PERENCANAAN MENARA SAINS FMIPA ITS DENGAN METODE PRACETAK

Transkripsi

1 1 PERENCANAAN MENARA SAINS FMIPA ITS DENGAN METODE PRACETAK Agung Aji Binton Nababan, I Gusti Putu Raka, dan Isdarmanu Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) agung.binton@gmail.com Abstrak- Perencanaan Menara Sains Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember dirancang dengan metode pracetak dengan ketinggian 11 lantai. Pemilihan metode pracetak didasari oleh kecepatan pengerjaan proyek, pengendalian mutu, berwawasan lingkungan, serta pengurangan tenaga kerja. Dalam Tugas Akhir ini dibahas perencanaan dengan menggunakan metode pracetak. Perencanaan yang dilakukan disini meliputi perencanaan pelat lantai, tangga, atap beton, balok anak, balok induk, kolom dan pondasi. Namun, yang direncanakan dengan struktur pracetak adalah pelat, balok unduk, dan balok anak. Sementara untuk kolom direncanakan dengan cor setempat. Begitu pula dengan sambungan antara pelat dengan balok, balok dengan kolom, semuanya menggunakan sambungan basah dengan cor di tempat. Tujuan dari Tugas akhir ini adalah menghasilkan perencanaan struktur gedung dengan metode pracetak yang benar dengan memenuhi persyaratan keamanan struktur berdasarkan SNI , SNI , RSNI , dan PPIUG Kata Kunci : gedung, pracetak, cor setempat, sambungan basah I. PENDAHULUAN Ilmu sains dan teknologi memegang peranan yang sangat penting dalam seluruh aspek kehidupan manusia. Perkembangan dan penelitian tentang ilmu sains dan teknologi pun diharapkan terus berlanjut seiring dengan perkembangan zaman. Pihak yang sering dikaitkan dengan ilmu sains dan teknologi adalah perguruan tinggi. Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) sebagai salah satu perguruan tinggi yang terkemuka di Indonesia sangat mengedepankan sains dan teknologi dalam kurikulum pembelajarannya. Untuk semakin meningkatkan penelitian-penelitian di ITS, maka diperlukan suatu gedung untuk menampung hal tersebut, dimana gedung tersebut dapat memfasilitasi kebutuhan-kebutuhan penelitian yang saat ini belum tercukupi. Pembangunan gedung penelitian diharapkan dapat diselesaikan dengan cepat sehubungan dengan kebutuhan yang sangat tinggi. Oleh karena itu, perlu adanya metode yang memungkinkan pembangunan dapat diselesaikan dengan cepat. Metode beton pracetak merupakan salah satu metode yang sangat menunjang proses pembangunan yang membutuhkan kecepatan pengerjaan. Hal ini disebabkan karena pracetak dapat diartikan sebagai suatu proses produksi elemen struktur/arsitektural bangunan pada suatu tempat/lokasi yang berbeda dengan tempat/lokasi dimana elemen struktur/arsitektural tersebut akan digunakan (Ervianto, 2006). Selain unggul dalam hal kecepatan pengerjaan, metode beton pracetak juga memiliki keunggulan dalam beberapa hal, diantaranya memudahkan pengontrolan kualitas, mengurangi tenaga kerja dan begisting, serta berwawasan lingkungan. Metode pracetak saat ini sangat diminati oleh seluruh perencana bangunan di dunia. Perkembangannya pun terus diteliti oleh banyak ilmuan, yang membuat pracetak bisa menjadi lebih murah, lebih kuat, dan lebih tahan lama. Perkembangan terkini dari beton pracetak biasa (non prestressed) adalah Carbon Cast. Carbon Cast merupakan beton pracetak dimana tulangannya bukan baja, melainkan fiber. Selain membuat beton menjadi lebih ringan, Carbon Cast dapat pula mempermudah pengangkatan struktur, dan lebih ekonomis (Ericksen Roed, 2010). Salah satu gedung penelitian yang akan dibangun saat ini adalah gedung FMIPA ITS. Menara Sains FMIPA ITS adalah bangunan yang memiliki 11 lantai dan mempunyai bentuk yang sama tiap lantainya (tipikal). Pada gedung ini akan terdapat ruang seminar yang didesain dengan balok pratekan. Dalam perencanaan ini, hasil dari balok pratekan dikerjakan oleh tugas akhir lain, yaitu Perencanaan Menara Sains FMIPA ITS dengan balok pratekan yang dikerjakan oleh Giovanni Loogiss. Gedung ini akan dibangun dengan menggunakan beton bertulang biasa dengan metode cor di tempat yang memakan waktu yang relatif lama dalam pengerjaannya. Karena kebutuhan akan Menara Sains FMIPA ITS ini sangat mendesak, maka dari itu penulis ingin merencanakan pembangunan Menara Sains FMIPA ITS dengan menggunakan metode pracetak.

2 2 II. TINJAUAN PUSTAKA Pracetak dapat diartikan sebagai suatu proses produksi elemen struktur/arsitektural bangunan pada suatu tempat/lokasi yang berbeda dengan tempat/lokasi dimana elemen struktur/arsitektural tersebut akan digunakan (Ervianto, 1999). Sistem pracetak ini memiliki beberapa perbedaan jika dibandingkan dengan beton cor di tempat dan memiliki beberapa keunggulan yang sudah diteliti sebelumnya dan hasilnya dapat dilihat pada gambar 1. Waktu Pelaksanaan Toleransi Dimensi Lebih lama karena membutuhkan waktu untuk setting time Lebih tinggi bila dibandingkan dengan sambungan baut dan las Lebih cepat 25%-40% bila dibandingkan dengan in-situ concrete joints Rendah, sehingga dibutuhkan akurasi yang tinggi selama proses produksi dan erection III. METODOLOGI Pada bab ini akan dibahas tahapan-tahapan yang akan digunakan dalam Tugas Akhir ini. Tahapan-tahapan tersebut adalah sebagai berikut : Gambar 1. Perbandingan tingkat kepuasan kontraktor menggunakan metode pracetak dengan cor di tempat dengan beberapa kriteria. Yang menjadi perhatian utama dalam perencanaan komponen beton pracetak seperti pelat lantai, balok, kolom adalah sambungan. Selain berfungsi untuk menyalurkan beban-beban yang bekerja, sambungan juga harus berfungsi menyatukan masing-masing komponen beton pracetak tersebut menjadi satu kesatuan yang monolit sehingga dapat mengupayakan stabilitas struktur bangunannya (Muh. Syarif BP, 2011). Sambungan komponen pracetak dapat dibagi menjadi 2 macam, yaitu sambungan basah dan sambungan kering. Yang termasuk ke dalam kategori sambungan basah adalah sambungan dengan cor di tempat (in situ concrete joint). Tabel1. Perbandingan metode penyambungan Sambungan Deskripsi Sambungan Basah Kering Keutuhan Monolit Tidak Monolit Struktur Waktu yang dibutuhkan agar sambungan dapat berfungsi secara efektif Ketinggian Bangunan Perlu setting time Segera dapat berfungsi - Max. 25 meter Gambar 2. Tahapan Pengerjaan Tugas Akhir IV. PRELINIMARY DESIGN Data Umum Bangunan o Nama Gedung : Menara Sains FMIPA ITS o Lokasi Gedung : ITS o Fungsi : Gedung Perkuliahan o Jumlah Lantai : 15 lantai o Tinggi Bangunan : 48,1 meter

3 3 o Tinggi Lt Dasar : 5 meter o Tinggi Lt 1-11 : 4,2 meter PERATURAN Adapun peraturan-peraturan yang dipakai dalam perencanaan gedung ini adalah : 1. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung tahun 1983 (PPIUG 1983) 2. Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung 2002 (SNI ) 3. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa ntuk Bangunan Gedung 2010 (RSNI ) Rencana Balok 1. Balok Induk (Arah Memanjang ) : L = 720 cm L 720 h = = = 45cm 80cm ( SNI 2847 tabel 8 ) b = h = 80 = 60 cm Jadi digunakan balok induk arah memanjang ukuran 60/80cm. 2. Balok Induk (Arah Melintang) L = 960 cm L 960 hmin = = = 60 80cm b = h = 80 = 60 cm Rencana Kolom Untuk Bangunan 1dan 3 : 60/60 cm Untuk Bangunan 2 : Kolom 90/90 cm untuk lantai dasar-lantai 3 Kolom 85/85 cm untuk lantai 4-7 Kolom 80/80 cm untuk lantai 8-11 V. STRUKTUR SEKUNDER Tipe Pelat 3,6 x 3,2 m 3,6 x 3,6 m 4,8 x 3,6 m Tabel 2. Tulangan Terpasang di Tiap Pelat Tulangan Lapangan Tulangan Terpasang Tulangan Tumpuan Arah X Arah Y Arah X Arah Y Direncanakan dimensi balok induk melintang 60/80 3. Balok Anak arah (Memanjang) L = 720: L 720 hmin = = = 34,28 50cm ,8 x 3,2 m b = h = 50 = 35cm Direncanakan dimensi balok anak 35/50 4. Balok Anak arah (Melintang) L = 320: L 320 hmin = = = 15,24 40cm b = h = 40 = 30cm Direncanakan dimensi balok anak 30/40 VI. ANALISA GAYA GEMPA Tabel 3. Perhitungan Fx Tiap Lantai Bangunan 1 Lt h Σh Berat Wi x Hi Cvx Fx Dasar Tabel 4. Perhitungan Fx Tiap Lantai Bangunan 2

4 4 Lt h Σh Berat Wi x Hi Cvx Fx Sengkang di luar sendi plastis 2ø mm Tabel 7. Rekappenulangan lentur balok interior 5/F-G Tumpuan Lapangan Da sa r Mu Nmm Nmm Tulangan Atas 8D25 2D25 As pakai 3926,99 mm 2 981,74mm 2 Tulangan Bawah 3D25 4D25 As Pakai 1472,62 mm ,5 mm 2 Mn Nmm , Nmm pada lantai 3 Sengkang daerah sendi plastis 2ø mm Sengkang di luar sendi plastis 2ø mm Penulangan Kolom : Tabel 5. Perhitungan Fx Tiap Lantai Bangunan 3 Lantai h Σh Berat Wi x Hi Cvx Fx Dasar VII. STRUKTUR PRIMER Penulangan Balok : Tabel 6. Rekappenulangan lentur balok eksterior 10/H- Tumpuan Lapangan Mu Nmm ,14Nmm Tulangan Atas 7D25 2D25 As pakai 3436,116 mm 2 981,75 mm 2 Tulangan Bawah 3D25 4D25 As Pakai 1472,62 mm ,49 mm 2 Mn Nmm ,7 Nmm Ukuran 90x90 cm, tulangan utama 16D25 Sengkang daerah sendi plastis 3ø mm Sengkang di luar sendi plastis 3ø mm Panjang penyaluran = 900mm Ukuran 85x85 cm, tulangan utama 16D25 Sengkang daerah sendi plastis 2ø mm Sengkang di luar sendi plastis 2ø mm Panjang penyaluran = 900mm Ukuran 80x80 cm, tulangan utama 16D25 Sengkang daerah sendi plastis 3ø mm Sengkang di luar sendi plastis 3ø mm Panjang penyaluran = 900mm VIII. SAMBUNGAN Perencanaan Sambungan Kolom dan Balok Induk Dalam Tugas Akhir ini, sambungan antara kolom dan balok induk adalah dengan menggunakan sambungan oleh Park, Dalam hal ini, kolom dibuat dengan sistem cor di tempat, dan balok induk dengan sistem pracetak. Detail dari sambungan ini dapat dilihat pada gambar 3. G pada Lantai 3 Sengkang daerah sendi plastis 3ø mm

5 5 Gambar 5. Sambungan Balok Induk Pracetak dan Balok Anak cor setempat Gambar 3.Sambungan Kolom dengan Balok Pracetak Sambungan antara balok dan pelat Pelat pracetak yang dicetak di pabrik adalah pelat dengan ketebalan 8 cm. Pelat ini kemudian diletakkan di atas balok, kemudian di cor (overtopping) setebal 6 cm. Perencanaan sambungan pada pelat dan balok pracetak ini menggunakan sambungan dari PCI design handbook 4 th edition, Detail dari sambungan ini dapat dilihat pada gambar 4. IX. PENUTUP KESIMPULAN Berdasarkan keseluruhan hasilanalisayangtelah dilakukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagaiberikut: 1. Perancangan Gedung Menara Sains FMIPA ITSdi zona gempa sedang daerah Surabaya Timur memiliki dimensi struktur, meliputi : Kolom = 90x90 cm pada lantai dasar-3 Balok induk = 85x85 cm pada lantai 4-7 = 80x80 cm pada lantai 8-11 = 60/80 cm Balok lift Balok anak memanjang Balok anak melintang = 35/50 cm = 35/50 cm = 30/40 cm Gambar 4. Sambungan Balok dan Pelat Pracetak Sambungan antara balok induk pracetak dan balok anak cor setempat Balok induk direncanakan dengan sistem pracetak, sementara balok anak direncanakan dengan sistem cor setempat. Jadi pada balok induk pracetak, akan ada bagian yang tidak di cor, untuk tempat balok anak di cor. Sambungan pada balok induk pracetak dan balok anak cor setempat pada Tugas Akhir ini menggunakan sambungan oleh Park, Detail dari sambungan ini dapat dilihat pada gambar Perhitungan Gaya gempa menggunakan RSNI dengan mencari grafik gempa response spectrum berdasarkan zona gempa dan data tanah sesuai peraturan RSNI Perhitungan pada balok,kolom, dan pelat menggunakan ketentuan sesuai pada SNI pasal pada ketentuan untuk sistem rangka pemikul momen menengah 4. Pemanfaatan Program bantu SAP 2000 v14 dalam perencanaan ini sangat bermanfaat dalam mendapatkan nilai gaya aksial dan momen serta gaya gempa berdasarkan respon spectrum guna menentukan perhitungan 5. Pemanfaatan metode pracetak pada elemen struktur gedung harus diikuti dengan adanya fasilitas berupa tower crane dan fasilitas lain yang dapat menunjang metode tersebut.

6 6 SARAN Berdasarkan keseluruhan hasilanalisayangtelah dilakukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini maka dapat disarankan : 1. Dalam Perancangan struktur beton pracetak, perlu di perhatikan kebutuhan fasilitas-fasilitas penunjang metode pracetak seperti tower crane. 2. Dalam merancang struktur bangunan sebaiknya perencana benar benar memikirkan kemudahan pelaksanaan di lapangan, sehingga hasil perancangan dapat dilaksanakan oleh pelaksana lapangan. GEDUNG.Jurnal Teknik Sipil Universitas Tarumanegara Volume 5, No. 2. Surabaya, Indonesia. [8] Sugeng Wijanto Beton Pracetak Untuk Bangunan Tinggi di Daerah Rawan Gempa. Universitas Kristen Krida Wacana. Jakarta, Indonesia. [9] Sheppard and Phillips Plant-Cast Precast and Prestressed Concrete. McGraw-Hill Publishing Company. New York, United States. [10] Roed Ericksen Carbon Cast and ER-POST. DAFTAR PUSTAKA [1] Badan Standarisasi Nasional. TATA CARA PERHITUNGAN UNTUK STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG (SNI ). Bandung, Indonesia. [2] Badan Standarisasi Nasional. STANDAR PERENCANAAN KETAHANAN GEMPA UNTUK STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG (RSNI ). Bandung, Indonesia. [3] Departemen Pekerjaan Umum PERATURAN PEMBEBANAN INDONESIA UNTUK GEDUNG. Penerbit Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan Gedung. Bandung, Indonesia. [4] Khakim, Anwar, Hasyim STUDI PEMILIHAN PENGERJAAN BETON ANTARA PRACETAK DAN KONVENSIONAL PADA PELAKSANAAN KONSTRUKSI GEDUNG DENGAN METODE AHP. Jurnal Rekayasa Sipil Volume 5, No. 2. Malang, Indonesia. [5] PCI PCI Design Handbook - 4th Edition. Precast/Prestressed Concrete Institute. Chicago, IL. [6] Rahman Metode Membangun dengan Konstruksi Pracetak. Handout Kuliah Jurusan Teknik Sipil Universitas Tarumanegara. Jakarta, Indonesia. [7] Soemardi Biemo W dan Ervianto Wulfram I MODEL COGNITIVE MAP KAJIAN POTENSI PEMANFAATAN TEKNOLOGI BETON PRACETAK BAGI ELEMEN STRUKTURAL BANGUNAN