TINJAUAN ULANG PERHITUNGAN PENULANGAN STRUKTUR BETON BERTULANG PADA GEDUNG BANK NTB SYARIAH MENGGUNAKAN
METODE SNI 2847:2019
1Zainuddin Husainy, 2Rizki Sucitra
1Fakultas Teknologi Lingkungan dan Mineral, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Teknologi Sumbawa, Indonesia
2PT. Raya Konsult, Quantity Surveyor, Sumbawa Besar, Indonesia [email protected]
[email protected] ABSTRACT
The Bank NTB Syariah KCP Alas - Sumbawa building is a building located in Alas District, Sumbawa Regency. Sumbawa is included in the moderate earthquake zone, for this reason, a recalculation of the structure of the 2-storey building of Bank NTB Syariah KCP Alas - Sumbawa takes into account the parameters of the earthquake force. The calculation of the 2-floor building structure of Bank NTB Syariah KCP Alas - Sumbawa aims to analyze the base shear force, internal force output, and reinforcement of the building structure. Structural modeling uses the help of the SAP2000 structural analysis program. The main structural dimensions used are the existing dimensions of the building, namely plates with a thickness of 12 cm and 10 cm, main beams 25×40 cm, joists 20×30 cm, columns K1 40×40 cm, K2 25×25 cm. From the structural analysis of the building location, it is included in KDS C so that the building is planned with a Special Moment Resisting Frame System (SRPMK). After manually designing the reinforcement, the dimensions of the main structural reinforcement of the building were obtained, namely several types of beams and sloofs with concrete quality fc' = 25 MPa or equivalent to K-300, including beams B1-400,600, B2- 250,500, B3-250,400, B4-200.300, B5-130.200, B6-200.400, B7150.200, S1-250.500, S2-200.300, S3-200.400 & S4-150.300. There are several types of plates, namely type S1 t=120 mm (2 layers of reinforcement), type S2 t=120 mm plate (1 layer of reinforcement), type S3 plate t=100 mm (2 layers of reinforcement).
Keywords: Structural analysis, reinforcement, building structure, SRPMK
ABSTRAK
Bangunan Bank NTB Syariah KCP Alas - Sumbawa merupakan bangunan gedung yang terletak di Kecamatan Alas, Kabupaten Sumbawa. Sumbawa termasuk dalam zona gempa sedang, untuk itu dilakukan perhitungan ulang struktur gedung 2 lantai Bank NTB Syariah KCP Alas - Sumbawa dengan memperhitungkan parameter gaya gempa. Perhitungan Struktur Gedung 2 Lantai Bank NTB Syariah KCP Alas - Sumbawa ini bertujuan untuk menganalisa gaya geser dasar, output gaya dalam, dan penulangan struktur bangunan gedung. Pemodelan struktur menggunakan bantuan program analisa struktur SAP2000. Dimensi struktur utama yang digunakan adalah dimensi eksisting bangunan yaitu plat dengan tebal 12 cm dan 10 cm, balok induk 25×40 cm, balok anak 20×30 cm, kolom K1 40×40 cm, K2 25×25 cm. Dari analisa stuktur lokasi gedung termasuk dalam KDS C sehingga gedung direncanakan dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Setelah dilakukan desain penulangan secara manual didapat dimensi tulangan struktur utama gedung yaitu beberapa macam tipe balok dan sloof dengan mutu beton fc’ = 25 MPa atau setara dengan K-300, di antaranya adalah balok B1-400.600, B2-250.500, B3-250.400, B4-200.300, B5-130.200, B6-200.400, B7150.200, S1-250.500, S2-200.300, S3-200.400 & S4-150.300. Plat terdapat beberapa tipe, yaitu tipe S1 t=120 mm (tulangan 2 lapis), plat type S2 t=120 mm (tulangan 1 lapis), plat type S3 t=100 mm (tulangan 2 lapis).
Kata Kunci: Analisa struktur, penulangan, struktur bangunan gedung, SRPMK
LATARBELAKANG
Bank NTB Syariah KCP Alas - Sumbawa merupakan bank yang terletak di Kecamatan Alas, Kabupaten Sumbawa. Berdasarkan SNI 1726-2019, Sumbawa termasuk dalam zona gempa sedang sehingga mengharuskan perencanaan pembangunan gedung memperhitungkan parameter gempa agar dapat mengantisipasi terjadinya kerugian yang diakibatka gempa. Bangunan yang tinggi akan menimbulkan beban horizontal yang besar ketika terjadi gempa. Hal ini terjadi karena semakin tinggi bangunan, maka semakin besar pula lengan momen dari massa bangunan terhadap pondasi bangunan.
Untuk itu, pada penelitian ini dilakukan perhitungan ulang struktur gedung 2 lantai tersebut dengan memperhitungkan parameter gaya gempa di Kota Sumbawa menggunakan acuan SNI 17262019.
Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah:
1. Menguasai dasar dan tahapan dalam perhitungan struktur bangunan gedung.
2. Melakukan analisis gaya-gaya dalam menggunkan program analisa struktur.
3. Mengolah hasil gaya-gaya dalam ke dalam perencanaan beton bertulang.
4. Merencanakan banguan gedung sesuai dengan standar yang berlaku. Adapun standar yang digunakan dalam perhitungan adalah:
a. SNI 2847-2019, Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.
b. SNI 1727-2013, Beban Minimum untuk Perencanaan Bangunan Gedung dan Struktur Lain.
c. SNI 1726-2019, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.
METODEPENELITIANDANPUSTAKA
Adapun data fisik dari gedung ini adalah sebagai berikut:
• Struktur : Beton Bertulang
• Jumlah Lantai : 2
• Panjang Bangunan : 26 m
• Lebar Bangunan : 15 m
• Tinggi Lantai Dasar : 4,00 m
• Tinggi Lantai 2 : 3,50 m
• Tinggi Atap : 2,30 m Tinggi total bangunan: 9,80 m
Spesifikasi material bangunan yang digunakan adalah sebagai berikut:
Mutu beton bangunan (f’c) : 25 MPa Mutu baja deform (fy) : 400 MPa Mutu baja polos (fy) : 240 MPa
Dimensi struktur utama yang digunakan adalah dimensi eksisting bangunan kemudian dilakukan pengecekan terlebih dahulu apakah dimensi tersebut memenuhi persyaratan dimensi minimum dengan berpedoman pada SNI 2847-2019.
Struktur dianalisis terhadap beban-beban yang bekerja pada struktur utama gedung meliputi beban hidup, beban mati, beban gempa dan beban angin. Penentuan beban hidup, beban mati dan beban angin mengacu pada SNI 1727-2013 sedangkan beban gempa
mengacu pada SNI 1726-2019. Kemudian beban-beban tersebut digunakan dalam beberapa kombinasi pembebanan yang mengacu pada SNI 2847 2019.
Analisis struktur dilakukan secara tiga dimensi menggunakan program analisa struktur SAP 2000 dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Penentuan spesifikasi material yang digunakan.
2. Penentuan dimensi struktur utama, meliputi kolom, balok, plat dan tangga.
3. Pemodelan struktur elemen kolom, balok, plat dan tangga.
4. Penentuaan beban yang bekerja dan kombinasi pembebanan.
5. Analisis gaya-gaya dalam.
Gambar 1. Diagram Alir Perencanaan Gedung
HASILDANPEMBAHASAN 1. Preliminary Design
Gambar 2. Denah Plat
Perencanaan awal ketebalan plat menggunakan rumus ketebalan minumim plat pada Tabel 7.3.1.1 SNI 2847-2019 untuk desain plat satu arah, Tabel 8.3.1.1 dan Tabel 8.3.1.2
SNI 2847-2019 untuk desain plat 2 arah. Ketebalan plat lantai ditampilkan dalam bentuk tabelaris sebagai berikut:
Tabel 1. Dimensi Plat
Section Plat dua arah hmin
(mm)
hterpakai
(mm)
S1 97.34 120
S2 119.11 120
S3 70.56 100
Gambar 3. Denah Balok
Perencanaan awal dimensi balok menggunakan rumus tinggi minimum balok pada Tabel 9.3.1.1 SNI 2847-2019. Dimensi balok ditampilkan dalam bentuk tabelaris sebagai berikut:
Tabel 2. Dimensi Balok
Section
Dimensi terpakai h (mm) b (mm)
BI-1 600 400
BI-2 500 250
BI-3 400 250
BI-4 300 200
BI-5 200 130
BI-6 400 200
Gambar 4. Pembebanan Pada Kolom
Dimensi awal kolom dihitung berdasarkan SNI 2847-2019 Pasal 22.4. Dimensi kolom ditampilkan dalam bentuk tabelaris sebagai berikut:
Tabel 3. Dimensi Kolom Dimensi pakai
h (mm) b (mm)
K1 400 400
K2 250 250
Section
B. Analisa Struktur
Pemodelan struktur dilakukan dengan program analisa struktur SAP2000 yang ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 8. Rencana Pemodelan struktur gedung 2 lantai Bank NTB Syariah KCP Alas - Sumbawa
Komponen beban yang bekerja pada struktur meliputi beban vertical berupa beban mati dan beban hidup serta beban horizontal berupa beban gempa dan beban angin.
• Beban Mati
Meliputi berat sendiri elemen struktur, dan beban mati tambahan berupa beban plat lantai, beban dinding, beban tangga, dan beban lift.
• Beban Hidup
Disesuaikan dengan fungsi lantai yang mengacu pada SNI 1727-2013 sebagai berikut:
a. Lantai atap = 0,96 k𝑁⁄𝑚2 b. Lantai ruang serba guna = 4,79 k𝑁⁄𝑚2 c. Lantai ruang serba guna = 2,4 k𝑁⁄𝑚2
• Beban Gempa
Beban gempa dinamik menggunakan respon spektrum.
Gambar 9. Kurva Respon Spektrum
• Beban Angin
Berdasarkan SNI 1727-2013 Pasal 27.1.5 tekanan angin yang digunakan dalam perhitungan adalah 0,77 kN/m2 dikali luas dinding bangunan gedung.
a. Beban angin dari arah depan Beban angin tekan, P = 6,142 kN Beban angin hisap, P = 3,839 kN
b. Beban angin dari arah samping Beban angin tekan, P = 4,822 kN Beban angin hisap, P = 2,674 kN
Komponen tersebut kemudian dihitung dengan beberapa kombinasi pembebanan sebagai berikut:
U = 1,4D
U = 1,2D + 1,6L + 0,5 (Lr atau S atau R)
U = 1,2D + 1,6 (Lr atau S atau R) + (L atau 0,5 W) U = 1,2D + 1,0W + L + 0,5 (Lr atau S atau R) U = 1,2D + 1,0E + L + 0,2S
U = 0,9D + 1,0W U = 0,9D + 1,0E
C. Hasil Perencanaan Stuktur
➢ Plat
Struktur plat dimodelkan sebagai elemen shell yang diatur (automesh) maksimum 1m
× 1m. Struktur plat dimodelkan sebagai diafragma kaku dan tidak memiliki ketidakberaturan horizontal.
Program analisa struktur yang digunakan tidak menyediakan output desain tulangan untuk plat, tetapi hanya mengeluarkan hasil berupa gaya dalam yang akan digunakan untuk desain penulangan secara manual.
Langkah-langkah perencanaan tulangan plat lantai adalah sebagai berikut:
• Mengeluarkan output berupa gaya dalam pada program analisa struktur
• Mengolah gaya dalam berupa momen
• Menghitung rasio tulangan seimbang, mininum dan maksimum
• Menghitung dan menentukan rasio tulangan yang akan digunakan
• Menghitung luas tulangan konvensional yang diperlukan
• Konversi luas tulangan konvensional perlu ke tulangan wiremesh perlu
• Menentukan tulangan wiremesh yang akan digunakan dengan mengontrol luas tulangan wiremesh perlu terhadap tulangan wiremesh aktual
• Menentukan panjang penyaluran tulangan wiremesh
Rekapitulasi desain tulangan plat ditampilkan dalam bentuk tabelaris sebagai berikut:
Tabel 5. Rekapitulasi Desain Tulangan Plat
Section Lokasi Wiremesh
Tumpuan D10-200
Lapangan D10-200
Tumpuan D10-200
Lapangan D10-200
S2 D10-100
S1 S2
➢ Balok
Dalam pemodelan program analisa struktur, momen inersia penampang balok
direduksi sebesar 0,35. Pada daerah pertemuan antara balok dan kolom, faktor kekakuan yang digunakan adalah 0,5 yang berarti struktur tidak kaku atau bergoyang.
Program analisa struktur yang digunakan tidak menyediakan output desain tulangan untuk balok, tetapi hanya mengeluarkan hasil berupa gaya dalam yang akan digunakan untuk desain penulangan secara manual.
Rekapitulasi desain tulangan balok ditampilkan dalam bentuk tabelaris sebagai berikut:
Tabel 6. Rekapitulasi Desain Tulangan Balok
Atas Bawah
3Ø10-100 3Ø10-150 Ø10-100 Ø10-150 Ø10-100 Ø10-150
5D13 2D13 Ø10-100
3D13 5D13 Ø10-150
4D16 4D16 2D16
B 4 Tumpuan
Lapangan 2D10
B 1 Tumpuan
Lapangan 8D16 4D16 4D16 6D16 4D16
B 2 Tumpuan
Lapangan 6D16 4D16 2D16 4D16 2D16
B 3 Tumpuan
Lapangan 6D16 2D16
Section Lokasi Tulangan Lentur Tulangan Geser
Tulangan Torsi
➢ Kolom
Dalam pemodelan program analisa struktur, momen inersia penampang kolom direduksi sebesar 0,70. Pada daerah pertemuan antara balok dan kolom, faktor
kekakuan yang digunakan adalah 0,5 yang berarti struktur tidak kaku atau bergoyang.
Program analisa struktur yang digunakan tidak menyediakan output desain
tulangan untuk kolom, tetapi hanya mengeluarkan hasil berupa gaya dalam yang akan digunakan untuk desain penulangan secara manual.
Rekapitulasi desain tulangan kolom ditampilkan dalam bentuk tabelaris sebagai berikut:
Tabel 7. Rekapitulasi Desain Tulangan Balok Kode
Kolom
Tulangan Longitudinal
Rasio Tulangan
Tulangan Sengkang
K1 12 D16 1,266 Ø10-150
K2 8 D16 1,360 Ø10-150
4. Kesimpulan dan Saran A. Kesimpulan
Setelah dilakukan analisis dan perencanaan pada struktur gedung 8 lantai Bank NTB Syariah KCP Alas - Sumbawa ini, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Lokasi gedung termasuk dalam Kategori Desain Seismik E (KDS E), sehingga gedung direncanakan dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK)
2. Dimensi komponen-komponen struktur yang diperoleh adalah sebagai berikut:
a. Tebal plat lantai:
• Plat tebal 120 mm
• Plat tebal 100 mm
• b. Dimensi balok terdiri dari:
• Balok 400 × 600 mm
• Balok 250 × 500 mm
• Balok 250 × 400 mm
• Balok 200 × 300 mm
• Balok 200 × 130 mm
• Balok 200 × 400 mm c. Dimensi kolom terdiri dari:
• Kolom 400 × 400 mm
• Kolom 250 × 250 mm B. Saran
Setelah penulis menyelesaikan makalah ini, saran yang dapat penulis berikan antara lain:
1. Sebelum menggunakan program analisa struktur sebaiknya pahami dulu dasar-dasar ilmu statika, agar dapat mengoreksi hasil output dari program meskipun belum benar- benar memahami cara kerja program analisa struktur tersebut.
2. Dalam merencanakan struktur bangunan gedung gunakanlah peraturan-peraturan yang terbaru sebagai pedoman.
3. Dalam merencanakan suatu struktur bangunan gedung sebaiknya memililiki data yang lengkap seperti gambar arsitektural gedung dan data tanah agar mudah dalam merencanakan struktur bangunan tersebut.
Daftar Pustaka
Badan Standarisasi Nasional. 2013. Beban Minimum untuk Perencanaan Bangunan Gedung dan Struktur Lain (SNI 1727-2013). Jakarta.
Badan Standarisasi Nasional. 2019. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung (SNI 2847-2019). Jakarta.
Badan Standarisasi Nasional. 2019. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726-2019). Jakarta.
American Society of Civil Engineering (ASCE 7-10, 2010). Minimun Design Loads for Buildings and Other Structure. Restorn: Virginia 20191
Building Code Requirement for Structural Concrete (ACI 318- 08) and Commentary.
2008. Famington Hills.
Departemen Pekerjaan Umum. (1971). Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBBI).
Bandung: Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum.
Imran, Iswandi, Fajar Hendrik. (2014). Perencanaan Lanjut Struktur Beton Bertulang.
Bandung: ITB
Nasution, Amrinsyah. (2010). Analisis dan Desain Struktur Beton Bertulang. Bandung:
ITB.
Wang, Chu-Kia, C. Salmon. Disain Beton Bertulang Jilid 1. Jakarta: Erlangga
