ANALISIS MODIFIKASI TUMPUAN KUDA KUDA AT
Struktur
ANALISIS MODIFIKASI TUMPUAN KUDA-KUDA ATAP UTAMA (MAIN RAFTER )
BENTANG 60,00 M. PROYEK TERMINAL BANDARA SEPINGGAN BALIKPAPAN
(237S)
Agus Sugianto 1 dan Andi Marini Indriani 2
1
Dosen Program Studi Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Balikpapan,
Email: agus.fadhil@yahoo.co.id
2
Dosen Program Studi Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Balikpapan,
Email: marini_sabrina@yahoo.com.sg
ABSTRAK
Struktur Atap Utama Proyek Pengembangan Bandara Internasional Sepinggan Balikpapan
dikerjakan dengan material pipa baja, jarak antar kolom arah sumbu horisontal X (Timur-Barat) dan
arah horisontal Y (Utara-Selatan) adalah 15,00 m. bentang Atap Utama 60,00 m. Elevasi vertikal
kolom Pedestal dari lantai ground 13,00 m. ditumpu oleh dua kolom, salah satu kolom beton
tersebut adalah kolom tanpa pengaku lateral (free-standing), bahan atap menggunakan Metal Deck
TPO laminated, sistem struktur atap Truss rangka batang, struktur bangunan dan atap tidak dihitung
sebagai portal. Pre-chamber horisontal sebesar 200 mm. jenis tumpuan (support) pada awalnya
adalah sendi-sendi, namun berdasarkan pertimbangan teknis, perhitungan struktur atap dan kolom
free-standing, maka dilakukan perubahan (modifikasi) dari salah satu jenis tumpuan tersebut.
Perhitungan struktur saat desain menentukan bahwa Momen maksimum (M maks.) yang terjadi pada
ujung atas kolom free-standing sebesar 5954,00 kNm. Defleksi Horisontal ijin kolom free-standing
sebesar 26,00 mm. (1/500.L), hasil dari perhitungan struktur Kolom free standing untuk momen
yang bekerja sebesar 1298.75 kNm < 5954,00 kNm, namun defleksi Horisontal yang terjadi pada
kolom tersebut sebesar 26,12> 26,00 mm. (1/500 L) hal ini menyebabkan kuda-kuda atap struktur
dengan tumpuan sendi-sendi tersebut tidak memenuhi syarat defleksi ijin, sehingga tidak dapat
dilaksanakan maka dibuat modifikasi salah satu jenis tumpuan menjadi Rol (dengan model slot satu
arah, lubang oval ø+8 mm) yang diharapkan dapat mereduksi momen maksimum dari lendutan
akibat beban mati yang bekerja dan mengurangi defleksi yang terjadi.
Hasil analisis model menggunakan program komputasi STAAD PRO 2004 dengan modifikasi pada
tumpuan, momen yang bekerja sebesar 1298,75 kNm. < 5954,00 KNm. Defleksi Horisontal pada
Kolom sebesar 19,37 < 26,00 mm. (1/500.L). Pada Truss Momen yang bekerja sebesar 1298,75
kNm. < 5954,00 KNm. Defleksi Vertikal pada Truss sebesar 19,37 < 26,00 mm. (1/500.L). Hasil
tersebut memenuhi syarat untuk dilaksanakan dan ketika pelaksanaan dikorelasikan dengan kondisi
aktual dilapangan.
Kata kunci : free standing, defleksi, tumpuan (support).
1. PENDAHULUAN
Tinjauan Umum
Proyek pengembangan Bandar Udara Internasional Sepinggan, Balikpapan merupakan salah satu dari sekian banyak
proyek pengembangan bandara terbesar saat ini. Bandar Udara Internasional Sepinggan dapat dikatakan sebagai
salah satu bandara tersibuk yang memiliki frekuensi penerbangan yang padat dan terus meningkat.
Bandara Sepinggan pada tahun 2010 melayani 5,1 juta penumpang dengan tingkat pertumbuhan rata-rata per tahun
sebesar 16,6% dalam 5 tahun terakhir. Jumlah trafik penumpang telah melampaui kapasitas terminal sehingga dapat
mengganggu kenyamanan para pengguna jasaserta tidak kondusif bagi keselamatan dalam bidang penerbangan.
Tabel 1. menunjukan fasilitas yang tersedia untuk saat ini dan rencana pengembangan akan datang.
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
S - 307
Struktur
Tabel1.Fasilitas dan Rencana Pengembangan Bandara Sepinggan
Fasilitas
Terminal
Saat Ini
14.547 m2
Yang Akan Datang
110.000 m2
10.000.000 pax/th
Kapasitas
1.700.000 pax/th
Area Komersil
3.908 m2
33.000 m2
Apron
100.372 m2
131.372 m2
Konsep Terminal
1 level
2 level
Aviobridge
-
11 unit
72
Check in Counter
25
Immigration Counter
2
8
Baggage Handling System
Manual
Shorter Conveyor with Barcode Reader
Baggage Claim Conveyor
3 unit
8 unit
Sistem Oprasional Terminal
Manual
AIMS (Airport Integrated Master System)
Parkir
Saat Ini
Yang Akan Datang
Mobil
473 srp
2310 srp
Bis
14 srp
22 srp
Taksi
40 srp
120 srp
Motor
220 srp
300
p
(Sumber; Data Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan (PPBIS) Balikpapan)
Konsep Perencanaan Proyek
Konsep perencanaan secara umum pengembangan Bandar Udara Sepinggan mengacu pada dua hal dasar, pertama
bandara ini direncanakan dapat menampung hingga 10 juta penumpang per tahun.Keduamengacu kepada
pengelolahan area dan alur penumpang yang efektif, efisien, dan memberikan kenyamanan bagi para pengguna jasa
bandara.Gambar 1.memberikan gambaran landside perencanaan pengembangan Bandara Sepinggan.
Gambar 1.Landside Perencanaan Pengembangan Bandara Sepinggan
Ruang Lingkup Pekerjaan Proyek
Bandara ini direncanakan akan dibangun dalam 3 paket pembangunan. Paket pertama meliputi design and build
gedung penunjang dan fasilitas-fasilitas bandara lainnya. Paket kedua meliputi pembangunan gedung terminal dan
fasilitas penunjang lainnya. Paket ketiga meliputi pekerjaan infrastruktur dan fasilitas penunjangnya.
TahapanPelaksanaan Proyek
Pelaksanaan proyek pembangunan bandara ini dibagi menjadi 3 tahap. Tahap pertama merupakan tahap pengerjaan
paket I yang dimulai dengan blocking area antara area bandara existing dengan area proyek agar operasi bandara
eksisting tidakterganggu. Tahap ini dilengkapi dengan pembangunan gedung penunjang baru yakni gedung kargo,
EMPU (Ekspedisi Muatan Pesawat Udara), dan hanggar. Tahap pertama ini juga melakukan renovasi lantai 2
terminal lama, membuat jalan akses baru, membuat apron kargo. Pekerjaan paket I juga melakukan pembongkaran
gedung penunjang eksisting yang ada di tapak bangunan terminal dan gedung parkir, membongkar gedung VVIP,
dan pemindahan area parkir inap.
Tahap kedua merupakan pelaksanaan atau gabungan dari paket II dan paket III. Pembangunan gedung terminal baru
(paket II), gedung parkir,pekerjaan jalan,landscape, dan fly over (paket III) terjadi pada tahap kedua ini.
PelaksanaanStruktur Atap Utama Bangunan Terminal
Struktur Atap Utama Proyek Pengembangan Bandara Internasional Sepinggan Balikpapan dikerjakan dengan
struktur pipa baja, jarak antar kolom arah sumbu X (Timur-Barat) adalah 15,00 m. arah Y (Utara-Selatan) juga
15,00 m. bentang Atap Utama 60,00 m. Elevasi kolom Pedestal dari struktur lantai dibawahnya 13,00 m. ditumpu
oleh dua kolom, salah satu kolom beton tersebut adalah kolom tanpa pengaku lateral (free-standing), bahan atap
menggunakan Metal Deck TPO laminated, sistem struktur atap rangka batang, struktur bangunan dan atap tidak
dihitung sebagai portal. Pre-chamber sebesar 200 mmseperti terlihat dalam Gambar 2. Keseluruhan proses
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
S - 308
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
Struktur
pelaksanaan dikerjakan sesuai dengan posedur baik dalam pengujian material maupun pengujian dalam pelaksanaan
sebagai upaya kontrol kualitas.
Gambar 2. Erection Kuda–Kuda Baja Atap Utama
(Sumber; Dokumentasi Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan (PPBIS) Balikpapan)
Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam perancangan Rafter Baja Atap Utama Bangunan Terminal yaitu:
1. Defleksi yang terjadi > δ ijin sehingga dilakukan modifikasi lubang baut angkur (anchor bolt). Dari modifikasi
tersebut perlu ditinjau pengaruh modifikasi tersebut terhadap δ (defleksi) yang terjadi.
2. Perilaku modifikasi tersebut pada struktur baja atap utama dengan bentang (span) sebesar 60 m.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah;
1. Mengetahui Defleksi yang terjadi sebelum dan setelah dilakukan modifikasi lubang baut angkur (anchor bolt).
2. Mengetahui perilaku modifikasi tersebut pada struktur baja atap utama dengan bentang (span) sebesar 60 m.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini secara khusus adalah sebagai bahan masukan bagi perencana dan
pelaksana konstruksi mengenai perilaku Rafter baja atap utama sebelum modifikasi dan setelah modifikasi, secara
umum sebagai bahan referensi bagi dunia kerja dan pendidikan mengenai metode pelaksanaan dan modifikasi yang
dapat dilakukan terhadap kasus defleksi yang terjadi.
Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Analisis penelitian dilakukan hanyaterhadap Rafter Baja bangunan utama Terminal PPBIS Balikpapan.
2. Analisis difokuskan pada jenis tumpuan dan gaya yang bekerja dengan defleksi (δ) ijin maksimum sesuai
dengan standar sebesar 1/500 L sesuai SNI 03-1729-2002.\
2. METODE PENELITIAN
Pendekatan Sistem Penelitian
Penelitian dilakukan dengan cara permodelan menggunakan analisis program komputasi STAAD-PRO 2004.
Permodelan akan dilakukan secara 3D. Hasil analisis yang akan diperoleh berupa nodal displacement, beam
displacement,elements forces and moments, deflection, dan diagram stress contour.
Hasil permodelan ini selanjutnya akan dibandingkan dengan hasil survei dan monitoring lapangan pada kondisi
aktual.
Model Baja
Main Rafterbaja menggunakan material dengan spesifikasi bahandari hasil pengujian laboratorium bahan seperti
tercantum dalam Tabel 2:
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
S - 309
Struktur
Tabel 2. Spesifikasi Bahan Baja yang Digunakan
Nama Bahan
Baja Profil A 53
Tegangan Leleh ( )
MPa
368
Tegangan Putus
fu(mPa)
Regangan
(%)
450
36
307
507
21
Baut Angkur Base Plate
(Sumber: Hasil tes tarik material DCP)
Material beton bertulang menggunakan mutu beton Karakteristik K-300. batas lendutan maksimum dari kolom
beton adalah h/500, dengan h (tinggi) kolom 13,00 m.seperti tersebut dalam Tabel 3. Batas lendutan maksimum.
Tabel 3. Batas Lendutan Maksimum
Komponen struktur dengan beban tidak terfaktor
Beban Tetap
Balok pemikul dinding atau finishing yang getas
Beban Sementara
-
Balok biasa
-
Kolom dengan analisis orde pertama saja
Kolom dengan analisis orde kedua
(Sumber: SNI 03-1729-2002)
3. PEMBAHASAN
Tinjauan Permodelan
Permodelan dibuat sesuai dengan disain dan dengan pendekatan sesuai kondisi aktual dilapangan.
Perhitungan struktur saat desain menentukan bahwa Momen maksimum (M maks.) yang diijinkan terjadi pada ujung
atas kolom free-standing sebesar 5954,00 kNm.
Defleksi Horisontal ijin kolom free-standing sebesar 26,00 mm. (1/500.L).
Hasil dari perhitungan struktur Kolom free standing untuk momen yang bekerja sebesar 1298.75 kNm < 5954,00
kNm, namun defleksi horisontal yang terjadi pada kolom beton tersebut sebesar 26,12 mm. > 26,00 mm. (1/500 L)
hal ini menyebabkan model kuda-kuda atap struktur dengan tumpuan sendi-sendi tersebut tidak dapat
dilaksanakan,bentuk geometri model seperti tercantum dalam Gambar3.
Gambar 3. Permodelan struktur baja atap utama (Main Rafter)
(Sumber; Dokumentasi Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan /PPBIS Balikpapan)
Perancangan Modifikasi Tumpuan Pada Model
Model tumpuan dari struktur kuda-kuda baja berupa sendi-sendi sehingga dapat menjadi rotasi pada nodal tumpuan.
Rotasi dan gaya tekan yang terjadi diakibatkan dari gaya dorong arah keluar (push-out) yang bekerja sebagai akibat
distribusi beban dari rafter menjadi gaya tekan akibat pre-chamber sebesar 200 mm (perhitungan defleksi
maksimum dari perencanaan sebesar 150 mm).dan dibuat modifikasi salah satu jenis tumpuan menjadi Rol (dengan
model slot satu arah, lubang oval ø+8 mm) yang diharapkan dapat mereduksi momen maksimum dari lendutan
akibat beban mati yang bekerja dan mengurangi defleksi yang terjadi. Model lubang slot pada baut angkur seperti
terlihat dalam Gambar3 dan Gamabr 4.
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
S - 310
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
Struktur
Gambar 4. Base Plate Main Rafter Ovale Hole
(Sumber; Dokumentasi Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan /PPBIS Balikpapan)
Gambar 5. Bolt Anchore Base Plate Main Rafter
(Sumber; Dokumentasi Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan /PPBIS Balikpapan)
Hasil analisis model menggunakan program komputasi STAAD PRO 2004 dengan modifikasi pada tumpuan, momen
yang bekerja sebesar 1298,75 kNm. < 5954,00 KNm. Defleksi Horisontal pada Kolom sebesar 19,37 < 26,00 mm.
(1/500.L). Pada Main Rafter Momen yang bekerja sebesar 1298,75 kNm. < 5954,00 KNm. Defleksi Vertikal pada
Truss sebesar 19,37 < 26,00 mm. (1/500.L). Hasil tersebut memenuhi syarat untuk dilaksanakan dan ketika
pelaksanaan dikorelasikan dengan kondisi aktual dilapangan.
Gambar 6. Beam Stress for Load 1(dead load)
(Sumber; Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan/ PPBIS Balikpapan)
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
S - 311
Struktur
Gambar 7. Beam Stress for Load 3(combination)
(Sumber; Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan/ PPBIS Balikpapan)
Gambar 8.Bending Moment for Load 3(combination)
(Sumber; Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan/ PPBIS Balikpapan
Gambar 9. Deflection for Load 3(combination)
(Sumber; Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan/ PPBIS Balikpapan)
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
S - 312
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
Struktur
Gambar 10. Node DisplacementMain Rafter
(Sumber; Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan/ PPBIS Balikpapan)
Berdasarkan analisis dengan Program STAAD PRO 2004 diperoleh resume hasil sebagai berikut :
Sebelum modifikasi tumpuan dengan mendistribusikan defleksi kepada kolom di tumpuan :
- Perhitungan struktur saat desain menentukan bahwa Momen maksimum (M maks.) yang terjadi pada ujung atas
kolom free-standing sebesar 5954,00 kNm.
- Hasil dari perhitungan struktur Kolom free standing untuk momen yang bekerja sebesar 1298.75 kNm < 5954,00
kNm, defleksi Horisontal yang terjadi pada kolom tersebut sebesar 26,10 mm. > 26,00 mm. (1/500 L) hal ini
menyebabkan model kuda-kuda atap struktur dengan tumpuan sendi-sendi tersebut tidak memenuhi syarat untuk
diaplikasikan dilapanganseperti ditunjukkan dalam Gambar 7,8,9 dan 10.
Setelah modifikasi tumpuan dengan tidak mendistribusikan defleksi kepada kolom di tumpuan dan dibuat
modifikasi salah satu jenis tumpuan menjadi Rol (dengan model slot satu arah, lubang oval ø+8 mm) yang
diharapkan dapat mereduksi momen maksimum dari lendutan akibat beban mati yang bekerja dan mengurangi
defleksi yang terjadi.
-Hasil analisis model menggunakan program komputasi STAAD PRO 2004 dengan modifikasi pada tumpuan,
momen yang bekerja sebesar 1298,75 kNm. < 5954,00 KNm.
- Defleksi Horisontal pada Kolom sebesar 19,37 < 26,00 mm. (1/500.L).
- Pada Main Rafter Momen yang bekerja sebesar 1298,75 kNm. < 5954,00 KNm.
- Defleksi Vertikal pada Main Raftersebesar 19,37 < 26,00 mm. (1/500.L).
Diagram Stress Contour
Stress maksimum yang terjadi pada ujung atas kolom beton sebesar 0,5285 N/mm² = 52,85 Kg/cm²< (0,80 x 300
Kg/cm²)seperti ditunjukan dalam Gambar 11hal ini menunjukkan bahwa Tegangan yang terjadi tidak melampaui
tegangan ijin sebesar 240Kg/cm².
Gambar 11. Stress Contour Diagram for Column Free Standing
(Sumber; Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan/ PPBIS Balikpapan)
Hasil-hasil tersebut diatas tersebut memenuhi syarat untuk dilaksanakan dan ketika pelaksanaan dikorelasikan
dengan kondisi aktual dilapangan.
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
S - 313
Struktur
4. KESIMPULAN
Dari penelitian ini dapat di simpulankan bahwa :
a. Pada kondisi defleksi yang terjadi > defleksi ijin, dapat dilakukan modifikasi tumpuan berupa rol (slot) yang
dapat mengurangi defleksi arah sumbu sejajar Rafter pada kolom akibat beban mati atap terutama pada kasus
kolom free-standing.
b. Solusi alternatif untuk mengatasi defleksi yang besar arah sumbu vertikal (δ> defleksi ijin) pada struktur Steel
Rafter, dapat dilakukan dengan mengalihkan beban matistruktur dengan tumpuan sendi-rol (slot) menjadi gaya
tekan horisontal pada kolom.
c. Tegangan (Stress) yang terjadi masih memenuhi syarat untuk pelaksanaan dilapangan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, Badan Standarisasi Nasional. (2002). Tata Cara Perhitungan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung SNI
03-1729-2002. Bandung
Setiawan, Agus. (2008). Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD (Berdasarkan SNI 03-1729-2002).
Erlangga. Semarang
Segui, William,T. (1988). LRFD Steel Design Third Edition. Brooks. United State of Amerika
Tjitradi, Darmansyah. (2008). Analisa Struktur II. Universitas Lambung Mangkurat Press. Banjarmasin
Taufik, Syahril. (2001). Perencanaan Struktur Kolom Baja dengan Sambungan Semi Rigid. INFO-TEKNIK Jurnal
Keilmuan dan Aplikasi Teknik Fakultas Teknik UNLAM. Vol 2 No.2 Desember 2001. Hal 48-58
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
S - 314
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
ANALISIS MODIFIKASI TUMPUAN KUDA-KUDA ATAP UTAMA (MAIN RAFTER )
BENTANG 60,00 M. PROYEK TERMINAL BANDARA SEPINGGAN BALIKPAPAN
(237S)
Agus Sugianto 1 dan Andi Marini Indriani 2
1
Dosen Program Studi Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Balikpapan,
Email: agus.fadhil@yahoo.co.id
2
Dosen Program Studi Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Balikpapan,
Email: marini_sabrina@yahoo.com.sg
ABSTRAK
Struktur Atap Utama Proyek Pengembangan Bandara Internasional Sepinggan Balikpapan
dikerjakan dengan material pipa baja, jarak antar kolom arah sumbu horisontal X (Timur-Barat) dan
arah horisontal Y (Utara-Selatan) adalah 15,00 m. bentang Atap Utama 60,00 m. Elevasi vertikal
kolom Pedestal dari lantai ground 13,00 m. ditumpu oleh dua kolom, salah satu kolom beton
tersebut adalah kolom tanpa pengaku lateral (free-standing), bahan atap menggunakan Metal Deck
TPO laminated, sistem struktur atap Truss rangka batang, struktur bangunan dan atap tidak dihitung
sebagai portal. Pre-chamber horisontal sebesar 200 mm. jenis tumpuan (support) pada awalnya
adalah sendi-sendi, namun berdasarkan pertimbangan teknis, perhitungan struktur atap dan kolom
free-standing, maka dilakukan perubahan (modifikasi) dari salah satu jenis tumpuan tersebut.
Perhitungan struktur saat desain menentukan bahwa Momen maksimum (M maks.) yang terjadi pada
ujung atas kolom free-standing sebesar 5954,00 kNm. Defleksi Horisontal ijin kolom free-standing
sebesar 26,00 mm. (1/500.L), hasil dari perhitungan struktur Kolom free standing untuk momen
yang bekerja sebesar 1298.75 kNm < 5954,00 kNm, namun defleksi Horisontal yang terjadi pada
kolom tersebut sebesar 26,12> 26,00 mm. (1/500 L) hal ini menyebabkan kuda-kuda atap struktur
dengan tumpuan sendi-sendi tersebut tidak memenuhi syarat defleksi ijin, sehingga tidak dapat
dilaksanakan maka dibuat modifikasi salah satu jenis tumpuan menjadi Rol (dengan model slot satu
arah, lubang oval ø+8 mm) yang diharapkan dapat mereduksi momen maksimum dari lendutan
akibat beban mati yang bekerja dan mengurangi defleksi yang terjadi.
Hasil analisis model menggunakan program komputasi STAAD PRO 2004 dengan modifikasi pada
tumpuan, momen yang bekerja sebesar 1298,75 kNm. < 5954,00 KNm. Defleksi Horisontal pada
Kolom sebesar 19,37 < 26,00 mm. (1/500.L). Pada Truss Momen yang bekerja sebesar 1298,75
kNm. < 5954,00 KNm. Defleksi Vertikal pada Truss sebesar 19,37 < 26,00 mm. (1/500.L). Hasil
tersebut memenuhi syarat untuk dilaksanakan dan ketika pelaksanaan dikorelasikan dengan kondisi
aktual dilapangan.
Kata kunci : free standing, defleksi, tumpuan (support).
1. PENDAHULUAN
Tinjauan Umum
Proyek pengembangan Bandar Udara Internasional Sepinggan, Balikpapan merupakan salah satu dari sekian banyak
proyek pengembangan bandara terbesar saat ini. Bandar Udara Internasional Sepinggan dapat dikatakan sebagai
salah satu bandara tersibuk yang memiliki frekuensi penerbangan yang padat dan terus meningkat.
Bandara Sepinggan pada tahun 2010 melayani 5,1 juta penumpang dengan tingkat pertumbuhan rata-rata per tahun
sebesar 16,6% dalam 5 tahun terakhir. Jumlah trafik penumpang telah melampaui kapasitas terminal sehingga dapat
mengganggu kenyamanan para pengguna jasaserta tidak kondusif bagi keselamatan dalam bidang penerbangan.
Tabel 1. menunjukan fasilitas yang tersedia untuk saat ini dan rencana pengembangan akan datang.
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
S - 307
Struktur
Tabel1.Fasilitas dan Rencana Pengembangan Bandara Sepinggan
Fasilitas
Terminal
Saat Ini
14.547 m2
Yang Akan Datang
110.000 m2
10.000.000 pax/th
Kapasitas
1.700.000 pax/th
Area Komersil
3.908 m2
33.000 m2
Apron
100.372 m2
131.372 m2
Konsep Terminal
1 level
2 level
Aviobridge
-
11 unit
72
Check in Counter
25
Immigration Counter
2
8
Baggage Handling System
Manual
Shorter Conveyor with Barcode Reader
Baggage Claim Conveyor
3 unit
8 unit
Sistem Oprasional Terminal
Manual
AIMS (Airport Integrated Master System)
Parkir
Saat Ini
Yang Akan Datang
Mobil
473 srp
2310 srp
Bis
14 srp
22 srp
Taksi
40 srp
120 srp
Motor
220 srp
300
p
(Sumber; Data Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan (PPBIS) Balikpapan)
Konsep Perencanaan Proyek
Konsep perencanaan secara umum pengembangan Bandar Udara Sepinggan mengacu pada dua hal dasar, pertama
bandara ini direncanakan dapat menampung hingga 10 juta penumpang per tahun.Keduamengacu kepada
pengelolahan area dan alur penumpang yang efektif, efisien, dan memberikan kenyamanan bagi para pengguna jasa
bandara.Gambar 1.memberikan gambaran landside perencanaan pengembangan Bandara Sepinggan.
Gambar 1.Landside Perencanaan Pengembangan Bandara Sepinggan
Ruang Lingkup Pekerjaan Proyek
Bandara ini direncanakan akan dibangun dalam 3 paket pembangunan. Paket pertama meliputi design and build
gedung penunjang dan fasilitas-fasilitas bandara lainnya. Paket kedua meliputi pembangunan gedung terminal dan
fasilitas penunjang lainnya. Paket ketiga meliputi pekerjaan infrastruktur dan fasilitas penunjangnya.
TahapanPelaksanaan Proyek
Pelaksanaan proyek pembangunan bandara ini dibagi menjadi 3 tahap. Tahap pertama merupakan tahap pengerjaan
paket I yang dimulai dengan blocking area antara area bandara existing dengan area proyek agar operasi bandara
eksisting tidakterganggu. Tahap ini dilengkapi dengan pembangunan gedung penunjang baru yakni gedung kargo,
EMPU (Ekspedisi Muatan Pesawat Udara), dan hanggar. Tahap pertama ini juga melakukan renovasi lantai 2
terminal lama, membuat jalan akses baru, membuat apron kargo. Pekerjaan paket I juga melakukan pembongkaran
gedung penunjang eksisting yang ada di tapak bangunan terminal dan gedung parkir, membongkar gedung VVIP,
dan pemindahan area parkir inap.
Tahap kedua merupakan pelaksanaan atau gabungan dari paket II dan paket III. Pembangunan gedung terminal baru
(paket II), gedung parkir,pekerjaan jalan,landscape, dan fly over (paket III) terjadi pada tahap kedua ini.
PelaksanaanStruktur Atap Utama Bangunan Terminal
Struktur Atap Utama Proyek Pengembangan Bandara Internasional Sepinggan Balikpapan dikerjakan dengan
struktur pipa baja, jarak antar kolom arah sumbu X (Timur-Barat) adalah 15,00 m. arah Y (Utara-Selatan) juga
15,00 m. bentang Atap Utama 60,00 m. Elevasi kolom Pedestal dari struktur lantai dibawahnya 13,00 m. ditumpu
oleh dua kolom, salah satu kolom beton tersebut adalah kolom tanpa pengaku lateral (free-standing), bahan atap
menggunakan Metal Deck TPO laminated, sistem struktur atap rangka batang, struktur bangunan dan atap tidak
dihitung sebagai portal. Pre-chamber sebesar 200 mmseperti terlihat dalam Gambar 2. Keseluruhan proses
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
S - 308
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
Struktur
pelaksanaan dikerjakan sesuai dengan posedur baik dalam pengujian material maupun pengujian dalam pelaksanaan
sebagai upaya kontrol kualitas.
Gambar 2. Erection Kuda–Kuda Baja Atap Utama
(Sumber; Dokumentasi Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan (PPBIS) Balikpapan)
Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam perancangan Rafter Baja Atap Utama Bangunan Terminal yaitu:
1. Defleksi yang terjadi > δ ijin sehingga dilakukan modifikasi lubang baut angkur (anchor bolt). Dari modifikasi
tersebut perlu ditinjau pengaruh modifikasi tersebut terhadap δ (defleksi) yang terjadi.
2. Perilaku modifikasi tersebut pada struktur baja atap utama dengan bentang (span) sebesar 60 m.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah;
1. Mengetahui Defleksi yang terjadi sebelum dan setelah dilakukan modifikasi lubang baut angkur (anchor bolt).
2. Mengetahui perilaku modifikasi tersebut pada struktur baja atap utama dengan bentang (span) sebesar 60 m.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini secara khusus adalah sebagai bahan masukan bagi perencana dan
pelaksana konstruksi mengenai perilaku Rafter baja atap utama sebelum modifikasi dan setelah modifikasi, secara
umum sebagai bahan referensi bagi dunia kerja dan pendidikan mengenai metode pelaksanaan dan modifikasi yang
dapat dilakukan terhadap kasus defleksi yang terjadi.
Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Analisis penelitian dilakukan hanyaterhadap Rafter Baja bangunan utama Terminal PPBIS Balikpapan.
2. Analisis difokuskan pada jenis tumpuan dan gaya yang bekerja dengan defleksi (δ) ijin maksimum sesuai
dengan standar sebesar 1/500 L sesuai SNI 03-1729-2002.\
2. METODE PENELITIAN
Pendekatan Sistem Penelitian
Penelitian dilakukan dengan cara permodelan menggunakan analisis program komputasi STAAD-PRO 2004.
Permodelan akan dilakukan secara 3D. Hasil analisis yang akan diperoleh berupa nodal displacement, beam
displacement,elements forces and moments, deflection, dan diagram stress contour.
Hasil permodelan ini selanjutnya akan dibandingkan dengan hasil survei dan monitoring lapangan pada kondisi
aktual.
Model Baja
Main Rafterbaja menggunakan material dengan spesifikasi bahandari hasil pengujian laboratorium bahan seperti
tercantum dalam Tabel 2:
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
S - 309
Struktur
Tabel 2. Spesifikasi Bahan Baja yang Digunakan
Nama Bahan
Baja Profil A 53
Tegangan Leleh ( )
MPa
368
Tegangan Putus
fu(mPa)
Regangan
(%)
450
36
307
507
21
Baut Angkur Base Plate
(Sumber: Hasil tes tarik material DCP)
Material beton bertulang menggunakan mutu beton Karakteristik K-300. batas lendutan maksimum dari kolom
beton adalah h/500, dengan h (tinggi) kolom 13,00 m.seperti tersebut dalam Tabel 3. Batas lendutan maksimum.
Tabel 3. Batas Lendutan Maksimum
Komponen struktur dengan beban tidak terfaktor
Beban Tetap
Balok pemikul dinding atau finishing yang getas
Beban Sementara
-
Balok biasa
-
Kolom dengan analisis orde pertama saja
Kolom dengan analisis orde kedua
(Sumber: SNI 03-1729-2002)
3. PEMBAHASAN
Tinjauan Permodelan
Permodelan dibuat sesuai dengan disain dan dengan pendekatan sesuai kondisi aktual dilapangan.
Perhitungan struktur saat desain menentukan bahwa Momen maksimum (M maks.) yang diijinkan terjadi pada ujung
atas kolom free-standing sebesar 5954,00 kNm.
Defleksi Horisontal ijin kolom free-standing sebesar 26,00 mm. (1/500.L).
Hasil dari perhitungan struktur Kolom free standing untuk momen yang bekerja sebesar 1298.75 kNm < 5954,00
kNm, namun defleksi horisontal yang terjadi pada kolom beton tersebut sebesar 26,12 mm. > 26,00 mm. (1/500 L)
hal ini menyebabkan model kuda-kuda atap struktur dengan tumpuan sendi-sendi tersebut tidak dapat
dilaksanakan,bentuk geometri model seperti tercantum dalam Gambar3.
Gambar 3. Permodelan struktur baja atap utama (Main Rafter)
(Sumber; Dokumentasi Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan /PPBIS Balikpapan)
Perancangan Modifikasi Tumpuan Pada Model
Model tumpuan dari struktur kuda-kuda baja berupa sendi-sendi sehingga dapat menjadi rotasi pada nodal tumpuan.
Rotasi dan gaya tekan yang terjadi diakibatkan dari gaya dorong arah keluar (push-out) yang bekerja sebagai akibat
distribusi beban dari rafter menjadi gaya tekan akibat pre-chamber sebesar 200 mm (perhitungan defleksi
maksimum dari perencanaan sebesar 150 mm).dan dibuat modifikasi salah satu jenis tumpuan menjadi Rol (dengan
model slot satu arah, lubang oval ø+8 mm) yang diharapkan dapat mereduksi momen maksimum dari lendutan
akibat beban mati yang bekerja dan mengurangi defleksi yang terjadi. Model lubang slot pada baut angkur seperti
terlihat dalam Gambar3 dan Gamabr 4.
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
S - 310
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
Struktur
Gambar 4. Base Plate Main Rafter Ovale Hole
(Sumber; Dokumentasi Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan /PPBIS Balikpapan)
Gambar 5. Bolt Anchore Base Plate Main Rafter
(Sumber; Dokumentasi Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan /PPBIS Balikpapan)
Hasil analisis model menggunakan program komputasi STAAD PRO 2004 dengan modifikasi pada tumpuan, momen
yang bekerja sebesar 1298,75 kNm. < 5954,00 KNm. Defleksi Horisontal pada Kolom sebesar 19,37 < 26,00 mm.
(1/500.L). Pada Main Rafter Momen yang bekerja sebesar 1298,75 kNm. < 5954,00 KNm. Defleksi Vertikal pada
Truss sebesar 19,37 < 26,00 mm. (1/500.L). Hasil tersebut memenuhi syarat untuk dilaksanakan dan ketika
pelaksanaan dikorelasikan dengan kondisi aktual dilapangan.
Gambar 6. Beam Stress for Load 1(dead load)
(Sumber; Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan/ PPBIS Balikpapan)
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
S - 311
Struktur
Gambar 7. Beam Stress for Load 3(combination)
(Sumber; Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan/ PPBIS Balikpapan)
Gambar 8.Bending Moment for Load 3(combination)
(Sumber; Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan/ PPBIS Balikpapan
Gambar 9. Deflection for Load 3(combination)
(Sumber; Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan/ PPBIS Balikpapan)
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
S - 312
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
Struktur
Gambar 10. Node DisplacementMain Rafter
(Sumber; Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan/ PPBIS Balikpapan)
Berdasarkan analisis dengan Program STAAD PRO 2004 diperoleh resume hasil sebagai berikut :
Sebelum modifikasi tumpuan dengan mendistribusikan defleksi kepada kolom di tumpuan :
- Perhitungan struktur saat desain menentukan bahwa Momen maksimum (M maks.) yang terjadi pada ujung atas
kolom free-standing sebesar 5954,00 kNm.
- Hasil dari perhitungan struktur Kolom free standing untuk momen yang bekerja sebesar 1298.75 kNm < 5954,00
kNm, defleksi Horisontal yang terjadi pada kolom tersebut sebesar 26,10 mm. > 26,00 mm. (1/500 L) hal ini
menyebabkan model kuda-kuda atap struktur dengan tumpuan sendi-sendi tersebut tidak memenuhi syarat untuk
diaplikasikan dilapanganseperti ditunjukkan dalam Gambar 7,8,9 dan 10.
Setelah modifikasi tumpuan dengan tidak mendistribusikan defleksi kepada kolom di tumpuan dan dibuat
modifikasi salah satu jenis tumpuan menjadi Rol (dengan model slot satu arah, lubang oval ø+8 mm) yang
diharapkan dapat mereduksi momen maksimum dari lendutan akibat beban mati yang bekerja dan mengurangi
defleksi yang terjadi.
-Hasil analisis model menggunakan program komputasi STAAD PRO 2004 dengan modifikasi pada tumpuan,
momen yang bekerja sebesar 1298,75 kNm. < 5954,00 KNm.
- Defleksi Horisontal pada Kolom sebesar 19,37 < 26,00 mm. (1/500.L).
- Pada Main Rafter Momen yang bekerja sebesar 1298,75 kNm. < 5954,00 KNm.
- Defleksi Vertikal pada Main Raftersebesar 19,37 < 26,00 mm. (1/500.L).
Diagram Stress Contour
Stress maksimum yang terjadi pada ujung atas kolom beton sebesar 0,5285 N/mm² = 52,85 Kg/cm²< (0,80 x 300
Kg/cm²)seperti ditunjukan dalam Gambar 11hal ini menunjukkan bahwa Tegangan yang terjadi tidak melampaui
tegangan ijin sebesar 240Kg/cm².
Gambar 11. Stress Contour Diagram for Column Free Standing
(Sumber; Proyek Pengembangan Bandara Sepinggan/ PPBIS Balikpapan)
Hasil-hasil tersebut diatas tersebut memenuhi syarat untuk dilaksanakan dan ketika pelaksanaan dikorelasikan
dengan kondisi aktual dilapangan.
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013
S - 313
Struktur
4. KESIMPULAN
Dari penelitian ini dapat di simpulankan bahwa :
a. Pada kondisi defleksi yang terjadi > defleksi ijin, dapat dilakukan modifikasi tumpuan berupa rol (slot) yang
dapat mengurangi defleksi arah sumbu sejajar Rafter pada kolom akibat beban mati atap terutama pada kasus
kolom free-standing.
b. Solusi alternatif untuk mengatasi defleksi yang besar arah sumbu vertikal (δ> defleksi ijin) pada struktur Steel
Rafter, dapat dilakukan dengan mengalihkan beban matistruktur dengan tumpuan sendi-rol (slot) menjadi gaya
tekan horisontal pada kolom.
c. Tegangan (Stress) yang terjadi masih memenuhi syarat untuk pelaksanaan dilapangan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, Badan Standarisasi Nasional. (2002). Tata Cara Perhitungan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung SNI
03-1729-2002. Bandung
Setiawan, Agus. (2008). Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD (Berdasarkan SNI 03-1729-2002).
Erlangga. Semarang
Segui, William,T. (1988). LRFD Steel Design Third Edition. Brooks. United State of Amerika
Tjitradi, Darmansyah. (2008). Analisa Struktur II. Universitas Lambung Mangkurat Press. Banjarmasin
Taufik, Syahril. (2001). Perencanaan Struktur Kolom Baja dengan Sambungan Semi Rigid. INFO-TEKNIK Jurnal
Keilmuan dan Aplikasi Teknik Fakultas Teknik UNLAM. Vol 2 No.2 Desember 2001. Hal 48-58
Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7)
S - 314
Universitas Sebelas Maret (UNS) - Surakarta, 24-26 Oktober 2013