153
TINJAUAN ULANG KAPASITAS STRUKTUR MASJID MUJAHIDIN SUNGAI PINANG BUNGO
Yuda Hartono, Suwarjo, Ari Endra Nasution Teknik Sipil Universitas Muara Bungo
hartonoyuda95@gmail.com
ABSTRAK
Masjid merupakan tempat ibadah bagi umat Islam. Di Indonesia, bangunan masjid tersebar di hampir seluruh wilayah nusantara dengan bentuk, dan luasan yang beragam. Dengan berkembangnya kompleks perumahan dan pengembangan wilayah di suatu daerah, maka berkembang pula jumlah masjid yang dibangun. Selain itu perkembangan dan pertumbuhan penduduk juga berpengaruh terhadap perkembangan masjid. Dengan perkembangan dan pertumbuhan penduduk tersebut maka diperlukan peningkatan bangunan masjid, peningkatan bangunan secara horizontal maupun secara vertikal, dengan tujuan masjid yang ditingkatkan tersebut dapat menampung penduduk saat beribadah. Masjid sebagai salah satu fasilitas umum, biasanya memiliki kebutuhan bentang bangunan, lebar, dan luas, sehingga dalam perencanaannya perlu kajian dan perencanaan yang baik oleh orang yang ahli, berpengalaman, dan memiliki latar belakang pengetahuan konstruksi yang memadai. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui aman atau tidaknya struktur bangunan terhadap beban ataupun gaya – gaya yang bekerja pada bangunan tersebut dengan metode dinamis ekuivalen menggunakan respons spektrum yang mengacu pada PPIUG 1983, SNI 1726-2012 dan SNI 1727- 2013. Pemodelan dan analisis dilakukan dengan bantuan software SAP2000, output yang diambil adalah momen maksimum yang selanjutnya digunakan dalam perhitungan kapasitas dari struktur bangunan tersebut.
Adapun kesimpulan dari analisa dengan bantuan software SAP2000, bahwa dengan penambahan beban, beban hidup, beban mati, dan beban gempa didapatkan struktur pada bangunan tersebut banyak yang mengalami tegangan berlebih baik kolom maupun balok, sehingga struktur bangunan tersebut tidak aman.
Kata kunci : SAP2000, metode dinamis ekuivalen, respon spektrum
1 PENDAHULUAN
Masjid merupakan tempat ibadah bagi umat Islam. Di Indonesia, bangunan masjid tersebar di hampir seluruh wilayah nusantara dengan bentuk, dan luasan yang beragam. Dengan berkembangnya kompleks perumahan dan pengembangan wilayah di suatu daerah, maka berkembang pula jumlah masjid yang dibangun. Selain itu perkembangan dan pertumbuhan penduduk juga berpengaruh terhadap perkembangan masjid. Dengan perkembangan dan pertumbuhan penduduk tersebut maka diperlukan peningkatan bangunan masjid, peningkatan bangunan secara horizontal maupun secara vertikal, dengan tujuan masjid yang ditingkatkan tersebut dapat me- nampung penduduk saat beribadah, terutama pada hari – hari besar islam yaitu pada hari Idul Fitri dan Idul Adha.
Pada penelitian ini penulis mengambil studi kasus pada Masjid Mujahidin Kelurahan Sungai Pinang Kabupaten Bungo. Masjid Mujahidin pada saat ini sedang dilakukan renovasi menjadi lantai 2 yang semulanya berlantai 1.
Dalam renovasi lantai 2 ini ada beberapa hal yang menarik untuk dibahas dan diangkat menjadi sebuah topik penelitian yaitu pada struktur bangunan dimana kolom lantai 2 dengan kolom lantai 1 tidak simetris dan tidak adanya perencanaan teknis oleh orang yang ahli atau berpengalaman di bidangnya. Tujuan Penelitian ini meliputi Melakukan analisa perhitungan struktur pada bangunan dengan menggunakan software SAP2000, Mengetahui aman atau tidaknya struktur bangunan terhadap beban ataupun gaya – gaya yang bekerja pada bangunan tersebut, Menghasilkan suatu ringkasan perhitungan yang memuat poin – poin pokok analisa struktur dengan software SAP 2000, Dapat memberikan solusi dari permasalahan yang ada pada stukrtur bangunan tersebut. Manfaat Penelitian ini diantaranya dapat menjadi contoh analisa struktur bangunan dengan meng- gunakan software SAP2000, memberikan pemahaman tentang analisa struktur bangunan menggunakan bantuan software SAP 2000. Batasan Masalah penelitian ini adalah Bangunan yang akan dianalisa adalah Masjid Mujahidin Kelurahan Sungai Pinang Kabupaten Bungo, Analisa struktur menggunakan software SAP 2000.
JURNAL KOMPOSITS
Vol. 1 No. 2, September 2020 Diterbitkan oleh Program Studi Teknik Sipil – Fakultas Teknik, Universitas Muara Bungo
ISSN 2721-7256 (online)
154 Portal bergoyang didefinisikan sebagai portal dimana tekuk goyangan dicegah oleh portal itu sendiri.
Suatu portal dikatakan bergoyang, jika : beban yang tidak simetris yang bekerja pada portal yang simetris atau tidak simetris, beban simetris yang bekerja pada portal yang simetris atau tidak simetris. Portal tidak bergoyang didefinisikan sebagai portal dimana tekuk goyangan dicegah oleh elemen – elemen topangan struktur tersebut dan bukan oleh portal itu sendiri. Portal tidak bergoyang mempunyai sifat : portal tersebut simetris dan bekerja beban simetris. Portal yang mempunyai kaitan dengan konstruksi lain yang tidak dapat bergoyang.
Sistem rangka pemikul momen merupakan sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap, sedangkan beban lateral diakibatkan oleh gempa dipikul oleh rangka pemikul momen melalui mekanisme lentur. Menurut SNI:2847:2013 sistem rangka pemikul momen khusus merupakan sistem rangka dimana komponen strukturnya direncanakan mampu memikul lentur akibat gaya dari beban gempa. Sistem ini memiliki tingkat daktilitas penuh dan harus digunakan untuk bangunan yang dikenakan kategori desain seismik D, E, atau F.
2 METODOLOGI
Studi literatur merupakan tahap pengumpulan informasi yang akan menjadi referensi dalam mengerjakan Tugas Akhir. Literatur yang dipersiapkan berupa buku, peraturan yang berlaku, jurnal, skripsi, serta sumber lain yang dapat menunjang keperluan pengerjaan Tugas Akhir. Pengambilan data langsung ke lokasi bangunan, melakukan pengamatan, dan pengukuran. Data berupa dimensi bangunan dan mutu beton (dilakukan dengan Hammer Test), serta data – data lain yang dapat digunakan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini. Pembebanan yang akan dihitung yaitu beban mati (Dead Load), beban hidup (Live Load) berdasarkan fungsi ruangan dan beban gempa (Earthquake Load) berdasarkan fungsi gedung, lokasi bangunan dan jenis tanah. Selanjutnya akan dibentuk kombinasi beban sesuai dengan PPIUG 1983 dan SNI 1726-2012. Analisis struktur dari model struktur yang telah dibuat dilakukan dengan menggunakan software SAP 2000.
Metode penelitian berisi tentang metode serta langkah-langkah dan cara kerja yang digunakan untuk memecahkan masalah yang dikaji.
3 HASIL PEMBAHASAN
3.1 KUAT TEKAN BETON
Data kuat tekan beton ini penulis dapatkan melalui test dengan menggunakan alat Hammer Test.
Nilai yang didapatkan dari alat Hammer Test nantinya di konversikan dengan melihat kurva Hammer Test, setelah itu dilakukan perhitungan untuk menentukan kuat tekan beton.
Tabel 1. Hasil Pengujian Hammer Test
No Struktur Kuat Tekan Beton ( fct’ )
1 Kolom Lantai 1 22,355 N/mm2
2 Kolom Lantai 2 15,776 N/mm2
3 Kolom Menara 21,254 N/mm2
4 Pelat Lantai 2 21,352 N/mm2
5 Pelat Lantai 3/Atap 21,988 N/mm2
6 Balok 23,231 N/mm2
155 Gambar 1 Pemodelan Struktur
3.2 PEMBEBANAN
Beban mati yang digunakan mengacu pada Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung Dan Struktur Lain (SNI 1727-2013) dan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG- 1983).
Tabel 2. Beban Mati
Jenis Beban Besar Beban
Dinding dari pasangan
bata merah ½ bata 250 kg/m2
Plafond 20 kg/m2
Instalasi MEP
(Mechanical, Electrical and Pluming) 25 kg/m2 Adukan dari semen (spesi), per cm tebal 21 kg/m2
Water proofing 5 kg/m2
Penutup lantai keramik 24 kg/m2
3.2.1 Beban Kubah
Kubah dengan jari-jari 3m, tebal pelat 10cm, dan tinggi 3m.
BK1 = 23173,2 kg
Kubah dengan jari-jari 2,5m, tebal pelat 10cm dan tinggi 2,5m BK2 = 942 kg
3.2.2 Beban dinding
Beban dinding lantai 1 dengan tinggi 3,5m, tebal 0,13m BD1 = 875 kg/m
Beban dinding lantai 2 dengan tinggi 3,5m, tebal 0,13m BD2 = 875 kg/m
3.2.3 Beban Hidup
Beban hidup ditetapkan berdasarkan fungsi lantai struktur gedung, sifatnya dapat berpindah – pindah yang mengakibatkan perubahan pem- bebanan. Beban hidup yang digunakan mengacu pada Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung Dan Struktur Lain (SNI 1727-2013) dan Peraturan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG- 1983).
JURNAL KOMPOSITS
Vol. 1 No. 2, September 2020
156 Tabel 3. Beban Hidup Tiap Lantai
Lantai Besar Beban
3 (Atap Dak Beton) 200 kg/m2
1 400 kg/m2
2 400 kg/m2
3.2.4 Beban Gempa
1. Kategori Risiko Bangunan dan Faktor Keutamaan Gempa
Berdasarkan SNI-1726:2012 Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung, masjid termasuk kedalam kategori risiko IV dan faktor keutamaan gempa (Ie) = 1,5, dikarenakan selain menjadi tempat ibadah, masjid juga menjadi tempat perlindungan/pengungsian jika terjadi bencana pada suatu daerah. Koefisien modifikasi respons (R) = 8 sehingga faktor skala dapat dihitung :
F = g x 𝐼𝑒 R = 9,81 x 1,58 = 1,839375 2. Respons Spektrum Desain
Dapat ditentukan dengan mengakses peta gempa melalui website Puskimpu http://puskim.pu.go.id/Apl ikasi/desain_spektra_indonesia_2011/
3. Kategori Desain Seismik
Berdasarkan SNI-1726:2012 pasal 6.3 tabel 6, kategori seismik desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan periode pendek dengan nilai SDS = 0,501 (0,50 ≤ SDS) dan kategori risiko IV maka termasuk dalam kategori desain seismik D. Sedangkan kategori seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik dengan nilai SD1 = 0,371 (0,20 ≤ SD1) dan kategori risiko IV termasuk dalam kategori desain seismik D. Berdasarkan SNI-2847:2013, untuk kategori desain seismik D maka tipe struktur adalah Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Pembahasan terhadap hasil penelitian dan pengujian yang diperoleh disajikan dalam bentuk uraian teoritik, baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Hasil percobaan sebaiknya ditampilkan dalam berupa grafik atau pun tabel.
3.2.5 Kombinasi Pembebanan
Sesuai dengan SNI 1726:2012 pasal 7.5.3 pengaruh beban paling kritis akibat arah gempa pada struktur dianggap memenuhi jika komponennya didesain untuk memikul kombinasi yaitu beban gempa (E) dianggap bekerja 100% pada sumbu utama bersamaan dengan 30% pada arah tegak lurus sumbu utama.
1,4 D
1,2 D + 1,6 L
1,3002 D + 1 L + 1 Fx + 0,3 Fy 1,3002 D + 1 L + 1 Fx - 0,3 Fy 1,3002 D + 1 L - 1 Fx + 0,3 Fy 1,3002 D + 1 L - 1 Fx - 0,3 Fy 0,7998 D + 1 Fx + 0,3 Fy 0,7998 D + 1 Fx - 0,3 Fy 0,7998 D – 1 Fx + 0,3 Fy 0,7998 D – 1 Fx - 0,3 Fy 1,3002 D + 1 L + 0,3 Fx + 1 Fy 1,3002 D + 1 L + 0,3 Fx - 1 Fy 1,3002 D + 1 L - 0,3 Fx + 1 Fy 1,3002 D + 1 L - 0,3 Fx - 1 Fy 0,7998 D + 0,3 Fx + 1 Fy 0,7998 D + 0,3 Fx - 1 Fy 0,7998 D - 0,3 Fx + 1 Fy 0,7998 D - 0,3 Fx - 1 Fy
157 3.3 ANALISIS STRUKTUR
Analisis struktur dilakukan setelah memasukan semua unsur pembebanan, beban mati, beban hidup, dan beban gempa ke pemodelan SAP 2000, serta kombinasi pembebanan yang mengacu pada SNI 1726:2012 dan analisa beban gempa metode dinamis ekuivalen dengan menggunakan respons spektrum.
4 KESIMPULAN
Dari analisa struktur dengan menggunakan software SAP2000 dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Secara teoritis, struktur bangunan yang ada di lapangan tidak mengikuti ilmu mekanika teknik dan struktur beton, yang mana pada struktur bangunan tersebut terdapat kolom yang tidak simetris antara kolom lantai 1 dengan kolom lantai 2, dan penulangan struktur yang tidak sesuai dengan standar.
2. Kondisi struktur bangunan (existing) aman ketika beban yang bekerja hanya beban hidup dan beban mati, tetapi setelah di analisis menggunakan SAP2000 dengan penambahan beban gempa, struktur bangunan menjadi tidak aman.
3. Berdasarkan analisis struktur pada bab 4 poin 4.5 dengan penambahan beban dan gaya – gaya sesuai dengan SNI 1726-2012 dan SNI 1727-2013 didapatkan struktur pada bangunan tersebut banyak yang mengalami tegangan berlebih (overstress) baik kolom maupun balok, sehingga struktur bangunan tersebut tidak aman.
4. Berdasarkan hasil analisis struktur untuk kolom menggunakan software SAP2000 dan diagram interaksi kolom dengan kombinasi pembebanan, beban mati, beban hidup, dan beban gempa, di dapatkan:
a. Kolom yang tidak aman, kolom lantai 2 (25x25), kolom kubah (25x25), dan kolom D65 (Lantai 1)
b. Kolom yang aman, kolom lantai 1 (30x30), kolom lantai 1 (20x20), kolom menara (25x40), dan kolom D65 (Lantai 2)
4.1.1.1.1 DAFTAR RUJUKAN
Asroni, A. (2010). Balok dan Pelat Beton Bertulang. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Imran, I., & Hendrik, F. (2016). Perencanaan Lanjut Struktur Beton Bertulang. Bandung: ITB Press.
Imran, I., & Zulkifli, E. (2014). Perencanaan Dasar Struktur Beton Bertulang. Bandung: ITB Press.
Nawy, E. G. (1998). Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. Bandung: PT Refika Aditama.
Pamungkas, A., & Harianti, E. (2018). Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. Yogyakarta: Penerbit Andi.
PPIUG-1983. (1983). Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983. Bandung: Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan.
Setiawan, A. (2002). Perencaan Struktur. Jakarta: Penerbit Erlangga.
SNI-1726:2012. (2012). Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.
SNI-1727:2013. (2013). Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain. Jakarta:
Badan Standarisasi Nasional.
SNI-2847:2013. (2013). Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.
JURNAL KOMPOSITS
Vol. 1 No. 2, September 2020
