BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Definisi dari konstruksi baja Sistem Pre-Engineering Building adalah suatu konsep

(1)

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

II-1 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum

Definisi dari konstruksi baja Sistem Pre-Engineering Building adalah suatu konsep engineering dalam dunia konstruksi baja dimana pekerjaan fabrikasi dilakukan di workshop dengan teknologi mesin produksi yang memadai dari segi mutu maupun waktu. Komponen struktur utamanya juga di desain se-efisien mungkin sesuai kebutuhan beban dan fungsi dari suatu bangunan. (International Journal of Engineering Sciences & Emerging Technologies, June (2013) ISSN: 2231 – 6604).

Gambar 2.1. Bangunan dengan bentangan 96m tanpa kolom (Sumber : brosur “pre engineering building”PEB Steel, 2012)

Sistem Pre-Engineering Building ini dikembangkan untuk menghasilkan konstruksi baja yang lebih murah, implementasi yang efisien dan cepat dengan meminimal resiko kesalahan (akurasi), serta menghasilkan metode erection yang dilakukan secara bertahap, relatif mudah dan cepat. Sambungan komponen saat erection

(2)

II-2

dilakukan tanpa las dan tidak membutuhkan tenaga ahli berpengalaman, karena dalam sistem Pre-Engineering Building dilengkapi dengan adanya erection guide manual (panduan pengguna erection). Sehingga biaya dapat diketahui lebih akurat dan ekonomis. Secara umum metode ini dapat menghemat 15%-20% dari biaya pembangunan.

Dalam pembuatan konstruksi baja Sistem Pre- Engineering Building, Pabrikan konstruksi baja Sistem Pre-Engineering Building memainkan peran penting dalam rekayasa konstruksi baja yang meliputi desain dengan mengacu standar desain (AISC, MBMA, AWS, AISI, & JIS), gambar, fabrikasi, dan erection guide manual. Jadi pemahaman konstruksi baja Pre-Engineering Building itu adalah pra-fabrikasi dari bangunan di mana kebutuhan desain keseluruhan bangunan telah disiapkan sebelumnya dalam bentuk gedung standar. Kemudian didesain dengan standar bangunan yang lengkap dan yang paling ekonomis. Material baja pada konsep ini didesain berdasarkan kebutuhan distribusi momen (B.M.D) pada portal rigid frame akibat beban-beban yang bekerja. (JURNAL TEKNIK ITS Vol. 4, No. 1, (2015) ISSN: 2337-3539)

Gambar 2.2. Distribusi momen pada portal rigid frame akibat beban-beban yang bekerja (Sumber : presentation by gursharan singh for engineeringcivil.com)

Perhatikan gambar 2.1, ujung kolom bawah lebih kecil dari ujung atas sebab momen bagian bawah lebih kecil sehingga menghemat material baja dan tentunya

(3)

II-3

akan lebih ringan. Profil seperti ini disebut Profile Tempered. profile tempered ini tidak diproduksi secara hot rolled seperti material hot rolled standar yang biasa kita jumpai dipasaran. Profile Tempered ini dibentuk dengan penggabungan 3 material plate yang diassembly menjadi komponen tempered.

Sedangkan pada konstruksi baja sistem konvensional, Pelaksanaan pekerjaan fabrikasi dilakukan dilapangan dengan material utama yang digunakan berupa material hot rolled atau biasa disebut profil WF. Hal ini sudah biasa kita jumpai pada bangunan konstruksi baja yang sudah ada pada umumnya.

2. 2 Research Gap

Research gap adalah celah – celah atau senjang penelitian yang dapat dimasuki oleh seorang peneliti berdasarkan pengalaman atau temuan peneliti – peneliti terdahulu. Penelitian ilmiah disasarkan untuk mendapatkan sebuah jawaban baru terhadap sesuatu yang menjadi masalah. Oleh karena itu peneliti harus berhadapan dengan sesuatu yang menjadi masalah didukung oleh pembenaran atau justifikasi penelitian yang baik dan berupaya untuk mencari jawaban yang baru dari masalah yang memang penting untuk diteliti. Sanusi, (Anwar. 2012. Metodologi Penelitian Bisnis. Jakarta: Salemba Empat)

Sedangkan untuk ciri – ciri research gap itu sendiri biasanya berupa sebagai

berikut :

a. Tatanan konseptual yang baik, tetapi belum ada pembuktian empirik, b. Masalah penelitian yang belum berhasil dijawab atau hipotesis yang belum berhasil dibuktikan.

c. Temuan penelitian yang kontroversial terhadap penelitian sejenis lainnya, d. Hasil penelitian yang menyisakan kekurangan.

(4)

II-4 Penelitian ini sendiri terdapat 25 jurnal penelitian yang berkaitan dengan topic pembahasan lalu dipilih kembali menjadi 10 jurnal yang benar-bener mewakili langsung topik penelitian. Penelitian ini mengambil gap (celah penelitian) pada “hasil penelitian yang menyisakan kekurangan” dengan menambahkan sampel dan variable berupa :

a. Pada penelitian terdahulu tidak terdapat pemasalahan perbedaan standar profil baja antar negara. Sehingga penelitian langsung membandingkan desain konvensional dengan desain Pre Engineering Building. Sedangkan penelitian ini memiliki salah satu permasalahan standar profil baja desain awal tender berdasarkan British Universal Beam yang pada pasaran Indonesia tidak ada.

b. Sampel penelitian ini menambahkan variasi dimensi bangunan sehingga ikut menambahakan hasil-hasil penelitian terdahulu. Penelitian kali ini terdapat 3 bangunan dengan 3 stasiun pabrik sebagai sampelnya.

c. Tinjauan topik permasalahan penelitian ini hanya meninjau dari segi biaya yang pada penelitian terdahulu tidak ada. Walaupun hanya tinjauan topik dari segi biaya namun item – item menyeluruh.

Berikut tabel 10 jurnal jurnal ilmiah teknik sipil dengan rentang 10 tahun terakhir dari tahun 2006 – 2016 yang telah dikaji secara mendalam dan telah ditinjau celah penelitianya. Selanjutnya akan dikelompokan berdasarkan tinjauan topiknya dan dibagi menjadi beberapa bagian sebagaimana dijelaskan diatas sebagai dasar penelitian ini berada.

(5)

B A B 2 T INJ A U A N P U S T A KA II

-5 (Sumber : Hasil Kajian Jurnal) Bagian 1

Hasil

PEB lebih menghemat biaya 26% ketimbang konvensional PEB lebih cepat waktu konstruksinya sebanyak 38 hari Variabel Metodologi

Judul

Peneliti No

Study Kasus dan pengambilan data

langsung

Study Literatur, survei, dan wawancara

Mereview beberapa jurnal dijadikan sample Analisa Perbandingan Biaya

dan Waktu Bangunan Konstruksi Baja Menggunakan Sistem

Pre-Engineering Building dan Sistem Konvensional pada

Proyek Pabrik Fober Cement Boards Mojosari

Comparison of Pre Engineering Building and Steel Building with Cost and

Time Effectiveness.

Review Paper on

Comparison of Conventional Steel Building &

Pre-Engineering Building Rahmat Kurniawan E.P, Cahyono Bintang Nurcahyo dan Yusroniya Eka Putri R.W. Milind Bhojkar dan Milind Daradep Sagar Wankhade dan Prof. Dr. P. S. Pajgade 1 2 3

Hasil analisis menunjukkan bahwa struktur baja jauh lebih ekonomis energi efisien dan fleksibel dalam desain dari jenis lainnya struktur untuk keperluan industri

Variabel bebasnya berat baja dan harga satuanya

Variabel bebasnya adalah jenis dan dimensi bangunan

Variabel pembandingnya adalah hasil jurnal orang lain

Jika ingin menggunakan PEB kita harus paham tata cara impor dan ke pabean karena PEB masih impor

Bentuk serta dimensi mempengaruhi perbedaan PEB lebih ringan 26% dari konvensional

Tabel 2.1 Jurnal Penelitian Terdahulu

(6)

B A B 2 T INJ A U A N P U S T A KA II -6 Bagian 2

(Sumber : Hasil Kajian Jurnal)

Hasil

PEB lebih kuat ketahananya dan lebih fleksibel Baja cetak dingin lebih ringan

32 % dari konvensional Secara keselurhan lebih ringan

35% dari konvensional

Standar desain PEB adalah MBMA

Batas defleksi IS lebih tinggi dari MBMA

Beban hidup IS lebih tinggi dari MBMA

Sehingga PEB lebih Efisien

Variabel Metodologi

Judul

Peneliti No Comparison of Design Procedures for Pre Engineering Buildings (PEB):

A Case Study

Variabel bebasnya adalah standar bahan dan pembebanan 7 8 9 10 Tyler Fannin Prof. P. S. Lande dan Vivek. V. Kucheriya B.Meena Sai Lakshmi, M. K. M. V. Ratnam, dan M. K. S. S. Krishna G. Sai Kiran, A. Kailasa Rao, dan R. Pradeep Kumar Renonavtion Of Pre Engineering Building

Comparative Study Of Pre-engineered Building With Conventional steel Building

Comparative Study of Pre Engineered and Conventional

Steel Building

Pengambilan data langsung

Studi kasus dengan analisa perangkat lunak

struktur STAAD Pro

Untuk pekerjaan reovasi maupun perbaikan bangunan industir PEB dapat dilakukan

dan lebih efisien

Untuk berbagai kemiringan atap PEB unggul ketahanan terhadap beban aksial, beban

gempa, gaya geser, dan momen.

Variabel bebasnya adalah komponen pembebanan

Variabelnya komponen PEB

Variabel bebasnya adalah kemiringan atap

Tabel 2.1 Jurnal Penelitian Terdahulu

S

(7)

B A B 2 T INJ A U A N P U S T A KA II

-7 (Sumber : Hasil Kajian Jurnal)

Bagian 3 Tabel 2.1 Jurnal Penelitian Terdahulu

Hasil

PEB membutuhkan invenstasi

besar di awal

Modifikasi Indian Standar

karena dibagi menjadi parsial

Variabel

Metodologi

Judul

Peneliti

No

Variabelnya komponen bangunan

yang diinstalasi

PEB Mengalami perkembagan

sangat baik tetapi tidak

diseluruh industri kontstruksi

Desain Peb sangat simpel,

cepat dalam pelaksanaan,

menghemat biaya, dan

berkelanjutan.

Penambahan protokol

kebakaran dan penambahan

kurikulum di India terkait

perkembangangan PEB

Variabel pembandingnya adalah hasil

jurnal orang lain

Variabel adalah faktor penjualan dan

perkembanganya

4

5 Pemasangan PEB lebih sedikit

sulit dan teliti dikarenakan

dimesi yang tidak simetris

6 An Overview Of

Pre-Engineered building Systems

In India

Pengambilan data

pekermbangan dan

mereview jurnal

Wawancara dan

pengambilan data

langsung maupun tak

langsung

Mereview beberapa

jurnal dijadikan sample

Guidelines for Erection

process of Pre-Engineered

Building

A Study On Pre-Engineered

Building – A Construction

Technique

Saurabh A.

Shah, Madhav

B.Kumthekar

Mr. Saurabh A.

Shah dan Prof.

M. B.

Kumthekar

Shrunkhal V

Bhagatkar,

Farman Iqbal

Shaikh, Bhanu

Prakash Gupta,

and Deepak

Kharta

http://digilib.mercubuana.ac.id/

(8)

II-8 Setelah melakukan kajian secara mendalam akhirnya 10 jurnal penelitian tersebut dapat dikelompokan menjadi 20 kelompok berdasarkan keywordnya.

Gambar 2.3. Pemetaan kelompok pembahasan topik penelitian. Dengan hasil pemetaan tersebut dapat disimpulkan bahwa penelitian ini, merupakan penelitian yang baru dan belum ada pendahulunya.

(9)

II-9 2. 3 Standar Desain

Inovasi ini mulai berkembang di Negara Amerika Serikat sehingga standar-standar desain yang menjadi acuan banyak mengadopsi standar Negara tersebut. Tabel dibawah adalah beberapa standar yang menjadi acuan.

Tabel 2.2. Standar-standar yang digunakan

No

Item Acuan

Standar

1 Kekuatan Struktur/Kekakuan ijin AISC (American Institute Steel Construction) 2 Kelenturan/defleksi ijin AISC (American Institute Steel Construction)

3 Pembebanan MBMA (Metal Building Manufacturers Association)

4 Kombinasi Pembebanan MBMA (Metal Building Manufacturers Association)

5 Sambungan Baut AISC (American Institute Steel Construction)

6 Sambungan Las AWS (American Welding Society)

7 Perhitungan Cold Formed AISI (The American Iron & Steel Institue)

(Sumber : Gunungsteel.com)

2. 4 Cakupan Pre Engineering Building

Secara garis besar bahwa desain pre engineering building mencakup banyak hal mulai dari main frame berupa kolom, balok, dan kuda-kuda. Secondary frame juga termasuk cakupanya berupa gording rangka atap dan dinding yang diefisiensikan. Kemungkinan dikemudian hari akan berkembang menuju detail-detail lebih kecil. Berikut beberapa gambar detail efisiensi pre engineering building di bangunan gudang atau rangka bangunan pabrik :

Gambar 2.4. Komponen-komponen pre engineering building (Sumber : brosur “probuild bluescope”)

(10)

II-10

a. Frame Utama (Main Frame)

Frame utama atau struktur rangka adalah bagian penting dari suatu bangunan yang terdiri dari kolom dan kuda-kuda. Frame di desain Pre Engineering Building di buat dengan plat baja yang di bentuk mengikuti momen internal (bending moment) yang terjadi lalu di las penuh dua sisi.

Gambar 2.5. Frame pre engineering building (Sumber : brosur “pre engineering building”Zamil Steel, 2005)

b. Frame Kedua (Secondary Frame)

Frame kedua adalah bagian penunjang frame utama yang terdiri dari gording atap (purlin) dan rangka dinding (girts) . Frame kedua di desain pre engineering building menggunakan kanal C (CNP) atau kanal Z (ZNP), yang berbahan hi tensile cold formed yaitu baja mutu tinggi yang pembentukannya dilakukan setelah cetakan koil sudah dingin.

c. Ikatan Angin & Pengaku (Bracing & Sagrod)

Ikatan angin di desain pre engineering building menggunakan kanal galvanize cable bracing (tendon berbahan galvanis) yang kekuatan terhadap beban seisimis. Sedangkan Sagrod menggunakan siku dari galvanis yang diberi nama “Sag Arrestor” lebih kuat terhadap korosi dibanding menggunakan besi beton biasa.

(11)

II-11

d. Baut & Mur (Bolt & Nuts)

Baut dan mur adalah baut mutu tinggi setara ASTM A tipe 1 (high strength bolts galvined).

Gambar 2.6. Cable Bracing & Sag Arrestor (Sumber : brosur “pre engineering building”PEB Steel, 2012)

2. 5 Prosedur Pabrikasi Pre Engineering Building.

Proses pabrikasi diawali dari gambar desain yang telah di approval pembeli lalu dilanjutkan perencanaan struktur detail dengan Tekla software. Setelah itu masuk pelaksanaan pabrikasi dengan urutanya sebagai berikut :

a. Menyiapkan plat baja yang akan dibentuk menjadi main frame nantinya. b. Kemudian pemotongan plat baja tadi menjadi bagian-bagian yang akan

disambung menjadi main frame.

Gambar 2.7. Pemotongan Plat Baja(Sumber : brosur “pre engineering building”PEB Steel, 2012)

(12)

II-12

c. Setelah dipotong sedemikian rupa dilanjutkan dengan pengelasan menjadi frame utama.

Gambar 2.8. Pengelasan Plat Baja(Sumber : brosur “pre engineering building”PEB Steel, 2012)

d. Kemudian dimensial, visual checking, pengujian magnetic (MRI), dan pengujian ultrasonic.

e. Dilanjutkan dengan shot blast dan pengecatan.

Gambar 2.9. Pengecatan Frame Plat Baja(Sumber : brosur “pre engineering building”PEB Steel, 2012)

f. Terakhir pengujian Dry Film Thickness Checking mengecek ketebalan pengecatan.

2. 6 Prosedur Pemasangan (Erection Procedure).

Pada dasarnya proses pemasangan antara Pre engineering Building Dengan Konvensional tidak ada perbedaan besar. Hanya pada Pre engineering Building disarankan menggunakan minimal 2 (dua) Mobil Crane dan untuk pemasangan kolom terlebih dahulu tidak langsung satu frame dikarenakan antisipasi puntir di

(13)

II-13

bagian kuda-kuda . Berikut step-step utama proses pemasangan berdasarkan “Erection Manual For Site Engineer” oleh PEB Steel :

a. Step Pertama

1)Instalasi semua kolom terlebih dahulu.

2)Selesaikan instalasi kolom satu sisi terlebih dahulu.

3)Sesuaikan baut pada angkur di plat dasar untuk menyetel saat instalasi kuda-kuda.

4)Pasang girts dan tarikan angin sementara. b. Step Kedua

1)Persiapkan dan satukan komponen kuda-kuda di bawah.

2)Angkat kuda-kuda sejajar dan seimbang lubang baut sambungan pada kolom.

3)Tahan ketinggian kuda-kuda sampai menyetel baut angkur dan sambungan kolom ke kuda-kuda selesai.

4)Lanjutkan instalasi kuda-kuda sampai selesai tetapi jangang lupa tetap pasang beberapa purlin dan tarikan angin sementara.

Gambar 2.10. Intalasi kuda-kuda bentangan 96m tanpa kolom (Sumber : brosur “pre engineering building”PEB Steel, 2012)

(14)

II-14

c. Step Ketiga

1)Pasang balok kolom semua dimulai dari satu sisi. 2)Pasang semua purlin atau dudukan penutup atap. 3)Pasang semua girts dudukan penutup dinding.

4)Pasang ikatan semua ikatan angin atap maupun dinding. 5)Pasang semua sagrod atau penjaga jarak purlin dan girts. d. Step Keempat

1)Pasang semua penutup atap.

2)Pasang semua ridge caping atau nok atap. 3)Pasang semua flashing dan fascia jika ada.

4)Pasang talang talang air dan pipa tegak beserta bracketnya. 5)Pasang semua penutup dinding (Cladding).

e. Step Kelima (Final Check)

1)Periksa baut dan sambungan semua frame.

2)Periksa atap dan talang kalau perlu tes siram untuk memastikanya. 3)Periksa semua bracing dan semua bautnya.

4)Periksa cat yang rusak dan langsung perbaikinya.

5)Setelah semua sudah diperiksa bersihkan site dan siap serah terima.