ANALISA FLAT SLAB DENGAN MEMAKAI DROP PANEL KOLOM PERSEGI DENGAN VARIASI PEMBEBANAN LIFE LOAD

(1)

ANALISA FLAT SLAB DENGAN MEMAKAI DROP PANEL KOLOM PERSEGI DENGAN VARIASI PEMBEBANAN LIFE LOAD

Aulia Rahman Asy-Syifa¹dan Johannes Tarigan²

1Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan E-mail: auliarahman0906@gmail.com

2Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan

E-mail: Johannes.tarigan@usu.ac.id ABSTRAK

Perencanaan bangunan gedung bertingkat menggunakan pelat dua arah (two way slab) dari beton bertulang yang bentuk konstruksinya unik, efisien, dan ekonomis. Pelat dua arah seperti flat slab drop panel merupakan pelat yang lazim diterapkan di Indonesia. Besarnya gaya dalam pada pelat di Analisa dengan bantuan software ETABS. Dalam merencanakan pembebanan struktur bangunan dikenal namanya beban hidup dan beban mati. Beban mati sudah otomatis terbebani merata pada seluruh pelat sementara beban hidup belum tentu selamanya terbebani merata pada seluruh pelat karena beban hidup selalu berpindah pindah dan bergerak. Hal ini lah yang perlu di perhatikan Karena momen yang terjadi akibat beban hidup yang berpindah dan tidak merata akan menghasilkan momen yang lebih besar dari pada beban hidup yang tersebar merata pada pelat. Dari hasil perhitungan didapat momen beban hidup tidak merata lebih besar dari pada momen beban hidup merata. Maka oleh itu desain direncanakan dengan mengacu beban hidup tidak merata pada pelat agar struktur bangunan lebih aman jika suatu waktu beban hidup yang terjadi tidak merata pada pelat.

Kata Kunci : flat slab , drop panel, two way slab , ETABS, beban hidup.

ABSTRACT

Planning story buildings plate using two-way (two way slab) of reinforced concrete construction forms a unique, efficient, and economical. Plates are two directions as flat slab drop panels are plates commonly applied in Indonesia. The magnitude of the force at the plate with the help of software ETABS Analysis. In planning the building structure loading anonymous live loads and dead loads. The dead load is automatically weighed evenly across the plate while the live load is not necessarily forever burdened evenly across the plate due to the burden of constantly shifts and moves. This is the one that needs attention Because the moment that occurs as a result of live load shifting and uneven will produce a greater moment of the live load is spread evenly on the plate. The research result shows uneven load moments of life is greater than the moment of the live load evenly. Then by the design planned with reference uneven live load on the plate so that the structure of the building more secure if a load time of life that occur unevenly on the plate.

Keywords: flat slabs, drop panels, two way slab, ETABS, live loads.

(2)

Pendahuluan

Flat slab adalah pelat beton pejal dengan tebal merata yang mentransfer beban secara langsung ke kolom pendukung tanpa bantuan balok. Flat slab termasuk pelat beton dua-arah dengan capital, drop panel, atau keduanya (McCormac , 2000). Drop Panel merupakan pertambahan tebal pelat di daerah kolom yang berfungsi dalam mengurangi tegangan geser pons yang ditimbulkan oleh kolom terhadap pelat. Penebalan ini juga dapat meningkatkan besarnya momen lawanan di tempat-tempat daerah momen negatif bekerja (More and Sawant , 2015). Penggunaan flat slab dengan sistem Drop panel ini akan meningkatkan kekuatan pelat terhadap gaya geser pons dan lentur serta dapat menahan beban yang berat dan bentang yang lebih panjang.

Keuntungan yang didapat bila menggunakan flat slab sangat banyak, adapun keuntungan flat slab menurut (Asroni , 2010) yaitu fleksibilitasnya terhadap tata ruang; waktu pengerjaannya relatif lebih pendek, hal ini dapat dilihat dari proses pembuatan bekisting pelat yang langsung dapat dibuat merata secara keseluruhan tanpa harus membuat bekisting balok baloknya terlebih dahulu; kemudahan dalam pemasangan instalasi mekanikal dan elektrikal;

menghemat tinggi bangunan (tinggi ruang bebas lebih besar dikarenakan tidak adanya pengurangan ketinggian akibat balok dan komponen pendukung struktur lainnya); pemakaian tulangan pelat bisa dengan tulangan fabrikasi (welded wire mesh). Dengan berbagai keuntungan di atas diharapkan penggunaan metode flat slab banyak digunakan pada pembangunan infrstruktur di Indonesia.

Sistem flat slab tanpa balok, memungkinkan ketinggian struktur yang minimum, fleksibilitas pemasangan saluran penghawaan buatan (AC) , fleksibilitas pemasangan alat- alat penerangan dan fleksibilitas dalam mengatur ukuran ruangan . Dengan ketinggian antar lantai minimum,tinggi kolom-kolom dan pemakaian partisi relative berkurang.

Dalam merencanakan pembebanan struktur bangunan dikenal namanya beban hidup dan beban mati. Beban mati sudah otomatis terbebani merata pada seluruh pelat sementara beban hidup belum tentu selamanya terbebani merata pada seluruh pelat dikarena beban hidup selalu berpindah pindah dan bergerak. Hal ini lah yang perlu di perhatikan Karena momen yang terjadi akibat beban hidup yang berpindah dan tidak merata akan menghasilkan momen yang lebih besar dari pada beban hidup yang tersebar merata pada pelat.

Oleh Karena itu harus dilakukan pengecekan momen yang terjadi akibat beban hidup yang tidak merata pada pelat. Jika hasilnya momenya lebih besar dari pada beban hidup yang merata, maka desain yang kita rencanakan harus mengacu pada beban hidup yang tidak merata agar tidak terjadi keruntuhan struktur apabila suatu waktu bangunan tersebut terbebani beban hidup yang tidak merata.

Dalam perhitungan analisis, gaya gaya dalam di hitung dengan menggunakan software ETABS. Sedangkan untuk perhitungan tulangan dihitung secara manual dengan menggunakan rumus. Untuk penggambaran gaya-gaya dalam dan penggambaran tulangan digunakan software AUTOCAD.

Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah studi literatur yaitu dengan mengumpulkan data-data dan keterangan dari buku-buku yang relevan dan berhubungan dengan pembahasan pada tugas akhir ini serta masukan-masukan dari dosen pembimbing. Kemudian mengaplikasikannya dalam sebuah contoh perencanaan hingga akhirnya didapat beberapa kesimpulan. Perhitungan analisis menggunakan software ETABS dan untuk penggambaran dilakukan dengan bantuan software AutoCAD.

(3)

Pada perencanaan ini tidak meninjau analisa biaya dan manajemen konstruksi didalam menyelesaikan pekerjaan proyek, tidak meninjau segi arsitekturalnya, tidak merencanakan pondasi, tidak merencanakan tangga , model yang digunakan adalah gedung 4 lantai dan hanya mendesain pelat di tengah bentang.

Sebelum melalukan hitungan pada software ETABS, adapun hal yang harus di rencakan terlebih dahulu yaitu, perencanaan dimensi flat slab, drop panel, pelat, balok, kolom, mutu beton dan tulangan, serta pembebanan yang diperhitungkan adalah kombinasi beban gravitasi.

Semua perencanaan tersebut mengacu pada Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perhitungan struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002) dan Badan Standarisasi Nasional. Tata cara Penghitungan Pembebanan untuk Bangunan Rumah dan Gedung (RSNI 031727-1989)

Pemodelan struktur dilakukan dengan bantuan software ETABS. Ada dua pemodelan bangunan. Pemodelan pertama yaitu luas bangunan 24 m x 24 m dan bangunan kedua 40m x 40m.

Gambar 1. Pemodelan struktur bangunan pertama

Gambar 2. Pemodelan struktur bangunan kedua

(4)

Gambar 3. Variasi Pembebanan Life Load Pada STruktur Bangunan Pertama

Gambar 4. Variasi Pembebanan Life Load Pada STruktur Bangunan Pertama

(5)

Setelah diketahuinya bentuk dan model struktur beserta pembebanan dari struktur maka langkah selajutnya adalah menghitung gaya gaya dalam yang terjadi pada pemodelan struktur tersebut, dimana gaya yang akan diperhitungkan adalah Bending moment (M) dan Shear forces (D).Kemudian ketika telah didapatkannya gaya – gaya dalam pada struktur, dengan menggunakan rumus yang ada, dapat diketahui pula luas penampang total dari struktur tersebut ( As ). Dan dari besarnya luas penampang total tersebut di desainlah jenis, bentuk dan dimensi tulangan yang dipergunakan pada struktur. Untuk lebih memperjelas secara bentuk dari struktur yang telah diperhitungkan dan diperbandingkan, maka dilakukannya penggambaran secara detail mengenai kedua struktur, baik yang menggunakan drop panel maupun yang menggunakan Balok tersebut.

Diskusi

Gaya Dalam Bangunan Pertama Momen potongan 1-1

Mty = -333,9796 kNm Mly = 79,5780kNm Momen potongan 2-2 Mtx = -18,4946 kNm Mlx = 45,6495 kNm Gaya Geser

Vu = -182,3353 kNm

Gaya Dalam Bangunan Kedua Momen potongan 1-1

Mty = -287,8864 kNm Mly = 76,7946 kNm Momen potongan 2-2 Mtx = -14,3480 kNm Mlx = 48,8729 kNm Gaya Geser

Vu = -188,2754 kNm.

Dalam melakukan perencanaan tulangan digunakan hitungan manual dengan menggunakan rumus. Rumus yang dipakai berdasarkan buku (Dipohusodo, 1996) dan (Nawy, 1998).

(6)

Penulangan Bangunan Pertama

Tabel 1. Rekapitulasi penulangan bangunan pertama

Arah Penulangan Posisi Tulangan Tulangan

X

Tumpuan Lajur kolom

Atas D 16 - 60 Bawah D 14 - 180 Lapangan Lajur kolom

Atas D 14 - 180 Bawah D 14 - 180 Tumpuan Lajur Tengah

Atas D 14 - 180 Bawah D 14 - 180 Lapangan Lajur Tengah

Atas -

Bawah D 14 - 180

Y

Tumpuan Lajur kolom

Atas D 16 - 60 Bawah D 14 - 180 Lapangan Lajur kolom

Atas -

Bawah D 14 - 180

Penulangan Bangunan Kedua

Tabel 2 Rekapitulasi penulangan bangunan kedua

Arah Penulangan Posisi Tulangan Tulangan

X

Tumpuan Lajur kolom

Atas D 16 - 80 Bawah D 14 – 200 Lapangan Lajur kolom

Atas -

Bawah D 14 - 200

Y

Tumpuan Lajur kolom

Atas D 16 - 80 Bawah D 14 – 200 Lapangan Lajur kolom

Atas -

Bawah D 14 - 200

(7)

Penulangan Drop Panel

Tabel 3. Rekapitulasi penulangan drop panel Bangunan Gaya

(KN)

𝜌

_{𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢} ^As

perlu (𝑚𝑚²)

Jarak (mm)

Tulangan Terpasang

Tulangan Sengkang Pertama 182,3353 0,0202 949,400 211,671 D16 – 200 10 – 20 Kedua 188,2754 0,0202 949,400 211,671 D16 – 200 10 – 20 Gambar Penulangan

Dalam mendesain tulangan , jarak antara tulangan harus disesuaikan dengan di lapangan, hal itu dapat mempermudah kita dalam proses penyambungan tulangan antara lajur kolom dan lajur tengah. Jika jarak tulangan lajur kolom dan tulangan lajur tengah sama maka tulangan dapat di pasang menyambung lurus dari bentang lajur kolom hingga ke bentang lajur tengah.

Tampak Samping

Gambar 5. Penulangan Pelat Bangunan Pertama

Gambar 6. Penulangan Pelat Bangunan Kedua

(8)

Tampak Atas

Gambar 7. Penulangan Pelat Bentang X Bangunan Pertama

Gambar 8. Penulangan Pelat Bentang Y Bangunan Pertama

(9)

Gambar 9. Penulangan Pelat Bentang X Bangunan Kedua

Gambar 10. Penulangan Pelat Bentang Y Bangunan Kedua

(10)

Hasil Analisa

Dari hasil perhitungan didapat tebal pelat sebesar 250 mm, tebal drop panel 65 mm dan panjang drop panel 3000 mm. Perbandingan momen yang terjadi antara beban hidup merata dan beban hidup tidak merata adalah antara lain :

Bangunan Pertama

Tabel 4. Perbandingan Momen Beban Hidup Merata Dan Tidak Merata Pada Bangunan Pertama

Jenis Momen Momen beban hidup merata Momen beban hidup tidak merata

Tumpuan Lajur kolom -273,7655 kNm -333,9796 kNm

Lapangan Lajur kolom 72,8592 kNm 79,5780 kNm

Tumpuan Lajur Tengah -15,7504 kNm -18,4946 kNm

Lapangan Lajur Tengah 37,6640 kNm 45,6495 kNm

Bangunan Kedua

Tabel 5. Perbandingan Momen Beban Hidup Merata Dan Tidak Merata Pada Bangunan Kedua

Jenis Momen Momen beban hidup merata Momen beban hidup tidak merata

Tumpuan Lajur kolom -278,4231 kNm -287,8864 kNm

Lapangan Lajur kolom 76,5681 kNm 76,7946 kNm

Tumpuan Lajur Tengah -13,1973 kNm -14,3480 kNm

Lapangan Lajur Tengah 42,9439 kNm 48,8729 kNm

Dari hasil perhitungan didapat momen beban hidup tidak merata lebih besar dari pada momen beban hidup merata. Maka oleh itu desain direncanakan dengan mengacu beban hidup tidak merata pada pelat agar struktur bangunan lebih aman jika suatu waktu beban hidup yang terjadi tidak merata pada pelat.

Kesimpulan

Besarnya gaya dalam pada pelat di Analisa dengan bantuan software ETABS. Dalam menginput beban hidup pada pelat di lakukan beberapa tipe pembebanan sehingga di dapat beban maksimum yang terjadi. Pada pemodelan struktur bangunan pertama, untuk potongan 1- 1 momen tumpuan didapat nilai terbesar pada tipe IV yaitu -333,9796 kNm, momen lapangan di dapat nilai terbesar pada tipe VI yaitu 79,5780 kNm. Untuk potongan 2-2 momen tumpuan didapat nilai terbesar pada tipe V yaitu -18,4946 kNm, momen lapangan di dapat nilai terbesar pada tipe V yaitu 45,6495 kNm dan gaya geser di dapat nilai terbesar pada tipe II yaitu - 182,3353 kNm. Pada pemodelan struktur bangunan kedua, untuk potongan 1-1 momen Tumpuan di dapat nilai terbesar pada tipe VI yaitu -287,8864 kNm, momen lapangan di dapat nilai terbesar pada tipe IV yaitu 76,7946 kNm. Untuk potongan 2-2 momen Tumpuan di dapat nilai terbesar pada tipe IV yaitu -14,3480 kNm, momen lapangan di dapat. nilai terbesar pada

(11)

tipe VI yaitu 48,8729 kNm dan gaya geser di dapat nilai terbesar pada tipe VI yaitu -188,2754 kNm. Pada pemodelan struktur bangunan pertama potongan 1-1, untuk tulangan tumpuan di pakai D16-60. Untuk tulangan lapangan D14- 300. Untuk tulangan bagi D14-330. Pada pemodelan struktur bangunan pertama potongan 2-2, untuk tulangan tumpuan di pakai D14- 190. Untuk tulangan lapangan D14- 450. Untuk tulangan bagi D14-330. Pada pemodelan struktur bangunan kedua potongan 1-1, untuk tulangan tumpuan di pakai D16-80. Untuk tulangan lapangan D14- 320. Untuk tulangan bagi D14-330. Pada pemodelan struktur bangunan kedua potongan 2-2, untuk tulangan tumpuan di pakai D14- 190. Untuk tulangan lapangan D14- 450. Untuk tulangan bagi D14-330. Drop Panel ( penebalan setempat ) berfungsi untuk mengatasi gaya geser ponyang terjadi antara flat slab dengan kolom Pada pemodelan struktur bangunan pertama dan kedua tulangan drop panel D16-200.

Daftar Pustaka

Asroni, Ali. 2010. Balok dan Pelat Beton Bertulang. Yogyakarta : Graha Ilmu

Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perhitungan struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002).

Badan Standarisasi Nasional. Tata cara Penghitungan Pembebanan untuk Bangunan Rumah dan Gedung (RSNI 031727-1989)

Dipohusodo, Istimawan. 1996. Struktur Beton Bertulang. Jakarta : PT Gramedia

More, R.S., and Sawant, V.S. 2015. Analysus of Flat Slab. International Journal Of Science and Research. Title no. 98-101

McCormac,Jack C.2001. Desain Beton Bertulang Edisi Kelima Jilid 1 dan 2. Jakarta: Erlangga Nawy,Edward G.1998. Beton Bertulang (Suatu Pendekatan Dasar).