MODIFIKASI STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG GEDUNG RUSUNAWA MAHASISWA UNAIR SURABAYA MENGGUNAKAN PELAT PRACETAK.
MODIFIKASI STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG
GEDUNG RUSUNAWA MAHASISWA UNAIR SURABAYA
MENGGUNAKAN PELAT PRACETAK
TUGAS AKHIR
Disusun oleh :
FATHUL MUJ IB RUSDI
09 5301 0007
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
MODIFIKASI STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG
GEDUNG RUSUNAWA MAHASISWA UNAIR SURABAYA
MENGGUNAKAN PELAT PRACETAK
Disusun oleh :
FATHUL MUJ IB RUSDI
09 5301 0007
Telah diuji, dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Tugas Akhir
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Univer sitas Pembangunan Nasional “Veteran” J awa Timur
Pembimbing :
1. PEMBIMBING UTAMA
Ir. I Made D. Astawa, MT.
NIP.19530919 198601 1 00 1
2. PEMBIMBING PENDAMPING
Ir. Wahyu Kartini, MT.
NPT. 3 6304 94 0031 1
Tim Penguji :
1. PENGUJ I I
Sumaidi, ST.
NPT. 3 7909 05 0204 1
2. PENGUJ I II
Ir. Ali Arifin, MT.
3. PENGUJ I III
Aniendhita RA., ST., MT.
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Univer sitas Pembangunan Nasional “Veteran” J awa Timur
Ir. Naniek Ratni J uliardi AR., M.Kes.
NIP. 19590729 198603 2 00 1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Dengan segenap puja dan puji syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT
yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul ‘Modifikasi Struktur Rangka Beton
Bertulang Gedung Rusunawa Mahasiswa UNAIR Surabaya Menggunakan Pelat
Pracetak’, yang merupakan suatu syarat bagi mahasiswa untuk memperoleh gelar
Sarjana (S1).
Dalam menyelasaikan Tugas Akhir ini penulis berusaha semaksimal
mungkin menerapkan ilmu yang penulis dapatkan di bangku perkuliahan dan bukubuku literatur yang sesuai dengan judul Tugas Akhir ini. Disamping itu penulis juga
menerapkan petunjuk-petunjuk yang diberikan oleh dosen pembimbing dan dosen
penguji. Namun
sebagai manusia biasa dengan keterbatasan yang ada, penulis
menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala
saran dan kritik yang bersifat membangun dari setiap pembaca akan penulis terima
demi kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Dengan tersusunya Tugas Akhir ini penulis tidak lupa mengucapkan terima
kasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberikan arahan,
bimbingan, dukungan, semangat serta berbagai macam bantuan baik berupa moral
maupun spiritual, terutama kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni Juliardi AR.,M.Kes. selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2. Bapak Ibnu Sholichin,ST., MT. selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
3. Ir. Made Dharma Astawa, MT. selaku Dosen pembimbing utama Tugas Akhir
yang telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moral selama
pengerjaan Tugas Akhir ini.
4. Ir. Wahyu Kartini, MT. selaku Dosen pembimbing pendamping Tugas Akhir
yang juga telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moral
selama pengerjaan Tugas Akhir ini.
5. Segenap Dosen dan Staf Program Studi Teknik Sipil Universitas Pembangunan
Nasional “Veteran” Jawa Timur.
6. Para Tim Dosen penguji yang telah membantu serta memberikan arahan,
sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan lebih baik.
7. Seluruh keluarga besar penulis khusunya Ayahanda Moch. Fadil, S. Pd., Ibunda
Hartatik, S.Pd. dan Achmad J. Rusdi yang telah banyak memberikan dukungan
lahir, batin, materil serta moral sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini dengan penuh semangat.
8. Para Sahabat khususnya Safitri, Sartika Sari Agustin, Afif Z. Taqwa, Islahul
Baqo Karyadi, Aji Wibowo, H. Mohammad Irsyad, Ardika Syefridiatha, Imam
Tohari dan teman-teman yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9. Segenap keluarga besar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Surabaya, Jum’at 13 Desember 2013
Penulis
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
ABSTRAK ……………………………………………………………… i
KATA PENGANTAR………………………………………………….
ii
DAFTAR ISI ……………………………………...…………………….
v
DAFTAR TABEL ……………………………….……………………..
viii
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………. ix
BAB I
PENDAHULUAN ……………………………….….……….
1
1.1 Latar Belakang ………………………..………….……...………….. 1
1.2 Permasalahan……………………………..………………….………. 2
1.3 Maksud dan Tujuan………………..………….……………………... 2
1.4 Batasan Masalah…………………..……………………………….… 3
1.5 Lokasi Gedung……………..………………………………………..
3
BAB II
4
TINJ AUAN PUSTAKA…..…….………………………….
2.1 Definisi…………………..…………..………………………………
4
2.2 Pembebanan…………………………………………………………. 6
2.3 Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus……………………….……. 8
2.4 Half Slab Precast………………………………………………………. 9
2.4.1 Pembebanan yang Bekerja pada Pelat..………………………….
9
2.4.2 Tahapan Perencanaan Pelat……………………………………….. 11
2.4.3 Tahapan Pelaksanaan Pelat………………………………………... 16
2.5 Hubungan Balok-Kolom…………………………………………….. 28
BAB III
METODOLOGI…………………………………………..
30
3.1 Umum……………………….………………..……………………… 30
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3.2 Pengumpulan Data………………..…………………………..……... 30
3.3 Metode Perencanaan…………..………………………………..……. 31
3.3.1 Pembebanan……………………………………………………… 31
3.3.2 Half Slab Precast………………………………………………… 32
3.4 Tahap-Tahap Pekerjaan…………..……………………….………… 42
3.5 Diagram Alur……………………..…………………………………. 43
BAB IV
4.1
PERHITUNGAN…………………………………………..
45
Half Slab Precast…………………………………………………. 45
4.1.1 Perencanaan Dimensi Pelat……………………………………….. 45
4.1.2 Pembebanan Half Slab Precast..…………………………………. 50
4.1.3 Perhitungan dan Analisa Struktur…………………………………. 51
4.2
Pembebanan……………………………………………………….. 79
4.2.1 Perhitungan Beban pada Portal……………………………………. 80
4.2.2 Pembebanan Gempa………………………………………………. 94
4.3
Penulangan Balok…………………………………………………. 107
4.3.1 Balok B1………………………………………………………….. 107
4.3.2 Balok B2…………………………………………………………… 122
4.4
Penulangan Kolom ………………………………………………… 137
4.4.1 Penulangan Lentur…………………………………………………. 137
4.4.2 Penulangan Geser………………………………………………….. 140
4.4.3 Konsep Stong Column Weak Beam………………………………... 140
4.5
Hubungan Balok-Kolom…………………………………………… 144
4.5.1 Perencanaan Hubungan Balok-Kolom Interior……………………. 144
4.5.2 Perencanaan Hubungan Balok-Kolom Exterior…………………….148
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………. 153
5.1
Kesimpulan………………………………………………………… 153
5.2
Saran ………………………………………………………………..155
DAFTAR PUSTAKA
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel Impact Factor Untuk Beton Pracetak……………………. 10
Tabel 2.1 Perbandingan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur untuk Beda
Uji Silinder yang Dirawat di Labolatorium …….…………….. 14
Table 4.1 Kebutuhan Luas Tulangan Pelat (As) Dalam Perencanaan Half Slab
Precast ………………………………………………………… 74
Tabel 4.2 Tributary Pelat Atap…………………………………………… 85
Tabel 4.3 Tributary Pelat Lantai………………………………………… 93
Tabel 4.4 Periode Alami Struktur dengan Aplikasi ETABS……………… 97
Tabel 4.5 Distribusi Beban Gempa Dengan V = 3013.26 KN…………… 100
Tabel 4.6 Tabel Perhitungan Eksentrisitas Rencana ed Pada Arah x……… 102
Tabel 4.7 Tabel Perhitungan Eksentrisitas Rencana ed Pada Arah y…….. 102
Tabel 4.8 Tabel Perhitungan Eksentrisitas Rencana ed Pada Arah x…….. 103
Tabel 4.9 Tabel Perhitungan Eksentrisitas Rencana ed Pada Arah y…….. 103
Tabel 4.10 Tabel Analisa Δ s terhadap arah x……………………………. 105
Tabel 4.11 Tabel Analisa Δ s Terhadap Arah y…………………………… 105
Tabel 4.12 Tabel Analisa Δ m Terhadap Arah x…………………………. 106
Tabel 4.13 Tabel Analisa Δ m Terhadap Arah y………………………….. 106
Tabel 4.14 Tabel Perhitungan Penulangan Lentur, Geser dan Torsi Balok.. 136
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Lokasi Gedung Rusunawa Mahasiswa UNAIR Surabaya …. 3
Gambar 2.1 Model Pengangkatan Pelat dengan Empat Titik Angkat …….. 13
Gambar 2.2 Model Pengangkatan Pelat dengan Delapan Titik Angkat …. 13
Gambar 2.3 Pembesian pada Precast Slab………………………………… 18
Gambar 2.4 Pengecoran pada Precast Slab…………………………………21
Gambar 2.5 Penyimpanan Precast Slab…………………………………….22
Gambar 2.6 Mobile Crane…………………………………………………. 24
Gambar 2.7 Proses Pemasangan Precast Slab…………………………… 24
Gambar 2.8 Pembesian Pelat Tooping……………………………………. 26
Gambar 2.9 Hubungan Balok-kolom……………………………………… 29
Gambar 3.1 Model Pengangkatan Pelat dengan Delapan Titik Angkat …. 36
Gambar 3.2 Detail Looped Strand ……………………………………….. 37
Gambar 3.3 Looped Strand Delapan Titik Angkat……………………….. 37
Gambar 3.4 Diagram Alur Pelat Pracetak………………………………… 43
Gambar 3.5 Diagram Alur Hubungan Balok-Kolom…………………….. 44
Gambar 4.1 Denah Pelat…………………………………………………. 45
Gambar 4.2 Lebar Efektif Flen Balok Tengah…………………………… 46
Gambar 4.3 Lebar Efektif Flen Balok Tengah…………………………… 48
Gambar 4.4 Dimensi Pelat Pracetak……………………………………… 51
Gambar 4.5 Dimensi Pelat Pracetak Saat Pengangkatan…………………. 52
Gambar 4.6 Jarak Titik Angkat Pelat dan Pembaginya…………………… 61
Gambar 4.7 Dimensi Pelat……………………………………………….. 75
Gambar 4.8 Denah Tributary Pelat Atap………………………………….. 80
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 4.9 Denah Tributary Pelat Lantai……………………………….. 86
Gambar 4.10 Peta Wilayah Gempa………………………………………. 96
Gambar 4.11 Periode Alami Struktur dengan Aplikasi ETABS…………. 98
Gambar 4.12 Respon Spektrum Gempa Rencana………………………… 99
Gambar 4.13 Penyaluran Gaya Gempa pada Portal……………………… 101
Gambar 4.14 Reaksi Perletakan dan Momen Maksimum pada Balok B1.... 113
Gambar 4.15 Reaksi Perletakan Minimum dan Momen pada Balok B1...... 115
Gambar 4.16 Detail Portal Balok B1……………………………………… 120
Gambar 4.17 Momen Balok B1 Saat Pemasangan Pelat………………….. 121
Gambar 4.18 Reaksi Perletakan dan Momen Maksimum pada Balok B2.... 128
Gambar 4.19 Reaksi Perletakan dan Momen Maksimum Balok Balkon.... 130
Gambar 4.20 Detail Portal Balok B2………………………………………. 135
Gambar 4.21 Momen Balok B2 Saat Pemasangan Pelat………………… 135
Gambar 4.22 Diagram Interaksi F400-35-0,8-4…………………………… 138
Gambar 4.23 Tulangan Kolom Menggunakan Aplikasi spColumn……….. 139
Gambar 4.24 Kuat Rencana Diagram Interaksi…………………………… 143
Gambar 4.25 Tipe Joint Dalam Struktur Rangka Interior………………… 144
Gambar 4.26 Detail Hubungan Balok-Kolom Interior……………………. 148
Gambar 4.27 Tipe Joint Dalam Struktur Rangka Exterior………………… 148
Gambar 4.28 Detail Hubungan Balok-Kolom Exterior……………………. 152
x
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
MODIFIKASI STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG
GEDUNG RUSUNAWA MAHASISWA UNAIR SURABAYA
MENGGUNAKAN PELAT PRACETAK
Oleh :
FATHUL MUJ IB RUSDI
09 5301 0007
ABSTRAK
Beton pracetak adalah komponen beton yang tidak dicor dilokasi, pengecoran atau
pembuatan beton pracetak biasanya dilakukan di pabrik. Kelebihan beton pracetak
adalah lebih efektif untuk kawasan yang padat bangunan dibanding dengan struktur
cast in place. Dalam pelaksanaannya beton pracetak dibagi menjadi 3 (tiga) tahapan,
yaitu tahap pembuatan, tahap pengangkatan dan tahap pemasangan.
Rumah Susun Sederhana Sewa Universtas Airlangga Surabaya yang dibangun lima
lantai, nantinya akan dimodifikasi menjadi enam lantai dan menggunakan pelat
pracetak yang direncanakan menggunaka metode half slab precast, karena dimensi
dan bentang bangunan yang ada sesuai dengan metode pelat pracetak ini.
Data-data yang telah diperoleh nantinya akan digunakan untuk perencanaan
modifikasi gedung tersebut menggunakan sistem half slab precast, diantaranya
perhitungan pembebanan pelat saat pengangkatan, pemasangan, tooping dan
komposit, serta perhitungan penulangan pelat, kontrol tegangan, sambungan elemen
half slab precast dengan tooping. Hubungan balok-kolom juga akan diperhitungkan
sesuai SRPMK. Program SAP 2000 dan ETABS akan digunakan untuk menganalisa
struktur yang akan direncanakan sedangkan perhitungan struktur seluruhnya
berdasarkan peraturan standar yang berlaku terutama SNI 03 – 2847 – 2002.
Setelah dilakukannya perencanaan ulang dari bangunan tersebut, diperoleh tebal total
pelat 12 cm dengan 7 cm tebal half slab precast dan 5 cm tebal pelat tooping.
Tulangan half slab precast Ø10-150 untuk masing-masing tulangan arah x dengan
As = 523 mm2 dan Ø10-200 untuk masing-masing tulangan arah y dengan As =
392,7 mm2. Pelat tooping menggunakan tulangan Ø8-200 dan titik angkat yang
digunakan berjumlah delapan buah dengan tulangan Ø10. Sedangkan untuk balok B1
20/43 digunakan tulangan 4D19 dan 2D19 untuk tumpuan, 4D19 dan 2D19 untuk
lapangan dan Ø10-150 untuk tulangan geser serta 2D19 untuk tulangan torsi di sisi
kiri dan kanan balok. Balok B2 25/43 digunakan tulangan 6D22 dan 3D22 untuk
tumpuan, 5D22 dan 3D22 untuk lapangan dan Ø10-100 untuk tulangan geser serta
2D19 untuk tulangan torsi di sisi kiri dan kanan balok. Kolom menggunakan
tulangan 16D22 dengan sengkang Ø12-100. Tulangan geser pada Hubungan Balok
Kolom digunakan 4Ø12-75.
Kata kunci: half slab precast, tooping, balok, kolom, HBK.
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gedung Rumah Susun Sederhana Sewa (RUSUNAWA) Mahasiswa
Universitas Airlangga Surabaya adalah gedung yang memiliki panjang 59,7 m, lebar
16,8 m dan tinggi 17,7 m. Berfungsi untuk tempat tinggal mahasiswa dan memiliki
lima lantai yang dibangun menggunakan cara cor ditempat (cast in place) pada
pekerjaan balok, kolom dan pelat. Dalam tugas akhir ini penulis akan membuat
perencanaan struktur dengan objek gedung tersebut dan dimodifikasi menjadi enam
lantai dengan daerah zona gempa kuat menggunakan pelat pracetak.
Beton pracetak adalah beton (elemen struktur) yang dibuat di pabrik
kemudian dipasang di lapangan. Hal tersebut dilakukan karena beton pracetak lebih
efektif dan hemat biaya karena waktu pengerjaan yang lebih singkat. Salah satu
elemen struktur yang biasanya diganti menggunakan beton pracetak adalah pelat
lantai maupun atap. Dari beberapa jenis pelat pracetak yang ada, half slab precast
yaitu metode penggabungan antara beton pracetak dan cor di tempat, adalah metode
yang paling sesuai pada gedung tersebut. Hal ini didasarkan dari kebutuhan bentang
serta ketebalan pelat yang nantinya akan digunakan.
Perencanaan half slab precast berbeda dengan perencanaan pelat dengan
sistem cor ditempat. Selain merencanakan dimensi dan tulangan yang diperlukan,
perlu adanya perencanaan saat pengangkatan, pemasangan, tooping dan komposit.
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
Setelah merencanakan pelat pracetak tersebut, perlu pula direncanakan hubungan
balok kolom mengingat gedung tersebut berada di daerah zona gempa kuat.
1.2 Per masalahan
Berdasarkan latar belakang tersebut diatas, maka timbul permasalahan
tentang bagaimana merencanakan struktur gedung dengan menggunakan beton
pracetak. Dalam hal ini meliputi:
1. Bagaimana merencanakan struktur pelat pracetak menggunakan metode
half slab precast.
2. Bagaimana
merencanakan
pembebanannya
saat
pengangkatan,
pemasangan, tooping dan komposit.
3. Bagaimana mendesain hubungan balok kolom beton bertulang yang
mampu menahan gaya gempa lateral dan gaya gravitasi yang bekerja pada
gedung jika menggunakan pelat pracetak.
1.3 Maksud dan Tujuan
1. Mengetahui cara merencanakan struktur pelat pracetak menggunakan
metode half slab precast.
2. Mengetahui
cara
merencanakan
pembebanan
saat
pengangkatan,
pemasangan, tooping dan komposit.
3. Mengetahui cara mendesain hubungan balok kolom beton bertulang yang
mampu menahan gaya gempa lateral dan gaya gravitasi yang bekerja pada
gedung jika menggunakan pelat pracetak.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.4 Batasan Masalah
1. Perencanaan ini tidak meninjau analisa biaya dan manajemen konstruksi
dalam menyelesaikan pekerjaan proyek serta segi arsitekturalnya.
2. Tidak merencanakan pondasi, tangga dan penutup atap.
3. Jenis pracetak yang digunakan dalam perencanaan pelat adalah half slab
precast.
1.5 Lokasi Gedung
Lokasi gedung
: Jl. Kampus Unair Surabaya
Gambar 1.1 Lokasi Gedung Rusunawa Mahasiswa Universitas Airlangga
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1 Definisi
Sistem pabrikasi dalam pembuatan struktur beton bertulang dikenal dengan
sistem pracetak. Berikut adalah perbedaan antara beton cor di tempat dengan beton
pracetak71 :
a. Beton cor di tempat.
-
Waktu pelaksanaan relatif lama karena harus menunggu waktu beton
mengeras.
-
Bekisting dan schafolding yang dibutuhkan banyak
-
Waktu pengecoran sangat bergantung kepada cuaca dan jumlah pekerja yang
dibutuhkan banyak.
-
Sambungan antar struktur langsung menyatu sejak awal pengecoran.
b. Beton Pracetak
-
Waktu pelaksanaan di lapangan dapat dipersingkat.
-
Kontrol terhadap mutu bahan mudah dilakukan, karena akan langsung
terlihat.
-
Memerlukan alat berat.
-
Schafolding maupun pekerja yang dibutuhkan lebih sedikit.
-
Untuk sambungan antar elemen struktur bisa menggunakan sambungan
basah, sambungan mekanik dan sambungan las ataupun kombinasi.
7
Dita P. Putra, I Nyoman. 1996. “Studi Perbandingan Perencanaan Pelat Lantai dengan Metode Cast in Situ
dan Sistem Half Slab Precast Pada Gedung Sejahtera Garden Resort Apartment di Surabaya”. Malang.
4
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
SNI 03-2847-2002 menjelaskan perencanaan struktur beton pracetak harus
mempertimbangkan semua kondisi pembebanan dan kekangan deformasi mulai dari
saat pabrikasi awal, hingga selesainya struktur, termasuk pembongkaran cetakan,
penyimpanan, pengangkutan dan pemasangan.
Dalam pelaksanaan pracetak diperlukan pekerja yang terampil dan
berpelangaman. Peningkatan SDM dilakukan melalui pelatihan dan sertifikasi formal
agar dapat selalu dipantau dan dibina oleh asosiasi yang bersangkutan, sehingga
mempunyai kompetensi dan menjaga kode etik sehingga akan selalu mampu
menghasilkan produk yang baik (Ikatan Ahli Pracetak dan Prategang Indonesia
(IAPPI)91, 2009)
Dalam sebuah bangunan, bagian yang bisa menggunakan beton pracetak
adalah panel dinding, elemen lantai maupun atap, balok, kolom dan lain sebagainya.
Untuk elemen lantai maupun atap dibuat menjadi banyak variasi disesuaikan dengan
kondisi seperti panjang bentang, beban yang ada, penampilan dan lain-lain.
Berikut adalah jenis elemen lantai dan atap yang sering digunakan dalam
sebuah bangunan:
1. Flat slab, biasanya memiliki tebal 10,16 cm, lebar 121,92 – 243,84 cm
dan panjang sampai 1097,28 cm.
2. Hollow plaks, bentuk ini digunakan untuk meringankan beban dan
mencapai bentang yang lebih panjang. Tebalnya berkisar antara 10,16 –
20,32, lebar 60,96 – 121,92 cm dan digunakan pada bentang atap 487,68
– 1036,32 cm dan pada bentang lantai 365,76 – 792,48 cm
9
Ikatan Ahli Pracetak dan Prategang Indonesia (IAPPI). 2009. “Materi dan Sertifikasi PengawasPembangunan
Rumah Susun yang Menggunakan Komponen dan Sistem Pracetak”.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
3. Double T, bentuk inilah yang paling banyak digunakan. Tebalnya 35,56
– 55,88 cm dan digunakan untuk bentang samapai 1828,8 cm.
4. Single T, biasanya digunakan untuk bentang sampai 3078 cm.
Dari beberapa jenis pelat pracetak diatas, flat slab adalah yang paling tepat
digunakan untuk bangunan ini. Salah satu jenis dari flat slab yaitu half slab precast
yang nantinya akan digunakan dalam metode perencanaan pelat pada bangunan
rusunawa UNAIR Surabaya dalam tugas akhir ini.
2.2 Pembebanan
Pembebanan yang dimaksud adalah beban-beban yang direncanakan bekerja
pada struktur gedung. Jenis-jenis yang direncanakan adalah:
1. Beban Mati
Beban mati adalah beban yang berasal dari berat sendiri semua bagian dari
gedung yang bersifat tetap, termasuk dinding dan sekat pemisah, kolom, balok,
lantai, atap, mesin dan peralatan yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari
gedung. (SNI 03-1726-200211pasal 3.1.2.3)
2. Beban Hidup
Beban hidup adalah beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan
gedung tersebut, baik akibat beban yang berasal dari orang maupun dari barang yang
1
Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan
Gedung”. BSN: Bandung. (SNI 03-1726-2002).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
dapat berpindah atau mesin dan peralatan serta komponen yang tidak merupakan
bagian yang tetap dari gedung. (SNI 03-1726-20021 pasal 3.1.2.2)
3. Beban Gempa
Sebagai salah satu gedung yang direncanakan terletak di zona gempa tinggi
yaitu zona 6, elemen struktur utama gedung dirancang dengan sistem rangka pemikul
momen khusus (SRPMK), sesuai dengan tata cara perencanaan ketahanan gempa
utuk bangunan gedung SNI 03-1726-200212 pasal 3.1(2(1))
Mengingat letak gedung yang berada pada zona gempa kuat, maka harus
diperhatikan disain struktur gedung tersebut guna menentukan metode analisis
struktur terhadap beban gempa. Struktur gedung ditetapkan sebagai struktur gedung
beraturan, apabila memenuhi ketentuan sebagai berikut123 :
− Tinggi struktur gedung diukur dari taraf penjepitan lateral tidak lebih dari 10
tingkat atau 40 meter.
− Denah struktur gedung adalah persegi panjang tanpa tonjolan dan kalaupun
mempunyai tonjolan, panjang tonjolan tersebut tidak lebih dari 25% dari
ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah tonjolan tersebut.
− Denah struktur gedung tidak menunjukkan coakan sudut dan kalaupun
mempunyai coakan sudut, panjang sisi coakan tersebut tidak lebih dari 15%
dari ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah sisi coakan tersebut.
1
Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung”.
BSN: Bandung. (SNI 03-1726-2002).
12
Nursandah, Arifien. 2008. “Rangkuman Kuliah Teknik Gempa”, Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
− Sistem struktur gedung memiliki lantai tingkat menerus, tanpa lubang atau
bukan yang luasnya lebih dari 50% luas seluruh lantai tingkat. Kalaupun ada
lantai tingkat dengan lubang atau bukaan seperti itu, jumlahnya tidak boleh
melebihi 20% dari jumlah lantai tingkat seluruhnya.
Dari beberapa ketentuan yang tertulis diatas, maka gedung RUSUNAWA
Mahasiswa Universitas Airlangga tersebut dapat dikatakan sebagai bangunan dengan
struktur beraturan, sehingga metode analisis yang digunakan adalah metode analisis
stastis.
2.3 Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus
Pengertian dari Sistem Rangka Pemikul Momen adalah suatu sistem ruang
dalam dimana komponen-komponen struktur dan join-joinya dapat menahan gayagaya yang bekerja melalui aksi lentur, geser dan aksial. Sistem Rangka Pemikul
Khusus Momen (SRPMK) dipakai untuk daerah dengan resiko gempa tinggi
(wilayah gempa 5 dan 6) (SNI 03-2847-2002)31.
Dalam sistem rangka semua beban lateral dan beban gravitasi dipikul oleh
balok dan diteruskan oleh kolom. Prinsip desain gedung tahan gempa adalah setiap
massa pada gedung mempunyai lokasi yang simetris. Prinsip desain tersebut
mempunyai implikasi yang sangat berarti pada keseluruhan bentuk gedung karena
penempatan mekanisme penahan beban lateral dan beban gravitasi sangat
dipengaruhi bentuk gedung. Struktur gedung yang simetris tidak mengalami gaya
3
Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung”. (SNI 032847-2002).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
torsi yang besar dari pada struktur gedung yang tidak simetris, sehingga jenis struktur
simetris lebih diharapkan untuk gedung tahan gempa.
2.4 Half Slab Precast
Pelat direncanakan menggunakan half slab precast karena dimensi dan
bentang pada jenis plat pracetak ini memungkinkan untuk digunakan dalam
memodiikasi gedung tersebut yaitu panjang 4,8 m dan lebar 3,9 m. Sebagai pelat satu
arah atau dua arah, direncanakan hanya menerima beban lentur saja, karena
berdasarkan SNI 03-2847-200231 pasal 15.1, dimana beban yang diperhitungkan
hanyalah beban gravitasi dan terbagi merata pada seluruh panel pelat. Beban hidup
tidak boleh melibihi dua kali beban mati.
2.4.1 Pembebanan yang Bekerja Pada Pelat
Pembebanan didasarkan pada Peraturan Pembebanan Indonesia untuk
Gedung tahun 198362 serta referensi lain yang mendukung. Untuk beban mati sesuai
dengan PPI table 2.1, untuk beban hidup sesuai deng PPI table 3.1 dan beban gempa
sesuai dengan SNI 03-1726-200213. Pembebanan pada perencanaan pelat dengan
sistem half slab precast harus mengikuti tahapan-tahapan sebagai berikut:
1
Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung”.
BSN: Bandung. (SNI 03-1726-2002).
3
Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung”. (SNI 032847-2002).
6
Departemen Pekerjaan Umum. “Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Bangunan Gedung”(PPIUG) 1983.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
a. Saat Pengangkatan
Pada saat pengangkatan dipegaruhi oleh beban mati dan impact factor
(faktor tumbukan). Impact factor harus diperhitungkan karena beton pracetak akan
mengalami:
-
Pengangkatan dari pabrik menuju tempat penyimpanan dengan menggunakan
mobil pengangkut.
-
Pengangkatan dari tempat penyimpanan menuju posisi akhir pada
pembangunan dengan menggunaka crane.
Tabel 2.1 Tabel Impact Factor Untuk Beton Pracetak
Sumber : PCI Design Handbook Precast and Prestressed Concrete, chapter 8-8151
-
Impact factor untuk pengangkatan = 1,5
-
Pembebanan terdiri dari berat sendiri pelat dikalikan impact factor.
b. Saat Pemasangan
Pembebanan terdiri berat sendiri beton bertulang.
c. Saat Pengecoran Tooping
Tambahan beban yang terjadi terdiri dari:
15
Widen, Helmuth, P.E. Chairperson. 2008. “Precast and Prestressed Concrete, PCI Design Handbook”.
Chicago.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
-
Beban mati yaitu berat sendiri beton bertulang untuk pelat tooping.
-
Beban hidup yaitu beban alat dan pekerja (PPI 1983:13)61
d. Saat komposit
1. Beban mati
-
Berat sendiri beton bertulang
-
Plafond dan rangka
-
Tegel dan spesi
-
Tembok batako
2. Beban hidup
2.4.2 Tahapan Perencanaan Pelat
Seluruh perhitungan perencanaan pelat sistem half slab precast didasarkan
pada SNI 03-2847-200232dan referensi lain yang mendukung serta dengan bantuan
program SAP133. Oleh karena berat total pelat pracetak diharuskan kurang dari
kapasitas angkat crane.
Perhitungan daya kontrol pelat sistem half slab precast melalui tahapan
sebagai berikut:
a. Saat pengangkatan
1. Kebutuhan tulangan lentur
Saat umur beton 3 hari, kemudian mencari:
3
Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung”. (SNI 032847-2002).
6
Departemen Pekerjaan Umum. “Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Bangunan Gedung”(PPIUG) 1983.
13
Pramono, Handi. 2007. “Desain Konstruksi Pelat dan Rangka Beton Bertulang dengan SAP 2000 Versi 9”.
Yogyakarta.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
fci'
=
kuat tekan beton saat berumur 3 hari
b
=
lebar pelat
h
=
tebal pelat pracetak (7cm)
d
=
h – decking – 0,5 øtulangan
W
=
berat sendiri beton bertulang x 1,2 x impact factor
Dari data yang telah diperoleh termasuk hasil perhitung SAP 2000131
kemudian dicari kebutuhan luas penampang tulangan saat pengangkatan untuk
menjadi perbandingan dalam pemilihan tulangan yang akan digunakan.
2. Tegangan di tumpuan
Pelat dimodelkan terletak di atas sendi-sendi yang sama letaknya dengan
titik angkat (looped strand). Adapun hasilnya pengambilan asumsi sendi sebagai titik
angkat karena saat pengangkatan pelat mengalami translasi arah x, arah y serta
mengalami rotasi arah z.
Adapun titik-titik pengangkatan pada pelat seperti yang disyaratkan PCI
Design Handbook Precast and Prestressed Concrete bab 5 halaman 8152, yaitu:
13
Pramono, Handi. 2007. “Desain Konstruksi Pelat dan Rangka Beton Bertulang dengan SAP 2000 Versi 9”.
Yogyakarta.
15
Widen, Helmuth, P.E. Chairperson. 2008. “Precast and Prestressed Concrete, PCI Design Handbook”.
Chicago.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
-
Empat titik angkat
0, 2
07
L
0,
58
6L
0 ,2
0,20 7 L
0,586 L
M
07
L
0,20 7 L
max
Gambar 2.1 Model Pengangkatan Pelat dengan Empat Titik Angkat
-
Delapan titik angkat
0,2
07
L
0 ,5
86
L
0,2
07
0,104 L
0,292 L
M
max
0,208 L
0,292 L
L
0,104 L
M
max
Gambar 2.2 : Model Pengangkatan Pelat dengan Delapan Titik Angkat
b. Saat pemasangan
Saat pemasangan, umur beton tiga hari dan ditumpu disisinya. Pelat
dimodelkan dengan tumpuan sendi di sekelilingnya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
c. Saat pengecoran tooping (umur beton pelat tiga hari)
Ketebalan tooping adalah lima centi meter, sehingga tebal pelat keseluruhan
menjadi 12 cm dan dimasukan dalam data define shell section pada SAP2000131 dan
hasil perhitungan SAP2000 diperolah Mu serta lendutan yang terjadi kemudian
dilanjutkan menghitung luas penampang tulangan saat pengecoran tooping untuk
menjadi perbandingan dalam pemilihan tulangan yang akan digunakan.
Pengambilan kuat tekan beton saat umur tiga hari pada saat pengangkatan,
pemasangan dan pengecoran tooping merupakan hasil dari penelitian PT. JHS
PRECAST CONCRETE INDUSTY bahwa saat umur tiga hari, beton telah memiliki
kekuatan untuk menahan beban-beban yang terjadi saat pengangkatan, pemasangan
dan pengecoran tooping. Nilai konversi untuk beton dijelaskan pada table 2.2
Table 2.2 Perbandingan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur Untuk Benda
Uji Silinder yang Dirawat di Labolatorium.
Umur Beton
3 hari
7 hari
14 hari
28 hari
Semen Portland tipe 1
0,46
0,7
0,88
1
Sumber: Laporan Praktikum Teknologi Beton
13
Pramono, Handi. 2007. “Desain Konstruksi Pelat dan Rangka Beton Bertulang dengan SAP 2000 Versi 9”.
Yogyakarta.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
d. Saat komposit
Pelat dimodelkan terjepit elastis di sisinya, dalam perhitungan kebutuhan
luas penampang saat komposit, pelat pracetak dan pelat tooping disatukan sehingga
tebal keseluruhan adalah 12 cm dan semua beban telah bekerja saat perencanaan ini.
Dari perhitungan masing-masing tahapan diatas, diperoleh nilai tertinggi
dari luas penampang dan menjadi acuan dipilihnya diameter tulangan dan jaraknya.
e. Kontrol Hasil Perhitungan
Setelah semua perhitungan selesai, perlu adanya kontrol untuk memastikan
hasil perencanaan sesuai dengan peraturan yang berlaku. Adapun beberapa kontrol
yang harus disertakan dalam perencanaan ini adalah sebagai berikut:
1. Lendutan Jangka Panjang
Pada komponen struktur beton bertulang, disamping terjadi lendutan
seketika juga akan mengalami lendutan yang timbul secara berangsur-angsur dalam
jangka waktu cukup lama.
Beban hidup tidak selalu bekerja di sepanjang waktu, sehingga yang
diperhitungkan hanya sebagai beban hidup yang dianggap sebagai beban menetap,
disamping beban mati yang memang bersifat permanen.
2. Geser beton Lama dengan Beton Baru
Dibutuhkan pengontrolan untuk pergeseran yang terjadi pada beton lama
(pelat pracetak) dan beton baru (pelat tooping). Hal ini dikarenakan umur kedua
beton tersebut berbeda saat penyatuan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
2.4.3 Tahapan Pelaksanaan Pelat 71
Setelah perencanaan pelat selesai, maka selanjutnya adalah pelaksanaan
pelat pracetak itu sendiri. Pembuatan pelat dengan sistem half slab precast, dibagi
dalam dua tahap yaitu tahap pertama pembuatan pelat pracetak dan tahap kedua
pembuatan pelat topping.
1. Pelat Pracetak
Dalam pelaksanaan pelat pracetak, terdapat tahapan-tahapan yang perlu
diperhatikan dan dipersiapkan, yaitu;
a. Persiapan Bekisting
Bekisting untuk pembuatan precast slab disebut loyang. Pemadatan tanah
diperlukan dalam pembuatan loyang untuk precast slab. Tanah harus benar-benar
padat dank eras. Di atas tanah tersebut dibuat rabatan, agar jika dipasang tegofilm
sebagai papan bekisting, precast slab tidak melendut.
b. Pemasangan Balok Melintang
Pada sisi-sisi rabatan tersebut dipasang balok 8/12 untuk meletakkan
tegofilm. Tegofilm dipaku pada balok tersebut.
c. Pembuatan Bekisting
Setelah tegofilm terpasang dengan baik, kemudian di atas tegofilm tersebut
dibuat bekisting-bekisting precast slab setebal 7 cm, sesuai dengan ukuran tebal
yang direncanakan. Bekisting-bekisting tersebut terbuat dari pelat besi atau dua lapis
balok kayu. Kayu pertama berukuran 3/5 dan kayu kedua berukuran 4/6.
7
Dita P. Putra, I Nyoman. 1996. “Studi Perbandingan Perencanaan Pelat Lantai dengan Metode Cast in Situ dan
Sistem Half Slab Precast Pada Gedung Sejahtera Garden Resort Apartment di Surabaya”. Malang.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pemasangan balok-balok
kayu pembentuk precast slab :
1. Pemasangan balok-balok kayu harus seteliti mungkin dan disesuaikan dengan
ukuran precast slab dalam perencanaan
2. Balok-balok tersebut harus dipasang dengan baik pada tegofilm agar tidak
lepas saat mobile crane mengangkat precast slab dari Loyang/ bekistingnya.
d. Pekerjaan Pembesian
Sebelum pembesian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan pengerjaan
pengukuran jarak-jarak tulangan. Hasil pengukuran disketsa pada bekisting dengan
kapur tulis. Pembesian tulangan tarik lapangan (bawah) ditanam pada beton pracetak.
Tahapan pembesian precast slab dilakukan sebagai berikut :
1. Pemasangan tulangan arah x dan arah y. pemotongan tulangan dilakukan di
lokasi pemotongan dengan menggunakan gunting blok sesuai dengan
ukuran-ukuran tulangan yang telah direncanakan.
2. Setiap persilangan tulangan diikat sekuat mungkin dengan kawat baja
(bendrat) agar posisi tulangan tetap pada tempatnya.
3. Dilakukan pemasangan jarak/penutup beton (decking) yang berupa blok
kecil beton. Jumlah decking minimal dua setiap meter persegi bekisting pelat
lantai. Bila diameter tulangan utama ≤ Ø 10 maka dianjurkan memakai
decking yang lebih banyak, misalkan :
-
Ø 8 – Ø 10 : 3 per m2 luas lantai
-
GEDUNG RUSUNAWA MAHASISWA UNAIR SURABAYA
MENGGUNAKAN PELAT PRACETAK
TUGAS AKHIR
Disusun oleh :
FATHUL MUJ IB RUSDI
09 5301 0007
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
J AWA TIMUR
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
MODIFIKASI STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG
GEDUNG RUSUNAWA MAHASISWA UNAIR SURABAYA
MENGGUNAKAN PELAT PRACETAK
Disusun oleh :
FATHUL MUJ IB RUSDI
09 5301 0007
Telah diuji, dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Tugas Akhir
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Univer sitas Pembangunan Nasional “Veteran” J awa Timur
Pembimbing :
1. PEMBIMBING UTAMA
Ir. I Made D. Astawa, MT.
NIP.19530919 198601 1 00 1
2. PEMBIMBING PENDAMPING
Ir. Wahyu Kartini, MT.
NPT. 3 6304 94 0031 1
Tim Penguji :
1. PENGUJ I I
Sumaidi, ST.
NPT. 3 7909 05 0204 1
2. PENGUJ I II
Ir. Ali Arifin, MT.
3. PENGUJ I III
Aniendhita RA., ST., MT.
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Univer sitas Pembangunan Nasional “Veteran” J awa Timur
Ir. Naniek Ratni J uliardi AR., M.Kes.
NIP. 19590729 198603 2 00 1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Dengan segenap puja dan puji syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT
yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul ‘Modifikasi Struktur Rangka Beton
Bertulang Gedung Rusunawa Mahasiswa UNAIR Surabaya Menggunakan Pelat
Pracetak’, yang merupakan suatu syarat bagi mahasiswa untuk memperoleh gelar
Sarjana (S1).
Dalam menyelasaikan Tugas Akhir ini penulis berusaha semaksimal
mungkin menerapkan ilmu yang penulis dapatkan di bangku perkuliahan dan bukubuku literatur yang sesuai dengan judul Tugas Akhir ini. Disamping itu penulis juga
menerapkan petunjuk-petunjuk yang diberikan oleh dosen pembimbing dan dosen
penguji. Namun
sebagai manusia biasa dengan keterbatasan yang ada, penulis
menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala
saran dan kritik yang bersifat membangun dari setiap pembaca akan penulis terima
demi kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Dengan tersusunya Tugas Akhir ini penulis tidak lupa mengucapkan terima
kasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberikan arahan,
bimbingan, dukungan, semangat serta berbagai macam bantuan baik berupa moral
maupun spiritual, terutama kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni Juliardi AR.,M.Kes. selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2. Bapak Ibnu Sholichin,ST., MT. selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
3. Ir. Made Dharma Astawa, MT. selaku Dosen pembimbing utama Tugas Akhir
yang telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moral selama
pengerjaan Tugas Akhir ini.
4. Ir. Wahyu Kartini, MT. selaku Dosen pembimbing pendamping Tugas Akhir
yang juga telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moral
selama pengerjaan Tugas Akhir ini.
5. Segenap Dosen dan Staf Program Studi Teknik Sipil Universitas Pembangunan
Nasional “Veteran” Jawa Timur.
6. Para Tim Dosen penguji yang telah membantu serta memberikan arahan,
sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan lebih baik.
7. Seluruh keluarga besar penulis khusunya Ayahanda Moch. Fadil, S. Pd., Ibunda
Hartatik, S.Pd. dan Achmad J. Rusdi yang telah banyak memberikan dukungan
lahir, batin, materil serta moral sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini dengan penuh semangat.
8. Para Sahabat khususnya Safitri, Sartika Sari Agustin, Afif Z. Taqwa, Islahul
Baqo Karyadi, Aji Wibowo, H. Mohammad Irsyad, Ardika Syefridiatha, Imam
Tohari dan teman-teman yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9. Segenap keluarga besar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Surabaya, Jum’at 13 Desember 2013
Penulis
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
ABSTRAK ……………………………………………………………… i
KATA PENGANTAR………………………………………………….
ii
DAFTAR ISI ……………………………………...…………………….
v
DAFTAR TABEL ……………………………….……………………..
viii
DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………. ix
BAB I
PENDAHULUAN ……………………………….….……….
1
1.1 Latar Belakang ………………………..………….……...………….. 1
1.2 Permasalahan……………………………..………………….………. 2
1.3 Maksud dan Tujuan………………..………….……………………... 2
1.4 Batasan Masalah…………………..……………………………….… 3
1.5 Lokasi Gedung……………..………………………………………..
3
BAB II
4
TINJ AUAN PUSTAKA…..…….………………………….
2.1 Definisi…………………..…………..………………………………
4
2.2 Pembebanan…………………………………………………………. 6
2.3 Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus……………………….……. 8
2.4 Half Slab Precast………………………………………………………. 9
2.4.1 Pembebanan yang Bekerja pada Pelat..………………………….
9
2.4.2 Tahapan Perencanaan Pelat……………………………………….. 11
2.4.3 Tahapan Pelaksanaan Pelat………………………………………... 16
2.5 Hubungan Balok-Kolom…………………………………………….. 28
BAB III
METODOLOGI…………………………………………..
30
3.1 Umum……………………….………………..……………………… 30
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3.2 Pengumpulan Data………………..…………………………..……... 30
3.3 Metode Perencanaan…………..………………………………..……. 31
3.3.1 Pembebanan……………………………………………………… 31
3.3.2 Half Slab Precast………………………………………………… 32
3.4 Tahap-Tahap Pekerjaan…………..……………………….………… 42
3.5 Diagram Alur……………………..…………………………………. 43
BAB IV
4.1
PERHITUNGAN…………………………………………..
45
Half Slab Precast…………………………………………………. 45
4.1.1 Perencanaan Dimensi Pelat……………………………………….. 45
4.1.2 Pembebanan Half Slab Precast..…………………………………. 50
4.1.3 Perhitungan dan Analisa Struktur…………………………………. 51
4.2
Pembebanan……………………………………………………….. 79
4.2.1 Perhitungan Beban pada Portal……………………………………. 80
4.2.2 Pembebanan Gempa………………………………………………. 94
4.3
Penulangan Balok…………………………………………………. 107
4.3.1 Balok B1………………………………………………………….. 107
4.3.2 Balok B2…………………………………………………………… 122
4.4
Penulangan Kolom ………………………………………………… 137
4.4.1 Penulangan Lentur…………………………………………………. 137
4.4.2 Penulangan Geser………………………………………………….. 140
4.4.3 Konsep Stong Column Weak Beam………………………………... 140
4.5
Hubungan Balok-Kolom…………………………………………… 144
4.5.1 Perencanaan Hubungan Balok-Kolom Interior……………………. 144
4.5.2 Perencanaan Hubungan Balok-Kolom Exterior…………………….148
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………. 153
5.1
Kesimpulan………………………………………………………… 153
5.2
Saran ………………………………………………………………..155
DAFTAR PUSTAKA
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel Impact Factor Untuk Beton Pracetak……………………. 10
Tabel 2.1 Perbandingan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur untuk Beda
Uji Silinder yang Dirawat di Labolatorium …….…………….. 14
Table 4.1 Kebutuhan Luas Tulangan Pelat (As) Dalam Perencanaan Half Slab
Precast ………………………………………………………… 74
Tabel 4.2 Tributary Pelat Atap…………………………………………… 85
Tabel 4.3 Tributary Pelat Lantai………………………………………… 93
Tabel 4.4 Periode Alami Struktur dengan Aplikasi ETABS……………… 97
Tabel 4.5 Distribusi Beban Gempa Dengan V = 3013.26 KN…………… 100
Tabel 4.6 Tabel Perhitungan Eksentrisitas Rencana ed Pada Arah x……… 102
Tabel 4.7 Tabel Perhitungan Eksentrisitas Rencana ed Pada Arah y…….. 102
Tabel 4.8 Tabel Perhitungan Eksentrisitas Rencana ed Pada Arah x…….. 103
Tabel 4.9 Tabel Perhitungan Eksentrisitas Rencana ed Pada Arah y…….. 103
Tabel 4.10 Tabel Analisa Δ s terhadap arah x……………………………. 105
Tabel 4.11 Tabel Analisa Δ s Terhadap Arah y…………………………… 105
Tabel 4.12 Tabel Analisa Δ m Terhadap Arah x…………………………. 106
Tabel 4.13 Tabel Analisa Δ m Terhadap Arah y………………………….. 106
Tabel 4.14 Tabel Perhitungan Penulangan Lentur, Geser dan Torsi Balok.. 136
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Lokasi Gedung Rusunawa Mahasiswa UNAIR Surabaya …. 3
Gambar 2.1 Model Pengangkatan Pelat dengan Empat Titik Angkat …….. 13
Gambar 2.2 Model Pengangkatan Pelat dengan Delapan Titik Angkat …. 13
Gambar 2.3 Pembesian pada Precast Slab………………………………… 18
Gambar 2.4 Pengecoran pada Precast Slab…………………………………21
Gambar 2.5 Penyimpanan Precast Slab…………………………………….22
Gambar 2.6 Mobile Crane…………………………………………………. 24
Gambar 2.7 Proses Pemasangan Precast Slab…………………………… 24
Gambar 2.8 Pembesian Pelat Tooping……………………………………. 26
Gambar 2.9 Hubungan Balok-kolom……………………………………… 29
Gambar 3.1 Model Pengangkatan Pelat dengan Delapan Titik Angkat …. 36
Gambar 3.2 Detail Looped Strand ……………………………………….. 37
Gambar 3.3 Looped Strand Delapan Titik Angkat……………………….. 37
Gambar 3.4 Diagram Alur Pelat Pracetak………………………………… 43
Gambar 3.5 Diagram Alur Hubungan Balok-Kolom…………………….. 44
Gambar 4.1 Denah Pelat…………………………………………………. 45
Gambar 4.2 Lebar Efektif Flen Balok Tengah…………………………… 46
Gambar 4.3 Lebar Efektif Flen Balok Tengah…………………………… 48
Gambar 4.4 Dimensi Pelat Pracetak……………………………………… 51
Gambar 4.5 Dimensi Pelat Pracetak Saat Pengangkatan…………………. 52
Gambar 4.6 Jarak Titik Angkat Pelat dan Pembaginya…………………… 61
Gambar 4.7 Dimensi Pelat……………………………………………….. 75
Gambar 4.8 Denah Tributary Pelat Atap………………………………….. 80
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 4.9 Denah Tributary Pelat Lantai……………………………….. 86
Gambar 4.10 Peta Wilayah Gempa………………………………………. 96
Gambar 4.11 Periode Alami Struktur dengan Aplikasi ETABS…………. 98
Gambar 4.12 Respon Spektrum Gempa Rencana………………………… 99
Gambar 4.13 Penyaluran Gaya Gempa pada Portal……………………… 101
Gambar 4.14 Reaksi Perletakan dan Momen Maksimum pada Balok B1.... 113
Gambar 4.15 Reaksi Perletakan Minimum dan Momen pada Balok B1...... 115
Gambar 4.16 Detail Portal Balok B1……………………………………… 120
Gambar 4.17 Momen Balok B1 Saat Pemasangan Pelat………………….. 121
Gambar 4.18 Reaksi Perletakan dan Momen Maksimum pada Balok B2.... 128
Gambar 4.19 Reaksi Perletakan dan Momen Maksimum Balok Balkon.... 130
Gambar 4.20 Detail Portal Balok B2………………………………………. 135
Gambar 4.21 Momen Balok B2 Saat Pemasangan Pelat………………… 135
Gambar 4.22 Diagram Interaksi F400-35-0,8-4…………………………… 138
Gambar 4.23 Tulangan Kolom Menggunakan Aplikasi spColumn……….. 139
Gambar 4.24 Kuat Rencana Diagram Interaksi…………………………… 143
Gambar 4.25 Tipe Joint Dalam Struktur Rangka Interior………………… 144
Gambar 4.26 Detail Hubungan Balok-Kolom Interior……………………. 148
Gambar 4.27 Tipe Joint Dalam Struktur Rangka Exterior………………… 148
Gambar 4.28 Detail Hubungan Balok-Kolom Exterior……………………. 152
x
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
MODIFIKASI STRUKTUR RANGKA BETON BERTULANG
GEDUNG RUSUNAWA MAHASISWA UNAIR SURABAYA
MENGGUNAKAN PELAT PRACETAK
Oleh :
FATHUL MUJ IB RUSDI
09 5301 0007
ABSTRAK
Beton pracetak adalah komponen beton yang tidak dicor dilokasi, pengecoran atau
pembuatan beton pracetak biasanya dilakukan di pabrik. Kelebihan beton pracetak
adalah lebih efektif untuk kawasan yang padat bangunan dibanding dengan struktur
cast in place. Dalam pelaksanaannya beton pracetak dibagi menjadi 3 (tiga) tahapan,
yaitu tahap pembuatan, tahap pengangkatan dan tahap pemasangan.
Rumah Susun Sederhana Sewa Universtas Airlangga Surabaya yang dibangun lima
lantai, nantinya akan dimodifikasi menjadi enam lantai dan menggunakan pelat
pracetak yang direncanakan menggunaka metode half slab precast, karena dimensi
dan bentang bangunan yang ada sesuai dengan metode pelat pracetak ini.
Data-data yang telah diperoleh nantinya akan digunakan untuk perencanaan
modifikasi gedung tersebut menggunakan sistem half slab precast, diantaranya
perhitungan pembebanan pelat saat pengangkatan, pemasangan, tooping dan
komposit, serta perhitungan penulangan pelat, kontrol tegangan, sambungan elemen
half slab precast dengan tooping. Hubungan balok-kolom juga akan diperhitungkan
sesuai SRPMK. Program SAP 2000 dan ETABS akan digunakan untuk menganalisa
struktur yang akan direncanakan sedangkan perhitungan struktur seluruhnya
berdasarkan peraturan standar yang berlaku terutama SNI 03 – 2847 – 2002.
Setelah dilakukannya perencanaan ulang dari bangunan tersebut, diperoleh tebal total
pelat 12 cm dengan 7 cm tebal half slab precast dan 5 cm tebal pelat tooping.
Tulangan half slab precast Ø10-150 untuk masing-masing tulangan arah x dengan
As = 523 mm2 dan Ø10-200 untuk masing-masing tulangan arah y dengan As =
392,7 mm2. Pelat tooping menggunakan tulangan Ø8-200 dan titik angkat yang
digunakan berjumlah delapan buah dengan tulangan Ø10. Sedangkan untuk balok B1
20/43 digunakan tulangan 4D19 dan 2D19 untuk tumpuan, 4D19 dan 2D19 untuk
lapangan dan Ø10-150 untuk tulangan geser serta 2D19 untuk tulangan torsi di sisi
kiri dan kanan balok. Balok B2 25/43 digunakan tulangan 6D22 dan 3D22 untuk
tumpuan, 5D22 dan 3D22 untuk lapangan dan Ø10-100 untuk tulangan geser serta
2D19 untuk tulangan torsi di sisi kiri dan kanan balok. Kolom menggunakan
tulangan 16D22 dengan sengkang Ø12-100. Tulangan geser pada Hubungan Balok
Kolom digunakan 4Ø12-75.
Kata kunci: half slab precast, tooping, balok, kolom, HBK.
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gedung Rumah Susun Sederhana Sewa (RUSUNAWA) Mahasiswa
Universitas Airlangga Surabaya adalah gedung yang memiliki panjang 59,7 m, lebar
16,8 m dan tinggi 17,7 m. Berfungsi untuk tempat tinggal mahasiswa dan memiliki
lima lantai yang dibangun menggunakan cara cor ditempat (cast in place) pada
pekerjaan balok, kolom dan pelat. Dalam tugas akhir ini penulis akan membuat
perencanaan struktur dengan objek gedung tersebut dan dimodifikasi menjadi enam
lantai dengan daerah zona gempa kuat menggunakan pelat pracetak.
Beton pracetak adalah beton (elemen struktur) yang dibuat di pabrik
kemudian dipasang di lapangan. Hal tersebut dilakukan karena beton pracetak lebih
efektif dan hemat biaya karena waktu pengerjaan yang lebih singkat. Salah satu
elemen struktur yang biasanya diganti menggunakan beton pracetak adalah pelat
lantai maupun atap. Dari beberapa jenis pelat pracetak yang ada, half slab precast
yaitu metode penggabungan antara beton pracetak dan cor di tempat, adalah metode
yang paling sesuai pada gedung tersebut. Hal ini didasarkan dari kebutuhan bentang
serta ketebalan pelat yang nantinya akan digunakan.
Perencanaan half slab precast berbeda dengan perencanaan pelat dengan
sistem cor ditempat. Selain merencanakan dimensi dan tulangan yang diperlukan,
perlu adanya perencanaan saat pengangkatan, pemasangan, tooping dan komposit.
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
Setelah merencanakan pelat pracetak tersebut, perlu pula direncanakan hubungan
balok kolom mengingat gedung tersebut berada di daerah zona gempa kuat.
1.2 Per masalahan
Berdasarkan latar belakang tersebut diatas, maka timbul permasalahan
tentang bagaimana merencanakan struktur gedung dengan menggunakan beton
pracetak. Dalam hal ini meliputi:
1. Bagaimana merencanakan struktur pelat pracetak menggunakan metode
half slab precast.
2. Bagaimana
merencanakan
pembebanannya
saat
pengangkatan,
pemasangan, tooping dan komposit.
3. Bagaimana mendesain hubungan balok kolom beton bertulang yang
mampu menahan gaya gempa lateral dan gaya gravitasi yang bekerja pada
gedung jika menggunakan pelat pracetak.
1.3 Maksud dan Tujuan
1. Mengetahui cara merencanakan struktur pelat pracetak menggunakan
metode half slab precast.
2. Mengetahui
cara
merencanakan
pembebanan
saat
pengangkatan,
pemasangan, tooping dan komposit.
3. Mengetahui cara mendesain hubungan balok kolom beton bertulang yang
mampu menahan gaya gempa lateral dan gaya gravitasi yang bekerja pada
gedung jika menggunakan pelat pracetak.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.4 Batasan Masalah
1. Perencanaan ini tidak meninjau analisa biaya dan manajemen konstruksi
dalam menyelesaikan pekerjaan proyek serta segi arsitekturalnya.
2. Tidak merencanakan pondasi, tangga dan penutup atap.
3. Jenis pracetak yang digunakan dalam perencanaan pelat adalah half slab
precast.
1.5 Lokasi Gedung
Lokasi gedung
: Jl. Kampus Unair Surabaya
Gambar 1.1 Lokasi Gedung Rusunawa Mahasiswa Universitas Airlangga
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1 Definisi
Sistem pabrikasi dalam pembuatan struktur beton bertulang dikenal dengan
sistem pracetak. Berikut adalah perbedaan antara beton cor di tempat dengan beton
pracetak71 :
a. Beton cor di tempat.
-
Waktu pelaksanaan relatif lama karena harus menunggu waktu beton
mengeras.
-
Bekisting dan schafolding yang dibutuhkan banyak
-
Waktu pengecoran sangat bergantung kepada cuaca dan jumlah pekerja yang
dibutuhkan banyak.
-
Sambungan antar struktur langsung menyatu sejak awal pengecoran.
b. Beton Pracetak
-
Waktu pelaksanaan di lapangan dapat dipersingkat.
-
Kontrol terhadap mutu bahan mudah dilakukan, karena akan langsung
terlihat.
-
Memerlukan alat berat.
-
Schafolding maupun pekerja yang dibutuhkan lebih sedikit.
-
Untuk sambungan antar elemen struktur bisa menggunakan sambungan
basah, sambungan mekanik dan sambungan las ataupun kombinasi.
7
Dita P. Putra, I Nyoman. 1996. “Studi Perbandingan Perencanaan Pelat Lantai dengan Metode Cast in Situ
dan Sistem Half Slab Precast Pada Gedung Sejahtera Garden Resort Apartment di Surabaya”. Malang.
4
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
SNI 03-2847-2002 menjelaskan perencanaan struktur beton pracetak harus
mempertimbangkan semua kondisi pembebanan dan kekangan deformasi mulai dari
saat pabrikasi awal, hingga selesainya struktur, termasuk pembongkaran cetakan,
penyimpanan, pengangkutan dan pemasangan.
Dalam pelaksanaan pracetak diperlukan pekerja yang terampil dan
berpelangaman. Peningkatan SDM dilakukan melalui pelatihan dan sertifikasi formal
agar dapat selalu dipantau dan dibina oleh asosiasi yang bersangkutan, sehingga
mempunyai kompetensi dan menjaga kode etik sehingga akan selalu mampu
menghasilkan produk yang baik (Ikatan Ahli Pracetak dan Prategang Indonesia
(IAPPI)91, 2009)
Dalam sebuah bangunan, bagian yang bisa menggunakan beton pracetak
adalah panel dinding, elemen lantai maupun atap, balok, kolom dan lain sebagainya.
Untuk elemen lantai maupun atap dibuat menjadi banyak variasi disesuaikan dengan
kondisi seperti panjang bentang, beban yang ada, penampilan dan lain-lain.
Berikut adalah jenis elemen lantai dan atap yang sering digunakan dalam
sebuah bangunan:
1. Flat slab, biasanya memiliki tebal 10,16 cm, lebar 121,92 – 243,84 cm
dan panjang sampai 1097,28 cm.
2. Hollow plaks, bentuk ini digunakan untuk meringankan beban dan
mencapai bentang yang lebih panjang. Tebalnya berkisar antara 10,16 –
20,32, lebar 60,96 – 121,92 cm dan digunakan pada bentang atap 487,68
– 1036,32 cm dan pada bentang lantai 365,76 – 792,48 cm
9
Ikatan Ahli Pracetak dan Prategang Indonesia (IAPPI). 2009. “Materi dan Sertifikasi PengawasPembangunan
Rumah Susun yang Menggunakan Komponen dan Sistem Pracetak”.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
3. Double T, bentuk inilah yang paling banyak digunakan. Tebalnya 35,56
– 55,88 cm dan digunakan untuk bentang samapai 1828,8 cm.
4. Single T, biasanya digunakan untuk bentang sampai 3078 cm.
Dari beberapa jenis pelat pracetak diatas, flat slab adalah yang paling tepat
digunakan untuk bangunan ini. Salah satu jenis dari flat slab yaitu half slab precast
yang nantinya akan digunakan dalam metode perencanaan pelat pada bangunan
rusunawa UNAIR Surabaya dalam tugas akhir ini.
2.2 Pembebanan
Pembebanan yang dimaksud adalah beban-beban yang direncanakan bekerja
pada struktur gedung. Jenis-jenis yang direncanakan adalah:
1. Beban Mati
Beban mati adalah beban yang berasal dari berat sendiri semua bagian dari
gedung yang bersifat tetap, termasuk dinding dan sekat pemisah, kolom, balok,
lantai, atap, mesin dan peralatan yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari
gedung. (SNI 03-1726-200211pasal 3.1.2.3)
2. Beban Hidup
Beban hidup adalah beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan
gedung tersebut, baik akibat beban yang berasal dari orang maupun dari barang yang
1
Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan
Gedung”. BSN: Bandung. (SNI 03-1726-2002).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
dapat berpindah atau mesin dan peralatan serta komponen yang tidak merupakan
bagian yang tetap dari gedung. (SNI 03-1726-20021 pasal 3.1.2.2)
3. Beban Gempa
Sebagai salah satu gedung yang direncanakan terletak di zona gempa tinggi
yaitu zona 6, elemen struktur utama gedung dirancang dengan sistem rangka pemikul
momen khusus (SRPMK), sesuai dengan tata cara perencanaan ketahanan gempa
utuk bangunan gedung SNI 03-1726-200212 pasal 3.1(2(1))
Mengingat letak gedung yang berada pada zona gempa kuat, maka harus
diperhatikan disain struktur gedung tersebut guna menentukan metode analisis
struktur terhadap beban gempa. Struktur gedung ditetapkan sebagai struktur gedung
beraturan, apabila memenuhi ketentuan sebagai berikut123 :
− Tinggi struktur gedung diukur dari taraf penjepitan lateral tidak lebih dari 10
tingkat atau 40 meter.
− Denah struktur gedung adalah persegi panjang tanpa tonjolan dan kalaupun
mempunyai tonjolan, panjang tonjolan tersebut tidak lebih dari 25% dari
ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah tonjolan tersebut.
− Denah struktur gedung tidak menunjukkan coakan sudut dan kalaupun
mempunyai coakan sudut, panjang sisi coakan tersebut tidak lebih dari 15%
dari ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah sisi coakan tersebut.
1
Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung”.
BSN: Bandung. (SNI 03-1726-2002).
12
Nursandah, Arifien. 2008. “Rangkuman Kuliah Teknik Gempa”, Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
− Sistem struktur gedung memiliki lantai tingkat menerus, tanpa lubang atau
bukan yang luasnya lebih dari 50% luas seluruh lantai tingkat. Kalaupun ada
lantai tingkat dengan lubang atau bukaan seperti itu, jumlahnya tidak boleh
melebihi 20% dari jumlah lantai tingkat seluruhnya.
Dari beberapa ketentuan yang tertulis diatas, maka gedung RUSUNAWA
Mahasiswa Universitas Airlangga tersebut dapat dikatakan sebagai bangunan dengan
struktur beraturan, sehingga metode analisis yang digunakan adalah metode analisis
stastis.
2.3 Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus
Pengertian dari Sistem Rangka Pemikul Momen adalah suatu sistem ruang
dalam dimana komponen-komponen struktur dan join-joinya dapat menahan gayagaya yang bekerja melalui aksi lentur, geser dan aksial. Sistem Rangka Pemikul
Khusus Momen (SRPMK) dipakai untuk daerah dengan resiko gempa tinggi
(wilayah gempa 5 dan 6) (SNI 03-2847-2002)31.
Dalam sistem rangka semua beban lateral dan beban gravitasi dipikul oleh
balok dan diteruskan oleh kolom. Prinsip desain gedung tahan gempa adalah setiap
massa pada gedung mempunyai lokasi yang simetris. Prinsip desain tersebut
mempunyai implikasi yang sangat berarti pada keseluruhan bentuk gedung karena
penempatan mekanisme penahan beban lateral dan beban gravitasi sangat
dipengaruhi bentuk gedung. Struktur gedung yang simetris tidak mengalami gaya
3
Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung”. (SNI 032847-2002).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
torsi yang besar dari pada struktur gedung yang tidak simetris, sehingga jenis struktur
simetris lebih diharapkan untuk gedung tahan gempa.
2.4 Half Slab Precast
Pelat direncanakan menggunakan half slab precast karena dimensi dan
bentang pada jenis plat pracetak ini memungkinkan untuk digunakan dalam
memodiikasi gedung tersebut yaitu panjang 4,8 m dan lebar 3,9 m. Sebagai pelat satu
arah atau dua arah, direncanakan hanya menerima beban lentur saja, karena
berdasarkan SNI 03-2847-200231 pasal 15.1, dimana beban yang diperhitungkan
hanyalah beban gravitasi dan terbagi merata pada seluruh panel pelat. Beban hidup
tidak boleh melibihi dua kali beban mati.
2.4.1 Pembebanan yang Bekerja Pada Pelat
Pembebanan didasarkan pada Peraturan Pembebanan Indonesia untuk
Gedung tahun 198362 serta referensi lain yang mendukung. Untuk beban mati sesuai
dengan PPI table 2.1, untuk beban hidup sesuai deng PPI table 3.1 dan beban gempa
sesuai dengan SNI 03-1726-200213. Pembebanan pada perencanaan pelat dengan
sistem half slab precast harus mengikuti tahapan-tahapan sebagai berikut:
1
Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung”.
BSN: Bandung. (SNI 03-1726-2002).
3
Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung”. (SNI 032847-2002).
6
Departemen Pekerjaan Umum. “Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Bangunan Gedung”(PPIUG) 1983.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
a. Saat Pengangkatan
Pada saat pengangkatan dipegaruhi oleh beban mati dan impact factor
(faktor tumbukan). Impact factor harus diperhitungkan karena beton pracetak akan
mengalami:
-
Pengangkatan dari pabrik menuju tempat penyimpanan dengan menggunakan
mobil pengangkut.
-
Pengangkatan dari tempat penyimpanan menuju posisi akhir pada
pembangunan dengan menggunaka crane.
Tabel 2.1 Tabel Impact Factor Untuk Beton Pracetak
Sumber : PCI Design Handbook Precast and Prestressed Concrete, chapter 8-8151
-
Impact factor untuk pengangkatan = 1,5
-
Pembebanan terdiri dari berat sendiri pelat dikalikan impact factor.
b. Saat Pemasangan
Pembebanan terdiri berat sendiri beton bertulang.
c. Saat Pengecoran Tooping
Tambahan beban yang terjadi terdiri dari:
15
Widen, Helmuth, P.E. Chairperson. 2008. “Precast and Prestressed Concrete, PCI Design Handbook”.
Chicago.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
-
Beban mati yaitu berat sendiri beton bertulang untuk pelat tooping.
-
Beban hidup yaitu beban alat dan pekerja (PPI 1983:13)61
d. Saat komposit
1. Beban mati
-
Berat sendiri beton bertulang
-
Plafond dan rangka
-
Tegel dan spesi
-
Tembok batako
2. Beban hidup
2.4.2 Tahapan Perencanaan Pelat
Seluruh perhitungan perencanaan pelat sistem half slab precast didasarkan
pada SNI 03-2847-200232dan referensi lain yang mendukung serta dengan bantuan
program SAP133. Oleh karena berat total pelat pracetak diharuskan kurang dari
kapasitas angkat crane.
Perhitungan daya kontrol pelat sistem half slab precast melalui tahapan
sebagai berikut:
a. Saat pengangkatan
1. Kebutuhan tulangan lentur
Saat umur beton 3 hari, kemudian mencari:
3
Badan Standardisasi Nasional. “Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung”. (SNI 032847-2002).
6
Departemen Pekerjaan Umum. “Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Bangunan Gedung”(PPIUG) 1983.
13
Pramono, Handi. 2007. “Desain Konstruksi Pelat dan Rangka Beton Bertulang dengan SAP 2000 Versi 9”.
Yogyakarta.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
fci'
=
kuat tekan beton saat berumur 3 hari
b
=
lebar pelat
h
=
tebal pelat pracetak (7cm)
d
=
h – decking – 0,5 øtulangan
W
=
berat sendiri beton bertulang x 1,2 x impact factor
Dari data yang telah diperoleh termasuk hasil perhitung SAP 2000131
kemudian dicari kebutuhan luas penampang tulangan saat pengangkatan untuk
menjadi perbandingan dalam pemilihan tulangan yang akan digunakan.
2. Tegangan di tumpuan
Pelat dimodelkan terletak di atas sendi-sendi yang sama letaknya dengan
titik angkat (looped strand). Adapun hasilnya pengambilan asumsi sendi sebagai titik
angkat karena saat pengangkatan pelat mengalami translasi arah x, arah y serta
mengalami rotasi arah z.
Adapun titik-titik pengangkatan pada pelat seperti yang disyaratkan PCI
Design Handbook Precast and Prestressed Concrete bab 5 halaman 8152, yaitu:
13
Pramono, Handi. 2007. “Desain Konstruksi Pelat dan Rangka Beton Bertulang dengan SAP 2000 Versi 9”.
Yogyakarta.
15
Widen, Helmuth, P.E. Chairperson. 2008. “Precast and Prestressed Concrete, PCI Design Handbook”.
Chicago.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
-
Empat titik angkat
0, 2
07
L
0,
58
6L
0 ,2
0,20 7 L
0,586 L
M
07
L
0,20 7 L
max
Gambar 2.1 Model Pengangkatan Pelat dengan Empat Titik Angkat
-
Delapan titik angkat
0,2
07
L
0 ,5
86
L
0,2
07
0,104 L
0,292 L
M
max
0,208 L
0,292 L
L
0,104 L
M
max
Gambar 2.2 : Model Pengangkatan Pelat dengan Delapan Titik Angkat
b. Saat pemasangan
Saat pemasangan, umur beton tiga hari dan ditumpu disisinya. Pelat
dimodelkan dengan tumpuan sendi di sekelilingnya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
c. Saat pengecoran tooping (umur beton pelat tiga hari)
Ketebalan tooping adalah lima centi meter, sehingga tebal pelat keseluruhan
menjadi 12 cm dan dimasukan dalam data define shell section pada SAP2000131 dan
hasil perhitungan SAP2000 diperolah Mu serta lendutan yang terjadi kemudian
dilanjutkan menghitung luas penampang tulangan saat pengecoran tooping untuk
menjadi perbandingan dalam pemilihan tulangan yang akan digunakan.
Pengambilan kuat tekan beton saat umur tiga hari pada saat pengangkatan,
pemasangan dan pengecoran tooping merupakan hasil dari penelitian PT. JHS
PRECAST CONCRETE INDUSTY bahwa saat umur tiga hari, beton telah memiliki
kekuatan untuk menahan beban-beban yang terjadi saat pengangkatan, pemasangan
dan pengecoran tooping. Nilai konversi untuk beton dijelaskan pada table 2.2
Table 2.2 Perbandingan Kuat Tekan Beton pada Berbagai Umur Untuk Benda
Uji Silinder yang Dirawat di Labolatorium.
Umur Beton
3 hari
7 hari
14 hari
28 hari
Semen Portland tipe 1
0,46
0,7
0,88
1
Sumber: Laporan Praktikum Teknologi Beton
13
Pramono, Handi. 2007. “Desain Konstruksi Pelat dan Rangka Beton Bertulang dengan SAP 2000 Versi 9”.
Yogyakarta.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
d. Saat komposit
Pelat dimodelkan terjepit elastis di sisinya, dalam perhitungan kebutuhan
luas penampang saat komposit, pelat pracetak dan pelat tooping disatukan sehingga
tebal keseluruhan adalah 12 cm dan semua beban telah bekerja saat perencanaan ini.
Dari perhitungan masing-masing tahapan diatas, diperoleh nilai tertinggi
dari luas penampang dan menjadi acuan dipilihnya diameter tulangan dan jaraknya.
e. Kontrol Hasil Perhitungan
Setelah semua perhitungan selesai, perlu adanya kontrol untuk memastikan
hasil perencanaan sesuai dengan peraturan yang berlaku. Adapun beberapa kontrol
yang harus disertakan dalam perencanaan ini adalah sebagai berikut:
1. Lendutan Jangka Panjang
Pada komponen struktur beton bertulang, disamping terjadi lendutan
seketika juga akan mengalami lendutan yang timbul secara berangsur-angsur dalam
jangka waktu cukup lama.
Beban hidup tidak selalu bekerja di sepanjang waktu, sehingga yang
diperhitungkan hanya sebagai beban hidup yang dianggap sebagai beban menetap,
disamping beban mati yang memang bersifat permanen.
2. Geser beton Lama dengan Beton Baru
Dibutuhkan pengontrolan untuk pergeseran yang terjadi pada beton lama
(pelat pracetak) dan beton baru (pelat tooping). Hal ini dikarenakan umur kedua
beton tersebut berbeda saat penyatuan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
2.4.3 Tahapan Pelaksanaan Pelat 71
Setelah perencanaan pelat selesai, maka selanjutnya adalah pelaksanaan
pelat pracetak itu sendiri. Pembuatan pelat dengan sistem half slab precast, dibagi
dalam dua tahap yaitu tahap pertama pembuatan pelat pracetak dan tahap kedua
pembuatan pelat topping.
1. Pelat Pracetak
Dalam pelaksanaan pelat pracetak, terdapat tahapan-tahapan yang perlu
diperhatikan dan dipersiapkan, yaitu;
a. Persiapan Bekisting
Bekisting untuk pembuatan precast slab disebut loyang. Pemadatan tanah
diperlukan dalam pembuatan loyang untuk precast slab. Tanah harus benar-benar
padat dank eras. Di atas tanah tersebut dibuat rabatan, agar jika dipasang tegofilm
sebagai papan bekisting, precast slab tidak melendut.
b. Pemasangan Balok Melintang
Pada sisi-sisi rabatan tersebut dipasang balok 8/12 untuk meletakkan
tegofilm. Tegofilm dipaku pada balok tersebut.
c. Pembuatan Bekisting
Setelah tegofilm terpasang dengan baik, kemudian di atas tegofilm tersebut
dibuat bekisting-bekisting precast slab setebal 7 cm, sesuai dengan ukuran tebal
yang direncanakan. Bekisting-bekisting tersebut terbuat dari pelat besi atau dua lapis
balok kayu. Kayu pertama berukuran 3/5 dan kayu kedua berukuran 4/6.
7
Dita P. Putra, I Nyoman. 1996. “Studi Perbandingan Perencanaan Pelat Lantai dengan Metode Cast in Situ dan
Sistem Half Slab Precast Pada Gedung Sejahtera Garden Resort Apartment di Surabaya”. Malang.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pemasangan balok-balok
kayu pembentuk precast slab :
1. Pemasangan balok-balok kayu harus seteliti mungkin dan disesuaikan dengan
ukuran precast slab dalam perencanaan
2. Balok-balok tersebut harus dipasang dengan baik pada tegofilm agar tidak
lepas saat mobile crane mengangkat precast slab dari Loyang/ bekistingnya.
d. Pekerjaan Pembesian
Sebelum pembesian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan pengerjaan
pengukuran jarak-jarak tulangan. Hasil pengukuran disketsa pada bekisting dengan
kapur tulis. Pembesian tulangan tarik lapangan (bawah) ditanam pada beton pracetak.
Tahapan pembesian precast slab dilakukan sebagai berikut :
1. Pemasangan tulangan arah x dan arah y. pemotongan tulangan dilakukan di
lokasi pemotongan dengan menggunakan gunting blok sesuai dengan
ukuran-ukuran tulangan yang telah direncanakan.
2. Setiap persilangan tulangan diikat sekuat mungkin dengan kawat baja
(bendrat) agar posisi tulangan tetap pada tempatnya.
3. Dilakukan pemasangan jarak/penutup beton (decking) yang berupa blok
kecil beton. Jumlah decking minimal dua setiap meter persegi bekisting pelat
lantai. Bila diameter tulangan utama ≤ Ø 10 maka dianjurkan memakai
decking yang lebih banyak, misalkan :
-
Ø 8 – Ø 10 : 3 per m2 luas lantai
-