MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG RUMAH SAKIT ROYAL SURABAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA-BETON

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR RC MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG RUMAH SAKIT ROYAL SURABAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA-BETON OLEH: RAKA STEVEN CHRISTIAN JUNIOR DOSEN PEMBIMBING: Ir. ISDARMANU, M.Sc Ir. R. SOEWARDOJO, M.Sc JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2 BAB I PENDAHULUAN

3 Latar Belakang Surabaya merupakan kota terbesar kedua di Indonesia, dimana semakin pesatnya pembangunan sarana pendukung dan fasilitas umum. Salah satunya adalah kebutuhan akan sarana kesehatan yaitu gedung rumah sakit. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, akan dilakukan modifikasi terhadap gedung Rumah Sakit Royal Surabaya Gedung ini awalnya menggunakan struktur beton bertulang biasa, yang kemudian akan dimodifikasi menggunakan struktur komposit baja beton Keuntungan lain dengan menggunakan komposit adalah lebih ekonomis jika dibandingkan dengan beton bertulang biasa atau struktur baja biasa

4 Rumusan Masalah Bagaimana merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan kolom? Bagaimana merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat lantai, balok anak, tangga dan lift? Bagaimana mengasumsikan pembebanan setelah adanya modifikasi? Bagaimana pemodelan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu Etabs v.9.7.1? Bagaimana merencanakan sambungan yang sesuai? Bagaimana merencanakan pondasi yang sesuai dengan besarnya beban yang di pikul? Bagaimana menuangkan hasil perencanaan dalam bentuk gambar teknik?

5 Tujuan Merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan kolom Merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat lantai, balok anak, tangga, dan lift Mengasumsikan pembebanan setelah adanya modifikasi Memodelkan dan menganalisa struktur dengan menggunakan program bantu Etabs v Merencanakan sambungan yang sesuai Merencanakan pondasi yang sesuai dengan besarnya beban yang dipikul Menuangkan hasil perencanaan dalam bentuk gambar teknik

6 Batasan Masalah Perencanaan struktur utama meliputi balok induk dan kolom, sedangkan struktur sekunder meliputi pelat lantai, balok anak, tangga, dan lift Perhitungan struktur pondasi hanya pada kolom dengan beban terbesar Perencanaan tidak meliputi instalasi mekanikal, elektrikal, dan saluran air Tidak meninjau dari segi metode pelaksanaan, analisa biaya, arsitektural, dan manajemen konstruksi Program bantu yang digunakan adalah Etabs V dan AutoCAD

7 Manfaat Dapat merencanakan struktur komposit yang memenuhi persyaratan keamanan struktur Dari perencanaan ini bisa diketahui hal-hal yang harus di perhatikan pada saat perencanaan, sehingga kegagalan struktur bisa diminimalisasi Dari segi ekonomisnya, struktur komposit baja beton lebih ekonomis jika dibandingkan dengan struktur beton bertulang biasa atau struktur baja, sehingga dapat dijadikan alternatif selain dua struktur diatas

8 Peta Lokasi Proyek

9 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

10 Umum Sistem struktur komposit terjadi akibat interaksi antara komponen struktur baja dan beton yang karakteristik dasar masing masing bahan dimanfaatkan secara optimal Struktur komposit antara beton dan balok baja merupakan struktur yang memanfaatkan kelebihan dari beton dan baja yang bekerja bersama-sama sebagai satu kesatuan

11 Aksi Komposit Aksi komposit timbul bila dua batang struktural pemikul beban seperti konstruksi lantai beton dan balok baja penyangga disambung secara menyeluruh dan melendut secara satu kesatuan Contoh balok komposit yang melendut akibat aksi komposit Plat beton Profil Baja

12 Aksi Komposit (lanjutan) Pada balok non komposit, pelat beton dan balok baja tidak bekerja bersama-sama sebagai satu kesatuan karena tidak terpasang alat penghubung geser. Contoh balok non-komposit yang melendut Plat beton Profil Baja

13 Lendutan Komponen struktur komposit memiliki momen inersia yang lebih besar daripada komponen struktur non komposit. Hal ini menyebabkan lendutan pada komponen struktur komposit akan lebih kecil bila dibandingkan dengan komponen struktur non komposit

14 Balok Komposit Penampang balok komposit: Profil baja yang diselubungi beton Balok komposit dengan penghubung geser Terdapat 2 jenis balok komposit, yaitu: Balok Komposit Penuh Balok Komposit Parsial

15 Kolom Komposit Kolom komposit dapat dibentuk dari pipa baja yang diisi dengan beton polos atau dapat pula dari profil baja yang dibungkus dengan beton dan diberi tulangan baja serta sengkang, seperti halnya pada kolom beton biasa.

16 Dek Baja Gelombang Dek baja gelombang yang selain berfungsi sebagai bekisting saat pelat beton dicetak, juga berfungsi sebagai tulangan positif bagi pelat beton. Penghubung Geser Gaya geser yang terjadi antara pelat beton dan profil baja harus dipikul oleh sejumlah penghubung geser, sehingga tidak terjadi slip pada saat masa layan. Sistem Struktur Perencanaan Gedung Rumah Sakit Royal Surabaya direncanakan terletak pada zona gempa 3, sehingga digunakan sistem struktur berupa Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM).

17 BAB III METODOLOGI

18 Bagan Alir Penyelesaian Tugas Akhir Mulai Pengumpulan Data Studi Literatur Preliminary Desain Pembebanan Elemen Struktur Sekunder Not Ok Analisa Struktur Sekunder Kontrol Desain Ok Pembebanan Elemen Struktur Primer Not Ok Analisa Struktur Primer Kontrol Desain Ok Perencanaan Pondasi Penggambaran Hasil Perencanaan Selesai

19 Data Umum Perencanaan Data Modifikasi Nama Gedung : Rumah Sakit Royal Surabaya Fungsi : Rumah Sakit (Sarana Kesehatan) Zona Gempa : 3 Jumlah Lantai : 10 Lantai Tinggi Gedung : 45 m Struktur Utama : Komposit Baja Beton Data Bahan Beton Baja : f c = 30Mpa : fy = 410Mpa

20 Studi Literatur Peraturan Yang Membahas Perencanaan Struktur Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983 SNI tentangtata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung SNI tentangtata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung SNI tentangtata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung

21 BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER

22 Perencanaan Pelat Lantai Pelat lantai menggunakan bondeks dengan tebal pelat 11 cm 110mm Tulangan negatif Ø Pelat Bondex Balok Perencanaan Pelat Atap Pelat atap menggunakan bondeks dengan tebal pelat 11 cm 110mm Tulangan negatif Ø Pelat Bondex Balok

23 Perencanaan Tangga Data Perencanaan: Tinggi antar lantai Tinggi bordes Tinggi injakan (t) Jumlah injakan Lebar bordes Panjang bordes Lebar tangga Balok utama tangga Balok penumpu tangga : 450 cm : 225 cm : 17.3 cm : 13 buah : 135 cm : 300 cm : 120 cm : WF 200x150x6x9 : WF 250x125x5x8

24 Perencanaan Balok Lift Tipe lift : General Type (2S, 2SD) Merk : Hyundai Kecepatan : 90 m/min Kapasitas : 10 orang (700 kg) Lebar pintu (opening width) : 800 mm Dimensi ruang luncur : 2300 x 3050 mm 2 Beban reaksi ruang mesin : - R 1 = 6800 kg - R 2 = 4100 kg Balok penggantung Lift : WF 350x175x7x11 Balok Penumpu Lift : WF 350x250x9x14 Balok Pemisah Lift : WF 350x150x5.5x8

25 Perencanaan Balok Anak Lantai Balok anak lantai direncanakan terdiri dari 3 jenis: BL 1 : WF 400x200x7x11 BL 2 : WF 400x200x7x11 BL 3 : WF 350x250x9x14

26 Perencanaan Balok Anak Atap Balok anak atap direncanakan terdiri dari 2 jenis: BA 1 : WF 400x200x7x11 BA 2 : WF 500x200x9x14

27 BAB V PERENCANAAN STRUKTUR PRIMER

28 Analisa Struktur Primer Pemodelan struktur gedung dengan Etabs v.9.7.1

29 Kinerja Struktur Gedung Kinerja Batas Layan ( s) Story Tabel 5.5 Analisa s arah-x hi (m) s (mm) s antar tingkat (mm) s maks (mm) Ket OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK Story hi (m) Tabel 5.6 Analisa s arah-y s (mm) s antar tingkat (mm) s maks Ket OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK

30 Perencanaan Balok Induk Balok Induk direncanakan menggunakan profil WF 600 x 200 x 13 x 23 Kondisi Sebelum Komposit Pada kondisi sebelum komposit, berdasarkan hasil ETABS v9.7.1 diperolehgaya gaya dalam maksimum sebagai berikut: Mmax = kg.m (ditinjau B26, Story 3) Vmax = kg (ditinjau B32, Story 3) Kontrol Kuat Geser: Vn = 0.6 x fy x Aw = 0.6 x 2500 x = kg Syarat: ΦVn Vu (Φ = 0.9) 0.9 x Ok!! Kontrol Kuat Momen Lentur: Mp = Zx.fy = (3778)(2500) = kg.cm = kg.m Syarat : ΦMn Mu (Φ = 0.9) 0.9 x Ok!!

31 Perencanaan Balok Induk Kondisi Setelah Komposit Zona Momen Positif Pada kondisi setelah komposit, berdasarkan hasil ETABS v9.7.1 diperoleh gaya gaya dalam maksimum sebagai berikut: M max (+) = kgm (ditinjau B44, story 3) M max (-) = kgm (ditinjau B40, story 3) V max = kg (ditinjau B41, story 3) Kontrol Kuat Geser: Vn = 0.6 x fy x Aw = 0.6 x 2500 x = kg Syarat: ΦVn Vu (Φ = 0.9) 0.9 x Ok!! Kontrol Kuat Momen Lentur: Mn = T x e = (269250)(38.6) = kg.cm = kg.m Syarat: ΦMn Mu (Φ = 0.85) 0.85 x Ok!!

32 Perencanaan Balok Induk Kondisi Setelah Komposit Zona Momen Negatif Pada kondisi setelah komposit, berdasarkan hasil ETABS v9.7.1 diperoleh gaya gaya dalam maksimum sebagai berikut: M max (+) = kgm (ditinjau B44, story 3) M max (-) = kgm (ditinjau B40, story 3) V max = kg (ditinjau B41, story 3) Perhitungan momen negatif : Mn = T.(d1 + d2) + Pyc.(d3 d2) = ( ) ( ) = kg.cm = kg.m Syarat: ΦMn Mu (Φ = 0.85) 0.85 x Ok!!

33 Perencanaan Kolom Kolom direncanakan terdiri dari 2 jenis yaitu: Kolom Lantai 1 5 : K 588x300x12x20 Kolom Lantai 6 10 : K 500x200x10x16 Data Perencanaan: Selubung beton : 750 x 750 mm 2 Ac = 750 x 750 = mm 2 Tulangan sengkang terpasang : Ø Tulangan utama : 4 D 22 (As = mm 2 ) Spasi = 750 2x40 2x12 22 = 624 mm Ø Cek luas penampang minimum profil baja : As 385 = = = 6.8% > 4%...Ok!! Ac 5625 Cek Jarak sengkang: = 250 mm < 2/3 x 750 = 500 mm...ok!! Cek luas tulangan longitudinal : Ast = ¼ x π x 22 2 = mm 2 > 0.18 x 624 = mm 2 Cek mutu beton yang digunakan : (fc =30 MPa) 21 Mpa fc 55 Mpa...Ok!! 4D22...Ok!!

34 BAB VI PERENCANAAN SAMBUNGAN

35 Perencanaan Sambungan Balok Anak Lantai Dengan Balok Induk Pelat Lantai Balok Induk WF 600x200x13x23 Pelat Lantai Profil L 70x70x7 Baut Ø16 Balok Anak Lantai WF 400x200x7x Profil L 70x70x Baut Ø16 Balok Anak Lantai WF 400x200x7x11 Balok Induk WF 600x200x13x23 Perencanaan Sambungan Balok Anak Atap Dengan Balok Induk Pelat Lantai Balok Induk WF 600x200x13x23 Pelat Lantai Profil L 70x70x7 Baut Ø16 Balok Anak Atap WF 400x200x7x Profil L 70x70x Baut Ø16 Balok Anak Atap WF 400x200x7x11 Balok Induk WF 600x200x13x23

36 Perencanaan Sambungan Balok Induk Melintang Dengan Kolom Kolom Lantai 1-5 K 588x300x12x20 Potongan Profil WF 400x400x30x50 94 Potongan Profil WF 400x400x30x50 Baut Ø33 Balok Induk WF 600x200x13x23 Baut Ø Balok Induk WF 600x200x13x23 94 Profil L 100x100x10 Baut Ø Profil L 100x100x Baut Ø Potongan Profil WF 400x400x30x Baut Ø33 94 Potongan Profil WF 400x400x30x50 Baut Ø30 Perencanaan Sambungan Balok Induk Memanjang Dengan Kolom Kolom Lantai 1-5 K 588x300x12x20 Potongan Profil WF400x400x30x50 94 Potongan Profil WF 400x400x30x50 Baut Ø33 Balok Induk WF 600x200x13x23 Baut Ø Balok Induk WF 600x200x13x23 94 Baut Ø20 Profil L 100x100x10 Baut Ø Profil L 100x100x Potongan Profil WF 400x400x30x Baut Ø33 94 Potongan Profil WF 400x400x30x50 Baut Ø30

37 Perencanaan Sambungan Balok Induk Melintang Dengan Kolom Lantai 6-10 Kolom K 500x200x10x16 Potongan Profil WF 400x400x30x50 94 Potongan Profil WF 400x400x30x50 Baut Ø33 Balok Induk WF 600x200x13x23 Baut Ø Balok Induk WF 600x200x13x23 94 Profil L 90x90x11 Baut Ø Profil L 90x90x Baut Ø Potongan Profil WF 400x400x30x Baut Ø33 94 Potongan Profil WF 400x400x30x50 Baut Ø30 Perencanaan Sambungan Balok Induk Memanjang Dengan Kolom Kolom Lantai 6-10 K 588x300x12x20 Potongan Profil WF 400x400x30x50 94 Potongan Profil WF 400x400x30x50 Baut Ø33 Balok Induk WF 600x200x13x23 Baut Ø Balok Induk WF 600x200x13x23 94 Profil L 90x90x11 Baut Ø Profil L 90x90x Baut Ø Potongan Profil WF 400x400x30x Baut Ø33 Potongan Profil WF 400x400x30x50 Baut Ø30

38 Perencanaan Sambungan Antar Kolom Lantai 1-5 Perencanaan Sambungan Antar Kolom Lantai 6-10

39 Perencanaan Sambungan Antar Kolom Lantai 5 & 6 Perencanaan Sambungan Kolom dengan Base Plate Sengkang Ø Angkur Ø25 B 4Ø22 K 588x300x12x20 4Ø22 K588x30012x20 ± 0.00 A A Base Plate (t = 2.5 cm) Angkur Ø2.54 cm B

40 BAB VII PERENCANAAN PONDASI

41 Perencanaan Pondasi Gedung Pondasi gedung rumah sakit ini menggunakan pondasi tiang pancang produksi PT Wika dengan spesifikasi sebagai berikut : Diameter Tebal Kelas = 600 mm = 100 mm = A1 Allowable axial = ton Bending momen crack = 17 tm Bending momen ultimate = 25.5 tm Direncanakan menggunakan tiang pancang diameter 60 cm dengan kedalaman 12.5 m Pondasi direncanakan terdiri dari 3 tipe Poer dengan dimensi masing masing Poer: P1 : 330 cm x 330 cm x 125 cm P2 : 630 cm x 480 cm x 125 cm P3 : 480 cm x 330 cm x 125 cm

42 Pondasi Tipe P1 A m D D D D D m Lantai Kerja 1Pc : 3Ps : 5Kr D Lantai Kerja 1Pc : 3Ps : 5Kr D B D B D D D m A Pondasi Tipe P2 A Pot. A - A Pot. B - B m D D D D D D m Lantai Kerja 1Pc : 3Ps : 5Kr D Lantai Kerja 1Pc : 3Ps : 5Kr D B B D D D D m A Pot. A - A Pot. B - B Pondasi Tipe P3 A m D D D D D D m Lantai Kerja 1Pc : 3Ps : 5Kr D Lantai Kerja 1Pc : 3Ps : 5Kr D B D B D D D m A Pot. A - A Pot. B - B

43 BAB VIII PENUTUP

44 Kesimpulan Dimensi dimensi dari struktur yang diganakan adalah sebagai berikut : Dimensi kolom : Beton : 750 mm x 750 mm Profil : K 588 x 300 x 12 x20 K 500 x 200 x 10 x 16 Profil balok induk : WF 600 x 200 x 13 x 23 Profil balok anak atap : BA1 : WF 400 x 200 x 7 x 11 BA2 : WF 500 x 200 x 9 x 14 Profil balok anak lantai : BL1 : WF 400 x 200 x 7 x 11 BL2 : WF 400 x 200 x 7 x 11 BL3 : WF 350 x 250 x 9 x 14 Struktur bangunan bawah menggunakan pondasi dalam berupa tiang pancang berdiameter 60cm sedalam 12.5 meter.

45 Saran Perlu dilakukan studi yang lebih mendalam untuk menghasilkan perencanaan struktur dengan mempertimbangkan aspek teknis, ekonomi, dan estetika. Sehingga diharapkan perencanaan dapat dilaksanakan mendekati kondisi sesungguhnya di lapangan dan hasil yang diperoleh sesuai dengan tujuan perencanaan yaitu kuat, ekonomi, dan tepat waktu dalam pelaksanaannya.

46 TERIMA KASIH