PERILAKU BALOK PRACETAK UNTUK RUMAH TINGGAL SEDERHANA TAHAN GEMPA CEPAT BANGUN DENGAN SISTEM OPEN FRAME
Melati Alfitasari1) Tavio2) dan Aman Subakti3)
1) Mahasiswa S2 Jurusan Teknik Sipil – Struktur FTSP-ITS, email: just_minesipil47@yahoo.com
2) Dosen jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS, email: tavio_w@yahoo.com
3) Dosen jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS, email: subaktiaman@yahoo.com
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk membuat suatu modul rumah tinggal sederhana tahan gempa dengan sistem pracetak, untuk mempermudah pemerintah dan masyarakat dalam membangun kembali perumahan yang layak dalam waktu singkat, terutama bagi para korban bencana gempa. Tujuan khusus penelitian ini adalah merencanakan dimensi dan geometri balok pracetak yang efisien sesuai model rumah yang telah ditetapkan. Penelitian ini dimulai dengan membuat desain rumah tinggal sederhana satu lantai (tipe 36 m2) dan dua lantai (tipe 66 m2). Preliminary design kemudian dilakukan untuk menentukan dimensi awal semua komponen struktur pracetak, termasuk dimensi balok pracetak yang merupakan obyek penelitian utama. Sistem struktur yang ditinjau adalah sistem open frame, dimana semua beban gravitasi dan beban lateral dipikul oleh rangka struktur ( balok dan kolom ). Sambungan balok dengan semua elemen pracetak lain direncanakan menggunakan dry joint untuk mempercepat waktu pelaksanaan. Tipe sambungan yang dianalisa berupa batang baja penyambung, yang merupakan penghubung antar balok pracetak. Sambungan ini berperilaku daktail penuh, sehingga memungkinkan struktur dirancang dengan faktor R=8,5. Balok kemudian didesain dimensi dan kebutuhan tulangan teroptimalnya dan dilihat perilaku struktur melalui diagram momen-kurvatur dan daktilitas-kurvatur. Hasil desain balok rumah sederhana tahan gempa pada Wilayah Gempa 4 dan 6 adalah: rumah satu lantai pada wilayah gempa 4 dan 6 tanah lunak dan tanah keras balok berdimensi 15x15 dengan pemasangan tulangan lentur 2D10. Sedangkan untuk rumah dua lantai wilayah gempa 6 tanah keras dan wilayah gempa 4 tanah lunak dan tanah keras balok atap berdimensi 15x20 dengan pemasangan tulangan 2D10. Dimensi balok lantai 1 untuk wilayah gempa 4 dan 6 tenah lunak dan tanah keras ialah 4D13. Bisa diihat bahwa tidak banyak perbedaan, karena gaya gempa antara keduanya tidak jauh beda karena dirancang dengan R yang sama (daktilitas penuh). Hal ini karena WG 4 tanah lunak bisa lebih berbahaya bila dibandingkan dengan WG 6 dengan tanah keras, sehingga WG 4 bisa direncanakan dengan menggunakan SRPMK.
Kata Kunci : Balok pracetak, lentur, geser, gempa
1. PENDAHULUAN
Gempa yang terjadi akhir –akhir ini telah meruntuhkan banyak bangunan, sebagian besar dari bangunan yang runtuh merupakan rumah tinggal. Banyaknya rumah yang harus dibangun untuk para korban gempa, mengharuskan singkatnya waktu pembangunan rumah, agar para korban segera mendapatkan tempat tinggal yang layak dan dapat berakfitas seperti biasa. Selain singkatnya waktu pengerjaan, biaya dari pembangunan rumah tersebut diharapkan relatif murah. Namun hal yang lebih penting
adalah rumah tersebut haruslah mampu menahan beban gempa dan beban angin sedang [1].
Ada beberapa sistem pembangunan rumah tahan gempa yang umum digunakan
adalah sistem balok – kolom dinding bata, drywall dan sistem beton pracetak. Dimana
tiap sistem tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan masing – masing. Pada sistem balok – kolom dinding bata: pembuatan harus dilapangan, mutu sulit dikontrol, waktu pembangunan lambat dan relatif mahal. Sistem drywall : mudah dikerjakan, dinding tidak tahan benturan, dan membutuhkan pengangkuran. Pada sistem beton pracetak: mutu dapat diseragamkan dan mudah dikontrol, pengerjaan lebih praktis,
beton dapat langsung diekspos tanpa perlu finishing terlebih dahulu (www.ruk.web.id).
Namun selain kelebihan tersebut balok pracetak juga mempunyai beberapa kekurangan antara lain kendala transportasi dan beton pracetak mempunyai berat sendiri yang besar sehingga beban gempa yang bekerja juga besar [1].
Salah satu komponen penyusun dari suatu elemen struktur beton bertulang ialah beton. Karakteristik dari beton ialah kuat menerima tekan namun lemah bila terkena tarik. Untuk mengatasi tarik yang terjadi pada salah satu bagian dari balok tersebut maka diperlukan tulangan baja yang berfungsi sebagai penahan beban tarik yang terjadi pada elemen struktur tersebut [2]. Sehingga dalam perencanaan struktur pemakaian tulangan lentur ini perlu diperhatikan.
Desain geser merupakan hal yang sangat penting dalam struktur beton karena kekuatan tarik beton jauh lebih kecil dibandingkan dengan kekuatan tekannya. Perilaku balok beton bertulang pada keadaan runtuh geser sangat berbeda dengan pada keruntuhan karena lentur. Balok tersebut langsung hancur tanpa ada peringatan terlebih dahulu. Juga retak diagonalnya jauh lebih lebar dibandngkan dengan retak lentur. Karena perilaku kegagalan getas (brittle) ini, perencana harus merancang penampang yang cukup kuat untuk memikul beban geser luar rencana tanpa mencapai kapasitas gesernya [2].
2. DASAR TEORI
2.1. Konsep Rumah Tahan Gempa
Prinsip dasar bangunan tahan gempa adalah membuat seluruh struktur menjadi satu kesatuan sehingga beban dapat ditanggung dan disalurkan secara bersama-sama dan proposional. Bangunan juga harus bersifat daktail, sehinga dapat bertahan apabila mengalami terjadinya perubahan bentuk yang diakibatkan oleh gempa [3]. Gambar 1 menunjukkan contoh struktur bersatu dan struktur yang tidak bersatu.
(a) (b)
Gambar 1. Contoh (a) Struktur Bersatu (b) Struktur Terpisah
Untuk membangun rumah sederhana tahan gempa terdapat beberapa batasan batasan dalam perencaan dan pelaksanaan, antara lain [4]:
a. Penentuan Denah Bangunan
b. Jika bangunan tidak berbentuk simetri maka sebaiknya menggunakan dilatasi (
alur pemisah ) sedemikian rupa sehingga denah bangunan merupakan rangkaian dari denah yang simetris.
c. Penempatan dinding – dinding penyekat dan bukaan pintu atau jendela harus
dibuat simetris terhadap sumbu denah bangunan
d. Bidang dinding harus dibuat membentuk kotak tertutup
2.2. Beton Pracetak
Beton pracetak menurut SNI 2847-2002 merupakan elemen atau komponen
beton tanpa atau dengan tulangan yang dicetak terlebih dahulu (off-side fabrication )
sebelum dirakit. Pada awal tahun 1960, penggunaan beton pracetak untuk komponen struktur gedung di New Zealand meningkat. Pada tahun 1960 sistem flooring sudah umum digunakan dan pada pertengahan tahun 1980 penggunaan beton pracetak mulai
berkembang antara lain sebagai momen resisting frame dan dinding struktur [5].
Beberapa keuntungan penggunaan elemen pracetak adalah seperti kontrol
kualitas yang tinggi, mengurangi site formwork dan site labor, mempercepat kegiatan
konstruksi [5], ketahanan terhadap api, beton pracetak arsitektural memberikan variasi bentuk dan permukaan.dan dapat juga digunakan sebagai elemen pratekan [6].
Proses desain elemen pracetak dalam penggunaannya pada struktur pracetak anatara lain [7]:
1. Komponen beton pracetak, seperti pelat lantai dan atap, tangga, balok dan
kolom.
2. Sambungan antar komponen
3. Stabilitas struktur, yaitu mempunyai ketahanan yang cukup terhadap sidesway
(goyangan).
4. Integritas struktur, yang berarti harus memiliki desain sambungan joint yang
tepat, memperhatikan detailing desain dan pencegahan terhadap keruntuhan
tiba-tiba.
2.3. Lentur pada Balok
Beban – beban yang bekerja pada balok ialah berupa beban gravitasi (arah vertikal), maupun beban – beban lain seperti beban angin dan gempa (arah horizontal), hal ini menyebabkan adanya lentur dan deformasi pada balok. Lentur pada balok merupakan akibat dari adanya regangan yang timbul karena adanya beban luar.
Komponen penyusun dari suatu elemen struktur beton bertulang ialah beton dan tulangan baja. Karakteristik beton ialah kuat menerima tekan akan tetapi lemah menerima tarik. Sehingga apabila suatu elemen struktur yang terkena beban dan mengalami lentur, dimana salah satu bagian mengalami tekan dan bagian yang lain mengalami tarik, maka pada bagian yang mengalami tarik dipasang tulangan baja sebagai penahan beban tarik yang terjadi [2].
2.4. Geser pada Balok
Pada daerah yang mengalami momen yang besar, retak yang dapat terjadi disebut retak lentur. Pada daerah yang gesernya besar, akibat tarik diagonal dapat terjadi retak miring
sebagai kelanjutan dari retak lentur, dan disebut retak geser lentur. Gambar 2 memperlihatkan jenis – jenis retak pada balok beton bertulang dengan tanpa penulangan tarik diagonal [2].
Gambar 2. Katagori Retak
3. ALUR PENELITIAN
Ada beberapa tahap yang dilakuakan dalam penelitian ini, yaitu:
1. Penentuan desain rumah tinggal, ditujukan untuk
menetapkan model rumah sederhana yang akan direncanakan balok pracetaknya. Model rumah yang akan direncanakan pembalokannya ada 2 model rumah, yaitu rumah tinggal 1 lantai dan rumah tinggal 2 lantai
2. Preliminary design untuk balok pracetak yang akan digunakan untuk setiap tipe rumah tinggal.
3. Pembebanan struktur yang dilakukan sesuai dengan peraturan PPIUG 1987 dan untuk pembebanan gempa berdasarkan SNI 1726 – 2002.
4. Analisa struktur yang telah dibebani dengan menggunakan program bantu SAP 2000 untuk memperoleh gaya dalam yang bekerja pada balok – balok, yang kemudian akan digunakan dalam merancang penulangan balok
5. Desain penulangan balok baik berupa penulangan lentur dan penulangan geser, serta menganalisa kekuatan lentur balok.
6. Melakuakan kontrol terhadap perilaku balok berupa kontrol lendutan, kontrol retak, dan daktilitas penampangnya.
Sebagaimana penjelasan dari alur penelitian di atas bisa dilihat pula diagram alir penelitian pada gambar 3.
Lentur dan lentur geser Geser Badan (DT) Lentur dan geser lentur Geser Badan (DT) Beban Eksternal Tumpuan Menerus Perletakan Akhir Sederhana
Gambar 3. Diagram Alir Penelitian
4. HASIL DAN ANALISA
4.1. Perencanaan Struktur
Langkah awal penelitaian ini ialah merencanakan model rumah. Model rumah yang direncanakan ada 2 tipe rumah. Pada gambar 4 dan 5 menunjukkan model rumah yang akan dirancang pembalokannya. Perencangan ini didasarkan pada data-data perencanaan sebagai berikut:
1. Mutu beton : 20 MPa
2. Mutu baja tulangan : 320 MPa
START
Menetapkan desain rumah tinggal :
1. Rumah 1 lantai
2. Rumah 2 lantai
Analisa Struktur Rumah
Pracetak dengan SAP 2000
Desain Kebutuhan Tulangan Lentur dan
Geser Balok Pracetak
Analisa Daktilitas
Penampang sesuai
dengan Tulangan
Terpasang
Kontrol Lendutan Kontrol Retak
Pembebanan Saat
Pengangkatan
Preliminary Design
Balok Pracetak
Bentuk Geometri Balok Pracetak (penampang melintang dan
memanjang)
Type Sambungan Kering
( dry joint) Pembebanan Gravity Load : 1. Dead Load 2. Live Load Pembebanan Gempa ( Lateral Load )
Zona Gempa Menengah
( Wilayah 3&4 )
Zona Gempa Tinggi
( Wilayah 5&6 ) Kombinasi Pembebanan : 1. U = 1.2 DL + 1.6LL 2. U = 1.2 DL +1.0 LL ± 1.0 E 3. U = 0.9 DL ± 1.0 E FINISH
3. Jumlah lantai : 1 lantai dan 2 lantai
4. Tinggi tiap lantai : 3.2 m
6. Luas bangunan : 36 m2 ( Rumah 1 Lantai )
63 m2 ( Rumah 2 Lantai )
7. Dimensi kolom : 15 cm x 15 cm ( Rumah 1 Lantai )
25 cm x 25 cm ( Rumah 2 Lantai )
8. Dimensi balok :
a. Rumah 1 Lantai : 15 cm x 15 cm
b. Rumah 2 Lantai : 20 cm x 30 cm (balok lantai 1 )
15 cm x 20 cm ( balok atap )
9. Wilayah gempa : zona 4 dan zona 6
Gambar 4. Denah Rumah 1 Lantai ,
Gambar 5. Denah Rumah 2 Lantai
4.2. Hasil dan Analisa Struktur
Perencanaan penulangan lentur dan geser ini mengacu pada tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung yaitu SNI 2847-2002. Hal ini agar dapat mewujudkan suatu pekerjaan perencanaan dan pelaksanaan struktur beton bertulang yang memenuhi ketentuan minimum serta mendapatkan hasil pekerjaan struktur beton bertulang yang aman dan nyaman.
Hasil penulangan lentur dan geser sesuai dengan peraturan SNI 2847-2002 dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Dimensi Balok, Pemasanga Tulangan Lentur dan Pemasangan Tulangan Geser
b(mm) h(mm) n As sendi Plastis Luar Sendi Plastis
tumpuan 10 8 150 150 2 157.080 lapangan 10 8 150 150 2 157.080 tumpuan 10 8 150 150 2 157.080 lapangan 10 8 150 150 2 157.080 tumpuan 10 8 150 150 2 157.080 lapangan 10 8 150 150 2 157.080 tumpuan 10 8 150 150 2 157.080 lapangan 10 8 150 150 2 157.080 tumpuan 10 8 150 200 2 157.080 lapangan 10 8 150 200 2 157.080 tumpuan 13 8 200 300 4 530.929 lapangan 13 8 200 300 2 265.465 tumpuan 10 8 150 200 2 157.080 lapangan 10 8 150 200 2 157.080 tumpuan 13 8 200 300 4 530.929 lapangan 13 8 200 300 2 265.465 tumpuan 10 8 150 200 3 235.619 lapangan 10 8 150 200 2 157.080 tumpuan 13 8 200 300 4 530.929 lapangan 13 8 200 300 2 265.465 tumpuan 10 8 150 200 2 157.080 lapangan 10 8 150 200 2 157.080 tumpuan 13 8 200 300 4 530.929 lapangan 13 8 200 300 2 265.465 2Ø8‐50 2Ø8‐130 2Ø8‐40 2Ø8‐80 2Ø8‐50 2Ø8‐130 2Ø8‐40 2Ø8‐80 2Ø8‐50 2Ø8‐130 2Ø8‐40 2Ø8‐80 2Ø8‐25 2Ø8‐50 2Ø8‐40 2Ø8‐80 2Ø8‐50 2Ø8‐130 Pemasangan Begel 2Ø8‐25 2Ø8‐50 2Ø8‐25 2Ø8‐50 2Ø8‐25 2Ø8‐50 lunak Atap Lantai 1 keras Atap Lantai 1 Atap 2 Lantai 4 lunak Atap Lantai 1 keras Atap Lantai 1 6 1 Lantai 4 lunak Atap keras Atap 6 lunak Atap keras
Rumah Zone Gempa Jenis Tanah Balok ØL(mm) Øs(mm)
Ukuran Balok tulangan Lentur
Dengan pemasangan tulangan lentur tersebut dilakuakan analisa kekuatan lentur balok yang dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Analisa Kekuatan Lentur Nominal Balok Rumah Sederhana Tahan Gempa
decking (mm) b(mm) h(mm) d(mm) n As tumpuan 20 10 8 150 150 117 2 157.080 19.712 5,385,646.01 4,308,516.81 (2,878,896.25) OK lapangan 20 10 8 150 150 117 2 157.080 19.712 5,385,646.01 4,308,516.81 2,052,824.69 OK tumpuan 20 10 8 150 150 117 2 157.080 19.712 5,385,646.01 4,308,516.81 (2,289,073.90) OK lapangan 20 10 8 150 150 117 2 157.080 19.712 5,385,646.01 4,308,516.81 1,350,175.76 OK tumpuan 20 10 8 150 150 117 2 157.080 19.712 5,385,646.01 4,308,516.81 (3,169,003.89) OK lapangan 20 10 8 150 150 117 2 157.080 19.712 5,385,646.01 4,308,516.81 2,342,932.32 OK tumpuan 20 10 8 150 150 117 2 157.080 19.712 5,385,646.01 4,308,516.81 (2,812,886.31) OK lapangan 20 10 8 150 150 117 2 157.080 19.712 5,385,646.01 4,308,516.81 1,990,532.81 OK tumpuan 20 10 8 150 200 167 2 157.080 19.712 7,898,920.13 6,319,136.11 (6,112,896.64) OK lapangan 20 10 8 150 200 167 2 157.080 19.712 7,898,920.13 6,319,136.11 3,796,435.79 OK tumpuan 20 13 8 200 300 265.5 4 530.929 49.970 40,862,873.22 32,690,298.57 (29,834,675.50) OK lapangan 20 13 8 200 300 265.5 2 265.465 24.985 21,492,653.63 17,194,122.90 14,722,258.94 OK tumpuan 20 10 8 150 200 167 2 157.080 19.712 7,898,920.13 6,319,136.11 (4,727,301.15) OK lapangan 20 10 8 150 200 167 2 157.080 19.712 7,898,920.13 6,319,136.11 2,515,710.88 OK tumpuan 20 13 8 200 300 265.5 4 530.929 49.970 40,862,873.22 32,690,298.57 (25,808,058.60) OK lapangan 20 13 8 200 300 265.5 2 265.465 24.985 21,492,653.63 17,194,122.90 12,873,397.79 OK tumpuan 20 10 8 150 200 167 3 235.619 29.568 11,476,818.62 9,181,454.90 (6,667,785.37) OK lapangan 20 10 8 150 200 167 2 157.080 19.712 7,898,920.13 6,319,136.11 4,311,387.48 OK tumpuan 20 13 8 200 300 265.5 4 530.929 49.970 40,862,873.22 32,690,298.57 (31,386,616.60) OK lapangan 20 13 8 200 300 265.5 2 265.465 24.985 21,492,653.63 17,194,122.90 15,460,039.64 OK tumpuan 20 10 8 150 200 167 2 157.080 19.712 7,898,920.13 6,319,136.11 (6,004,226.71) OK lapangan 20 10 8 150 200 167 2 157.080 19.712 7,898,920.13 6,319,136.11 3,702,723.83 OK tumpuan 20 13 8 200 300 265.5 4 530.929 49.970 40,862,873.22 32,690,298.57 (29,321,655.70) OK lapangan 20 13 8 200 300 265.5 2 265.465 24.985 21,492,653.63 17,194,122.90 14,568,879.78 OK ØMn ( N.mm) Mu (N.mm) cek 4 lunak Atap Lantai 1 keras Atap Lantai 1 Mn( N.mm) a 2 Lantai 1 Lantai 6 lunak Atap keras Atap 4 lunak Atap keras 6 keras Atap Lantai 1 Atap
Rumah Zone Gempa Jenis Tanah Balok ØL(mm) Øs(mm)
lunak Atap Lantai 1
Ukuran Balok tulangan
Dari desain yang telah dibuat, baik berupa dimensi balok, penulangan lentur dan penulangan geser, balok pracetak perlu untuk dianalisa perilakunya. Perilaku yang ditinjau ialah berupa lendutan, lebar retak dan daktilitas penampang. Kontrol – kontrol tersebut mengacu pada peraturan SNI 2847-2002.
Lendutan maksimum yang terjadi akibat dari beberapa kombinasi pembebanan harus dikontrol dulu terhadap lendutan yang diizinkan (SNI 2847 – 2002) . Rekapitulasi kontrol terhadap lendutan pada balok dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Kontrol Lendutan Balok 1.4 D 1.2D+1.6L 1.2D+1L+1E l/180 l/360 l/480 l/240 2 Lantai 4 lunak keras 6 lunak keras Rumah Zone Gempa Jenis Tanah
1 Lantai 4 lunak keras 6 lunak keras kombinasi 0.345 0.3 0.76 0.345 0.3 0.62 Atap Atap 0.1 0.07 0.32 0.53 0.345 0.3 0.82 0.345 0.3 0.76 0.62 0.79 0.1 0.07 0.23 0.53 0.62 0.71 0.1 0.07 0.36 Atap Lantai 1 Atap Lantai 1 Posisi ln(mm) syarat 15.83333 7.916667 5.9375 Atap Atap Atap Lantai 1 Atap Lantai 1 0.62 0.82 0.1 0.07 0.32 0.53 0.62 0.78 11.875 15.83333 7.916667 5.9375 11.875 15.83333 7.916667 5.9375 11.875 7.777778 5.833333 11.66667 15.55556 7.777778 5.833333 11.66667 15.83333 7.916667 5.9375 11.875 15.55556 7.777778 5.833333 11.66667 11.66667 2850 2850 2850 2850 2800 2800 15.55556 7.777778 5.833333 11.66667 15.55556 7.777778 5.833333 11.66667 15.55556 7.777778 5.833333 11.66667 15.55556 7.777778 5.833333 11.66667 15.55556 2800 2800 2800 2800 2800 2800 15.55556 7.777778 5.833333 0.53 ok ok ok ok ok ok ok ket ok ok ok ok ok
Pembebanan pada suatu elemen balok mengakibatkan terjadinya lendutan. Lendutan yang terjadi dapat mengakibatkan retak pada balok pracetak. retak yang terjadi harus dikontrol terhadap retak izin sesuai SNI 2847 - 2002. Pada tabel 4 menunjukkan hasil kontrol retak pada balok untuk tiap – tiap tipe rumah.
Tabel 4. Kontrol Retak Balok Pracetak
W b(mm) h(mm) n As mm tumpuan 150 150 2 157.080 0.250398 0.4 ok lapangan 150 150 2 157.080 0.178549 0.4 ok tumpuan 150 150 2 157.080 0.199097 0.4 ok lapangan 150 150 2 157.080 0.117435 0.4 ok tumpuan 150 150 2 157.080 0.275631 0.4 ok lapangan 150 150 2 157.080 0.203782 0.4 ok tumpuan 150 150 2 157.080 0.244657 0.4 ok lapangan 150 150 2 157.080 0.173131 0.4 ok tumpuan 150 200 2 157.080 0.361744 0.4 ok lapangan 150 200 2 157.080 0.224662 0.4 ok tumpuan 200 300 4 530.929 0.320172 0.4 ok lapangan 200 300 2 265.465 0.37789 0.4 ok tumpuan 150 200 2 157.080 0.279748 0.4 ok lapangan 150 200 2 157.080 0.148873 0.4 ok tumpuan 200 300 4 530.929 0.27696 0.4 ok lapangan 200 300 2 265.465 0.330434 0.4 ok 6 lunak
Rumah Zone Gempa Jenis Tanah
4 lunak 1 Lantai Atap keras Atap keras Atap Atap 4 lunak Atap Lantai 1 keras Atap Lantai 1 2 Lantai ket Syarat tulangan
Balok Ukuran Balok
Tabel 4 lanjutan. Kontrol Retak Balok Pracetak
W b(mm) h(mm) n As mm tumpuan 150 200 3 235.619 0.238346 0.4 ok lapangan 150 200 2 157.080 0.255136 0.4 ok tumpuan 200 300 4 530.929 0.336826 0.4 ok lapangan 200 300 2 265.465 0.396828 0.4 ok tumpuan 150 200 2 157.080 0.355313 0.4 ok lapangan 150 200 2 157.080 0.219117 0.4 ok tumpuan 200 300 4 530.929 0.314666 0.4 ok lapangan 200 300 2 265.465 0.373953 0.4 ok 2 Lantai
Rumah Zone Gempa Jenis Tanah
6 lunak Atap Lantai 1 keras Atap Lantai 1 ket Syarat tulangan Balok Ukuran Balok
Akibat terjadinya pembebanan gempa secara bolak – balik, struktur mengalami simpangan pasca- elastik yang besar. Dengan desain penampang yang telah dibuat, baik berupa dimensi, pemasangan tulangan lentur dan pemasangan tulangan geser, penampang balok perlu dikontrol daktiltas penampangnya. Untuk menjamin daktilitas displacement struktur lebih besar dari empat, sesuai dengan aturan SNI 1726-2002, maka daktilitas elemen harus lebih besar sama dengan 16.
Untuk menganalisa daktilitas penampang dari elemen balok pracetak ini digunakan program bantu Xtract. Dari program bantu ini akan ditampilkan momen kurvatur dari suatu penampang yang dianalisa, kemudian daktilitas elemen diperoleh dari perbandingan antara kurvatur ultimate dengan kurvatur saat terjadinya leleh pertama pada elemen tersebut.
Hasil dari analisa daktilitas elemen untuk masing – masing jenis balok ditunjukkan pada tabel 5.
Tabel 5. Daktilitas Elemen Balok Pracetak
b(mm) h(mm) n.tarik n.tekan tumpuan 20 10 8 25 150 150 2 2 0.363 0.022 16.50 lapangan 20 10 8 50 150 150 2 2 0.357 0.02 17.85 tumpuan 20 10 8 25 150 150 2 2 0.363 0.022 16.50 lapangan 20 10 8 50 150 150 2 2 0.357 0.02 17.85 tumpuan 20 10 8 25 150 150 2 2 0.363 0.022 16.50 lapangan 20 10 8 50 150 150 2 2 0.357 0.02 17.85 tumpuan 20 10 8 25 150 150 2 2 0.363 0.022 16.50 lapangan 20 10 8 50 150 150 2 2 0.357 0.02 17.85 tumpuan 20 10 8 40 150 200 2 2 0.357 0.015 23.80 lapangan 20 10 8 80 150 200 2 2 0.354 0.017 20.82 tumpuan 20 13 8 50 200 300 4 2 0.145 0.0085 17.06 lapangan 20 13 8 130 200 300 2 2 0.323 0.0125 25.84 tumpuan 20 10 8 40 150 200 2 2 0.357 0.015 23.80 lapangan 20 10 8 80 150 200 2 2 0.354 0.017 20.82 tumpuan 20 13 8 50 200 300 4 2 0.145 0.0085 17.06 lapangan 20 13 8 130 200 300 2 2 0.323 0.0125 25.84 tumpuan 20 10 8 40 150 200 3 2 0.333 0.017 19.59 lapangan 20 10 8 80 150 200 2 2 0.354 0.017 20.82 tumpuan 20 13 8 50 200 300 4 2 0.145 0.0085 17.06 lapangan 20 13 8 130 200 300 2 2 0.323 0.0125 25.84 tumpuan 20 10 8 40 150 200 2 2 0.357 0.015 23.80 lapangan 20 10 8 80 150 200 2 2 0.354 0.017 20.82 tumpuan 20 13 8 50 200 300 4 2 0.145 0.0085 17.06 lapangan 20 13 8 130 200 300 2 2 0.323 0.0125 25.84 μu μy φμ ds(mm) keras Atap Lantai 1 6 lunak Atap Lantai 1 keras Atap Lantai 1 6 lunak Atap keras Atap 2 Lantai 4 lunak Atap Lantai 1 ØL(mm) Øs(mm)
Ukuran Balok tulangan
1 Lantai
4
lunak Atap
keras Atap
Rumah Zone Gempa Jenis Tanah Balok decking (mm)
5. KESIMPULAN
Dari hasil perencanaan dan analisa balok pracetak untuk rumah sederhana tahan gempa, maka dapat ditarik kesimpulan yaitu :
1. Sambungan dry joint berupa batang penyambung yang berperilaku daktilitas penuh, dengan R=8,5. Namun demikian perlu dilakukan peninjauan ulang pada pemodelan sambungannya, yaitu perlu dilakukan pemodelan secara menyeluruh sebuah balok termasuk didalamnya sambungan dan balok beton sendiri. Pemodelan secara utuh ini diharapkan dapat menghasilkan displacement yang lebih akurat.
2. Kalau diperhatikan, kebutuhan tulangan rumah pada Wilayah Gempa 4 dan 6 tidak banyak perbedaan, karena gaya gempa antara keduanya tidak jauh
beda karena dirancang dengan R yang sama (daktilitas penuh). Hal ini karena WG 4 tanah lunak bisa lebih berbahaya bila dibandingkan dengan WG 6 dengan tanah keras, sehingga WG 4 bisa direncanakan dengan menggunakan SRPMK.
3. Analisa dari dimensi penampang yang telah rencanakan dapat disimpulkan
bahwa seluruh dimensi tersebut mampu memikul beban rencana,serta control seluruh perilaku balok masih memenuhi persyaratan yang ada SNI 2847 – 2002.
6.
DAFTAR PUSTAKA
1. Wibowo, N., Rumah Tumbuh Satu Lantai Memakai Kanal C Ringan.
2. Nawy, E.G (1998) Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. Diterjemahkan oleh Ir.
Bambang Suryoatmono, M.Sc. Bandung : PT. Refika Aditama
3. Mulyanto, Pedoman Membangun Rumah Sederhana Tahan Gempa.
www.mulyanto.wordpress.com. Yogyakarta. UGM.
4. Departemen Pekerjaan Umum (2006) Pedoman Teknis Bangunan Tahan Gempa.
Jakarta.Direktorat Penataan Bangunan dan Lingkungan Direktorat Jendral Cipta Karya
5. Park, R (1995) A Perspective on the Seismic Design of Precast Concrete Structures
in New Zealand. University of Canterbury Christchurch, New Zealand.
6. Noorhidana, V., dkk (1999). Analisis Eksperimental Kolom Pracetak Dry Joint
Akibat Beban Siklik Lateral.
7. Ellliot, K.S (1996) Multi-Storey Precast Concrete Framed Structures. Blackwell
Science, Ltd.
