Umum

BAB III METODOLOGI

3.1 Umum

BAB III

METODOLOGI

3.1 Umum

Beton pracetak tidak jauh berbeda dengan beton biasa. Perbedaan antara dua

metode ini terletak pada sambungan struktur dan tahapan pekerjaan dari struktur

tersebut. Karena itu beton pracetak tetap mengacu pada literature standar yang

berlaku di Indonesia, yaitu: SNI 03-2847-2002, SNI 03-1726-2002, SNI

03-1727-2002, Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung, PCI Design Handbook dan

literature lainnya yang mendukung.

3.2 Pengumpulan Data

Data-data perencanaan secara keseluruhan mencakup data umum bangunan

dan data bahan.

1. Data umum bangunan:

- Site Plan

- Denah lantai

- Gambar tampak dan potongan dari gedung

- Data-data teknis berupa data bangunan, yaitu:

1. Nama Gedung : Rumah Susun Sederhana Sewa Mahasiswa

2. Lokasi : Jl. Kampus Unair Surabaya

3. Zona Gempa : 6 ( zona kuat )

4. Jumlah lantai : 6 lantai

5. Lebar gedung : 16,8 m

6. Panjang gedung : 59,7 m

7. Tinggi gedung : 17,7 m

8. Fungsi tiap lantai : Rumah tinggal

9. Struktur gedung modifikasi : Beton pracetak untuk pelat lantai.

3.3Metode Perencanaan

3.3.1 Pembebanan

Dalam merencanakan pembebanan gedung ini, semua beban dan kombinasi

pembebanan yang akan digunakan mengacu kepada Peraturan Pembebanan

Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983⁶¹ dan SNI 03-1727-2002²² tentang tata cara

perhitungan pembebanan untuk bangunan rumah dan gedung.

Adapun kombinasi pembebanan yang akan digunakan dalam perencanaan

ini adalah sebagai berikut:

1. 1,4 DL ... (3.1) 2. 1,2 DL + 1,6 LL ... (3.2) 3. 1,2 DL + 1 LL ± 1 EX ... (3.3) 4. 1,2 DL + 1 LL ± 1 EY ... (3.4) 5. 0,9 DL ± 1 EX ... (3.5) 6. 0,9 DL ± 1 EY ... (3.6) 2

Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perhitungan Pembebanan Untuk Bangunan Gedung ”. BSN: Bandung. (SNI 03-1727-2002).

6

32

3.3.2 Half Slab Precast

Pelat pracetak memiliki dua tahapan yaitu tahap perencanaan yang meliputi

perhitungan dimensi pelat, perhitungan pembebanan dan perhitungan penulangan

serta tahap pelaksanaan. Adapun penjelasan dari tahapan-tahapan tersebut adalah

sebagai berikut.

A. Tahap Per encanaan

1. Perencanaan Dimensi Pelat

Tebal minimum untuk pelat dua arah adalah sebagai berikut :

- h_min =

,

m , ……... (3.7)

tidak boleh kurang dari:

- hmin =

,

………... (3.8)

Dalam segala hal tebal pelat minimum tidak boleh kurang dari:

- α m < 2 ………. 120 mm - α m > 2 ………. 90 mm - α = ^{cb b} cs s………... (3.9) - I_b = k b_w h³ ………... (3.10) - Is = 12 bs h³ …….………... (3.11) - k = [ …...... (3.12)

2. Beban yang Bekerja pada Pelat

Beban yang bekerja pada tahapan-tahapan perencanaan pelat sisitem half

slab precast yang nantinya akan digunakan dalam perencanaan sesuai dengan SNI

03-1727-2002²³ dan PPI 1983⁶⁴adalah sebagai berikut:

a. Saat pengangkatan

- Berat sendiri beton bertulang x impact factor:

23,52 x 1,5 =35,28 KN/m³

b. Saat pemasangan

- Berat sendiri beton bertulang = 23,52 KN/m³

c. Saat pengecoran topping

1. Berat sendiri beton bertulang = 23,52 KN/m³

2. Tambahan beban yang terjadi

- Berat Pelat tooping (5 cm) 0.05 x 23,52 = 1,18 KN/m²

- Beban hidup (alat dan pekerja) = 1 KN/m²

d. Saat komposit

1. Berat sendiri beton bertulang = 23,52 KN/m³

2. Tambahan beban yang terjadi

- Plafon dan penggantung 0,011 + 0,007 = 0,18 KN/m²

- Tembok batako = 2 KN/m²

- Tegel dan spesi (4 cm) 0,04 x 2,2 = 0,88 KN/m²

q = 3,06 KN/m²

3. Beban hidup (gedung asrama) = 2,5 KN/m²

2

Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perhitungan Pembebanan Untuk Bangunan Gedung ”. BSN: Bandung. (SNI 03-1727-2002).

6

34

3. Perhitungan Penulangan Pelat

Seluruh perhitungan perencanaan pelat sistem half slab precast didasarkan

pada SNI 03-2847-2002 dan referensi lain yang mendukung serta dengan bantuan

program SAP. Oleh karena berat total pelat pracetak diharuskan kurang dari

kapasitas angkat crane.

Perhitungan daya kontrol pelat sistem half slab precast melalui tahapan

sebagai berikut:

a. Saat pengangkatan

1. Kebutuhan tulangan lentur

Saat umur beton 3 hari, kemudian mencari:

fci' = kuat tekan beton saat berumur 3 hari

b = lebar pelat

h = tebal pelat pracetak (7cm)

d = h – decking – 0,5 Øtulangan

W = berat sendiri beton bertulang x 1,2 x impact factor

Kemudian dari perhitungan SAP2000 diperoleh hasil momen dan

dilanjutkan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

- Hitungan ρ perlu dengan rumus yang diturunkan dari keadaan berimbang,

yaitu:

- ρ =

1 − 1 −

ⁿ

…..

... (3.13) Dimana:

- m =

,

……...

... (3.14)

- Rn =

²

………...

...... (3.15) - ρ min = ^,

………...

...... (3.16) - Hitungan As = ρ b d

………...

... (3.17)

2. Tegangan di tumpuan

Pelat dimodelkan terletak di atas sendi-sendi yang sama letaknya dengan

titik angkat (looped strand). Adapun hasilnya pengambilan asumsi sendi sebagai

titik angkat karena saat pengangkatan pelat mengalami translasi arah x, arah y

serta mengalami rotasi arah z.

Adapun titik-titik pengangkatan pada pelat seperti disyaratkan PCI

Design Handbook Precast and Prestressed Concrete bab 5 halaman 8¹⁵⁵ yang nantinya akan digunakan dalam perencanaan ini adalah delapan titik angkat. Hal

ini dikarenakan dimensi pelat yang cukup besar yaitu panjang 369 cm dan lebar

232 cm, serta dilihat dari sisi keamanan yang lebih jika terjadi hal yang tidak

diinginkan saat pelaksanaan.

15

Widen, Helmuth, P.E. Chairperson. 2008. “Precast and Prestressed Concrete, PCI Design Handbook”. Chicago.

36 0,2 07 L 0,5 86 L 0,207 _L Mmax 0,104 L 0,292 L 0,208 L 0,292 L 0,104 L Mmax

Gambar 3.1 : Model Pengangkatan Pelat dengan Delapan Titik Angkat

Dari momen maksimum yang ada diambil momen maksimum yang

terbesar untuk kontrol terhadap momen retak akibat pengangkatan. Momen retak

yang disyaratkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5(3) adalah sebagai berikut:

M_cr = ^{r Ig}

t

………...

...... (3.18) Dimana : fr : 0,7 ′ adalah modulus runtuh beton

Ig : inersia penampang

y_t : jarak dari garis netral terhadap serat tarik

Momen maksimum yang terjadi saat pengangkatan harus lebih kecil dari

momen retak yang disyaratkan. Saat precast slab diangkat, diperlukan titik

angkat pada proyek ini menggunakan sistem looped strand.

looped strand

tulangan pokok

precast slab

12 ø

Gambar 3.2 Detail Looped Strand

Untuk menghitung diameter tulangan yang diperlukan looped strand, jika

titik angkatnya delapan:

Gambar 3.3 Looped Strand Delapan Titik Angkat

P = W x B x L x t...... (3.19) P’ = P x 0,5...... (3.20) P” = P’ x 0,25...... (3.21) P”’ = P” x 0,5...... (3.22) Dengan W = berat sendiri beton bertulang x 1,2 x impact factor

B = lebar pelat L = panjang pelat t = tebal pelat B L B L P' P' P" P" P" P" W P " P" P" ^P" t 0,345 P 0,345 P 0,345 P 0,345 P 0,345 P 0,345 P 0,345 P 0,345 P

38 0,345 P = 0,172 P 0,172 P α 0,172 P T = 0.172 P / sin α α α = ...... (3.23) dimana: σ = tegangan yang terjadi

A = luas tulangan yang digunakan

b. Saat pemasangan

Saat pemasangan, umur beton tiga hari dan ditumpu disisinya. Pelat

dimodelkan dengan tumpuan sendi di sekelilingnya.

Dari hasil SAP2000, diperoleh Mu serta lendutan yang terjadi dapat

diketahui dan dilanjutkan dengan langkah-langkah sebagai berikut.

- Hitungan ρ perlu dengan rumus yang diturunkan dari keadaan berimbang,

yaitu: - ρ =

1 − 1 −

ⁿ ... (3.13) - Dimana: - m = , ... (3.14) - Rn = ² ^...... (3.15)

- ρ _min = ^, ...... (3.16) - Hitungan As = ρ b d ... (3.17)

c. Saat pengecoran tooping 5 cm (umur beton pelat tiga hari)

Sehingga tebal pelat keseluruhan menjadi 12 cm dan dimasukan dalam

data define shell section pada SAP2000 dan hasil perhitungan SAP2000

diperolah Mu serta lendutan yang terjadi dapat diketahui dan dilanjutkan dengan

langkah-langkah sebagai berikut:

- Hitungan ρ perlu dengan rumus yang diturunkan dari keadaan berimbang,

yaitu: - ρ =

1 − 1 −

ⁿ ... (3.13) - Dimana: - m = , ... (3.14) - Rn = ...... (3.15) - ρ _min = ^, ...... (3.16) - Hitungan As = ρ b d ... (3.17) d. Saat komposit

Pelat dimodelkan terjepit elastis di sisinya, setelah perhitungan

40

lendutan yang terjadi dapat diketahui dan dilanjutkan dengan langkah-langkah

sebagai berikut:

- Hitungan ρ perlu dengan rumus yang diturunkan dari keadaan berimbang,

yaitu: - ρ =

1 − 1 −

ⁿ ... (3.13) - Dimana: - m = , ... (3.14) - R_n = ² ^...... (3.15) - ρ min = ^, ...... (3.16) - Hitungan As = ρ b d ... (3.17)

Semua perhitungan tersebut nanatinya akan mendapatkan nilai luas

penampang tulangan (As) yang diperlukan dan nantinya menjadi acuan untuk

dipilihnya luas penampang tulangan yang dipasang dari Tabel Grafik dan Diagram

Interaksi untuk Perhitungan Struktur Beton¹⁰⁶.

10

Labolatorium Beton dan Bahan Bangunan. “Tabel Grafik dan Diagram Interaksi Untuk Perhitungan Struktur

Beton Berdasarkan SNI 1992”. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi

Sepuluh Nopember Surabaya.

4. Kontr ol Hasil Perhitungan

a. Lendutan jangka panjang

Pada komponen struktur beton bertulang, disamping terjadi lendutan

seketika juga akan mengalami lendutan yang timbul secara berangsur-angsur

dalam jangka waktu cukup lama.

Faktor konstanta ketergantungan waktu untuk beban dijelaskan di SNI

03-2847-2002³⁷ pasal 11.5(2(5)) dimana:

ξ = 2 untuk 5 tahunan atau lebih

λ = ... (3.24) Lendutan jangka panjang yang terjadi dapat diketahui dan lendutan

tersebut harus dikontrol terhadap izin lendutan izin maksimum SNI

03-2847-2002³ pasal 11.5(3(2))

b. Kontrol geser beton lama dengan beton baru

Dijelaskan pada SNI 03-2847-2002³ pasal 13.1, perencanaan penampang

terhadap geser harus didasarkan pada :

ØVn ≥ Vu...... (3.25) dengan Vu = gaya geser terfaktor pada penampang

Vn = kuat geser

Ø = faktor reduksi kekuatan geser (0,6)

3

Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung”. (SNI 03-2847-2002).

42

Jika semua kontrol dapat terpenuhi, maka pelat pracetak mampu

menahan semua beban yang bekerja.