ANALISA DIMENSI DAN BIAYA STRUKTUR BAJAM. Ikhsan Setiawan
ABSTRAKPerhitungan-perhitungan struktur yang dilakukan dalam
penelitian ini disesuaikan dengan peraturan-peraturan yang berlaku
seperti SKSNI T-15-1991-03, , PPBBI 1984, PPIUG 1983. Setelah
dilakukan analisa ulang terhadap gedung RSUD Surabaya Barat,
peneliti mendapatkan pengurangan dari data awal dengan data hasil
analisa terhadap dimensi struktur atap. Pada data awal, untuk
struktur atap baja, menggunakan WF 250x125x6x9 dengan tegangan ijin
< 1600 kg/m2 pada rafternya. Sedangkan untuk gordingnya
menggunakan C 150x65x20x3,2 dengan untuk kolom pendek menggunakan
WF 300.175.7.11 dengan tegangan ijin < 1600 kg/m2, tetapi profil
tersebut dipasaran tidak tersedia. Pada rafter dan kolom pendek
menggunakan WF 250x125x5x8 dengan tegangan ijin 22 :untuk bidang
lengkung di pihak angin :pada seperempat busur pertama-0,5pada
seperempat b usur kedua-0,6 untuk bidang lengkung di belakang angin
: pada seperempat busur pertama-0,4pada seperempat busur
terakhir-0,2Catatan :Sudut pangkal adalah sudut antara garis
penghubung titik pangkal dengan titik puncak dan garis
horisontal.d. Atap segitiga majemuk :Untuk bidang-bidang atap di
pihak angin :65( 0,2 - 0,4 )65 90+0,9Untuk semua bidang atap di
belakang angin, kecuali yang vertikal menghadap angin, untuk semua
-0,4Untuk semua bidang atap vertikal di belakang angin yang
menghadap angin+0,4
2. Gudang terbuka sebelah PPIUG 1983 Hal : 24Untuk bidang luar,
koefisien angin yang ditentukan dalam ayat ( a ) tetap berlaku,
sedangkan pada waktu yang bersamaan didalam gedung dianggap bekerja
suatu tekanan positip dengan koefisien angin +0,6 apabila bidang
yang terbuka terletak di pihak angin dan suatu tekanan negatip
dengan koefisien angin -0,3 apabila bidang yang terbuka terletak di
belakang angin.Desain dengan SAP 2000Salah satu program aplikasi
yang paling populer dalam dunia disain struktur konstruksi adalah
SAP 2000. Hal ini tidak lepas dari kemudahan yang ditawarkan
software ini yang antara lain dengan menyediakan modus grafis dan
sepenuhnya bekerja dalam lingkungan sistem operasi Windows.SAP 2000
benar-benar mampu mengambil tugas analisis struktur karena jika
kita sudah melakukan input data dengan benar, maka proses analisis
akan langsung diambil alih oleh SAP 2000 dan prosesnya tergolong
sangat cepat (tergantung spesifikasi komputer yang digunakan).
Dengan kondisi ini maka asumsi yang disampaikan bahwa tugas utama
seorang Teknik semestinya adalah tugas perancangan dan bukan pada
proses perhitungan analisis mendapatkan pembenaran. Dengan SAP
2000, tugas analisis dari konstruktor bergeser dari menghitung ke
analisis hasil output.Fasilitas yang disediakan oleh SAP2000 antara
lain adalah kemampuannya untuk merancang model struktur dari yang
sederhana (sendi-roll) hingga yang rumit seperti frame 3D, cangkang
3D, beban bergerak, analisis dinamis dan sebagainya. Khusus
untuk struktur baja, SAP2000 menyediakan fasilitas Auto Select
yang mampu mendisain profil baja yang paling optimal.Salah satu
kelebihan program SAP 2000 adalah kita tidak hanya berhenti pada
analisis struktur (untuk mengetahui gaya dalam yang timbul) saja,
tapi juga bisa melanjutkan ke bagian check/disain struktur untuk
mengetahui tegangan yang timbul pada profil (baja).Secara garis
besar, perancangan model struktur frame dengan SAP 2000 ini akan
melalui 7 tahapan yaitu :1. Menentukan geometri model struktur.2.
Mendefinisikan data-data ; Jenis dan kekuatan bahan. Dimensi
penampang elemen struktur. Macam beban. Kombinasi pembebanan.3.
Menempatkan (assign) data-data yang telah didefinisikan ke model
struktur ; Data penampang. Data beban.4. Memeriksa input data.5.
Analisis Mekanika Teknik ( MT ).6. Disain struktur baja sesuai
aturan yang ada.7. Modifikasi struktur/re-design.Data dan Metodea.
Data AwalBahan Kuda Kuda: Baja WF 250 x 125 x 6 x 9Bahan Gording:
Light Channel C 150x65x20x3.2Mutu baja: BJ 37 ( = 1600 kg/cm2
)Jenis Bangunan: Konstruksi TertutupBahan Penutup Atap: Genteng
TegolaBerat Penutup Atap: 8.5 kg/m2Bentang Kuda-Kuda: 13 m ;
Panjang rafter 1 sisi = 10.68 m Jarak Kuda-Kuda: 3 mJenis Atap:
PerisaiJarak Antar Gording: 1,3 m Sudut Miring Atap Atas ( ):
54oSin = 0.80 ; Cos = 0.58Rencana Beban Angin: 40 kg/m2Penggantung
Gording: untuk bentang 3.00 m = 1 buah
Tabel 1: Rencana Anggaran BiayaNOURAIANPANJANG ( m)JUMLAHBERAT
(kgm)VOLUME
I.A . Kuda-kuda
1WF250x125x6x93,945429,6467,088
2WF250x125x6x94,32829,61,022,976
3WF250x125x6x914,64229,6866,688
4WF250x125x6x915,695129,6464,572
5WF250x125x6x92,159129,6639,064
6WF250x125x6x916,14129,6477,774
7WF250x125x6x910,125229,620,25
8WF250x125x6x911,185329,6993,228
9WF250x125x6x99,085129,6268916
10WF150x75x5x79,405214263,34
11WF150x75x5x710,347114144,858
12WF150x75x5x72,06211428,868
JUMLAH A5,082,464
II.B. KOLOM PENDEK
13WF300x175x7x110,751049,6372
JUMLAH B372
III.C.GORDING
14C 150x65x20x3,227,093187,513,662,432
JUMLAH C3,662,432
IV.D.RG-1
15C150x65x20x2,313,715,575,35
16C150x65x20x2,310,7525,5118,25
17C150x65x20x2,315,225,5167,2
18C150x65x20x2,312,10615,566,583
19C150x65x20x2,312,13115,5667,205
C150x65x20x2,3JUMLAH D4,941,035
Total Volume Keseluruhan : A + B + C + D5082.4644 + 372 +
3662.432 + 494.1035= 9610.9999 x Harga Satuan= 9610.9999 x 19375Rp=
186,213,123Data Rencana Lokasi Jl.Sememi Surabaya Barat Luas
Bangunan : 1553.180625 MKuda-kuda = WF 250.125.6.9Gording = C
150.65.20.3,2 Kolom Pendek = WF 300.175.7.11Balok GR-1 = WF
150.65.20.2,3 Mutu Baja Bj 37 Jenis Bangunan Tertutup Genteng
tegola,Berat = 8.5 kg/m Bentang Kuda-kuda =13 m Jarak Kuda-kuda = 3
m Jarak Antar Gording = 1.3 m Sudut miring Atas 54 Rencana Beban
angin 40 kg/mPEMBAHASAN
A. Perhitungan Konstruksi Baja AtapData-data perhitungan
Kuda-Kuda ( Data Analisa )Bahan Kuda Kuda: Baja WF 250 x 125 x 5 x
8Bahan Gording: Light Channel C 150x65x20x2.3Mutu baja: BJ 37 ( =
1600 kg/cm2 )Jenis Bangunan: Konstruksi TertutupBahan Penutup Atap:
Genteng TegolaBerat Penutup Atap: 8.5 kg/m2Bentang Kuda-Kuda: 13 m
; Panjang rafter 1 sisi = 10.68 m Jarak Kuda-Kuda: 3 mJenis Atap:
PerisaiJarak Antar Gording: 1,3 m Sudut Miring Atap Atas ( ):
54oSin = 0.80 ; Cos = 0.58Rencana Beban Angin: 40 kg/m2Penggantung
Gording: untuk bentang 3.00 m = 1 buahB. Perhitungan GordingDicoba
Lip Channel C 150 x 65 x 20 x 2.3Diperoleh dari tabel Profil Baja
Hal : 70 ( Baja Kanal Tipis ) Dengan data data sbb :Berat: 5.50
kg/mIx: 284 cm4Wx: 33.0 cm4Iy: 41.1 cm4Wy: 9.37 cm4ix: 5.94 cm4iy:
2.42 cm4
Pembebanan Akibat Beban Mati :Diperoleh dari tabel PPIUG Hal :
11,12.pasal 2.1 Berat sendiri gording= 5.50 kg/mBerat atap ( 1.3 x
8.5 )= 11.05 kg/m Usuk reng ( 1.3 x 40 )= 52 kg/m Beban air hujan (
1.3 x 20 )= 26 kg/m Trekstang 10 + ikatan angin 10 = 1.2 kg/m Berat
pengantung langit-langit enternitDari asbes semen 11 + 7= 17 kg/mWD
total= 112.75 kg/m
Pembebanan Akibat Beban Hidup :Diperoleh dari Tabel PPIUG Hal :
17,pasal 3.1 Beban terpusat( P)= 100 kg/m Beban hidup= 250 kg/m
WL total= 350 kg/m Pembebanan Akibat Beban Angin :Diperoleh dari
tabel PPIUG Hal : 23,pasal 4.3
Koefisien angin kanan= 0.02 x ( 54 ) 0.4= 0.68 kg/m ( Tekan )
Koefisien angin kiri= - 0.02 x ( 54 )= 1.08 kg/mq angin kanan= 0.68
x ( 40 ) x ( 1.3 )= 35 kg/m 25 kg/m... okq angin kiri= -0.4 ( 54) (
1.3 )= 28.08 kg/m 25 kg/m Q total angin kanan + kiri = 35 + 28.08 =
63.08 kg/mKombinasi Pembebanan :Diperoleh dari tabel SKSNI
15-1991-03, Hal : 13 1. WD = 112.75 kg/m2. WL = 350 kg/m3. W= 63.08
kg/m= 0.75 x ( 1.2 . D + 1.6 . L + 1 . ( W )= 0.75 x ( 1.2 x 112.75
) + ( 1.6 x 350 ) + ( 1 x ( 63.08 )= 568.78 kg/m Mmax ( arah x )=
1/8 . q . l= 1/8 x 568.78 x ( 10.82 )= 8323 kgm Mmax ( arah Y )=
1/8 x q x l= 1/8 x 568.78 x ( 13 )= 12015 kgm Kontrol
teganganTegangan yang terjadi :Mx MyWxWy= 8323 1201533.09.37=
251.78 + 1282= 1534 kg/cm2 < 1600 Kg/cm2 .................( OK
)Kontrol lendutan : Lendutan yang terjadi :
x
5384
(q cos)L4E I x
1 P cosL348E I x
x
5384
(8323.0.58).(10.82)42.1.106 284
1 100 0.58.(10.82)3482.1.106 284
= 0.001447 cm43
y
5384
(q sin )LE I y 1 P sin L48E I y
y
5384
(12015.0.80).(13)42.1.106 41.1
1 100 0.8.(13.)348 2.1.106 41.1
= 0.041458 cm
tot =
x 2 y 20.0014472 0.0414582
= 0.0414 cm
ijin
1360=1
L
(10.82)
360= 0.030 cm > 0.0414 cm..( OK )C. Perhitungan
Kuda-KudaDicoba WF 250 x 125 x 5 x 8Diperoleh dari Tabel Profil
Baja Hal : 23 Berat: 25.7 kg/mA: 32.68 cm2Ix: 3.540 cm4Iy: 255
cm4Wx: 285cm3Wy: 41.4 cm3ix: 10,4 cm4iy: 2,79 cm4
Pembebanan Akibat Beban Mati :Diperoleh Dari PPIUG Hal : 11,12.
tabel 2.1 Berat gording ( 3x18x5.50)= 297 kg mBerat atap (
3x8.5x13.5)= 344.25 kg mUsuk + reng ( 3x13.5x40)= 1620 kg m Beban
air hujan ( 3x20x13.5 )= 8.1 kg m Berat alat penyambung ( 10%)= 60
kg m Wdtotal= 2329 kgBerat per m1 = 2329 / 13.5= 172.5 kg/m1 Beban
dalam arah vertikal = 172.5 / cos 540= 297.4 kg/m1Pembebanan Akibat
Beban Hidup : Beban terpusat( P)= 100 kg/m Beban hidup = 250
kg/mWLtotal = 350 kg/m
Pembebanan Akibat Beban AnginDiperoleh dari tabel PPIUG Hal :
23,pasal 4.3 Koefisien angin kanan= 0.02 x ( 54 ) 0.4= 0.68 kg/m (
Tekan ) Koefisien angin kiri= - 0.02 x ( 54 )= 1.08 kg/m
q angin kanan= 0.68 x ( 40 ) x ( 1.3 )= 35 kg/m 25 kg/m... okq
angin kiri= -0.4 ( 54) ( 1.3 )= 28.08 kg/m 25 kg/m Q total angin
kanan + kiri = 35 + 28.08 = 63.08 kg/m
Kontrol Kestabilan kuda-kuda : Dari Output SAP diketahui :N :
40890 Kgm M : 19810 Kgm D : 14649 Kgm Stabilitas batang tekanLk =
10.68 m = 1068 cm
- Lkiy
1068 3.83 cm2.79
1.000{ Tabel 3 PPBBI 1984 } Kontrol terhadap tegangan N 1.000
40890 KgA32.68 Cm 2= 1251.22 Kg / Cm2 < 1600 Kg / Cm2 ( OK )
Stabilitas terhadap KIP ( Lateral Torsional Buckling )
h 75tbL 1,25 b
250 = 50 7551068 = 43.44 >1,25 12.5
= 19.531
hts250.8Penampang tidak berubah bentuk.C Lxh 1068x25 1708.8
s1bxt
12.5x0,86
C2 0.63
Edasar
0.63 2,1x101600
826.875
C1 > C2 maka :
kip
C2 0,7826.875 0,7 1600
C11708.8= 541.95 kg / cm2
3kipp 0,042 C1C2tb
h
dasar3
= 0,042 1708.8 826.875x0,5
1600
25 = 759.6 Kg / cm2 > 541.95 Kg / cm2 (OK) Kontrol terhadap
tegangan
N 1.000 40890 KgA32.68 Cm 2= 1251.22 Kg / Cm2 < 1600 Kg / Cm2
( OK )d. Perhitungan Kolom PendekDicoba WF 300 x175 x 6 x
9Diperoleh dari Tabel Profil Baja Hal : 23 Dengan data data sbb
:
Berat: 41.1 kg/mA: 52.68 cm2Ix: 11.100 cm4Iy:792 cm4Wx: 641
cm3Wy: 91.0 cm3ix: 14.5 cmiy: 388 cm
Kontrol Kestabilan Kolom Pendek Dari Output SAP diketahui :N :
38907 Kgm M : 18786 Kgm D : 25048 Kgm Stabilitas batang tekan Lk =
750 mm = 75 cm
-
Lkimin
753.88
0.180 cm
1.000{ Tabel 3 PPBBI 1984 } Kontrol terhadap tegangan N 1.000
38907 KgA52.68 Cm 2= 738.55 Kg / Cm2 < 1600 Kg / Cm2 (OK)
E. Perhitungan Anggaran Biaya Kontruksi Baja (Data Analisa)
Tabel 2: Analisa Biaya Kontruksi BajaNOURAIANPANJANG (
m)JUMLAHBERAT (kgm)VOLUME
I.A . Kuda-kuda
1WF250x125x5x83,945425.7405.546
2WF250x125x5x84,32825.7888.192
3WF250x125x5x814,64225.7752.496
4WF250x125x5x815,695125.7403.3615
5WF250x125x5x82,159125.755.4863
6WF250x125x5x816,14125.7414.798
7WF250x125x5x810,125225.7520.425
8WF250x125x5x811,185325.7862.3635
9WF250x125x5x89,085125.7233.4845
10WF125x60x6x89,405213.2248.292
11WF125x60x6x810,347113.2136.5804
12WF125x60x6x82,062113.227.2184
JUMLAH A4948.244
II.B. KOLOM PENDEK
13WF300x175x6x110,751041.4310.5
JUMLAH B310.5
III.C.GORDING
14C 150x65x20x2.327,093185.52682.207
JUMLAH C2682.207
IV.D.RG-1
15C150x50x20x2,313,714.5161.787
16C150x50x20x2,310,7524.5196.965
17C150x50x20x2,315,224.51137.104
18C150x50x20x2,312,10614.5154.59806
19C150x50x20x2,312,13114.5154.71081
405.1709
F. Total Volume Keseluruhan A + B + C + D4948.2436 + 310.5 +
2682.207 + 405.17087= 8346.12147 x Harga Satuan= 8346.12147 x
19375Rp= 161.706.103
KESIMPULANPada pekerjaan kontruksi baja pada proyek pembangunan
RSUD.Surabaya Barat, terjadi pengefisiensian dimensi profil baja
untuk kuda kuda .Pada data awal,dimensi profil untuk kuda-kuda baja
WF 250x125x6x9.Setelah dilakukan analisa ulang,dimensi profil untuk
kuda-kuda dengan menggunakan WF 250x125x5x8, pengefisiensian
dimensi profil baja berlaku juga untuk profil gording, dan kolom
pendek.Berdasarkan analisa teknis WF 250x125x5x8 masih cukup aman
untuk digunakan yaitu dengan tegangan yang terjadi kurang dari
tegangan ijin (actual = 1251 kg/cm2 < ijin = 1600
kg/m2).Penefisiensian/ pengurangan dimensi profil berakibat pada
besarnya biaya yang diperlukan dalam melaksanakan pekerjaan
tersebut.Data hasil analisa adalah sebagai berikut:a. menggunakan
WF250.125.5.8 (Analisa )
Tegangan ijin WF 250 .125.5.8 = 1251 kg/m2 < 1600 kg/m2...
okTegangan ijin C 150.65.20.2,3 =1534 kg/m2 < 1600 kg/m2 ...
okTegangan ijin WF 300.175.6.9 = 738.55kg/m2 < 1600 kg/m2.. ok
b.menggunakan WF250.125.6.9 : (Data awal )Tegangan ijin WF
250.125.6.9 = 1103 kg/m2 < 1600 kg/m2...... okTegangan ijin C
150.65.20.3.2 = 1258.2 kg/m2 < 1600kg/m2...okTegangan ijin WF
300.175.7.11 = 612,3 kg/m2 < 1600kg/m2.....ok
2.Dari analisa kemudian ditinjau dari segi biaya :
a.WF250.125.5.8 =Rp.161,706,103 b.WF250.125.6.9
=Rp.186,706,103Tabel 3: Perbandingan BiayaSTRUKTURDATA AWALBIAYA
DATADATA HASILBIAYA DATAEFISIENSI
AWALANALISAANALISA
KUDA-KUDAWF250,125,6,9WF250,125,5,8
K.PENDEKWF300,175,7,11Rp.186,213,123WF300,175,7,11Rp.161,706,10386%
GORDINGC 150,65,20,3,2C 150,65,20,3,2
Daftar PustakaDepartemen Pekerjaan Umum, Peraturan Pembebanan
Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983),Yayasan Lembaga Penyelidiki
Masalah Bangunan , Bandung
Departemen Pekerjaan Umum, Peraturan Perencanaan Bangunan Baja
Indonesia (PPBBI 1984), Yayasan Lembaga Penyelidiki Masalah
Bangunan , Bandung
Santoso H.Ir, Tabel Profil Baja
Departeman Pekerjaan Umum, Tata Cara Perhitungan Beton Untuk
Bangunan Gedung (SKSNI-1-1991-03)