• Tidak ada hasil yang ditemukan

PERANCANGAN MODIFIKASI STRUKTUR GEDUNG BPK RI SURABAYA MENGGUNAKAN BETON PRACETAK DENGAN SISTEM RANGKA GEDUNG ABSTRAK

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "PERANCANGAN MODIFIKASI STRUKTUR GEDUNG BPK RI SURABAYA MENGGUNAKAN BETON PRACETAK DENGAN SISTEM RANGKA GEDUNG ABSTRAK"

Copied!
14
0
0

Teks penuh

(1)

1

PERANCANGAN MODIFIKASI STRUKTUR GEDUNG BPK – RI SURABAYA MENGGUNAKAN BETON PRACETAK DENGAN SISTEM RANGKA GEDUNG

Nama Mahasiswa : Dainty Saraswati NRP : 3109 106 052

Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen Konsultasi : Tavio, ST. MT. PhD

Iman Wimbadi, Ir. MS

ABSTRAK

Seiring dengan meningkatnya kebutuhan di bidang konstruksi, diperlukan suatu metode pembangunan yang lebih baik dibandingkan dengan yang sudah ada sebelumnya, misalnya beton pracetak. Metode ini mulai banyak dipakai karena lebih menguntungkan dibandingkan dengan metode konvensional, diantaranya kualitas lebih terjamin, pelaksanaan lebih cepat, dan untuk bangunan yang tipikal biaya konstruksi lebih ekonomis.

Mengingat keunggulan – keunggulan tersebut, pada tugas akhir ini Gedung BPK – RI akan dirancang ulang menggunakan beton pracetak pada sebagian elemen strukturnya.

Elemen struktur dibuat setipikal mungkin dengan maksud mengurangi bekisting dan menyeragamkan penulangan sehingga diperoleh bangunan yang ekonomis. Sambungan pracetak yang dipakai adalah sambungan basah dengan tujuan memperoleh perilaku yang mendekati monolit. Selain itu juga dilakukan beberapa modifikasi lain dalam perancangan gedung ini, yaitu menambah jumlah lantai menjadi 10 dan menambah struktur dinding geser.

Penambahan dinding geser pada bangunan ini bertujuan untuk merancang ulang bangunan menggunakan Sistem Rangka Gedung, yaitu dengan partisipasi pemikulan pengaruh gempa adalah kurang dari 10% dengan mempertimbangkan kompatibilitas struktur.

Secara keseluruhan, dapat disimpulkan bahwa perancangan ulang gedung kuat dalam memikul gaya gravitasi dan gaya gempa sesuai dengan zona gempa rencana, selain itu juga lebih ekonomis.

Kata Kunci : Pracetak (precast), Sistem Rangka Gedung (Building Frame System), Dinding

Geser (Shearwall)

(2)

2 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Gedung BPK-RI merupakan bangunan 4 lantai yang terletak di jalan Juanda Surabaya dan difungsikan sebagai bangunan perkantoran. Gedung ini dibangun dengan metode beton konvensional. Seiring dengan meningkatnya pekerjaan di bidang keuangan maka akan dibutuhkan gedung yang lebih besar yang dapat menampung lebih banyak pegawai. Apabila akan dibangun gedung serupa dengan 10 lantai, maka diperlukan metode lain yang cocok dan lebih baik untuk perancangan gedung tersebut. Metode yang akan digunakan dalam perancangan gedung ini adalah metode beton pracetak. Gedung ini adalah bangunan yang cukup tipikal dan terletak di Juanda Surabaya yang merupakan wilayah gempa menengah yakni zona gempa 3 sehingga sangat cocok apabila metode pracetak diaplikasikan pada gedung ini.

Beton pracetak merupakan metode yang telah banyak digunakan di dunia konstruksi khususnya gedung - gedung tinggi seperti rumah sakit, perkantoran, hotel, dan lain - lain karena memiliki banyak keuntungan dalam hal pelaksanaan. Karena dibuat di pabrik dengan pengawasan yang ketat, beton pracetak lebih terjamin mutunya dalam segi bentuk dan kekuatan dibandingkan dengan metode konvensional. Pelaksanaan di lapangan juga lebih cepat, mudah dan efisien karena tidak tergantung pada cuaca dan juga tidak perlu menunggu beton kering. Selain itu metode ini tidak memerlukan areal yang luas untuk menimbun materi konstruksi dalam jumlah banyak, sehingga lingkungan pekerjaan juga relatif lebih bersih.

Meskipun memiliki banyak keuntungan, tetapi metode ini cenderung hanya akan lebih cocok apabila diaplikasikan pada beberapa kondisi. Antara lain pada bangunan gedung yang memiliki bentuk yang sama di tiap lantai atau tipikal. Perencanaan gedung seperti ini sangat cocok menggunakan beton pracetak karena lebih cepat dan ekonomis. Selain itu juga pada bangunan yang berada diwilayah zona gempa rendah atau menengah. Hal ini dikarenakan sambungan struktur yang menggunakan beton pracetak ini belum dapat dijamin benar-benar kaku untuk menahan gaya gempa tinggi.

Selain hal - hal yang tersebut diatas, terdapat pula beberapa hal yang harus diperhatikan dalam perancangan. Yakni bagaimana merancang pembangunan gedung dengan metode beton pracetak yang aman untuk difungsikan. Oleh karena itu, elemen- elemen pracetak harus direncanakan sedemikian rupa sehingga benar - benar kuat dalam menahan gaya gravitasi dan gaya lateral yang bekerja pada struktur. Yang juga tidak kalah penting adalah merencanakan detail sambungan antar elemen pracetak sehingga akan didapatkan perilaku komposit beton yang diinginkan. Dan langkah terakhir adalah menuangkan hasil perencanaan kedalam gambar teknik untuk kemudian dilaksanakan di lapangan.

Topik yang akan diambil pada tugas akhir ini adalah perancangan modifikasi gedung BPK-RI yang awalnya memakai metode konvensional menjadi metode beton pracetak. Selanjutnya akan dibahas bagaimana cara merancang pembangunan gedung BPK - RI yang dimodifikasi dengan 10 lantai menggunakan metode beton pracetak dan Sistem Rangka Gedung yang memenuhi persyaratan dan aman untuk difungsikan.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Permasalahan yang dihadapi dalam penyusunan tugas akhir ini terdiri dari permasalahan utama dan detail permasalahan.

1.2.1 Permasalahan utama :

Bagaimana merancang struktur gedung BPK - RI menggunakan beton pracetak dengan Sistem Rangka Gedung yang memenuhi persyaratan dan aman untuk difungsikan?

1.2.2 Detail permasalahan :

1. Bagaimana merancang dimensi elemen - elemen struktur beton pracetak?

2. Bagaimana merancang struktur bangunan yang mampu menahan gaya gravitasi dan gaya lateral yang bekerja?

3. Bagaimana merancang sambungan antar elemen beton pracetak?

4. Bagaimana menuangkan hasil perancangan ke dalam gambar teknik?

1.3 TUJUAN

Tujuan yang ingin dicapai dalam

penyusunan tugas akhir ini terdiri dari tujuan

utama dan detail tujuan.

(3)

3 1.3.1 Tujuan utama :

Dapat merancang struktur gedung BPK - RI menggunakan beton pracetak dengan Sistem Rangka Gedung yang memenuhi persyaratan dan aman untuk difungsikan.

1.3.2 Detail tujuan :

1. Dapat merancang dimensi elemen - elemen struktur beton pracetak.

2. Dapat merancang struktur bangunan yang mampu menahan gaya gravitasi dan gaya lateral yang bekerja.

3. Dapat merancang detail sambungan antar elemen beton pracetak.

4. Dapat menuangkan hasil perancangan ke dalam gambar teknik.

1.4 BATASAN MASALAH

Batasan masalah penyusunan tugas akhir : 1. Beton pracetak yang digunakan adalah

beton pracetak biasa (non prestress).

2. Komponen struktur yang direncanakan menggunakan beton pracetak hanya pelat dan balok.

3. Hanya memperhitungkan segi kekuatan srtuktur tanpa memperhitungkan aspek- aspek manajemen konstruksi &

arsitektural.

4. Perencanaan tidak termasuk sistem utilitas, kelistrikan dan sanitasi.

5. Analisa struktur menggunakan progam bantu ETABS 9.7.0.

1.5 MANFAAT

Manfaat yang diharapkan : 1. Manfaat untuk masyarakat/pembaca :

Pembaca dapat mengetahui alternatif lain tata cara perancangan gedung menggunakan beton pracetak yang mempunyai banyak kelebihan dibandingkan konvensional.

2. Manfaat untuk dunia teknik sipil :

Sebagai tambahan referensi agara pemakaian metode beton pracetak dapat lebih tersosialisasi dan lebih banyak diaplikasikan untuk bangunan yang sesuai.

3. Manfaat untuk diri sendiri :

Penulis dapat lebih memahami tentang tata cara perancangan bangunan gedung menggunakan metode beton pracetak.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Struktur beton bertulang yang dicor ditempat cenderung bersifat monolit dan menerus. Sebaliknya, struktur pracetak terdiri dari sejumlah komponen yang dicor di pabrik, kemudian disambung di lokasi bangunan sampai akhirnya membentuk struktur utuh.

Pada struktur pracetak, hubungan hubungan yang menghasilkan kontinuitas dengan memakai bantuan perangkat keras khusus, batang tulangan dan beton untuk menyalurkan semua tegangan tarik, tekan dan geser disebut sambungan keras (Winter dan Wilson 1993)

Sistem pracetak ini berbeda dengan sistem cor ditempat pada aspek yang berhubungan dengan fabrikasi, penyatuan dan pemasangan serta penyambungan antar komponen (joint). Beberapa prinsip beton pracetak tersebut dapat memberikan manfaat lebih dibandingkan beton monolit antara lain terkait dengan pengurangan waktu dan biaya, serta peningkatan jaminan kualitas (Gibb 1999).

2.3. Preliminary Desain

Perancangan dimensi struktur sekunder dan struktur utama dihitung berdasarkan ketentuan dalam SNI 03-2847- 2002

2.4 PEMBEBANAN

Pembebanan yang dipakai sesuai SNI 03-1727-1989 dan SNI 03-1726-1989, yaitu beban mati, beban hidup, beban angin, dan beban gempa. Kombinasi pembebanan yang dipakai diambil dari SNI 03-2847-2002 pasal 11.2 yaitu:

U = 1,4D

U = 1,2D + 1,6L + 0,5(A atau R)

U = 1,2D + 1,0L ± 1,6W + 0,5(A atau R) U = 0,9D ± 1,6W

U = 1,2D + 1,0L ± 1,0E U = 0,9D ± 1,0E 2.5 Analisa Struktur

Analisa struktur dilakukan dengan

progam bantu ETABS 9.7.0 dengan

permodelan 3 dimensi (space frame) sebagai

Sistem Rangka Gedung. Struktur sekunder

yang dihitung adalah pelat, tangga, balok anak

dan balok elevator. Sedangkan struktur utama

yang dihitung adalah balok, kolom, dan

shearwall. Dan untuk struktur bawah yang

dihitung adalah pile, pile cap dan sloof.

(4)

4

2.6 Perancangan Sambungan

Sambungan yang dipakai pada perancangan bangunan ini adalah sambungan basah yaitu pada pertemuan joint elemen yang akan disambung dicor menggunakan beton khusus agar dapat berperilaku seperti sistem monolit.

BAB III METODOLOGI Diagram alir perencanaan :

Gambar Flow Chart Metodologi Pengerjaan Data Perancangan Gedung BPK - RI

 Data Material : - fc’ : 30 MPa - fy : 400 MPa

 Data Umum Bangunan : - Lokasi : Surabaya - Fungsi : Perkantoran - Zona Gempa : 3

- Jumlah Lantai : 4 lantai → 10 lantai - Tinggi Gedung : 16,5 m → 40 m - Lebar Gedung : 24 m

- Panjang Gedung : 36 m - Jenis Tanah : Lunak

- Pelaksanaan : Konvensional → pracetak Keterangan : “→ = dimodifikasi menjadi…”

BAB IV

PRELIMINARY DESIGN

 Data Material : - fc’ : 30 MPa - fy : 400 MPa

 Dimensi Balok Induk (B1)

Balok Induk (L=6000 mm) → 300/600 mm

 Dimensi Balok Anak (B2)

Balok Anak (L=6000 mm) → 250/400 mm

 Dimensi Sloof

Sloof (L=6000 mm) → 400/600 mm

 Dimensi Tebal Pelat (Satu Arah) - Pelat atap 120 mm

o Pelat pracetak 60 mm o Topping 60 mm - Pelat lantai 120 mm

o Pelat pracetak 60 mm o Topping 60 cm

 Dimensi Kolom

Kolom (L=4000 mm) → 600/600 mm

 Dimensi Shearwall

Shearwall (L=4000 mm) → 400 mm BAB V

PERANCANGAN STRUKTUR SEKUNDER

 Data Material : - fc’ : 30 MPa - fy : 400 MPa

5.1. Perancangan Struktur Pelat - Ukuran pelat : 3000 x 6000 mm - Tebal decking : 20 mm

- Diameter tulangan rencana : 10 mm

 Pengangkatan

Proses pengangkatan dengan crane setelah fabrikasi. Hanya memikul berat sendiri pelat.

Pengumpulan Data dan Studi Literatur

Mulai

Preliminary Desain Perhitungan Struktur Sekunder

Pembebanan Struktur

Output Gaya Dalam Analisa Struktur

(ETABS 9.7.0)

Perhitungan Struktur Utama

Not OK

OK Kontrol

Perencanaan Sambungan

& Titik Angkat

Perencanaan Struktur Bawah

Gambar Detail

Selesai

(5)

5

 Sebelum Komposit

Keadaan awal pelat diinstal dan dicor tetapi beton masih belum komposit.

Memikul berat sendiri, berat insitu dan pekerja.

 Sesudah Komposit

Keadaan paling kritis dimana kedua komponen (beton lama dan baru) telah menyatu dan komposit. Dirancang memikul beban ultimate.

detail A

Ø10-200

Ø 10- 140

masuk balok induk

masuk balok induk masuk balok induk

masuk balok anak

5740

4Ø10

Panjang penyaluran = 150 mm

259 5 1 70 276 5

4Ø10

4Ø10 4Ø10

1188 3364

0,207 b 0,586 b

1188 0,207 b

162 1 5 72 5 72

0, 58 6 a 0, 20 7 a 0, 20 7 a

masuk balok induk L=150 mm

masuk balok induk L=150 mm

4Ø10 4Ø10

Ø10-140 Ø10-200

4Ø10

Ø10-140 Ø10-200

Gambar Detail Penulangan Pelat Tabel Tulangan Pasang pada Pelat

X Y X Y

Lantai Ø10-350 Ø10-350 Ø10-140 Ø10-200 Atap 60 mm Ø10-350 Ø10-350 120 mm Ø10-250 Ø10-250

Tulangan Arah Tebal

Pelat

Sebelum Sesudah

Tebal Tulangan Arah

Pelat Shear Connector Tulangan Angkat Lantai

Atap Ø8 - 250 4 Ø 10

5.2. Perencanaan Tangga

 Data Perancangan Tangga : - Mutu beton (f c

- Mutu baja (f

’) = 30 Mpa

y

- Tinggi antar lantai = 400 cm ) = 400 Mpa - Panjang bordes = 210 cm - Panjang tangga = 360 cm - Lebar tangga = 170 cm - Tebal pelat miring = 15 cm - Tebal pelat bordes = 15 cm - Tinggi injakan ( t ) = 18 cm - Lebar injakan ( i ) = 30 cm

- Diameter tulangan = 16 mm(memanjang) - Diameter tulangan = 8 mm (melintang) - Tebal selimut beton = 20 mm

- Jumlah tanjakan (n) 11 , 11 200 = 18

=

- Jumlah injakan = ( n - 1 ) = 12 – 1 = 11 - Syarat tanjakan & injakan = 60 < 2t + i < 65

- Syarat kemiringan tangga = 20 ≤ α ≤ 40

 Tulangan Tangga :

 Tulangan pelat & bordes = D16 – 100

 Balok bordes 200/300 = 2 D16 Sengkang = Ø8 – 100 mm → 120 mm 5.3. Perancangan Balok Anak (L=6000 mm)

 Data Perancangan:

- Diameter tulangan lentur = 19 mm - Diameter tulangan geser = 10 mm - Selimut beton = 40 mm

Tabel Tulangan Pasang Balok Anak

Tulangan Posisi Sebelum Sesudah Geser Tarik 3 D19 6 D19

Tekan 2 D19 3 D19 Balok Anak

250/400

Tulangan Lentur

Ø10 - 150 Tulangan

Angkat Sebelum Sesudah

250/280 250/400 2 Ø 10 Dimensi Balok Anak

(mm)

2P

θ

+

- -

1330

5760

3100 1330

B B

A

A C

3D19 6D19 3D19

Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200

Ø10 Ø10

l

d

= 450 mm

Gambar Pengangkatan Balok Anak

3D19 250

∅10-150

280 2D12

400

60

Balok Precast

60

In Situ 6D19 Pelat Precast

400

60 60

6D19 250

∅ 10-150

280 2D12

Balok Precast In Situ

3D19 Pelat Precast

Gambar Detail Tulangan Balok Anak Tumpuan dan Lapangan

5.4. Perancangan Balok Elevator (konvensional)

 Data Elevator:

- Tipe Elevator= Passenger - Merk = HYUNDAI - Kapasitas = 10 orang (700 kg) - Kecepatan = 60 m /min

 Data Perancangan:

- Bentang = 4000 mm

- Diameter tulangan lentur = 19 mm

- Diameter tulangan geser = 10 mm

(6)

6 - Selimut beton = 40 mm

Balok Penumpu 300/500

C B = 12 50

CA=1400

B = 1 405

A=1460

Y= 18 3 0

X2=3700

4 D

Balok Induk 300/600

Gambar Denah Detail Elevator

 Tulangan Balok :

 Tulangan tarik = 4 D19

 Tulangan tekan = 2 D19

 Sengkang = Ø8 – 200 mm → 220 mm

300 2D16

50 0

12 0

∅ 8-200

38 0

2D19

300

50 0

12 0

∅8-220

38 0

4D19 2D16

Gambar Detail Penulangan Balok Elevator Tumpuan dan Lapangan

BAB VI

PERHITUNGAN BEBAN GEMPA

 Data-Data Perencanaan :

- Fungsi Bangunan : Perkantoran - Tinggi Bangunan : 40 m - Jumlah Tingkat : 10 - Tinggi Tiap Tingkat : 4 m

- Zona Gempa : 3

- Mutu Beton (f’c) : 30 Mpa - Mutu Baja Tulangan (fy) : 400 Mpa - Dimensi Tebal Pelat : 12 cm - Dimensi Balok Induk : 30 x 60 cm - Dimensi Balok Anak : 25 x 40 cm - Dimensi Balok Elevator : 30 x 50 cm - Dimensi Kolom : 60 x 60 cm - Dimensi Shearwall : 40 cm

 Kontrol SRG

Menurut SNI 03-1726-2002 pasal 5.2, Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM) harus memikul kurang dari 10% dari pengaruh gempa nominal total yang bekerja pada struktur bangunan.

Tabel Kontrol Nilai Prosentase Base Shear SRPM dan Shearwall

SRPM SW SRPM SW 1 0,9D + 1EX 8.38% 91.62% 5.50% 94.50%

2 0,9D + 1EY 6.31% 93.69% 7.07% 92.93%

3 0,9D - 1EX 8.38% 91.62% 5.50% 94.50%

4 0,9D - 1EY 6.31% 93.69% 7.07% 92.93%

5 1,2D + 1L + 1EX 8.57% 91.43% 5.98% 94.02%

6 1,2D + 1L + 1EY 6.78% 93.22% 7.26% 92.74%

7 1,2D + 1L - 1EX 8.57% 91.43% 5.98% 94.02%

8 1,2D + 1L - 1EY 6.78% 93.22% 7.26% 92.74%

No Combo

% Base Shear

FX FY

Dari hasil di atas dapat dilihat bahwa presentase SRPM bernilai kurang dari 10%, sehingga struktur gedung memenuhi syarat sebagai struktur Sistem Rangka Gedung.

 Kontrol Partisipasi Massa

Menurut SNI 03-1726-2002 pasal 7.2.1, perhitungan respon dinamik struktur harus sedemikian rupa sehingga partisipasi massa dalam menghasilkan respon total harus sekurang-kurangnya 90%.

Tabel Modal Participating Mass Ratio Mode Period UX UY SumUX SumUY

1 0.7674 0.0046 69.9789 0.0046 69.9789 2 0.7435 70.4225 0.0049 70.4271 69.9838 3 0.4827 0.0093 0.0371 70.4365 70.0209 4 0.1907 0.0087 19.4423 70.4452 89.4633 5 0.1881 19.0771 0.0091 89.5223 89.4724 6 0.1196 0.0039 0.0082 89.5262 89.4806 7 0.0910 0.0095 5.6352 89.5357 95.1158 8 0.0903 5.5945 0.0096 95.1301 95.1254 9 0.0597 0.0088 2.4114 95.1389 97.5368 10 0.0593 2.4059 0.0106 97.5448 97.5475 Dari tabel di atas ditunjukkan bahwa dengan 8 mode sudah memenuhi syarat partisipasi massa.

 Kontrol Waktu Getar Struktur

Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel, nilai waktu getar alami fundamental (T) dari struktur gedung harus dibatasi. Maka kontrol waktu getar alami fundamental (T) menjadi:

T 1

 Maka T < ζ n ζ = 0,18 n = 10

ζ n = 0,18 x 10 = 1,8

1 = 0,7674 < ζ n = 1,8 …..OK

(7)

7 Tabel Waktu Getar Pada Ragam Pertama

Mode Period

1 0.7674

2 0.7435

3 0.4827

4 0.1907

5 0.1881

6 0.1196

7 0.091

8 0.0903

9 0.0597

10 0.0593

 Kontrol Nilai Akhir Respon Spektrum Berdasarkan SNI 03–1726–2002 Ps.

7.1.3, nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana arah tertentu, tidak boleh diambil kurang dari 80% nilai respons ragam yang pertama.

V dinamik ≥ 0,8 V statik

V dinamik V statik 80% V statik

327544.99 971393.8 777115.04 Beban Gempa (kg)

V RSP > 0,8 V ragam ke-1

Tabel Base shear respon spektrum

 Kontrol Kinerja Struktur Gedung - Kinerja Batas Layan (SNI 1726 ps 8.1)

Simpangan struktur akibat beban lateral dinamik didapat dari program ETABS v.9.07 dan dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel Simpangan struktur akibat beban gempa

dinamik arah X&Y

X(mm) Y(mm) X(mm) Y(mm) 10 40 33.37 10.44 10.15 34.93

9 36 29.85 9.46 9.07 31.12

8 32 26.15 8.25 7.8 27.51

7 28 22.15 6.93 6.73 23.12

6 24 18.15 5.66 5.56 19.02

5 20 14.34 4.59 4.59 14.83

4 16 10.34 3.22 3.22 10.73

3 12 6.83 2.24 2.15 7.22

2 8 3.8 1.37 1.27 3.8

1 4 1.46 0.39 0.59 1.46

Lantai

RSX RSY

Arah Arah

Zi (m)

Simpangan yang terjadi tidak boleh melampaui (0,003/R)x tinggi tingkat atau 30

mm, bergantung yang mana yang nilainya lebih kecil.

mm s

mm s

R m h dengan R h

s

818 , 21

5 4000 , 5

03 , 0

5 , 5 , 4 03 ,

, 0

<

×

<

=

=

×

<

 Hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel - Kinerja Batas Ultimit (SNI 1726 ps 8.2)

Untuk gedung beraturan :

ξ = 0,7 R, dimana R = 8,5 ξ = 0,7 x 5,5 = 3,85

M = ξ ∆ S = 3,85 ∆ S

Dan tidak boleh lebih dari 0,02 kali tinggi tingkat

M < 0,02 h

M < 0,02 x 4000

M

Lantai Zi (mm)

di (mm)

Drift

∆S Drift

∆M

atap 40 33.37 3.52 13,55 21.818 80 9 36 29.85 3.7 14,25 21.818 80 8 32 26.15 4 15,40 21.818 80 7 28 22.15 4 15,40 21.818 80 6 24 18.15 3.81 14,67 21.818 80 5 20 14.34 4 15,40 21.818 80 4 16 10.34 3.51 13,51 21.818 80 3 12 6.83 3.03 11,67 21.818 80 2 8 3.8 2.34 9,01 21.818 80 1 4 1.46 1.46 5,62 21.818 80

Syarat Drift ∆M Output ETABS (RSX)

Syarat Drift ∆S

< 80 mm

Tabel Kontrol simpangan antar tingkat arah sumbu x

Tabel Kontrol simpangan antar tingkat arah sumbu y

Lantai Zi (mm)

di (mm)

Drift

∆S Drift

∆M

atap 40 34.93 3.81 14.67 21.818 80 9 36 31.12 3.61 13.90 21.818 80 8 32 27.51 4.39 16.90 21.818 80 7 28 23.12 4.1 15.79 21.818 80 6 24 19.02 4.19 16.13 21.818 80 5 20 14.83 4.1 15.79 21.818 80 4 16 10.73 3.51 13.51 21.818 80 3 12 7.22 3.42 13.17 21.818 80 2 8 3.8 2.34 9.01 21.818 80 1 4 1.46 1.46 5.62 21.818 80

Syarat Drift ∆M Output ETABS (RSX)

Syarat

Drift ∆S

(8)

8 Dapat disimpulkan bahwa pembatasan

∆ s antar tingkat dan ∆ m

6.1. Perancangan Balok Induk (L=6000 mm) antar tingkat untuk SRG ini dipenuhi.

BAB VII

PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA

Perancangan balok meliputi penulangan lentur, geser, torsi, dan tulangan angkat.

Keadaan ditinjau pada kondisi sebelum dan sesudah komposit.

 Sebelum Komposit

Keadaan balok masih belum komposit dan belum memikul beban layan. Beban yang dipikul hanya berat sendiri, berat pelat precast, dan berat insitu diatas pelat.

 Sesudah Komposit

Keadaan paling kritis dimana balok precast dan pelat precast serta insitu telah menyatu dan komposit. Keadaan ini dirancang memikul beban ultimate.

 Data Perancangan:

- Mutu beton (f c

- Mutu baja (f

’) = 30 Mpa

y

- Diameter tulangan lentur = 22 mm ) = 400 Mpa - Diameter tulangan geser = 10 mm - Selimut beton = 40 mm

Tabel Tulangan Pasang Balok Induk

Mu ϕMn

(KNm) (KNm)

Tumpuan (-) 170.31 4 D 22 1520 243.76 Tumpuan (+) 52.52 2 D 22 760 124.88 103.52 4 D 22 1520 243.76 Tumpuan (-) 311.25 6 D 22 2280 356.97 Tumpuan (+) 88.38 2 D 22 760 124.72 Tumpuan (-) 284.03 6 D 22 2280 356.97 Tumpuan (+) 58.2 2 D 22 760 124.72 138.81 4 D 22 1520 243.76 Tumpuan (-) 142.98 4 D 22 1520 243.76 Tumpuan (+) 189.03 3 D 22 1140 191.59 Ext.

Kiri

Lapangan (+) Kanan

Lokasi As.pasang

(mm ²)

Int. Lapangan (+) Kiri

Kanan

Tulangan Angkat Sebelum Sesudah

300/480 300/600 2 Ø 10 Dimensi Balok Anak

(mm)

θ

1310

5460

2840 1310

2D22 4D22 2D22

Ø10-200 Ø10-200 Ø10-200

Ø10 Ø10 l

d

= 450 mm

+

- -

Gambar Pengangkatan Balok Induk

2D16

300

6 00

∅10-200

60

Balok Precast

60 4 80

In Situ Pelat Precast

4D22

2D22

2D16

300

600

∅10-200

60

Balok Precast

60 480

In Situ Pelat Precast

6D22

2D22

Tumpuan kiri Tumpuan Kanan

2D16

300

6 00

2D22

4D22

∅ 10-240

60

Balok Precast

60 4 80

In Situ Pelat Precast

Lapangan

Gambar Detail Tulangan Balok Induk Tumpuan dan Lapangan

6.2. Perancangan Kolom (L = 4000 mm)

 Data Perancangan:

- Dimensi kolom = 600 x 600 mm - Diameter tulangan lentur = 25 mm - Diameter tulangan geser = 10 mm - Selimut beton = 40 mm

 Tulangan Kolom :

Tulangan kolom yang diperoleh dari hasil perhitungan dapat dilihat pada resume dibawah ini

Tabel Tulangan Perlu Kolom Kolom

Lantai

Tulangan Utama

Tulangan

Geser

1 20 D 25 Ø10 - 200

5 8 D 25 Ø10 - 200

10 8 D 25 Ø10 - 200

(9)

9

600 Tulangan kolom atas 20D25

Tulangan kolom bawah 20D25

∅10-200

600

8D25

Tulangan kolom bawah 8D25

600

∅ 10-200

600

6.3. Perancangan Shearwall (L = 4000 mm)

 Data Perancangan:

- Tebal shearwall = 400 mm - Diameter tulangan lentur = 25 mm - Diameter tulangan geser = 10 mm - Selimut beton = 40 mm

 Tulangan Shearwall :

Tulangan shearwall yang diperoleh dari hasil perhitungan dapat dilihat pada resume dibawah ini

Tabel Tulangan Pasang Shearwall

Shearwall Lantai

Tulangan Vertikal

Tulangan Horisontal 1 - 5 2 D25 - 250 2 D25 - 250 6 - 10 2 D25 - 300 2 D25 - 300

6000

6000

D25-250 D25-250

400

Gambar Detail Tulangan Shearwall

BAB VIII

PERANCANGAN PONDASI

Perhitungan daya dukung ijin pondasi dalam menggunakan da Perhitungan daya dukung ijin pondasi

dalam menggunakan data nilai conus dan JHP dari hasil sondir (CPT). Dari hasil perhitungan, dipakai 3 macam pile cap dengan konfigurasi pile yang berbeda.

 Data Perancangan:

- Diameter Tulangan = 25 mm - Selimut beton = 75 mm - Diameter Pile = 60 cm

 Pile Cap Kolom Interior - Jumlah pile = 9 buah - Kedalaman pile = 24 m

- Dimensi poer = 4,2 m x 4,2 m x 1m - Diameter Tulangan = 22 mm

- Selimut beton = 75 m - Tulangan arah X = D22-200 - Tulangan arah Y = D22-200

900 1200 900 1200 4200

900 1200 1200 900

4200

D22-200

D 22- 200

Gambar Detail Tulangan Pile Cap Kolom Interior

 Pile Cap Kolom Interior - Jumlah pile = 6 buah - Kedalaman pile = 27 m

- Dimensi poer = 3,0 m x 4,2 m x 1m - Diameter Tulangan = 22 mm

- Selimut beton = 75 m - Tulangan arah X = D22-200 - Tulangan arah Y = D22-200

B B

D22-200

9 00 120 0

900 1200

9 00 120 0 9 00 120 0 420 0

900 3000

D 22 -2 00

A

A

Gambar Detail Tulangan Pile Cap Kolom Exterior

Gambar 7.32 Potongan Penulangan Kolom pada

Sambungan Lewatan Story 5-10 Gambar 7.32

Potongan Penulangan Kolom pada

Sambungan Lewatan

Story 1- 4

(10)

10

 Pile Cap Gabungan Kolom Shearwall - Jumlah pile = 90 buah

- Kedalaman pile = 27 m

- Dimensi poer = 18,0 m x 28,2 m x 1m - Diameter Tulangan = 22 mm

- Selimut beton = 75 m - Tulangan arah X = D22-200 - Tulangan arah Y = D22-250

D22-200

D22-200

D22-250 D22-250

D22-250

28800 5400

1800 1800 1800 1800 1800 900 1800 1800 1800 900 1800 18000

1800 1800 1800 1800 1800

900 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 900

1800 1800 1800 1800 1800 900 1800 900 12600

1800 1800 1800 1800 1800 900 1800

1800 1800 1800 900

18000

D22-200

Gambar Detail Tulangan Pile Cap Kolom dan Shearwall

 Perancangan Sloof (Tie Beam) - Dimensi sloof = 400 x 600 mm - Diameter tulangan lentur = 19 mm - Diameter tulangan geser = 10 mm - Selimut beton = 75 mm

- Tulangan = 6 D 19

- Sengkang = Ø 10 – 250

6 00

400

∅10-250

3D19

3D19

Gambar Detail Tulangan Sloof

BAB IX

PELAKSANAAN & KEKUATAN STRUKTUR PRACETAK

 Pelaksanaan Konstruksi - Struktur Bawah

Gambar Flow Chart Pekerjaan Struktur Bawah

Instal bekisting Instal pembesian Pekerjaan pengecoran

j p g g p g

Gambar Tahap Pelaksanaan Struktur Bawah

Gambar Potongan Struktur Bawah - Struktur Kolom

Gambar Flow Chart Pekerjaan Struktur Kolom Cor Pile Cap &

Tie Beam Penulangan Pile Cap,

Tie Beam, & Kolom Bekisting Pile Cap

Pemancangan Start

Galian Lantai Kerja

Curing Bongkar Bekisting

Cor Kolom Bekisting Kolom Penulangan Kolom

Start

(11)

11 Gambar Tahap Pelaksanaan Struktur Kolom - Struktur Shearwall

Gambar Flow Chart Pekerjaan Struktur Shearwall - Struktur Balok

Gambar Flow Chart Pekerjaan Struktur Balok

Gambar Pelaksanaan Pekerjaan Struktur Balok - Struktur Pelat

Gambar Flow Chart Pekerjaan Struktur Pelat

Balok induk 300/600

Balok induk

300/600 Balok induk

300/600

Balok anak 250/400

E D

6000 Ø10-200

Ø 10- 140 Ø 10- 140

4Ø10 4Ø10

4Ø10 4Ø10

300 0

Gambar Denah Penempatan Pelat Curing

Bongkar Bekisting Cor Shearwall Bekisting Shearwall Penulangan Shearwall

Start

Pasang Scaffolding /support balok

Start

Instal Balok Induk Precast (Masif)

Instal Balok Anak Precast (Masif)

Finish Curing Instal Tulangan Atas

Balok & Plat Instal Plat Precast

(Half Slab) Start

Cor Balok, Plat, &

Sudut Kolom

(12)

12 - Struktur Sambungan (Joint Precast)

o Sambungan Pelat Precast – Balok Precast

Tulangan Tarik

Tulangan Tekan Tulangan Torsi Tulangan Pelat

Wire Mesh

ø

10 mm Shear Connector

Pelat

Pelat Pracetak T = 60 mm

300 mm

480 mm

o Sambungan Balok Induk Precast – Balok Anak Precast

1440 1440

3D19 Ø10-200

Ø10 Ø10

l

d

= 250 mm 6D19

3D19 6D19

Ø10-200

300 Balok anak

precast

Balok induk precast Pelat precast

Insitu/topping

280 400

6060

o Sambungan Balok Induk Precast – Kolom Konvensional Interior

balok menumpu pada decking kolom (30 mm)

tulangan bawah balok (tekan)

kolom interior

Gambar Tampak Atas Susunan Tulangan Tekan Pada Interior Beam Column Joint

tulangan atas balok (tarik)

Gambar Tampak Atas Susunan Tulangan Tarik Pada Interior Beam Column Joint

o Sambungan Balok Induk Precast – Kolom Konvensional Exterior

balok menumpu pada decking kolom (30 mm)

tulangan bawah balok (tekan)

balok interior

balok exterior kolom exterior

Gambar Tampak Atas Susunan Tulangan Tekan Pada Exterior Beam Column Joint

tulangan atas balok (tarik)

Gambar Tampak Atas Susunan Tulangan Tarik Pada Exterior Beam Column Joint

o Sambungan Balok Induk Precast – Shearwall Konvensional

D25-250

D25-250

2D22 Ø10-200

4D22 Ø10 l

dh

= 350 mm

l

d

= 300 mm

4 80

Pelat precast Insitu/topping

Balok induk precast Shearwall konvensional

Gambar Sambungan Balok - Shearwall

(13)

13

 Kekuatan Sambungan Balok Kolom (Beam – Column Joint)

Pertemuan balok precast dan kolom konvensional dilaksanakan dengan sambungan basah dan mengandalkan panjang penyaluran yang diperlukan untuk masing – masing tulangan tarik maupun tekan.

Kekuatan sambungan jenis ini telah diteliti dan dievaluasi oleh PT PP (Persero) bekerjasama dengan Pusat Penelitian dan Pengembangan Permukiman dan Prasarana Wilayah melalui serangkaian pengujian.

Hasilnya terbukti bahwa sambungan dapat diaplikasikan serta kuat dalam menahan gaya vertical maupun horizontal.

Gambar Potongan Beam Column Joint

BAB X PENUTUP

10.1 Kesimpulan

Penggunaan elemen beton pracetak memiliki banyak keuntungan dibandingkan beton konvensional (insitu). Diantaranya adalah kualitas beton terjamin, waktu pelaksanaan lebih cepat dan pada kondisi tertentu biaya konstruksi bangunan menjadi lebih hemat.

Berdasarkan perhitungan modifkasi struktur gedung BPK – RI yang telah dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut :

1. Dimensi elemen struktur :

a. Tebal plat lantai & plat atap = 12 cm b. Dimensi balok anak = 25/40 cm c. Dimensi balok struktur = 30/60 cm d. Dimensi kolom = 60/60 cm e. Dimensi shearwall = 40 cm

2. Perencanaan struktur gedung menggunakan elemen pracetak dibuat

menyerupai monolit dengan cara memakai sambungan basah (wet connection).

3. Perencanaan struktur gedung dengan Sistem Rangka Gedung telah memenuhi persyaratan SNI 03-1726-2002 yaitu partisipasi pemikulan pengaruh gempa oleh struktur balok & kolom hanya diperkenankan sebesar kurang dari 10 % dengan mempertimbangkan adanya kompatibilitas struktur.

4. Dari data tanah di daerah Juanda Surabaya dapat dilihat bahwa kondisi tanah tidak terlalu baik sehingga diperlukan pile dalam jumlah banyak.

Dari perhitungan pondasi, dipakai 3 macam pile cap yaitu :

a. Pile cap interior

→ Bentuk persegi, terdiri dari 9 pile diameter 60 cm dengan kedalaman 24 m

b. Pile cap exterior

→ Bentuk persegi panjang, terdiri dari 6 pile diameter 60 cm dengan kedalaman 27 m

c. Pile cap gabungan 2 shearwall dan 3 kolom exterior

→ Bentuk kanal, terdiri dari 90 pile diameter 60 cm dengan kedalaman 27 m

10.2 Saran

1. Diperlukan suatu penelitian pengembangan teknologi dibidang pracetak untuk membuat sambungan pracetak lebih kaku dalam menahan gaya gempa, terutama gempa tinggi.

2. Selain itu juga diperlukan metode instalasi yang lebih mudah untuk dilaksanaan di lapangan dengan tetap mempertimbangkan faktor kekuatan struktur.

DAFTAR PUSTAKA

Departemen Pekerjaan Umum, 2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03- 2847-2002), Yayasan LPMB, Bandung

Departemen Pekerjaan Umum,

2002, Tata Cara Perencanaan

(14)

14 Ketahanan Gempa Untuk

Bangunan Gedung (SNI 03- 1726-2002), Yayasan LPMB, Bandung

Departemen Pekerjaan Umum, 2002, Tata Cara Pembebanan Untuk Bangunan Gedung (RSNI 03-1727-1989), Yayasan LPMB, Bandung

Departemen Pekerjaan Umum, 1987, Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung, Yayasan LPMB, Bandung

Departemen Pekerjaan Umum, 1971, Peraturan Beton Bertulang Indonesia, Direktorat Jenderal Cipta Karya.

Tavio dan Kusuma, 2009, Desain Sistem Rangka Pemikul Momen dan Dinding Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa, Surabaya : ITS Press.

PCI, 1992, PCI Design Handbook Precast and Prestress Concrete, Chicago, Illinois, Fourth Edition.

Purwono, Rachmat. 2005.

Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa, Surabaya, ITS Pers.

Sosrodarsono, Suyono. 2000,

Mekanika Tanah dan Teknik

Pondasi, PT Pradnya Paramita

Jakarta.

Referensi

Dokumen terkait

Sebagai bahan studi perencanaan, gedung sekolah Muhammadiyah 2 Surabaya yang semula terdiri dari 5 lantai, pada strukturnya menggunakan struktur beton bertulang akan

Dalam penulisan tugas akhir ini akan dilakukan modifikasi struktur bangunan gedung yang awalnya menggunakan sistem beton konvensional menjadi sistem beton pracetak

Gedung ini dirancang menggunakan Sistem rangka gedung yang mampu menahan paling banyak 25 persen gaya gempa yang ditetapkan dan dinding geser beton bertulang khusus

Gedung Desain Produk ITS Surabaya merupakan gedung yang terdiri dari 3 lantai yang pada awalnya didesain dengan menggunakan struktur beton bertulang.. Sebagai bahan

Sebagai bahan studi perencanaan, gedung sekolah Muhammadiyah 2 Surabaya yang semula terdiri dari 5 lantai, pada strukturnya menggunakan struktur beton bertulang akan

a) Pengujian pada modul sistem rangka pemikul momen beton bertulang pracetak, sesuai dengan metoda uji ini, menetapkan parameter kuat yang dapat diharapkan dan diprediksi,

HAL-HAL YANG BARU DALAM SNI TATA CARA PERANCANGAN BETON PRACETAK DAN PRATEGANG UNTUK BANGUNAN GEDUNG Hal terpenting yang baru tercantum dalam SNI ini adalah dimasukkannya

Sistem metoda pracetak memiliki beberapa kelebihan yaitu tidak membutuhkan pekerja yang banyak karena beton telah dicetak dipabrik, tidak memerlukan bekisting maupun