap balok penumpu, tebal beton yang berada dibawah tepi atas
dek baja harus diabaikan dalam perhitungan karakteristik penampang
komposit dan dalam penentuan luas pelat beton Ac, yang diperlukan
untuk kapasitas gaya geser horizontal balok komposit. Jarak antara
penghubung geser tidak boleh lebih dari 900 mm. Kuat nominal
penghubung geser jenis paku dikalikan dengan suatu faktor reduksi,
rs yaitu: rs= Keterangan :rs= Faktor reduksiNs = Jumlah penghubung
geser jenis paku pada setiap gelombang pelat berprofil dari
perpotongan dengan balokHs= Tinggi penghubung geser jenis paku <
(hr + 75 mm)hr= tinggi nominal gelombang pelat baja berprofilwr=
lebar efektif gelombang pelat baja berprofil2.3.2 Gelombang Dek
Baja yang Yang Arahnya Sejajar Terhadap Balok PenumpuUntuk
Gelombang Dek Baja yang arahnya sejajar dengan balok baja, tebal
pelat beton yang berada dibawah tepi atas dek baja dapat
diperhitungkan dalam penentuan karakteristik penampang komposit dan
juga dalam luas penampang pelat beton Ac, yang diperlukan untuk
perhitungan kapasitas gaya geser horizontal balok. Jika tinggi
nominal dek baja lebih besar atau sama dengan 40 mm maka lebar
rata-rata dari gelombang yang ditumpu wr, tidak boleh kurang dari
50 mm + 4(ns-1)ds untuk penampang dengan jumlah penghubung geser
jenis paku sama dengan ns pada arah melintang ; dengan ds adalah
diameter penghubung geser jenis paku tersebut.Kuat nominal
penghubung geser jenis paku dikalikan dengan suatu faktor reduksi,
rs yaitu :
Jumlah penghubung geser pada daerah yang dibatasi titik-titik
momen maksimum dan momen nol adalah:N1 = Dimana:N1 = Jumlah
penghubung geser yang diperlukan pada daerahdiantara momen maksimum
dan momen nol.Untuk penempatan dan jarak penghubung geser,
berdasarkan SNI 03-1729-2002 pasal 12.6.6, penghubung geser yang
diperlukan pada daerah yang dibatasi oleh titik-titik momen lentur
maksimum dan momen nol yang berekatan harus didistribusikan secara
merata pada daerah tersebut. Ketentuan jarak antar penghubung
adalah sebagai berikut :1. Tebal minimum selimut beton pada arah
lateral 25 mm2. Jarak minimum antar penghubung geser pada arah
tegak lurus sumbu balok > 6 x diameter3. Jarak minimum antar
penghubung geser pada arah tegak lurus sumbu balok >4 x
diameter4. Jarak maksimum antar penghubung geser