RE-DESIGN REVIEW FOR BUILDING STRUCTURE BANK NAGARI SOLOK CITY

Transkripsi

1 RE-DESIGN REVIEW FOR BUILDING STRUCTURE BANK NAGARI SOLOK CITY Yogi Pratama, Hendri Warman, Gusnedi Department of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Planning, University of Bung Hatta pratamayogi226@yahoo.com, warman_hendri@yahoo.com, fisika_edi@yahoo.co.id Abstract The structure is an object that is designed to support or resist loads or loads in a particular form, such as the structure of buildings, towers, piers, bridges, roads and dams. Reinforced concrete structures must be designed so that the load or safe working load effect during the period of use of the building. In planning a multi-storey building, is closely connected with the construction sciences, especially in engineering mechanics are based on the earthquake resistant buildings. Construction of high-rise buildings using reinforced concrete construction that is growing very rapidly, especially the field offices one of which is Bank. With the redevelopment of the building of Bank Nagari Solok can facilitate the public in the service that is provided by the Bank Nagari. Discussion is limited to the analysis of the upper part of the building structure (beams, columns, and plate). The components of the structure and the loads acting on the structure above building. Assumptions used are 3-dimensional portal with vertical and horizontal. This final project using a literature study, where calculations are carried out based on the books and the regulations and standards that exist. In the calculation results obtained reinforcement plate φ , beam 4 φ 16, column 24 φ 22, and the sloop 4 φ 19. Keywords: Structure, Reinforced Concrete, Building, Bank Nagari

2 TINJAUAN ULANG PERENCANAAN STRUKTUR ATAS GEDUNG BANK NAGARI KOTA SOLOK Yogi Pratama, Hendri Warman, Gusnedi Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta pratamayogi226@yahoo.com, warman_hendri@yahoo.com, fisika_edi@yahoo.co.id Abstrak Struktur adalah suatu benda yang di rancang untuk mendukung atau menahan muatan atau beban dalam bentuk tertentu, antara lain struktur bangunan gedung, menara,dermaga, jembatan, jalan dan bendungan. Struktur beton bertulang harus direncanakan sedemikian sehingga aman terhadap beban atau efek beban yang bekerja selama masa penggunaan bangunan. Dalam merencanakan gedung bertingkat, erat hubungannya dengan ilmu-ilmu konstruksi terutama dalam mekanika teknik yang berpedoman pada bangunan tahan gempa. Pembangunan gedung-gedung bertingkat yang menggunakan konstruksi beton bertulang berkembang sangat pesat terutama bidang perkantoran salah satunya adalah Bank. Dengan pembangunan kembali bangunan Bank Nagari Kota Solok dapat memudahkan masyarakat dalam pelayanan yang di berikan oleh pihak Bank Nagari. Pembahasan dibatasi pada analisa struktur gedung bagian atas (balok, kolom, dan plat). Komponen-komponen struktur dan beban-beban yang bekerja pada struktur atas gedung.asumsi yang digunakan adalah Portal 3 dimensi dengan pembebanan vertikal dan horizontal. Tugas Akhir ini menggunakan studi literatur, dimana perhitungan yang dilakukan dengan berpedoman pada buku-buku dan peraturan serta standar-standar yang ada. Dalam hasil perhitungan didapat penulangan plat Ø , balok 4 Ø 16, kolom 24 Ø 22, dan sloof 4 Ø 19. Kata Kunci : Struktur, Beton Bertulang, Gedung, Bank Nagari

3 RE-DESIGN REVIEW FOR BUILDING STRUCTURE BANK NAGARI SOLOK CITY Yogi Pratama, Hendri Warman, Gusnedi Department of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Planning, University of Bung Hatta pratamayogi226@yahoo.com, warman_hendri@yahoo.com, fisika_edi@yahoo.co.id Abstract The structure is an object that is designed to support or resist loads or loads in a particular form, such as the structure of buildings, towers, piers, bridges, roads and dams. Reinforced concrete structures must be designed so that the load or safe working load effect during the period of use of the building. In planning a multi-storey building, is closely connected with the construction sciences, especially in engineering mechanics are based on the earthquake resistant buildings. Construction of high-rise buildings using reinforced concrete construction that is growing very rapidly, especially the field offices one of which is Bank. With the redevelopment of the building of Bank Nagari Solok can facilitate the public in the service that is provided by the Bank Nagari. Discussion is limited to the analysis of the upper part of the building structure (beams, columns, and plate). The components of the structure and the loads acting on the structure above building. Assumptions used are 3-dimensional portal with vertical and horizontal. This final project using a literature study, where calculations are carried out based on the books and the regulations and standards that exist. In the calculation results obtained reinforcement plate φ , beam 4 φ 16, column 24 φ 22, and the sloop 4 φ 19. Keywords: Structure, Reinforced Concrete, Building, Bank Nagari PENDAHULUAN Kota solok merupakan sebuah kota yang sedang berkembang, Pembangunan disegala bidang selalu mengalami peningkatan, terbukti dengan banyaknya pertambahan sarana dan prasarana yang memadai. Salah satunya adalah Bank. Kota solok memiliki beberapa bank yang tersebar di kota solok salah satunya adalah Bank Pembangunan Daerah atau yang dikenal dengan sebutan Bank Nagari. Pada saat ini Bank Nagari telah menjadi bank terkemuka di Sumbar dan mengalami peningkatan dari tahun ke tahun serta menjadi bank kepercayaan masyarakat. Pembangunan gedung - gedung bertingkat yang menggunakan konstruksi beton bertulang berkembang sangat pesat sekali pada saat ini, baik untuk perkantoran, rumah sakit, sarana pendidikan, pusat perbelanjaan, tempat tinggal dan lain-lain. Dalam merencanakan gedung bertingkat, erat hubungannya dengan ilmu-ilmu konstruksi terutama dalam mekanika teknik yang berpedoman pada bangunan tahan gempa.

4 Meskipun persyaratan bangunan tahan gempa telah ada, tapi pada kenyataannya masih banyak dijumpai bangunan gedung bertingkat yang tidak memenuhi syarat sehingga membahayakan penggunanya. Bank Nagari Kota Solok merupakan salah satu bangunan gedung yang berada pada daerah rawan gempa. Perencanaan merupakan faktor penting dalam mendirikan sebuah gedung. Perncanaan yang direncanakan harus mampu menahan beban terutama pada saat bencana terjadi konstruksi masih kuat dan kokoh. Berdasarkan kondisi tersebut maka dilakukan Tinjauan Ulang Perencanaan Struktur Atas Gedung Bank Nagari Kota Solok. Dengan tujuan untuk memperdalam pengetahuan tentang struktur konstruksi gedung bertingkat yang berpedoman pada peraturan dan standar-standar yang berlaku. Metodologi Perencanaan struktur beton bertulang merupakan salah satu bagian dari proses perencanaan suatu bangunan. Struktur beton bertulang harus direncanakan sedemikian sehingga aman terhadap beban atau efek beban yang bekerja selama masa penggunaan bangunan. Kekuatan suatu komponen struktur yang diperlukan untuk menahan beban terfaktor dengan berbagai efek beban disebut kuat perlu. Kuat perlu diungkapkan sebagai beban rencana dalam bentuk momen lentur, gaya geser, gaya normal dan gaya-gaya lain yang berhubungan dengan beban rencana. Beban rencana atau disebut juga dengan beban terfaktor diperoleh dengan cara mengalikan beban kerja dengan factor beban, di beri notasi U. Pada tahap awal dari perancangan/desain struktur ada beberapa kriteria yang perlu diperhatikan antara lain: 1. Material Struktur Setiap jenis material struktur mempunyai karakteristik sendiri, sehingga suatu jenis bahan bangunan tidak dapat dipergunakan untuk semua jenis bangunan. 2. Konfigurasi Bangunan Konfigurasi Denah Denah bangunan diusahakan mempunyai bentuk yang sederhana, kompak serta simetris agar mempunyai kekakuan yang sama terhadap pengaruh torsi. Konfigurasi vertikal Pada arah vertikal struktur, perlu dihindari adanya perubahan bentuk yang tidak menerus, suatu gerak getaran yang besar akan terjadi pada tempat-tempat tertentu pada struktur. Dalam hal ini akan diperlukan analisis dinamik. 3. Kekakuan dan kekuatan Baik pada arah vertikal maupun horizontal perlu dihindari adanya perubahan kekuatan dan kekakuan yang drastis. 4. Model keruntuhan struktur Pada perencanaan struktur di daerahgempa

5 menggunakan desain kapasitas, terlebih dahulu harus ditentukan elemen-elemen kritisnya, sedemikian rupa sehingga mekanisme keruntuhannya dapat memencarkan energi sebesar-besarnya. Analisa Penulangan Pelat Dalam menghitung penulangan pada pelat, digunakan metode koefisien momen yang menganalisis nilai momen dari arah x dan arah y pada setiap panel. Flow Chart Perhitungan Pelat sederhana (balok dengan dua tumpuan engsel dan rol),balok statis tak tentu (balok dengan dua tumpuan jepit atau jepit sendi), dan balok menerus (balok dengan bebrapa tumpuan). Balok yang terletak di atas permukaan tanah dan menyatu dengan pondasi disebut dengan balok sloof. Flow Chart Perhitungan Balok Analisa penulangan balok Balok merupakan komponen struktur yang terbentang di atas satu atau beberapa tumpuan, yaitu balok kantilever (balok dengan satu tumpuan jepit), balok Analisa Penulangan Kolom Komponen struktur kolom menduduki posisi penting di dalam keseluruhan system struktur bangunan gedung. Oleh sebab itu upaya-upaya efisiensi dan optimasi yang dilakukan hendaknya selalu berdasarkan pada pertimbangan-pertimbangan yang berkaitan dengan ketentuan dan pembatasan sesuai peraturan beton yang berlaku.

6 Flow Chart Perhitungan Kolom Analisa Balok T Langkah-langkah yang perlu diperhatikan dalam menganalisis balok T adalah : Ambil tebal hf berdasarkan keperluan tebal slab. Tentukan lebar efektif be Lebar efektif : be 16 hf + bw 1 be ln + bw, be L + bw 2 Tentukan dimensi bw dan tinggi d berdasarkan : a. Momen lentur negatif (jika bentang menerus) b. Gaya geser c. Keperluan penempatan tulangan Hitung perkiraan As 1 dengan asumsi a hf Dengan informasi tersebut, periksa apakah harga a < hf, jika a > hf, berarti analisa sebagai balok T revisi As. Periksa apakah ρ ρ maks dan ρ ρ min, dengan ρ min = 1,4/fy. Hitung Asf untuk bagian gantungan kiri-kanan balok. Hitung Mn1 dan Mn2, jika perlu hilangi langkah tersebut diatas hingga harga Φ (Mn1 + Mn2) sedikit lebih besar dari harga momen luar Mu. Analisa tulangan geser Langkah-langkah perhitungan : Hitung jarak pemasangan tulangan geser 1. Pada daerah ¼ L dipakai V c = ½ Ø V c, apabila nilai V u > ½ Ø V c, maka diperlukan tulangan geser 1 V c = fc' bw. d 6 Vu V s = V Dengan syarat : c A v. fy. d s = V Jarak spasi sengkang tidak boleh lebihh dari ½ d atau 600 mm, ambil yang lebih kecil (SNI ) 2. Pada daerah ½ L dipakai V c = Ø V c, apabila nilai V u > ½ Ø V c maka diperlukan tulangan geser 1 V c = fc' bw. d 6 Vu A V s = V v. fy. d c s = V s s

7 Hasil dan Pembahasan Data Struktur 1. Lokasi : Kota Solok 2. Jumlah Lantai : 4 lantai 3. Tinggi total Bangunan : 16,45 m 4. Lebar total bangunan : 28,80 m 5. Fungsi Bangunan : Bank 6. Dimensi Balok : -B1 = 25/50 cm -B2 = 30/50 cm -B3 = 30/60 cm -B4 = 30/100 cm 7. Dimensi Kolom : -K1= 45/50 cm -K2 = 60/60 cm 8. Tebal Pelat : 12 cm 9. Mutu Beton (fc ) : 25 Mpa 10. Mutu Baja (fy) : 400 Mpa 11. Mutu Baja Tulangan Geser (fys) : 240 Mpa 12. Berat Jenis Beton : γ c = 2400 kg/m Modulus Elastisitas Beton : E = 4700 Pembebanan Rangka Atap 1. Taksiran berat sendiri atap g = (L-2) s/d (L+5) dikalikan (L.b) Dimana : L = Bentang kuda-kuda b = Jarak antar kap stang Diketahui : L = 14,6 M b = 4,7 M Total beban = 859,177 Kg Perencanaan Dimensi Balok 1. Tinggi Balok : Dimana, L= bentang terpanjang antar tumpuan Maka : L = 5400 mm, mm, maka tinggi balok yang digunakan 400 mm 2. Lebar Balok :, maka diambil lebar balok = 300 mm Jadi ukuran balok yang digunakan 300 x 400 mm Perencanaan Dimensi Kolom Diambil tinggi portal tertinggi kolom = 4,0 m = 400 cm Maka :, Dimana, h = elevasi portal tertinggi Jadi : Dengan demikian diperoleh dimensi kolom sebesar 40 x 40 cm Perencanaan dimensi pelat

8 dengan ketentuan : Pembebanan Portal Dimana : Ln = bentang terpanjang dikurangi lebar balok Fy = tegangan leleh baja ß = perbandingan antara bentang bersih yang terpanjang denganbentang bersih terpendek. Maka : Ln = = 5100 mm Fy = 240 Mpa ß = Portal C Portal 3 Maka, nilai h adalah 94,44 mm h 136 mm, maka tebal pelat diambil 120 mm atau 12 cm. Desain pepat lantai Vertikal Ukuran balok 30/40 Tebal pelat 12 cm Ukuran kolom 40/40 Tebal spesi 2 cm Berat beton bertulang = 2400 Kg/m 3 Berat pasangan dinding pasangan bata = 250 kg /m 2 Berat spesi/cm = 21 kg/m 2 Berat keramik/cm = 24 kg/m 2

9 Lantai 1,2,3,4(atap) Beban mati Berat sendiri pelat lantai = tebal pelat x c = 0.12 x 2400 kg/m 3 = 288 kg/m 2 Beban spesi = tebal pelat x berat spesi/cm = 1.5 x 21 kg/m 2 = 31.5 kg/m 2 Beban penutup lantai (ubin) = tebal ubin x berat ubin/cm = 1.5 x 24 kg/m 2 = 36.0 kg/m 2 Beban plafond+penggantung =11+7 kg/m 2 = 18.0 kg/m 2 Beban atap = 859,177 kg q DL = ( ,177) = 1232,67 kg/m 2 Beban hidup (Live Load) Beban hidup untuk perkantoran : q ll = 250 kg/m 2 Menentukan qx : Pembebanan diberikan dalam bentuk segitiga dan trapesium (berlaku sama uintuk lantai 1, 2, 3, dan 4) 1) Pelat (3,2 x 3,8), pelat (3,2 x 4,8) a. Beban Mati q DL1 = q DL2 = q DL3 = q DL4 = kg/m 2 Lx = 3,2 m, maka : q x (DL) = 0.5*qDL*Lx =0.5*373.5*3,2=597,6 b.beban Hidup q LL1 = q LL2 = kg/m 2 Lx = 3,2 m, maka : q x (LL) = 0.5*qLL*Lx = 0.5*250*3,2 = 400 kg/m 1 2) Pelat (5,8 x 3,8), pelat (5,4 x 3,8) a. Beban Mati q DL1 = q DL2 = q DL3 = q DL4 = kg/m 2 Lx = 3,8 m, maka : q x (DL) = 0.5*qDL*Lx = 0.5*373.5*3,8 = 709,65 kg/m 1 b. Beban Hidup q LL1 = q LL2 = kg/m 2 Lx = 3,8 m, maka : q x (LL) = 0.5*qLL*Lx = 0.5*250*3,8 = 475 kg/m 1 3) Pelat (5,0 x 4,8), pelat (5,4 x 4,8), dan pelat (5,8 x 4,8) a. Beban Mati q DL1 = q DL2 = q DL3 = q DL4 = kg/m 2 Lx = 4,8 m, maka : q x (DL) = 0.5*qDL*Lx = 0.5*373.5*4,8 = 896,4 kg/m 1 b. Beban Hidup q LL1 = q LL2 = kg/m 2 Lx = 4,8 m, maka : q x (LL) = 0.5*qLL*Lx

10 = 0.5*250*4,8 = 600 kg/m 1 4) Pelat (3,3 x 4,8), pelat (3,3 x 3,8) a. Beban Mati q DL1 = q DL2 = q DL3 = q DL4 = 373.5kg/m 2 Lx = 3,3 m, maka : q x (DL) = 0.5*qDL*Lx = 0.5*373.5*3,3 = 616,3 kg/m 1 b. Beban Hidup q LL1 = q LL2 = kg/m 2 Lx = 3,3 m, maka : q x (LL) = 0.5*qLL*Lx = 0.5*250*3,3 = 412,2 kg Beban Horizontal (Beban Gempa Statik Ekivalen) Menentukan berat bangunan total W4=WD4 + WL4 =132221, ,5 = ,237 kg W3= WD3 + WL3 = (522160, ) = ,64 kg W2= WD2 + WL2 = (480883, ) = ,52 kg W1= WD1 + WL1 = (527444, ) = ,96 kg W basemen = WD basemen + WL basemn = , = ,48 kg W total = W4 + W3 + W2 + W1 + W basemen =155887, , , , ,48 = ,837 kg Gaya Tekan Tanah σ = γ.h = 2400 kg/m 3. 1,45 = 3480 kg/m 2 Ket : σ = tekana, γ = berat jenis, h = tinggi Menentukan waktu getar alami (T) Tx = Ty = 0.06.H 3/4 H = 4, = 16,45 = (16,45) 3/4 = 0,49 dt Menentukan koefisien gempa dasar (C) Dari peraturan gempa, wilayah gempa zona 3 dan jenis tanah lunak, diperoleh C = 0.07 Menentukan faktor keutamaan (I) dan faktor jenis struktur (K) (dari tabel), gedung-gedung lain, I = 1.0 Portal dengan daktalitas penuh, K = 1.0 Gaya geser horizontal total akibat gempa Vx = Vy = C. I. K. Wt = 0,07. 1,0. 1, ,837 = ,26 Distribusi gaya geser horizontal akibat gempa kesepanjang tinggi gedung(fi) F i,x = V x F i,y = V y Tabel Distribusi Gaya Geser Total (horizontal) Akibat Gempa

11 Penulangan Pelat Rn = = 0,212 Mpa w = 0,85 (1 ρ = 0,007. Lapangan X ) = 0,007 = 0,0008 < 0,0058 As = 0, = 522 mm2 Mu = 290,34 Kgm = 2,90 knm b = 1000 mm Mu = 459,70 Kgm = 4,59 knm d = 12 3 = 9 cm b = 1000 mm = 0,8 d = 12 3 = 9 cm Rn = Tumpuan Y = 0,8 = 0,45 Mpa Rn = w = 0,85 (1 ρ = 0,017. = 0,71 Mpa ) = 0,017 w = 0,85 (1 - = 0,0021 < 0,0058 ) = 0,024 As = 0, = 522 mm2 ρ = 0,024. Tumpuan X As = 0, = 522 mm2 = 0,0030 < 0,0058 Mu = 612,94 Kgm = 6,12 knm As = = 240 mm² b = 1000 mm Penulangan Kolom d = 12 3 = 9 cm Portal 3 = 0,8 Rn = 1. Kolom 60/60 = 0,94 Mpa Mu = 6654,91 Kgm = 66,5491 KNm Pu = Kg = 413,6474 KNm w = 0,85 (1 ρ = 0,034. ) = 0,034 Agr = 600 x 600 = Sengkang yang digunakan di tumpuan = 0,004 < 0,0058 adalah di lapangan As = 0, = 522 mm 2. Kolom 45/50 As = = 240 mm² Mu = 9654,401 Kgm = 96,54401 knm Lapangan Y Pu = 15462,137 Kg = 154,62137 knm Mu = 137,10 Kgm = 1,37 knm Agr = 450 x 500 = mm2 b = 1000 mm Sengkang yang digunakan adalah d = 12 3 = 9 cm, ditumpuan dan = 0, di lapangan. 10-5

12 Portal C 1. Kolom 60/60 Mu = 6710,481 Kgm = 67,10481 KNm Pu = 29383,316 Kg = 293,83316 KNm A gr = 600 x 600 = Sengkang yang digunakan adalah di tumpuan dan 10 25di lapangan. 2. Kolom 45/50 Mu = 6177,733 Kgm = 61,77733kNm Pu = 51906,895 Kg = 519,06895 kn A gr = 450 x 500 = mm 2 Sengkang yang digunakan adalah 10-8 ditumpuan dan di lapangan. Penulangan Balok 1. Portal 3 Mu tumpuan = 3613,165Kgm=36,13165 kn Mu lapangan =1806,583Kgm=18,06583 kn Sengkang pada tumpuan = 10-8 Sengkang pada lapangan = Portal C Mu tumpuan= 6280,215Kgm= 62,80215 kn Mu lapangan =3140,107Kgm=31,40107 kn Sengkang pada tumpuan = 10 7 Sengkang pada lapangan = Penulangan Sloof qu = 1528 Kg/m Mu Lapangan = ,8 2 =6425,24 Kgm Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Dari hasil perhitungan Tugas Akhir ini, dapat diambil kesimpulan berupa perbandingan hasil perhitungan penulis dengan perhitungan perencana seperti berikut : Penulangan Plat Lantai Penulangan Balok Portal 3 Tulangan utama Tulangan Sengkang Portal C Tulangan utama Mu Tumpuan = ,8 2 = 2141,74 Vu = ,8 2 = 25700,96 Tulangan sengkang Sengkang pada tumpuan = Sengkang pada lapangan = 10 20

13 Penulangan Kolom Portal 3 Tulangan utama Tulangan sengkang Portal C Tulangan utama Tulangan sengkang Penulangan sloof Dimensisloof : 30/50 Tumpuan : Atas : 2 Ø 19 Bawah : 4 Ø 19 Sengkang : Ø10-10 Lapangan : Atas : 2 Ø 19 Bawah : 4 Ø 19 Sengkang : Ø10 20 Saran 1. Dalam melakukan peninjauan ulang suatu struktur bangunan harus digunakan peraturan yang berlaku dan standar yang disyaratkan pada saat sekarang ini. 2. Penggunaan program struktur dalam menghitung gaya-gaya dalam harus diimbangi dengan kemampuan teknis secara manual sehingga hasil yang dilakukan lebih akurat. 3. Dalam pelaksanaan di lapangan, hendaklah pelaksanaan mengikuti perencanaan yang telah diberikan demi untuk keselamatan jiwa dan kekokohan dari konstruksi tersebut. Daftar Pustaka Cahya, Indra Beton Bertulang. Malang: Fakultas Teknik Brawijaya Departemen Pekerjaan Umum SNI Bandung:Yayasan LPMB

14 Dipohusodo, Istimawan Menajemen Proyek dan Konstruksi. Yogyakarta: Konasius Gideon, Kusuma Dasar-dasar Perencaan Beton Bertulang Berdasarkan SKSNI T Erlangga Gunawan Teori Soal dan Penyelesaian Konstruksi Baja II Jilid I.Jakarta: Delta Teknik Group Putri, Prima Yane Analisis dan Design Struktur Rangka SAP Padang: UNP Press Setiawan, Agus Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD.Jakarta: Erlangga Silalahi, Juniman Mekanika Struktur Statis Tertentu. Padang Silalahi, Juniman Struktur Beton Bertulang Bangunan Gedung. Padang: Sukabina Offset