TINJAUAN ULANG PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG TELKOMSEL PEKANBARU

Transkripsi

1 TINJAUAN ULANG PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG TELKOMSEL PEKANBARU Yanni Hardyanti, Hendri Warman, Khadavi Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang Yanihardy9@gmail.com, Warman_hendri@yahoo.com, Qhad_17@yahoo.com Abstrak Di kota-kota besar pada saat sekarang ini, pembangunan gedung bertingkat sangat berkembang pesat tetapi ketersediaan lahan semakin menipis. Di daerah Riau telah banyak pembangunan gedung tinggi yang merupakan milik pemerintah maupun swasta dan tidak menyewa gedung, beberapa bangunan di pekanbaru ada yang disewakan bangunan, sehingga perlu dibangun suatu gedung Telkomsel sebagai sarana dan penunjang pelayanan masyarakat. Gedung Telkomsel telah dibangun di daerah Pekanbaru dengan menggunakan konstruksi beton bertulang 11 lantai dan tinggi 49,75 m. Tugas akhir ini bertujuan untuk dapat merencanakan struktur gedung beton bertulang yang berpedoman kepada standar-standar perencanaan terbaru seperti SNI untuk perencanaan beban gempa dan perencanaan struktur gedung beton bertulang berdasarkan pada SNI Perhitungan tinjauan ulang struktur ini dilakukan menggunakan aplikasi komputer dengan pemodelan 3D, kategori resiko gempa II dan prosedur gaya lateral static ekivalen dengan gaya geser dasar seismic arah-x (Vx) sebesar 9370,96 kn dan arah-y (Vy) sebesar 9370,96 kn. Hasil yang diperoleh dimensi balok, kolom, pelat, pondasi dan pembesian tulangan balok, kolom, pelat dan pondasi. Kata kunci : gedung, struktur, tinjauan ulang. Pembimbing I Pembimbing II Ir. Hendri Warman, MSCE Khadavi, S.T, M.T

2 REDESIGN BUILDING STRUCTURE OF TELKOMSEL PEKANBARU Yanni Hardyanti, Hendri Warman, Khadavi Civil Engineering Department, Faculty of Civil Enginering and Planning, Univesity of Bung Hatta Padang Yanihardy9@gmail.com, Warman_hendri@yahoo.com, Qhad_17@yahoo.com Abstrak In the big cities at the present time, construction of multi-storey buildings is growing rapidly but availability of land diminishing. In Riau has many tall building which is owned by the government and private and not renting building, several buildings in pekanbaru there are rented building, so it need to be built a building of Telkomsel as a means and supporting of public service. The building of Telkomsel have been built in the area Pekanbaru by using reinforced concrete construction 11 floors and a height of m. This thesis aims to be able to plan the structure of the building reinforced concrete that based by the standards of latest design such as SNI for planning of earthquake loads and the structural design of reinforced concrete building is based on SNI the Calculation of the redesign structure is done using a computer application with a 3D modeling, the risk category II, procedure lateral equivalent stati seismic base shear force directionx (Vx) of 9370,96 kn and direction-y 9370,96 kn. The main results from this study are the dimension of beam, coloumn, slab, pile foundation and tie beam, and their reinforcements keyword : building, structure, redesaign. Pembimbing I Pembimbing II Ir. Hendri Warman, MSCE Khadavi, S.T, M.T

3 1. PENDAHULUAN Dikota-kota besar pada saat sekarang ini, pembangunan gedung-gedung bertingkat tinggi sudah menjadi suatu prioritas dan kebutuhan akan fungsi suatu gedung. Pembangunan gedung bertingkat sangatlah berkembang pesat, karena kebutuhan akan gedung yang semakin meningkat sedangkan ketersedian lahan yang semakin menipis. Maka dari itu dikembangkanlah pembangunan gedung yang menggunakan alat dan metoda yang modern. Metoda-metoda pembangunan gedung harus sesuai dengan standar yang berlaku. Pembangunan gedung di Indonesia memiliki beberapa standar yang berlaku seperti SNI Perhitungan Struktur Beton dan SNI Ketahanan Gempa, yang mana standar yang diterapkan haruslah sesuai dengan kondisi wilayah. Kota Pekanbaru sekarang ini lagi memfokuskan diri pada pembangunan sarana dan pra-sarana atau infrastruktur. Hal ini dapat kita lihat dari pembangunan gedung bertingkat, jembatan, jalan raya, dan lainlain. Dalam pembangunan gedung bertingkat, seperti bangunan gedung yang diperuntukkan untuk perkantoran, hotel, rumah sakit dan rusunawa. Untuk mengantisipasi atau meminimalkan terhadap resiko gempa yang meruntuhkan konstruksi bangunan gedung, maka konstruksi yang akan kita bangun harus direncanakan tahan terhadap gempa atau yang biasa dikenal dengan bangunan tahan gempa. Dengan melatarbelakangi uraian tersebut diatas penulis mencoba melakukan perhitungan pada struktur gedung yang mana datanya diambil dari proyek (data-data lapangan), yaitu Proyek Pembangunan Gedung Telkomsel Pekanbaru. Sehingga tugas akhir ini penulis beri judul Tinjauan Ulang Perencanaan Struktur Gedung Telkomsel Pekanbaru. 2. METODOLOGI Untuk menyelesaikan penulisan studi ini diperlukan bebarapa tahapan yaitu : a. Studi Literatur Studi literatur seperti mempelajari teori-teori yang menunjang tentang perencanaan struktur gedung tahan gempa dan standarstandar yang digunakan seperti Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726:2012), Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung (SNI 2847:2013), dan besaran pembebanan diambil berdasarkan PPPURG 1987.

4 b. Pengumpulan Data Data-data yang dibutuhkan adalah data tanah, gambar perencanaan dan spesifikasi teknis struktur seperti, mutu beton (fc ) dan mutu baja tulangan (fy). c. Analisa dan perhitungan Perhitungan dimensi struktur. Analisa dan perhitungan beban-beban yang bekerja, seperti beban gravitasi dan beban gempa. Analisa dan perhitungan struktur menggunakan program komputer, seperti gaya-gaya dalam dan kapasitas layan gedung. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Perencanaan Struktur Model studi berupa gedung perkantoran di kota Pekanbaru 11 lantai dengan elevasi lantai tipikal 4 m, lantai parker 1,55 m, lantai mezzanine 3 m, lantai aula 6 m, dan lantai atap 2 m. Mutu bahan/material yang digunakan fc 30 Mpa dan mutu baja fy 400 Mpa. a. Dimensi Awal Pada perencanaan awal struktur didapat beberapa dimensi struktur, yaitu : Dimensi Balok Balok Induk : 40 x 60 cm Balok Anak : 30 x 40 cm Dimensi Pelat Pelat Lantai : 20 cm Pelat Atap : 12 cm Dimensi Kolom b. Beban-Beban yang Bekerja Beban Grafitasi Beban Mati : 60 x 60 cm Berat beton bertulang 2400 kg/m 3 Berat air hujan 1000 kg/m 3 Berat plafond 11 kg/m 2 Berat penggantung 7 kg/m 2 Berat spesi per-cm 21 kg/m 2 Berat keramik 24 kg/m 2 Berat kozen 10 kg/m 2 Berat sparing instalasi 20 kg/m 2 Beban Hidup Beban hidup perkantoran 250 kg/m 2 Beban hidup lt.parkir 400 kg/m 2 Tabel 3.1 Hasil Hitungan Berat Bangunan Tingkat Lantai Beban Mati Tambahan Beban Hidup Tambahan Berat Sendiri Beban Total Atap Parapet Atap Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Parkir Parkir Parkir Parkir Lantai Mezzanine Beban Total

5 Beban Gempa Sebelum dilakukan analisa dan perhitungan beban gempa terlebih dahulu ditentukan parameter gempa rencana, sistem dan parameter struktur, serta analisa gempa yang digunakan. Adapun tahapannya ditunjukkan di bawah ini : Katagori resiko bangunan gedung Katagori resiko II. Faktor Keutamaan Bangunan Terhadap Gempa (Ie) 1,0 Respons Spektral Percepatan Gambar 3.1 Respons Spektral Percepatan Kota Pekanbaru Ss : 0,5 S1 : 0,3 Klasifikasi Situs (jenis tanah) Tanah lunak (analisa didasarkan pada hasil N SPT boring log) Koefisien Situs Fa dan Fv Fa 1,7 Fv 2,8 Percepatan Spektral Desain Parameter spectrum respons percepatan: SMS 0,85 SM1 0,84 Parameter percepatan spectral desain : SDS 0,567 SD1 0,560 Katagori Desain Seismik- KDS Katagori Desain Seismik D (KDS-D) Sistem dan Parameter Struktur Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPM-K) R 8 Ω0 3 Cd 5 1 /2 hn Tidak dibatasi (TB) Fleksibelitas Diafragma diafragma kaku Evaluasi Sistem Struktur Terkait dengan Ketidakberaturan Konfigurasi Struktur digolongkan pada struktur beraturan. Faktor Redudansi (ρ) 1,3 Prosedur Analisis Gaya Lateral Analisis Gaya Lateral Ekivalen (Statik Ekivalen) Pemodelan Struktur 3 Dimensi Kombinasi Beban Analisa Struktur Akibat Beban Gempa Lateral Ekivalen Geser Dasar Seismik Geser dasar seismik arah X (Vx) 9370,96 kn

6 Geser dasar seismik arah Y (Vy) 9370,96 kn Penentuan Perioda - Perioda dari hasil program komputer Arah-x T1 2,313 Arah-y T2 2,281 - Perioda fundamental pendekatan 1,1 detik Perioda yang digunakan adalah perioda hasil program komputer. Menghitung distribusi vertikal gaya gempa (Fx) Fx Cvx Cvx V Untuk T 2,313 k 1,52 Untuk T 2,281 k 1,52 Tabel 3.2 Perhitungan Distribusi Gaya Tingkat Lantai hx (m) Gempa Arah x h x k (m) Wx W x h x k (kn-m) Atap Parapet Atap Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Parkir Parkir Parkir Parkir Lantai Mezzanine Jumlah C vx Fx Vx Fix Tabel 3.3 Perhitungan Distribusi Gaya Tingkat Lantai hx (m) Gempa Arah Y h x k (m) c. Analisa dan Desain Struktur Analisa dan desain struktur dilakukan menggunakan program komputer sehingga didapatkan berupa gaya-gaya dalam yang bekerja, hasil dari gaya-gaya dalam digunakan untuk melakukan desain kebutuhan tulangan struktur. Perhitungan penulangan pelat DL 101 kg/m2 + Berat sendiri Pelat 101 kg/m2 + (0,12 m x 2400kg/m3) 389 kg/m2 LL 150 kg/m2 Wx Atap Parapet Atap Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Lantai Parkir Parkir Parkir Parkir Lantai Mezzanine Jumlah Wu 1,2 DL + 1,6 LL (1,2 x 389) + (1,6 x 150) 706,8 kg/m2 Pelat diasumsikan terjepit sejati Ly/lx 6,0/3,775 1,59 Dari tabel 4.2.b buku Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang didapatkan : Mlx 0,001Wu.Lx 2.x dimana : x 48,63 W x h x k (kn-m) C vx Fx Vx Fix

7 Mly 0,001 Wu. Lx 2. x dimana: x 15,16 Mtx -0,001Wu.Lx 2.x Dimana x 77,68 Mty -0,001Wu.Lx 2.x dimana:x 54,05 Momen design pelat atap : Mlx 0,001 x 706,8 x 3,775 2 x 48,63 489,81kg-m Mly 0,001 x 706,8 x 3,775 2 x 15,16 152,60 kg-m Mtx -0,001 x 706,8 x 3,775 2 x 77,68-782,44kg-m Mty -0,001 x 706,8 x 3,775 2 x 54,05-544,41kg-m Perencanaan Tulangan Lapangan (Mlx) Mu 489,81 kg-m 489,81 x 10 4 N-mm b 1000 mm h 120 mm P 20 mm Dutama β 10 mm 0,85 0,05.(fc -28)>28 Mpa 0,75 fc 30 Mpa 250 kg/cm 2 fy 400 Mpa 4000 kg/cm 2 d h p ½ Dutama mm Mn Mu/ϕ,, ,64 N-mm Rn Mn/bd 2 ρb ρmax ρmin m, 603,028 kn/m 2 0,85 β1 x 0,85 x 0,75 x ,029 0,75 ρb 0,75 x 0,029 0,022 1,4/fy 1,4/400 0,0035 ρ fy 0,85. fc', 15,69 fc ' 600 x fy 600 fy 1 1 2m, 0, , 1 1 2x15,69 x ρ yang diperoleh harus memenuhi : ρmin < ρ < ρmaks x

8 0,0035 > 0,0015 < 0,022 Jadi ρ yang dipakai adalah 0,0035 Luas tulangan tarik (As) As ρ x b x d S 0,0035 x 1000 x ,50 mm 2,,, 236,09 mm Dipakai tulangan D As392,5 mm 2 Perhitungan penulangan balok Mu 678,5229 kn-m Mn Mu/ϕ Rn ρb ρmax,, 753,91 x 10 6 N-mm, 6,488 N/mm 2 0,85 β1 x x 0,85 x 0,75 x x 0,029 0,75 ρb 0,75 x 0, ,022 ρmin, m, 0,0035 ρ,, 15,69 1, 0,0191 Rn 1 2m fy 6, x 15, ρ yang diperoleh harus memenuhi : ρmin < ρ < ρmaks 0,0035 > 0,0191 < 0,022 Jadi ρ yang dipakai adalah 0,0191 Luas tulangan tarik (As) As n ρ x b x d 0,0191 x 400 x ,89 mm 2,,, 10,46 11 Dipakai tulangan 11 D22 Luas tulangan tekan (As ) As 0,5 x As 0,5 x 4111, ,94 mm 2

9 n,,, 5,3 6 Dipakai tulangan 6 D22 Analisis Balok Asumsi tulangan tari leleh fs fy apabila εs εy Tulangan tekan leleh fs fy apabila εs εy a ( ), c mm Cek asumsi : (4111, ,94) 80,63 mm β1 εy ε Tulangan tarik leleh :,, 0,75 εs 0,003. d 107,50 0,002 c c ,50 0, ,50 0,012 > 0, ok Tulangan tekan leleh : εs 0,003. c d ' c 107, , ,50 0,0013 < 0, tidak ok Tulangan tekan tidak leleh fs εs. Es fs εs. Es fs. Es a 0,85 xd '. 0,003. Es a C T Cc + Cs T a 0,85 d'. 0,003 a 0,85 0,85. fc. a. b + As. fs As. fy 0,85. fc. a. b + As. a 0,85 xd '. a 0,003. Es As. fy (0, a. 400) + As. a 0,85 x59, 5. a 0,003. Es As. 400 a 2 40,313 a 55532,909 0 a1 a2 97,22 mm -59,91 mm nilai yang diambil 97,22 mm c β1 Kontrol :, 0,75 Regangan baja tarik : εs 0,003. d c 129,63 mm c ,63 0, ,63 0,095 > εy 0, ok Tegangan baja tarik (fs) : fs εs. Es 0,0095 x

10 1894,79 Mpa > 400 Mpa Regangan baja tekan εs 0,003. c d ' c 129, , ,63 0,0016 < εy 0, ok Tegangan baja tekan (fs ) : fs εs. Es 0,0016 x ,66 Mpa < 400 Mpa Maka baja tekan belum leleh sesuai dengan asumsi. Momen Lentur Nominal : fs. Mn Cc d + Cs d d ' a 2 0,85. fc. a. b. a d + As. 2 d d ' 0, , , , Syarat : ,48 kn.m Φ Mn Mu 0,9. 798,48 kn.m 678,5229 kn.m 718,63 kn.m 678,5229 kn.m... ok Penulangan Geser Balok Data-data : Tinggi balok : 600 mm Lebar balok : 400 mm Tebal penutup beton : 40 mm Diameter tulangan utama :D22 Diameter sengkang : D10 fc : 30 Mpa fy : 400 Mpa ϕ : 0,75 β1 : 0,75 Tinggi efektif (d) : d h p ½ tul.utama tul.sengkang ½ mm d h d mm Penulangan Daerah Tumpuan Vu 308,26 kn Kapasitas geser beton (Vc) Vc 1/6. fc. b. d 1/6. f

11 196,81 kn ϕvc 0, ,81 147,61 kn Total reaksi di ujung kiri balok 134,57 kn - 233,87 kn 99,31 kn Total reaksi di ujung kanan balok a.,.,..,.,.,.. 308,26 kn + 233,87 kn 542,142 kn 0,5. vu 0,5. 308,26 154,13 kn Ve 201,56 mm Mpr1 As. 1,25. fy.(d- ) 539, a 4111,89. 1, ,96 kn.m.,.,..,.,.,.. 100,78 mm Mpr2 As. 1,25. fy.(d- ),,, 2055,94. 1, , 502,27 kn.m 233,87 kn Karena Ve > 0,5 Vu maka mengasumsikan Vc 0 (SNI- 2847;2013 pasal ) Kapasitas Geser Tulangan (Vs) Vu Vn Vu ϕ Vn Vc + Vs ϕ (Vc + Vs) Vu/ϕ Vc + Vs Vs Vu/ ϕ Vc,, 0 411,01 kn Vsmaks 2/3. b. d. fc Vsmaks 2/ , ,45 kn > Vsperlu... OK

12 Jika Vn < Vc maka tulangan sengkang tidak Dengan cara yang sama perhitungan geser dibutuhkan minimum. namun digunakan sengkang balok selanjutnya ditabelkan. Vn > Vc... Tulangan Sengkang dibutuhkan. Spasi Tulangan Geser (Smaks) - d/4 539/4 134,75 mm - 6 x diameter tulangan terkecil lentur Perhitungan penulangan kolom d h d ex ,5 62,5 mm,, 0,0513 utama 132 mm mm Sengkang harus dipastikan tidak lebih dari : - d/2 269,5 mm Ambil jarak antar tulangan geser 100 mm ey e,, 0,1957 ex + ey 0, ,1957 0,2023 m Av. 157 mm ,31 mm, 0,2 S...,..., 82,9 mm Jadi sengkang yang digunakan yaitu : Daerah Plastis D10 75 mm Daerah diluar sendi plastis D100,, ( ), 0,424,.,. x 0,3372 0, mm

13 Dari grafik 6.2.d pada buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang (W.C.Vis dan Gideon Kusuma, 1993) didapatkan : r 0,011 fc 30 Mpa β1 1,2 a Mn,..,,.. 169,31 mm As x fy x d - ρ r. β 0,011 x 1,2 0,0132 Luas Tulangan (As) As ρ. Agr 0,0132 x (600 x 600) 4752 mm 2 Maka digunakan tulangan 13 D22 Analisa Kolom - Kontrol kapasitas beban aksial ϕpn maks 0,85 ϕ [0,85. fc. (Ag As) + fy. As] 0,85. 0,7. [0, ( ) ] ,28 N 6520,98 KN - Kontrol kapasitas momen axial ditabelkan. Kontrol : 1224 x 400 x (537,5 -, N.mm 899,92 KNm Φ Mn Mu 0,7 x 899,92 533,66 KNm 629, ,66 KNm...ok Perhitungan kolom selanjutnya Penulangan geser kolom d h d ,5 62,5 mm Vu 73,7943 KN Vn Vc + Vs Vu Vn ϕ Vn )

14 ,, S.. 98,392 KN Vc 1/6. fc. b. d 1/ ,5 295,222 KN ΦVc 0,75 x 295, ,4168 KN Vu > ΦVc maka diperlukan tulangan sengkang. Dalam SNI pada daerah tumpuan jika geser yang ditimbulkan akibat gempa Vc 0. Vn Vc + Vs 98, Vs Vs 98,392 KN Jika Vn < Vc maka tulangan sengkang tidak dibutuhkan namun digunakan sengkang minimum. Vn > Vc... Tulangan Sengkang dibutuhkan. Jarak Sengkang :.. Vs Av 2. 0,25. 3, mm 2.., S, 215,6 mm Jarak sengkang maksimum yang disyaratkan : o d/4 150 mm o 6 x diameter tulangan lentur terkecil 150 mm o 150 mm o d/2 268,75 mm o 600 mm Maka dipasang Sengkang : D mm 2 di daerah plastis D mm 2 di luar sendi plastis Dengan cara yang sama perhitungan ditabelkan, tabel perhitungan terlampir pada lampiran. Penulangan Tie Beam Tulangan lentur As minimum tidak boleh kurang dari :

15 As min.. b. d ,056 mm 2 ϕmn 0, ,54 N.mm ,28 N.mm > ΔM ,57 N.mm...OK Perhitungan berdasarkan beban aksial terfaktor dan momen terfaktor yang bekerja pada tie beam. Dan tidak boleh kecil dari : Pu kolom : 5081,85 KN As min,..,.. P yang diterima tie beam sebesar 10% 754,6 mm 2 Perhitungan berdasarkan akibat penurunan 10% x 5081,85 508,185 KN antar pondasi ΔS 52,56 mm M akibat dinding. q. l2 ΔM ,.,.., ,57 N.mm Asumsi dipakai tulangan atas dan bawah 9D22 (As 3419,46 mm 2 ) Momen Terfaktor 31,25 KN.m 1,4 DL 1,4. 31,25 47,25 KN.m a 134,10 mm.,.. Mn As.fy.d,., , , ,54 N.mm Penulangan geser Tie Beam Beban pada tie beam : Akibat beban dinding kg Akibat berat sendiri 0,4. 0, kg

16 Vu,. ( ) 9282 kg N Tulangan lentru terpasang 8D22 (As 3039,52 mm 2 ) Vc 1 +, x.. c. Untuk kolom didapatkan dimensi 60 x 60 cm. Saran Dalam melakukan perencanaan ulang struktur beton bertulang harus menggunakan standar yang berlaku yang disyaratkan 1 +,.,. x ,2025 N ΦVc 0, , ,9019 N >92820 N Dipasang D pada tumpuan dan D pada lapangan. 4. KESIMPULAN Dari hasil perencanaan struktur gedung Telkomsel didapatkan bahwa : a. Tebal pada pelat didapatkan penulis adalah pelat atap 120 mm dan pelat lantai 200 mm b. Untuk balok induk didapatkan dimensi 40 x 60 cm dan balok anak 30 x 40 cm. sekarang dan haruslah dilakukan dengan ketelitian agar menghasilkan perencanaan yang aman. DAFTAR PUSTAKA Bowles, J.E. 1999, Analisa dan Desain Pondasi Jilid II, Erlangga, Jakarta. Budiono, B dan Supriatna L. 2011, Studi Komparasi Desain Bangunan Tahan Gempa, Institut Teknologi Bandung, Bandung. Nasution, A. 2009, Analisis dan Desain Struktur Beton Bertulang, Institut Teknologi Bandung, Bandung. Pamungkas, A dan Harianti, E. 2013, Desain Pondasi Tahan Gempa, Andi, Yogyakarta. Panitia Teknik Konstruksi dan Bangunan. 2013, Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03:2847:2013), Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.

17 Panitia Teknik Konstruksi dan Bangunan. 2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03:1726:2012), Badan Standarisasi Nasional, Jakarta. Vis, W.C dan Kusuma G. 1993, Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang, Erlangga, Jakarta. Vis, W.C dan Kusuma G. 1993, Grafik dan Tbael Perhitungan Beton Bertulang, Erlangga, Jakarta.