TINJAU ULANG PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG DINAS PENGELOLAAN KEUANGAN DAERAH ( DPKD ) SUMBAR

TINJAU ULANG PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG DINAS

PENGELOLAAN KEUANGAN DAERAH ( DPKD ) SUMBAR

Randi Sahputra, Taufik , Indra Khaidir

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,Universitas Bung Hatta Padang E-mail : randidoank85@yahoo.co.id, taufikfik@rocketmail.com, khaidirindra@yahoo.co.id

Abstrak

Indonesia merupakan Negara dengan aktifitas gempa yang cukup tinggi, hal ini dikarenakan wilayah Indonesia terletak pada daerah pertemuan tiga lempeng tektonik utama, dikarenakan adanya faktor rawan gempa tersebut bangunan di Indonesia seperti infrastruktur gedung pemerintahan harus dibangun sesuai dengan syarat-syarat bangunan tahan gempa. Perencanaan ulang struktur bangunan gedung DPKD Sumbar ini menggunakan konstruksi beton bertulang. Elemen – elemen struktur yang direncanakan adalah elemen struktur berupa pelat lantai, balok, kolom dan pondasi tiang pancang . Proyek gedung DPKD ini berada di kota Padang yang merupakan daerah dengan intensitas gempa kuat . Pada perencanaan ulang ini Pembebanan yang ditinjau untuk perencanaan elemen struktur adalah beban mati, beban hidup dan beban gempa, serta mutu beton yang digunakan fc’= 25 mpa, untuk tulangan ulir >D10 mutu BJTD 400 Mpa, perhitungan gaya-gaya dalam struktur dihitung dengan menggunakan program komputer dengan pemodelan struktur 2D. Prosedur dan ketentuan umum untuk perencanaan bangunan gedung ini merujuk pada SNI 03-2847-2002 ( Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung), dan SNI -1726-2012 ( Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung).Dari hasil perhitungan didapatkan tebal pelat atap dan lantai adalah 120 mm,Tulangan utama untuk balok adalah D19 dengan tulangan sengkang D10, sedangkan tulangan utama untuk kolom adalah D25 dan tulangan sengkang D10.

Kata Kunci : gempa, struktur beton bertulang, pembebanan, tulangan utama.

Pembimbing I Pembimbing II

RE-DESIGN STRUCTURE DEPARTMENT OF FINANCIAL

MANAGEMENT BUILDING ( DPKD ) WEST SUMATRA

Randi Sahputra , Taufik , Indra Khaidir

Department of Civil Engineering,Faculty of Civil Engineering and Planning,University of Bung Hatta Padang

E - mail : randidoank85@yahoo.co.id,taufikfik@rocketmail.com, khaidirindra@yahoo.co.id,

abstract

Indonesia is a country with a fairly high seismic activity , it is because of Indonesia located at the confluence of three major tectonic plates , earthquake-prone due to factors such as infrastructure building in the Indonesian government buildings must be constructed in accordance with the terms of earthquake resistant buildings . Planning on building structure DPKD Sumbar using reinforced concrete construction . Element - element of the planned structure is in the form of structural elements slab , beams , columns and pile foundation . DPKD building project is located in the city of Padang, which is an area with a strong earthquake intensity.In this re-planning imposition reviewed for planning structural elements are dead loads , live loads and seismic loads , as well as the quality of the concrete used fc ' = 25 mpa , for reinforcement threaded > BJTD quality D10 400 MPa , the calculation of the forces in the structure is calculated by using computer program with 2D structure modeling . Procedures and conditions for the planning of this building refers to the SNI 03-2847-2002 ( Procedure for Calculation of Concrete Structures Planning For Building ) , and SNI -1726-2012 ( Earthquake Resilience Planning Procedures For Building Structures and Non- Building ) . from the calculation results obtained roof and floor slab thickness is 120 mm , the main reinforcement for beams with reinforcement stirrup is D19 D10 , while the main reinforcement for columns is D25 and D10 stirrup reinforcement .

Keywords : earthquake , reinforced concrete structure , loading , the main reinforcement .

PENDAHULUAN

Wilayah Indonesia merupakan wilayah dengan aktifitas gempa yang cukup tinggi. Hal ini dikarenakan wilayah Indonesia berada pada pertemuan tiga lempeng tektonik utama dunia yaitu, lempeng Eurasia, lempeng Australia dan lempeng Filipina yang bergerak dengan kecepatan yang berbeda-beda. Dari interaksi ketiga lempeng inilah yang menyebabkan terjadinya gempa.

Dikarenakan adanya faktor daerah rawan gempa tersebut, maka bangunan – bangunan di Indonesia terutama bangunan infrastruktur, bangunan Rumah Sakit, gedung pemerintah dan bangunan penting lainnya dituntut memiliki perencanaan dan pengawasan pembangunan yang sesuai dengan syarat-syarat bangunan tahan gempa.

Standar SNI 1726 : 2012 , dimaksudkan

menjadi persyaratan minimum

perencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedung, kecuali untuk struktur

bangunan yang telah ditentukan. Standar SNI 1726 : 2012 ini bertujuan agar struktur gedung yang ketahanan gempanya direncanakan menurut standar ini dapat berfungsi :

a. Menghindari terjadinya korban jiwa manusia oleh runtuhnya gedung akibat gempa yang kuat. b. Membatasi kerusakan gedung

akibat gempa ringan sampai sedang, sehingga masih dapat diperbaiki.

c. Membatasi ketidaknyaman

penghuni bagi penghuni gedung ketika terjadi gempa ringan sampai sedang.

d. Mempertahankan setiap saat layanan vital dari fungsi gedung.

Filosofi bangunan tahan gempa :

Gempa ringan, bangunan tidak boleh mengalami kerusakan baik pada

komponen struktural maupun komponen non strukturalnya.

Gempa sedang,bangunan boleh

mengalami kerusakan pada komponen non strukturalnya akan tetapi komponen struktural tidak boleh rusak.

Gempa besar , bangunan boleh mengalami kerusakan baik pada komponen non

struktural maupun komponen

strukturalnya, akan tetapi jiwa penghuni bangunan tetap selamat dalam arti sebelum bangunan runtuh masih cukup

waktu bagi penghuni untuk

keluar/mengungsi ke tempat aman.

Perencanaan gedung bertingkat harus memenuhi 3 kriteria yaitu kriteria kekuatan, kekakuan dan kestabilan, untuk daerah gempa tinggi dalam merencanakan suatu bangunan gedung bertingkat banyak, selain memperhitungkan kekuatan struktur yang matang juga memerlukan suatu perencanaan konstruksi gedung yang tahan gempa. Ini dikarenakan fungsi dari

metode tahan gempa tersebut sangatlah vital bagi suatu gedung bertingkat banyak, salah satu manfaatnya adalah apabila terjadi suatu gempa struktur gedung tersebut akan tetap berdiri walaupun sudah berada dalam kondisi ambang keruntuhan dan juga menghindari terjadinya korban jiwa manusia oleh runtuhnya gedung akibat gempa.

Dengan melatarbelakangi uraian tersebut di atas, penulis mencoba melakukan perhitungan pada suatu struktur gedung yang mana datanya diambil dari gedung yang sudah ada ( data-data dari lapangan ) yaitu Gedung Kantor Dinas Pengelolaan Keuangan Daerah ( DPKD ) Prov. Sumatra Barat. Sehingga tugas akhir ini Penulis beri judul :

“Tinjau Ulang Perencanaan Struktur Gedung Perkantoran “ ( Studi kasus : Gedung DPKD SUMBAR ).

METODOLOGI

Metodologi penulisan tugas akhir ini, yaitu dengan menggunakan studi literatur, dimana perhitungan yang dilakukan berpedoman kepada buku - buku dan peraturan atau standar - standar yang ada. Sedangkan data - data yang digunakan didapat dari data teknis di lapangan yang didapatkan dari pihak kontraktor.

Adapun rincian dari metodologi penulisan sebagai berikut:

1. Studi Literatur

 Mengetahui teori dasar-dasar perencanaan Beton Bertulang

 Mengetahui cara penganalisaan struktur beton bertulang

 Mengetahui cara pengoperasian program Aplikasi SAP 2000

 Mengetahui cara pendetailan elemen – elemen struktur

2. Pengumpulan Data

Data-data perencanaan yaitu data teknis, data struktural dan data lain yang mendukung.

3. Metoda Analisis

 Analisa Beban Gempa  Analisa Beban Gravitasi  Kombinasi beban  Desain Penulangan Pelat  Desain Penulangan Balok  Desain Penulangan Kolom

 Desain Hubungan Balok dan Kolom  Desain Pondasi

ANALISA DAN PEMBAHASAN 1. Analisa Struktur Akibat Pembebanan Vertikal

Analisa Pembebanan Pelat A. Pelat atap

Beban Mati

 Berat sendiri pelat (t=120mm) =0,12x24 = 288 kg/m2

 Plafond+penggantung = 18 kg/m2  Plesteran (t=2 cm)

= 2 x 21 = 42 kg/m2  Berat instalasi plumbing

& ME = 20 kg/m2 Total DL= 368 kg/m2

Beban Hidup

 Pelat lantai atap = 100 kg/m2  Air hujan (5 cm)

= 0,05 x 1000 = 50 kg/m2 Total LL = 150 kg/m2

B . Pelat Lantai Beban Mati

 Berat sendiri pelat (t=120mm)

= 0,12 x 2400 = 288 kg/m2

 Plesteran (t=2cm) = 2 x 21 = 42 kg/m2

 Berat instalasi plumbing & ME = 20 kg/m2  Keramik = 19.8 kg/m2  Plafond+penggantung = 18 kg/m2 Total DL= 387.8 kg/m2 Beban Hidup  Lantai Perkantoran Total LL= 250 kg/m2 2. Berat Bangunan Wt

Dari hasil perhitungan pembebanan di dapatkan total berat bangunan (Wt) Wt = W1 + W2 + W3 + W4

= 4177,88 + 2321,73 + 2782,40 + 478,62

= 9760,64 ton

3. Perhitungan Gaya Geser Gempa Berdasarkan, SNI 1726 : 2012 tabel 9 untuk sistem rangka pemikul momen khusus (point C), diperoleh :

Nilai Response Modification faktor R = 8 Nilai Sistem Overstrength faktor Ω = 3 Nilai Deflection Amplication faktor Cd =

5½ CS = R I SDs / = 8/1 81 , 0 = 0,10125 Cs max = ) / ( 1 I R T SD

= 0,6(8/1) 88 , 0 = 0,183 Cs min = 0,01 V = CS W = 0,10125 x 9760,64 = 988,264 ton

Distribusi dari base shear V Fi = CVi V CVi = Dimana k = 1,0 untuk T ≤ 0,5 detik k = 2,0 untuk T ≥ 2,5 detik T = 0,60 detik k = 1,0 + {(0,60 – 0.50)/(2,5 – 0,5)} (1,0) = 1,05 Vi = ∑ Fi

Dari perhitungan di dapatkan Portal AS F Lantai X hx Fix (m) (ton) Lantai dak _15.40 19.25 Lantai 4 13.00 79.51 Lantai 3 9.00 67.19 Lantai 2 5.00 57.72 Jumlah 223.68

Tabel 1. Gaya geser Portal As F dan As 4

4. Perhitungan penulangan Pelat Langkah-langkah Perhitungan Mu = ф.0,5  .b.d.fy.





_               ' 2 d d a d

Didapat, cek nilai yang didapat dengan nilai  min dan max

Tulangan tarik (As) = .b.d Tulangan tekan (As’) = 0,5 . As

  Portal AS 4 Lantai X hx Fiy (m) _(ton) Lantai dak _{15.40 33.01} Lantai 4 _{13.00 136.31} Lantai 3 _{9.00 115.19} Lantai 2 _{5.00 98.95} Jumlah 383.45

 Flow chart perhitungan pelat

5. Perhitungan penulangan balok Langkah-langkah Perhitungan

Ada dua jenis analisis yang digunakan yaitu:

1. Bila sumbu netral lebih kecil atau sama dengan tebal slab (hf), balok dapat dianalisis sebagai balok biasa dengan lebar flens efektif be. 2. Bila letak sumbu netral lebih kecil atau sama dengan balok, a > hf, analisis harus dilakukan dengan memperhatikan daerah tekan bentuk penampang T.

Langkah-langkah yang perlu

diperhatikan dalam menganalisis balok adalah

1. Ambil tebal hf berdasarkan keperluan tebal slab.

2. Tentukan lebar efektif be berdasarkan: Balok T Lebar efektif: be ≤ 16 hf + bw be ≤ ln + bw L be 4 1

 , L adalah bentang balok

Balok ½ T Lebar efektif : be6hf bw bw be0,5ln bw L be  2 1

3. Tentukan dimensi bw dan tinggi d berdasarkan:

a. Momen lentur negatif (jika bentang menerus)

b. Gaya geser

c. Keperluan penempatan tulangan

4. Hitung perkiraan As1 dengan asumsi a ≤ hf.

5. Dengan informasi tersebut, periksa apakah harga a < hf, jika a > hf, berarti analisa sebagai balok T revisi As.

6. Periksa apakah  _maks dan

min 

  , dengan _min= 1,4/fy. 7. Hitung Asf untuk bagian gantung

kiri-kanan balok.

8. Hitung Mn1 dan Mn2, jika perlu hilangi langkah tersebut diatas hingga harga Ф (Mn1 + Mn2) sedikit lebih besar dari harga momen luar Mu.

 Flow chart perhitungan balok

6. Perhitungan penulangan kolom Langkah-langkah perhitungan Eksentrisitas yang terjadi akibat beban rencana ey = ' P M_x ex = ' P M_y e = e_y2 e_x2

Asumsi angka penulangan As = As’ =

.b.d

Cek eksentrisitas yang terjadi dengan eksentrisitas balance eb cb = y f d  600 . 600 ab =β1. Cb Pnb = 0,85 fc’ b ab+ As’. fs’ – As . fy

Tentukan tinggi efektif (d) ,d' , ambil nilai Mu maksimum dari SAP 2000 ,

Hitung Rn = Mu/b.d²

Berdasarkan nilai Rn, diperoleh nilai ρ ( berdasarkan buku grafik & tabel beton bertulang, W.C.Vis & Gideon Kusuma)

Hitung ρ max,ρ min, bandingkan nilai ρ dengan

ρmax,ρ min. syarat ρ min≤ρ≤ρmax Hitung luas tulangan tarik (As)=

ρ x b x d. & tulangan tekan (As')= 1/2 As . cek kebutuhan

berdasarkan luas tulangan Asumsikan tulangan under reinforce. Hitung momen nominal. syarat ØMn≥

Mnb = 0,85fc’b.ab        2 2 b a h + As’ fs’        ' 2 d h + As fy        2 h d eb = nb nb P M

Cek jenis keruntuhan yang terjadi,

 apabila e yang terjadi < eb , maka

keruntuhan tekan kapasitas penampang yang menerima tekan adalah Pn = 18 , 1 3 ' 5 , 0 ' '. 2     d he bhfc d d e fy As

 apabila e yang terjadi > eb , maka

keruntuhan tarik kapasitas penampang yang menerima tarik adalah Pn = 0,85 fc’b d                          d d fc fy d e h d e h ' 1 ' 85 , 0 2 2 2 2 2 2 _

 Flow chart perhitungan kolom

7. Perhitungan Pondasi

Tipe pondasi yang digunakan untuk jenis struktur tertentu, dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut :

1. Kekuatan dan tekanan tanah dari setiap level tanah pada lokasi,

2. Besarnya beban yang bekerja pada kolom, 3. Letak dari muka air tanah, dan

4. Kebutuhan akan basement.

5. Kedalaman pondasi dibawah bangunan Jika lapisan tanah dengan daya dukung dan kekakuan yang cukup terletak dekat permukaan tanah, dapat digunakan pondasi dangkal, seperti pondasi dinding, pondasi

Menentukan tinggi efektif (d) , d' , diambil nilai Pu, Mux , Muy

maksimum dari SAP 2000 Hitung eksentrisitas momen lentur

Hitung rasio tulangan dan luas tulangan

Kontrol kapasitas beban aksial

Kontrol kapasitas momen nominal, syarat Ø Mn ≥ Mu

telapak setempat atau gabungan. Jika daya dukung lapisan tanah pada permukaan tidak mampu memikul pondasi dangkal, maka digunakan pondasi dalam, yang dapat berupa pondasi tiang pancang, tiang bor.

Analisa Perhitungan Pondasi

1. Daya dukung ijin tiang berdasarkan nilai SPT

1.1 menentukan daya dukung ijin tekan tiang berdasarkan nilai SPT

Data –data :

- Ap = 0,25 .3,14 . d²

- Qc = 20 N , untuk silt / clay . 40 N untuk sand

- Li = panjang segmen tiang yang ditinjau

- Fi = gaya geser pada selimut segmen tiang . N maks 12 Ton/m² untuk silt/clay

- Ast = 3,14 . d

- FK1 dan FK2 = 3 dan 5

Analisa daya dukung ijin tekan pondasi tiang terhadap kekuatan tanah dengan kedalaman 2 m menggunakan data N SPT

( meyerhof ) ,dengan rumus sebagai berikut : Pa = + ∑

2. Menentukan jumlah tiang yang diperlukan

Data –data :

P = Pu + berat pile cap (5 % Pu) Jumlah tiang , Np =

Jarak antar tiang (s) = (2,5 s/d 3) D 3. Menentukan efisiensi tiang

Perhitungan efisiensi kelompok tiang berdasarkan rumus Converse – Labbarre dari Uniform Building Code AASHTO adalah :

Eg = 1 – θ Dimana :

Eg = efisiensi kelompok tiang θ = arc tg (D/s) (derajat) = 21,91 D = ukuran penampang tiang S = jarak antar tiang (as ke as) m = jumlah tiang dalam 1 kolom n = jumlah tiang dalam 1 baris

4. Menentukan beban maksimum pada kelompok tiang

 Flow chart analisa pondasi

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil perhitungan ulang pada struktur gedung Dinas Pengelolaan Keuangan

Daerah (DPKD) Sumbar, diperoleh

kesimpulan berupa perbandingan hasil perhitungan penulis dan konsultan perencana sebagai berikut :

 Pelat

Penulis memperoleh hasil perencanaan tebal pelat 120 mm dengan jarak tulangan Ø10 – 225

Penulangan Pelat Penulis Perencana Tumpuan (Lantai Atap) Ø10 - 225 Ø10 - 200 Lapangan (Lantai Atap) Ø10 - 225 Ø10 - 200 Tumpuan Arah X (Lantai

2-4) Ø10 - 225 Ø10 - 200

Lapangan Arah X (Lantai

2-4) Ø10 - 225 Ø10 - 200

Tumpuan Arah Y (Lantai

2-4) Ø10 - 225 Ø10 - 200

Lapangan Arah Y (Lantai

2-4) Ø10 - 225 Ø10 - 200

Tabel 2. Hasil penulangan Pelat

 Balok

Balok induk, penulis memperoleh

perhitungan dimensi balok induk 400 x 600 dengan tulangan utama Ø19 dan tulangan sengkang Ø10 ,Sementara perencana memakai dimensi 400 x 700, dengan tulangan utama Ø19 dan tulangan sengkang Ø10.

Balok anak , Penulis memperoleh perhitungan dimensi balok anak 250/400 dengan tulangan utama yang dipakai Ø16 dan tulangan sengkang Ø10 sama dengan analisa yang dibuat oleh perencana.

 Kolom

Penulis memperoleh perhitungan dimensi kolom 700/700 dengan tulangan utama yang dipakai Ø25 dan tulangan sengkang Ø10 sementara perencana memakai dimensi kolom 450/450 dengan tulangan utama yang dipakai Ø19 dan tulangan sengkang Ø10.

Menentukan Daya Dukung ijin

Menentukan Jumlah Tiang yang diperlukan Menentukan Efisiensi

Tiang

Menentukan Beban Maksimum Tiang

 Tie Beam

Penulis memperoleh perhitungan dimensi tie beam 300/500 dengan tulangan utama yang dipakai Ø19 dan tulangan sengkang Ø10 sama dengan analisa yang dibuat oleh perencana.

 Pondasi

Penulis memperoleh perhitungan dimensi pondasi tiang pancang Ø350 dengan tulangan utama yang dipakai Ø19 sedangkan analisa yang dibuat oleh perencana. di dapat Ø300 dengan tulangan utama yang dipakai Ø19 Berdasarkan hasil perhitungan diatas, diperoleh beberapa perbedaan antara hasil perhitungan penulis dengan perencana. Faktor yang menyebabkan terjadinya perbedaan adalah penulis tidak menghitung dinding geser dan menggantinya dengan kolom biasa, serta ketidaksamaan peraturan yang digunakan.

SARAN

 Dalam perhitungan suatu struktur bangunan gedung diperlukan ketelitian agar hasil perhitungan akurat.

 Dalam perencanaan gedung, haruslah mengikuti standar-standar perencanaan yang berlaku, sehingga dapat terciptanya suatu struktur yang sesuai dengan yang diharapkan.

DAFTAR PUSTAKA

Bowles. Josep E. 1986, Analisa dan Desain Pondasi Jilid 1, Erlangga, Jakarta.

Budiono, B. dan Supriatna, L. 2012, Studi Komparasi Desain Bangunan Tahan Gempa , ITB, Bandung.

Departemen Pekerjaan Umum, Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung,

Yayasan Lembaga Penyelidikan

SNI–03–2847–2002 Tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, BSN, 2002, Bandung.

SNI 1726:2012 Tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, BSN, 2012, Jakarta.

Pamungkas, A. dan Harianti, E. 2013, Desain Pondasi Tahan Gempa , ANDI, Yogyakarta.

W.C. Vis dan Gideon H.K., Dasar-Dasar Perencanaan Beton Bertulang, edisi pertama, Erlangga, Jakarta, 1993.