MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT ROYAL SURABAYA MENGGUNAKAN BALOK PRATEKAN

Transkripsi

1 HALAMAN JUDUL MAKALAH TUGAS AKHIR MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT ROYAL SURABAYA MENGGUNAKAN BALOK PRATEKAN DADANG PRAMONO NRP Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka. Dr. Techn. Pujo Aji, ST.,MT JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 011

2 ABSTRAK Latar belakang dibangunnya Gedung Rumah Sakit Royal ini adalah didasarkan pada keperluan akan kurangnya fasilitas kesehatan di daerah Rungkut Industri. Rumah Sakit Royal Surabaya ini memang sangat perlu untuk didirikan di daerah sekitar Rungkut Industri, karena akses yang cukup jauh dari rumah sakit terdekat. Awalnya dalam pembangunan gedung rumah sakit tersebut konstruksinya menggunakan beton bertulang konvensional, maka sebagai bahan studi, perencanaan dilakukan memodifikasi terhadap struktur atap gedung serta lantai gedung. Gedung rumah sakit ini memiliki 3 lantai, yang selanjutnya akan dimodifikasi menjadi 11 lantai dengan struktur atap menggunakan balok pratekan karena pada lantai 10 akan digunakan sebagai ruangan Multifunction Hall/pertemuan serta sebagai tempat ruang penyimpan/ gudang sehingga didapatkan ruangan luas tanpa kolom mengingat panjang bentangnya berjarak 18 m. Modifikasi menggunakan beton pratekan merupakan salah satu teknologi struktur yang dikembangkan dan sering digunakan untuk pembangungan gedung bertingkat yang memiliki bentang panjang bebas kolom. Perancangan struktur atap Gedung Rumah Sakit Royal Surabaya dengan beton pratekan ini, merupakan salah satu aplikasi penggunaan beton pratekan pada gedung bertingkat. Permasalahan yang dibahas dalam modifikasi perancangan gedung Rumah Sakit Royal Surabaya meliputi : permodelan struktur, perencanaan struktur utama (balok beton pratekan), kontrol struktural. Dalam perhitungan mengacu pada peraturan SNI : dan mengenai tata cara perhitugan struktur beton pratekan untuk gedung. Dalam penyelesaian perhitungan modifikasi struktur ini menggunakan metodologi belajar pustaka, pengumpulan data, perhitungan analisa, permodelan alternatif serta penyelesaian. Diharapkan perhitungan modifikasi ini dapat diaplikasikan dalam perencanaan gedung sejenis di daerah lain.. Sehingga berangkat dari hal tersebut, dalam Tugas Akhir ini akan membahas mengenai Modifikasi perancangan gedung rumah sakit royal surabaya menggunakan beton pratekan pracetak. BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG Pada tugas akhir ini meninjau perencanaan proyek Gedung Rumah Sakit Royal Surabaya yang terletak di Jl. Rungkut IndustriISurabaya. Gedung dalam perencanaan awalnya memiliki 3 lantai akan dimodifikasi menjadi 10 lantai. Selain itu, gedung tersebut belum memiliki Multifunction Hall yang akan digunakan sebagai ruang pertemuan serta digunakan sebagai ruang penyimpanan atau gudang. Oleh karena itu diperlukan ruang yang cukup besar untuk fungsi tersebut, sehingga perlu diadakan perencanaan ulang. Modifikasi dilakukan pada lantai atap sehingga pada lantai 10 tidak terdapat kolom yang nantinya akan difungsikan sebagai ruang pertemuan dan ruang penyimpanan atau gudang. Alasan menggunakan balok beton prategang pada gedung ini karena jarak antar kolom cukup panjang 18 m. selain itu untuk mendapatkan dimensi balok yang tidak begitu besar dan perencanaan kuat terhadap tarik karena selama ini sifat beton lemah terhadap tarik. PERMASALAHAN Permasalahan yang ditinjau dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana merencanakan struktur utama balok pratekan untuk lantai atap.. Bagaimana perhitungan struktur sekunder meliputi perhitungan pelat lantai, pelat atap, tangga, dan balok lift 3. Bagaimana permodelan pembebanan setelah adanya modifikasi perancangan dan analisanya menurut SRPMM. 4. Bagaimana menganalisa model struktur utama. 5. Bagaimana menghitung pendetailan struktur utama meliputi : balok induk, kolom, dan hubungan balok kolom dengan SRPMM, serta balok pratekan pracetak dengan metode pasca tarik(post tension). 6. Bagaimana perhitungan struktur akibat bebanbeban gempa yang terjadi. 1

3 1. Bagamana menentukan permodelan struktur dengan asumsi pembebanan sesuai peraturan yang ada?. Bagaimana perencanaan gedung tersebut dengan adanya modifikasi balok pratekan? 3. Bagaimana merencanakan struktur sekunder seperti pelat lantai, pelat atap, tangga, balok anak dan balok penggantung lift? 4. Bagaimana menghitung pendetailan struktur utama yang meliputi: balok induk, kolom, serta balok pratekan pracetak dengan metode postenssion (pasca tarik)? 5. Bagaimana menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan ke dalam gambar teknik? TUJUAN Tujuan secara rinci dari pembahasan tugas akhir ini yaitu: 1. Menentukan permodelan struktur dengan asumsi pembebanan sesuai dengan peraturan yang ada.. Melakukan perencanaan gedung tersebut dengan adanya modifikasi menggunakan balok pratekan. 3. Merencanakan struktur sekunder seperti pelat lantai, pelat atap, tangga, dan balok penggantung lift. 4. Menghitung pendetailan struktur utama yang meliputi: balok induk, kolom, serta balok pratekan pracetak dengan metode postenssion (pasca tarik)? 5. Menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan ke dalam gambar teknik. BATASAN MASALAH Agar pembahasan tidak melebar, maka dalam tugas akhir ini penulis membatasi permasalahan pada : 1. Konstruksi balok pratekan yang digunakan adalah konstruksi balok pracetakdengan tumpuan konsol pendek.. Balok pratekan direncanakan pada lantai atap. 3. Perancangan beton bertulang biasa pada lantai 1 hingga 10 menggunakan desain SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah). 4. Perancangan tidak meninjau manajemen konstruksi dan analisa biaya. 5. Perancangan tidak meninjau dari segi Arsitektural Gedung. 6. Perancangan ini tidak termasuk memperhitungkan sistem utilitas bangunan, perencanaan pembuangan saluran air bersih dan kotor, instalasi listrik/jaringan listrik, finishing, dsb MANFAAT Adapun manfaat yang diperoleh dari pengerjaan tugas akhir ini adalah : 1. Memahami aplikasi penggunaan beton pratekan pada pembangunan gedung bertingkat.. Dapat merencanakan gedung bertingkat dengan menggunakan sistem balok pratekan. 3. Dapat digunakan sebagai pengalaman sebelum memasuki dunia kerja 4. Dapat digunakan sebagai acuan untuk perhitungan desain beton pratekan kedepannya BAB II TINJAUAN PUSTAKA BEBAN GEMPA Menurut RSNI , peluang dilampauinya beban dalam kurun waktu umur bangunan 50 tahun adalah persen dan gempa yang menyebabkannya disebut Gempa Rencana (dengan perioda ulang 500 tahun). Nilai faktor modifikasi respons struktur dapat ditetapkan sesuai dengan kebutuhan Gaya gempa lateral (F x ) (kn) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari persamaan berikut: F x = C vx V (RSNI Pasal ) dan x vx n C i1 k x w h k i i w h (RSNI Pasal ) Geser tingkat disain gempa di semua tingkat (V x ) (kn) harus ditentukan dari persamaan berikut: n V (RSNI Pasal 7.8.1) di mana: x F i ix F i = bagian dari geser dasar seismik (V) (kn) yang timbul di Tingkat i.

4 mengurangi defleksi dan akan menambah kekuatan untuk setiap prategang (Bijan O Aalami, 000). Gambar.1 Spektrum Respon Desain (RSNI Gambar 6.4.1) Gambar. Harga S S, Percepatan Respons Spektral 0, detik (RSNI Gambar 14.1) Gambar.3 Harga S 1, Percepatan Respons Spektral 1 detik (RSNI Gambar 14.) PERENCANAAN BETON PRATEGANG Struktur beton pratekan mempunyai banyak keuntungan, seperti menunda retak, menghemat bahan material, mengurangi defleksi dan secara luas digunakan untuk struktur yang mempunyai jangka waktu lama(xiao-han Wu; Shunsuke Otani; Hitoshi Shiohara. 001). Pratekan juga digunakan untuk mengontrol keretakan didalam beton, Tahap Pembebanan 1. Tahap Awal : Tahap dimana struktur diberi gaya prategang tetapi tidak dibebani oleh beban eksternal.. Tahap Akhir : Merupakan tahapan dimana beban mati tambahan dan beban hidup telah bekerja pada struktur Tegangan Ijin 1. Segera setelah peralihan gaya prategang untuk tegangan tekan sesuai SNI Ps (1) dan untuk tegangan tarik sesuaisni Ps ()). Pada beban kerja setelah terjadi kehilangan gaya prategang Kehilangan Prategang 1. Kehilangan Langsung : Kehilangan yang terjadi sesaat setelah transfer terdiri dari a. Perpendekan Elastis b. Gesekan dan wobble effect c. Slip Angkur. Kehilangan Tak Langsung : kehilangan yang terjadi berdasar fungsi waktu a. Rangkak beton b. Susut beton c. Relaksasi baja Kontrol Lendutan Merupakan control kemampuan layan struktur beton prategang ditinjau dari perilaku defleksi teridiri dari a. Lendutan Akibat Tekanan Tendon b. Lendutan Akibat Berat Sendiri Momen Batas penampang dilakukan untuk mengetahui kekuatan batas penampang rencana apakah mampu menahan momen ultimate yang terjadi. Nilai momen nominal yang terjadi bergantung desain penampang apakah menggunakan tulangan lunak terpasang ataupun tidak. Selain itu juga bergantung kepada jenis penampang balok apakah termasuk balok bersayap atau penampang persegi. Hal ini di atur dalam SNI pasal 0.7. Momen Retak Perhitungan kuat ultimate dari balok prategang harus memenuhi peryaratan SNI pasal mengenai jumlah total baja tulangan non prategang dan 3

5 Selesai prategang harus cukup untuk dapat menghasilkan beban terfaktor paling sedikit 1. beban retak yang terjadi berdasarkan nilai modulus retak sebesar 0.7 fc sehingga didapat M u 1. M Cr dengan nilai = 0.85 Penulangang Geser Kuat geser balok prategang sesuai dengan SNI pasal dimana terdapat Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton pada saat terjadinya keretakan diagonal akibat kombinasi momen dan geser (V ci ) dan Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton pada saat terjadinya keretakan diagonal akibat tegangan tarik utama yang berlebihan pada badan penampang (V cw ) Pengangkuran Balok pratekan pasca tarik, kegagalan bisa disebabkan oleh hancurnya bantalan beton pada daerah tepat dibelakang angkur tendon akibat tekanan yang sangat besar. Kegagalan ini diperhitungkan pada kondisi ekstrim saat transfer, yaitu saat gaya pratekan maksimum dan kekuatan beton minimum. Kuat tekan nominal beton pada daerah pengankuranglobal di isyaratkan oleh SNI pasal Bila diperlukan, pada daerah pengangkuran dapat dipasang tulangan untuk memikul gaya pencar, belah dan pecah yang timbul akibat pengankuran tendon sesuai pasal BAB III METODOLOGI Flowchart metodologi Perencanaa struktur gedung. Perhitungan Balok Prategang Pemilihan Jenis Gaya Pratekan Awal Tata Letak Kabel Kehilangan Prategang Kontrol Tegangan Kekuatan Batas Balok Prategang Kontrol Lendutan Kontrol Momen Retak Ok Perhitungan Geser Daerah Pengangkuran Output Gambar Not Flowchart metodologi Perencanaa struktur pratekan Mulai Pengumpulan data Shop Drawing Studi literatur Preliminary desain Struktur Sekunder yang meliputi pelat, rencana tangga, dan balok lift Pembebanan Berdasarkan PPUG 1987, RSNI 03- Analisa struktur Analisa struktur menggunakan Perhitungan struktur primer Balok induk Kolom Hubungan balok Perhitungan balok STUDY LITERATUR Mempelajari literatur/pustaka yang berkaitan dengan perencanaan, diantaranya tentang : a. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) b. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI ) c. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (RSNI ). d. Beton Prategang edisi ketiga (T.Y. Lin, 000). Kontrol desain ok Not 4 Penggambaran hasil perencanaan

6 e. Beton Prategang edisi ketiga ( E.G. Nawy, 001). f. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa (Rachmat Purwono, 005) g. Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar (E.G Nawy,1998) h. Daya Dukung Pondasi Dalam ( Herman Wahyudi, 1999) ANALISA PEMBEBANAN Jenis beban yang diperhitungkan dalam perancangan ini adalah sebagai berikut: 1. Beban Mati Beban mati berasal dari berat sendiri struktur, dinding, tegel, berat finishing arsitektur, dan berat ducting. (PPIUG 1983). Beban Hidup Menurut SNI beban hidup untuk gedung rumah sakit digunakan sebesar 50 kg / m, ruang petermuan400 kg/ m dan 100 kg / m untuk beban pekerja (Atap). 3. Beban Gempa Beban gempa yang digunakan berdasarkan Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (RSNI ). KOMBINASI PEMBEBANAN Kombinasi pembebanan sesuai dengan SNI pasal 11. : 1. 1,4 D. 1, D + 1,6 L + 0,5 (A atau R ) 3. 1, D + 1,0 1,6 W + 0,5 (A atau R ) 4. 0,9 D 1,6 W 5. 1, D + 1,0 L 1,0 E 6. 0,9 D 1,0 E BAB IV PRELIMINARY DESAIN 1. Data Perancangan Berikut ini adalah data data perancangan yang akan digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini, yaitu : Tipe bangunan : Rumah Sakit Lokasi : Surabaya Ketinggian Lantai : 4,5 m Lebar bangunan : 18 m Panjang bangunan : 35 m Tinggi Bangunan : ± 49,5 m Mutu beton (f c ) :35 MPa Mutu baja (f y ) : 400 Mpa. Perencanaan Dimensi Komponen Struktur.1 Perencanaan dimensi balok induk Penentuan tinggi balok minimum (h min ) dengan kedua ujung terdukung / tertumpu sederhana, maka dihitung berdasarkan SNI Ps Tabel 8, di mana bila persyaratan ini telah dipenuhi maka tidak perlu dilakukan kontrol terhadap lendutan. 1 hmin L 16 Untuk f y selain 400 MPa, nilainya harus dikalikan dengan (0,4 + f y /700). Balok induk dengan L = 600cm 1 1 h L ,5 40 cm b h cm 30 cm 3 3 Balok induk dengan L = 500cm 1 1 h L ,5 40 cm b h cm 30 cm 3 3 Sehingga, untuk balok induk dengan L = 600 dan 500 cm digunakan dimensi yang sama yaitu30/40cm.. Perencanaan dimensi balok induk pratekan Dimensi balok pratekan pada dua tumpuan sederhana untuk preliminary desain direncanakan sebagai berikut: 5

7 Untuk balok pratekan diambil % dari tinggi balok tumpuan sederhana (Ty Lin) L 1800 h x 80% 11.5 x cm Rencana (4.5) : A b h Sehingga, untuk balok induk pratekan dengan L =1800 cm digunakan dimensi 60/90 cm.. Perencanaan ketebalanpelat Tebal rencana : 15 cm akan digunakan dimensi awal kolom sebagai berikut, Dimensi awal : W b b ' f c , ,31cm 6,84 cm 80 cm 3949,31 cm A b h, karena b h maka, BAB V STRUKTUR SEKUNDER Jenis Luas Letak I balok I pelat α m Balok Pelat Pelat 30/ x 600 Tengah ,18 30/ x 600 Tepi 99490, ,13 Berdasarkan SNI bila didapat nilai α m diambil ketebalan pelat dengan rumus sesuai Pers. 4.8 dan tidak boleh kurang dari 90 mm..3 Perencanaan dimensi kolom Beban-beban yang diterima kolom W = kg Dengan f c beton yang digunakan dalam perancangan ini adalah 35MPa = 350 kg/cm PERENCANAAN PELAT Data Perencanaan Data perancangan mutu bahan dan dimensi sesuai dengan preliminary diambil sebagai berikut: - Mutu Beton (f c ) : 35 MPa - Tebal Pelat Atap : 15 cm - Tebal Pelat Lantai : 15 cm - Tebal Decking : 0 mm - Diameter Rencana : 10 mm Dari perhitungan diperoleh penulangan 1.)Pelat atap Tulangan lentur : Arah x = φ 8-00 Arah y = φ 8-00 Tulangan susut : Arah x = φ 8-00 Arah y = φ 8-00 ) Pelat Atap (Pracetak) Tulangan lentur : Arah x = φ Arah y = φ )Pelat Lantai 1-9 Tulangan lentur : 6

8 Arah x = φ Arah y = φ Tulangan susut : Arah x = φ Arah y = φ )Pelat Lantai 10 Tulangan lentur : Arah x = φ Arah y = φ Tulangan susut : Arah x = φ Arah y = φ PERENCANAAN TANGGA Data Perancangan Pada Tugas Akhir ini, struktur tangga dari lantai dasar sampai lantai 10 diasumsikan tipikal,karena tinggi tiap lantainya sama.sehingga dilakukan perhitungan sekali desain. Dimensi Anak Tangga Dari perhitungan diperoleh: Pelat tangga: o Tebal pelat o Decking = 150 mm. = 0 mm. o Tulangan pokok = Ø16. o Mutu beton, f c = 35 MPa. o Mutu baja, fy = 400 MPa. o Tulangan Utama = Ø o Tulangan Susut = Ø8 00 Pelat bordes: o Tebal pelat o Decking = 150 mm. = 0 mm. o Tulangan pokok = Ø16. o Mutu beton, f c = 35 MPa. o Mutu baja, fy = 400 MPa. o Tulangan Utama = Ø o Tulangan Susut = Ø8 00 Balok bordes (30/40): o Tulangan Tumpuan : 3Ø16 o Tulangan Lapangan : 3Ø16 o Tulangan Geser PERENCANAAN BALOK LIFT Data dan Perancangan : Ø8-150mm Tipe Lift : Lift Passanger Merk : Young Jin Kapasitas : 8 orang (550 kg) Kecepatan : 60 m/menit Lebar Pintu : 800 mm Dimensi Sangkar - Outside : mm - Inside : mm Beban Reaksi Ruang Mesin - R 1 = 4050 kg - R = 50 kg Dari perhitungan didapat: Balok penumpu depan (30/40) - Tulangan tumpuan 4 D16 - Tulangan Lapangan 4D16 - Tulangan Geser Ø10-00 mm - Balok penumpu Belakang (30/40) - Tulangan tumpuan 4 D16 7

9 - Tulangan Lapangan 4D16 - Tulangan Geser Ø10-00 mm BAB VI PEMBEBANAN GEMPA Dalam menganalisa struktur, struktur utama merupakan komponen utama yang yang kekakuannya mempengaruhi perilaku gedung tersebut. Struktur Utama berfungsi untuk menahan pembebanan yang berasal dari beban gravitasi dan beban lateral berupa beban angin maupun gempa. Pada perencanaan Tugas akhir ini, permodelan struktur dan persyaratannya mengacu pada peraturan gempa terbaru yakni RSNI Data Gedung: Berikut data gedung yang akan direncanakan: Mutu Beton (f c) : 35 Mpa Mutu baja tulangan : 400 Mpa Fungsi bangunan : Perkantoran+gym Tinggi Bangunan : 49,5 meter Jumlah Lantai : 10 +1Lantai Atap Tinggi tingkat tiap lantai : 4,5 m Jenis Bangunan : Beton bertulang Arah Pembebanan 30 % 100 % 100 % 30 % Gempa X :100% efektifitas untuk arah X dan 30% efektifitas arah Y Gempa Y : 100% efektifitas untuk arah Y dan 30% efektifitas arah X Klasifikasi Kelas Tanah 1. Periode pendek Gambar 6.3 Peta Periode Pendek Dari peta 6.3 diatas, diperoleh nilai Ss=0,55g untuk daerah Madura. 1. Peride 1 detik Gambar 6.4 Peta Periode 1 detik Dari peta 6.4 diatas, diperoleh nilai S 1 =0,g untuk daerah Madura. Parameter Respon Terkombinasi Mode Periode Selisih % 1, , ,5471,3919 0, ,9564 3,1968 1, , , , , , ,0378 3,78 6 0, ,856 8,56 7 0, ,07545, ,3551 0, , , , , ,3118 0, , , , ,1999 8

10 Dari Tabel diatas, selisih waktu getar alami yang melebihi 15% hanya terdapat pada dua mode atau tidak cukup dominan untuk keseluruhan mode yang ada. Sehingga asumsi awal perhitungan metode penjumlahan ragam respon dengan menggunakan CQC (pada saat pemodelan etabs) sudah benar. Partisipasi gempa Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY 1, , ,1131, , ,3 75,1131 3, ,3 75, , , ,3 86, , , ,141 86, , ,141 86, , , ,141 91, ,3551 4, , , , , , ,3118 0, , , ,11999, ,71 94,5346 Dari Tabeldiatas menunjukkan bahwa dalam penjumlahan respon ragam menghasilkan respon total 94,6973% untuk arah X dan 94,514% untuk arah Y. Dengan demikian ketentuan RSNI ps terpenuhi Waktu Getar Alami Hasil analisa software etabs v9.7.1 pada tabel berikut: Tabel 6.11 Nilai perioda ETABS Mode Periode Selisih % 1, , ,5471,3919 0, ,9564 3,1968 1, , , , , , ,0378 3,78 6 0, ,856 8,56 7 0, ,07545, ,3551 0, , , , , ,3118 0, , , , ,1999 Sehingga : T ax = 0,0466 (49,5 m) 0,9 = 1,56 s T ay = 0,0466 (49,5 m) 0,9 = 1,56 s Arah X Tx = 1,56 <,05 detik...ok!!! Arah Y Ty = 1,56 <,05 detik...ok!!! Distribusi Gaya Tiap Lantai Tingkat h x (m) F x (kg) 30%F x (kg) F y (kg) 30%F y (kg) 1 4, , , , , , , , , , , , , , , , , ,68 5, , , , , , , , ,1 7 31,5 6.75, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,08 Total , , , ,76 Drift Arah Sumbu X (Barat-Timur) Tingkat hi δxe δx Drift (Δs) Syarat Drift Δs m mm mm mm mm Ket 11 49,5 159,4 478, 5, 74,3 OK ,7 74,3 OK 9 40,5 141,1 43,3 34,5 74,3 OK ,6 388,8 38,4 74,3 OK 7 31,5 116,8 350,4 41,7 74,3 OK ,9 308,7 46,8 74,3 OK 5,5 87,3 61,9 53,7 74,3 OK ,4 08, 61, 74,3 OK 3 13, , ,3 OK 9 7,6 8,8 56,4 74,3 OK 1 4,5 8,8 6,4 6,4 74,3 OK Drift Arah Sumbu Y (Utara-Selatan) Tingkat hi δxe δx Drift (Δs) Syarat Drift Δs m mm mm mm mm Ket 11 49,5 178,6 535, ,3 OK ,6 496,8 40,8 74,3 OK 9 40, ,3 OK ,7 74,3 OK 7 31,5 14,1 37,3 4 74,3 OK ,1 330,3 46, 74,3 OK 5,5 94,7 84,1 55,5 74,3 OK , 8,6 65,7 74,3 OK 3 13,5 54,3 16,9 71,1 74,3 OK 9 30,6 91,8 6,7 74,3 OK 1 4,5 9,7 9,1 9,1 74,3 OK BAB VII STRUKTUR UTAMA NON PRATEGANG Data dan perancangan untuk gedung yang telah didapat pada prelimnary desain untuk analisa struktur utama adalah sebagai berikut: Mutu beton (f c ) : 35 MPa Mutu Baja (f y ) : 400 MPa Jumlah Lantai : 10 Lantai + 1 lt.atap Tinggi Lantai : 4,5 Meter Tinggi Bangunan : 49,5 Meter Dimensi Kolom : cm 9

11 Dimensi Balok induk : 40 x 60 cm Diperoleh dari hitungan penulangan: 1. Balok Induk Interior Balok Induk Eksterior 3. Konsol Pendek -A s perlu = 1855,44mm,digunakan tulangan 6 D0 - A perlu = 757,7mm,digunakan tulangan 6D16 (A h =1,1 cm ) yang disebarkan pada d = 35,7 cm jarak 3 vertikal, sehingga jarak antar as tulangan ke as tulangan adalah 7.13 cm. Juga digunakan tulangan 6D16 sebagai tulangan kerangka dan 1 angker D5 yang dilas ke tulangan. As=6D0 6D16 Ah=6D BAB VIII 3. Kolom (80/80) Tulangan memanjang = 4 D9 Tulangan Geser - Didaerah sendi plastis= mm - Diluar sendi plastis= mm BAB VIII STRUKTUR UTAMA PRATEGANG Data Perancangan Data data yang akan digunakan dalam merancang balok induk pratekan pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut, - Mutu beton (f c ) : 55 MPa - Mutu baja (f y ) : 400 MPa - Dimensi balok induk pratekan : 60/90 cm 10

12 Tegangan Ijin Untuk mendapatkan nilai kuat tekan beton pada saat beton belum keras, maka digunakan kuat tekan beton pada umur 14 hari, dimana menurut PBI 71 tabel nilainya sebagai berikut, f c (curing 14 hari) = 0,88 55 = 48,4 Mpa Tegangan ijin beton sesaat sesudah penyaluran gaya prategang (saat jacking) sesuai SNI Ps. 0.4(1): - Tegangan tekan: σ ci = 0,60 f ci σ ci = 0,60 48,4 =9,04 MPa 1 ' - Tegangan tarik : σ ti = f ci 1 σ ti = 48,4 3, 48 MPa Tegangan ijin beton sesaat sesudah kehilangan prategang (saat beban bekerja)sesuai SNI Ps. 0.4(): - Tegangan tekan : σ c = 0,45 f c σ c = 0,45 50 =,5 MPa - Tegangan tarik 1 ' : σ t = f c 1 σ t = 50 3, 54 MPa Dimensi Penampang 1.Sebelum Komposit 1 1 y t = h mm = 4,5 cm 1 1 y b = h mm = 4,5 cm 1 1 I Balok = 1 1 cm I Balok I Balok Wt 81000cm y y t 3 3 bw h = I Balok I Balok Wt 81000cm y y A Balok b t b cm.Sesudah Komposit Sehingga penampang balok komposit adalah, A pelat = ,7 = 381cm A balok = = 5400 cm + A total = 7781cm Garis netral pada penampang komposit : y t = 381 7, =43,94 cm y b = (105)-yt = ,94 = 61,06 cm 15 d t = 43,94 = 36,44cm 90 d b = 61,06 = 16,06cm I komposit = 1 1 b3 + A balok d b = , 86 cm 4 W W t b I I Komposit y y t Komposit b b et 3 + A pelat d t ( ,06 ) , , ,50cm 43, , ,19cm 61,06 Wb ,50 Kt 17, 35cm A 7781 Total Wt 18761,50 Kb 4, 11cm A 7781 Total Daerah Limit Kabel Hasil Analisa etabs: M = 36709,35 kgm Dari kedua analisa etabs diatas, diperoleh: Momen Maksimum : M max = 36709,35 kgm Momen Minimum : M min = ,01 Kgm Di coba Gaya sebesar : F= kg F eff = kg (Asumsi 80% F o ) Sehingga :

13 runtuh f r yang terjadi lebih besar dari f r yang disyaratkan diatas Dipakai e 0 Lapangan = 350 mm e 0 Tumpuan = 0 mm Penentuan Jumlah Strands Digunakan kabel dengan jenis dan karakteristik sebagai berikut, Diameter nominal 15, mm Luas penampang strand As 143,3 mm Nominal massa 1,15 kg/m Minimum Breaking Load 50 KN Dari perhitungan, dari tabel VSL menggunakan jumlah strands dalam tendon adalah 35buah yang ditarik dengan gaya prategang dengan menggunakan tendon 6 37 Tabel 8.1 Total kehilangan Pratekan Tahap kehilangan % 1 Kehilangan Langsung Perpendekan Elastis - Slip Angkur 0,5 Wobble Efek 5,5 Kehilangan Tidak langsung Tahap 1 0,65 tahap 0,885 Tahap 3 0,34 Tahap 4 4, Total kehilangan 1,08 Kontrol Momen Batas Besaran momen ultimit yang diperoleh dari perhitungan dibandingkan dengan nilai momen retak untuk batas layan (serviceability), kuat lentur rencana penampang balok beton pratekan dapat melebihi momen retaknya, sehingga, M u 1,M cr kgm 1, 6341, kgm kgm...OK! Sehingga perhitungan momen dengan software etabsdidapatkan besar momen ultimate akibat beban beban diatas yaitu, M u bahan = 36709,350kgm Maka sebagai batas, nilai momen diatas dibandingkan dengan kemampuan ultimate bahan, sehingga M u M u ba an kgm 36709,350kgm...OK! Oleh karena itu, penampang memenuhi kriteria layan (serviceability) maupun kriteria runtuh (ultimate). Kontrol Lendutan 1. Pada saat jacking pertama pertama dengan F o = Kg dengan beban yang bekerja hanya beban sendiri. Sehingga lendutan total yang terjadi adalah,. Pada saat pengangkatan dengan gaya prategang jacking pertama dan beban sendiri dikalikan faktor kejut. q = 1555,kg/m = 15,55 kg/cm Sehingga lendutan total yang terjadi adalah, Total kehilangan 1,08 % < 0 %... OK!! Momen Retak Dariperhitungan diperoleh : M r =189843,5 kgm Sehingga jika beban beban yang terjadi dapat menimbulkan momen sebesar ,5kgm maka akan terjadi retak retak rambut, sebaliknya jika momen yang terjadi lebih dari angka diatas maka retak yang lebih lebar dan lebih terlihat akan terjadi dikarenakan tegangan 3. Pada saat setelah pengecoran balok anak dan pelat (belum komposit) dengan F o total = kg Sehingga lendutan total yang terjadi adalah, 4. Pada saat beban hidup serta beban mati tambahan telah bekerja pada komponen struktur (setelah komposit), tetapi pada tahap ini dilakukan pengecekan terhadap F eff = 5600 KN. 1

14 Sehingga lendutan total yang terjadi adalah, Tulangan Geser Tumpuan = dipasang tulangan geser mm Lapangan = dipasang tulangan geser 1 600mm Pengangkuran: Dengan spasi antar sengkang di sepanjang daerah angkur adalah, = 450 = 56,4 mm s = d pencar n 8 > 5 mm OK! Sehingga digunakan s = 50 mm disepanjang 450 mm dari ujung balok. BAB IX PONDASI Berikut ini, spesifikasi tiang pancang yang akan digunakan, Diameter outside : 400 mm Thickness : 75 mm Kelas : A Modulus : cm 3 Bending momen crack : 9 tm Bending momen ultimate : 5,5 tm Allowable axial : 11,10 ton Perencanaan Poer Arah X = Digunakan Tulangan Lentur D5-100 Arah Y = Digunakan Tulangan Lentur D5-100 Tidak perlu tulangan geser. BAB X METODE PELAKSANAAN 1. Sistem yang digunakan pada balok prategang adalah sistempasca tarik, yaitu sistem prategang dimana kabel prategangditarik ketika beton telah mengeras. 3. Balok prategang dicetak di lantai 10 dengan dimensiawal 60/90 cm menggunakan bekisting kayu, pada saatdicetak tulangan geser telah dipasang, demikian jugaselongsong yang akan disambung dengan balok prategang. Dari perhitungan tiang panjang diperoleh: Q Q U =P ijin 1tiang= L 40, , 181 t ton SF 3 Daya dukung 1 pondasi berdiameter 60 cm pada kedalaman 7 m adalah 157,558 ton, sehingga untuk beban aksial total sebesar 90,17 ton dibutuhkan minimal tiang pancang 6 buah. Sehingga digunakan tiang pancang sebanyak 9 buah. 600 cm 800 cm 800 cm 4. Penarikan tendon dilakukan pada saat beton berumur 14 hari setelah pengecoran dilakukan dengan Fo = 3800 KN 5. Setelah dilakukan penarikan tendon tahap I, maka dilakukan pengangkatan dengan menggunakan Tower Crane 6. Kemudian ditaruh dengan tumpuan berupa konsol pendek yang dicor setempat bersama dengan kolom 600 cm cm 800

15 7. Setelah itu, dilakukan jacking kedua dengan Fo total = 7000 KN disertai dengan pemberian beban pasir tambahan sebesar 800 kg/m. 8. setelah saat jacking kedua, pengecoran kolom dihentikan sementara sampai tinggi konsol, kemudian setelah jacking baru dilakukan pengecoran kembali 9. Tulangan balok induk30/40 ditata pada tempatnya dan dilakukan pengecoran 10. Pelat pracetak ditata dengan adanya tulangan menerus dari tumpuan pelat sebagai sambungan dengan balok induk. KESIMPULAN BAB XI KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil perencanaan yang dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Dari hasil perhitungan balok pratekan diperoleh dimensi balok yang efektif yaitu 60/90 cm dengan bentang 18 m sehingga dapat mengatasi tantangan arsitektural yang luas tanpa kolom.. Pada pelaksanaannya, untuk menghindari retak pada balok pratekan maka digunakan beban pengganti tambahan berupa beban pasir basah pada awal jacking. Beban pasir basah ini yang menjadi beban sementara selama beban-beban mati belum bekerja pada balok pratekan. 3. Balok Pratekan Pracetak lebih mudah pelaksanaannya bila menggunakan pelat pracetak. Ini dikarenakan pelat pracetak mudah untuk lebih mudah pelaksanaannya dibandingkan pelat cor setempat, sehingga tidak membutuhkan waktu lama dalam pelaksanaannya. 4. Penggunaan balok pratekan pracetak pada gedung menjadi efektif dan efisien karena dengan sistem pracetak balok akan menumpu sederhana pada konsol pendek, sehingga tidak mengalami kehilangan gaya prategang akibat kekangan kolom. SARAN Berdasarkan pada hasil pengalaman dalam merencanakan gedung ini, penulis menyarankan : 1. Dalam pengerjaan balok pratekan, sebaiknya Perlu dilakukan formulasi pada program Microsoft excel untuk merancang balok pratekan, baik dalam dimensi, gaya jacking, maupun eksentrisitas gayanya. Hal tersebut perlu dilakukan karena mengingat banyaknya trial and error yang harus dilakukan untuk mendapatkan dimensi, gaya dan eksentrisitas yang efektif dan efisien.. Pada waktu balok pratekan dijacking, harus diperhatikan benar-benar beban apa saja yang bekerja pada balok tersebut. Apabila gaya jacking melebihi dari beban yang ada, balok pratekan mungkin bisa pecah. Untuk itu, perlu adanya kontrol-kontrol tegangan disetiap kondisi agar gaya jacking memenuhi beban yang ada. 3. Perlu dilakukan pengawasan dilapangan yang ketat dalam pelaksanaan dilapangan mengingat setiap kondisi balok pratekan sangat mempengaruhi kekuatan balok tersebut. 4. Dalam merencanakan struktur bangunan, sebaiknya perencana benar benar memikirkan kemudahan pelaksanaan di lapangan, sehingga hasil perencanaan dapat dilaksanakan oleh pelaksana lapangan. 14

16 DAFTAR PUSTAKA Badan Standarisasi Nasional. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (RSNI ). Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perhitungan struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI ). Departemen Pekerjaan Umum. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) Nawy,Edward G,Dr.P.E BETON BERTULANG Suatu Pendekatan Dasar. Wahyudi,Herman Daya Dukung Pondasi Dalam, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Purwono, Rahmat PerencanaanStruktur Beton Bertulang Tahan Gempa.Surabaya: ITS Press Nawy,Edward G,Dr.P.E 001. Beton prategang edisi ketiga. Lin T.Y. 000 Beton Prategang edisi ketiga. 15