RASIO KEBUTUHAN TULANGAN PONDASI BETON BERTULANG PADA KONSTRUKSI GEDUNG DI PROVINSI ACEH

Transkripsi

1 Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, Oktober 2017 RASIO KEBUTUHAN TULANGAN PONDASI BETON BERTULANG PADA KONSTRUKSI GEDUNG DI PROVINSI ACEH Nurul Malahayati 1, Saiful Husin 2, Fachrurrazi 3, dan Febriyanti Maulina 4 1,2,3,4 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf No 7 Kopelma darussalam Banda Aceh malahayatijj@unsyiah.ac.id ABSTRAK Provinsi Aceh merupakan salah satu wilayah yang terletak pada daerah potensi gempa yang variatif. Perencanaan konstruksi bangunan gedung pada wilayah dengan potensi risiko gempa bumi perlu mempertimbangkan pembebanan sesuai zonasi dimana bangunan tersebut dibangun. Perencanaan sebuah konstruksi tidak hanya memperhitungkan aspek kekuatan/ketahanan, namun juga sangat penting memperhatikan aspek biaya. Perencanaan biaya lazimnya menggunakan Analisa Harga Satuan Pekerjaan (AHSP) diatur dalam Standar Nasional Indonesia (SNI) tentang tata cara perhitungan harga satuan pekerjaan untuk konstruksi bangunan gedung dan perumahan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan rasio kebutuhan tulangan yang aktual dalam 1 m 3 beton. Tinjauan ini dikhususkan untuk komponen struktural pondasi tapak beton bertulang pada bangunan gedung untuk wiayah zonasi gempa 10 dan 15 berdasarkan peta gempa SNI 1726:2012. Proses penelitian diawali dengan pengumpulan 25 data skunder berupa gambar desain bangunan gedung bertingkat 2 yang dibangun pada tahun 2012 sampai dengan Hasil analisis menunjukkan bahwa rasio kebutuhan tulangan pondasi beton bertulang pada zona 10 memiliki rasio rata-rata adalah kg/m 3 beton sedangkan untuk zona 15 rata-rata sebesar kg/m 3. Nilai tersebut lebih besar bila dibandingkan dengan kebutuhan tulangan pondasi tapak yang dinyatakan dalam SNI yaitu sebesar 150 kg/m 3. Sehingga standar SNI untuk kebutuhan tulangan pada pondasi beton bertulang berdasarkan zonasi gempa perlu ditinjau kembali. Kata kunci: pondasi tapak, tulangan, rasio, zonasi gempa 1. PENDAHULUAN Provinsi Aceh merupakan salah satu wilayah yang terletak pada daerah potensi gempa yang variatif. Perencanaan konstruksi bangunan gedung pada wilayah dengan potensi risiko gempa bumi perlu mempertimbangkan pembebanan sesuai zonasi dimana bangunan tersebut dibangun. Perencanaan sebuah konstruksi tidak hanya memperhitungkan aspek kekuatan/ketahanan, namun juga sangat penting memperhatikan aspek biaya. Perencanaan biaya lazimnya menggunakan Analisa Harga Satuan Pekerjaan (AHSP) diatur dalam Standar Nasional Indonesia (SNI) tentang tata cara perhitungan harga satuan pekerjaan untuk konstruksi bangunan gedung dan perumahan. Tinjauan ini dikhususkan untuk komponen struktural pondasi tapak beton bertulang pada bangunan gedung untuk wiayah zonasi gempa 10 dan 15 berdasarkan peta gempa SNI 1726:2012. Sejumlah hasil penelitian terhadap material tulangan pada konstruksi beton bertulang umumnya cenderung diarahkan untuk menganalisis perilaku fisik dan mekanis beton bertulang (Shanmugam & Lakshmi, 2001; Elnashai, et.al, 2003; Montes, et.al, 2008; Rao, et.al, 2008; Maekawa, 2009; Amir&Sigmund, 2013). Belum ada kajian yang dilakukan spesifik untuk mengidentifikasi seberapa besar kebutuhan material tulangan untuk struktur beton bertulang pada sejumlah komponen bangunan. Di samping itu, juga belum terjawab seberapa jauh dan dalam kondisi pola kebutuhan material tulangan yang tersebut dalam standar AHSP komponen beton bertulang layak diaplikasikan. Secara teknis, jumlah tulangan pada struktur beton bertulang harus memadai. Dimensi dan jumlah material ditentukan dari hasil analisis pada tiap komponen struktural, seperti pondasi, kolom, balok, pelat lantai, dan dinding. Pada daerah dengan tingkat kerawanan gempa tinggi, perencanaan dilakukan menggunakan Pedoman Tata Cara Perencanaan Konstruksi Tahan Gempa Indonesia.Tingkat kerawanan dapat dikenali dengan berpedoman pada peta zonasi gempa sebagaimana tersebut dalam Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726:2012). Beton bertulang merupakan salah satu material yang paling banyak digunakan pada konstruksi gedung dan juga merupakan unsur penting pada konstruksi struktural bangunan gedung yang menanggung beban tekan dan tarik. Pondasi tapak beton bertulang merupakan komponen struktural yang menerima dan meneruskan beban yang ditopang oleh pondasi dan juga beratnya sendiri kepada dan kedalam tanah. Penggunaan material tulangan untuk MK - 141

2 pekerjaan pondasi beton bertulang berdasarkan SNI 7394:2008 adalah 150 kg/m 3. Nilai tersebut memungkinkan adanya pergeseran dari segi jumlah tulangan disebabkan besarnya beban, zonasi gempa dan jenis konstruksi bangunan gedung yang dapat mempengaruhi biaya konstruksi. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan rasio kebutuhan tulangan yang aktual dalam 1 m 3 beton. Manfaat dari penelitian ini dapat menginformasikan rasio kebutuhan tulangan dalam kg/m 3 pada komponen struktural pondasi tapak untuk setiap jenis bangunan gedung bertingkat 2 (dua) sesuai dengan zonasi gempa. 2. TINJAUAN PUSTAKA Pondasi Tapak Menurut Bowles (1993 : 2) Pondasi adalah bagian dari suatu sistem rekayasa struktur yang meneruskan beban yang ditopang oleh pondasi dan beratnya-sendiri kepada dan ke dalam tanah dan batuan yang terletak di bawahnya. Pondasi tapak (spread footing) merupakan pondasi yang berdiri sendiri dalam mendukung kolom. Umumnya dibuat dengan kedalaman 1 sampai dengan 1,50 m dari permukaan tanah, atau lebih. Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang mampu mendukung berat sendiri, gaya angin, beban hidup maupun beban khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut dan struktural pondasi tapak menerima beban dari elemen-elemen struktur yang didistribusikan dan diteruskan melalui struktural pondasi beton bertulang. Sistem bekerjanya beban untuk elemen-elemen struktur gedung bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut : beban pelat lantai didistribusikan terhadap balok anak dan balok portal, beban balok portal didistribusikan ke kolom dan beban kolom kemudian diteruskan ke tanah dasar melalui pondasi. Pemilihan tipe pondasi didasarkan atas: (a) fungsi bangunan atas (upper structure) yang dipikul pondasi tersebut; (b) besarnya beban dan berat bangunan atas; (c) keadaan tanah untuk mendukung bangunan yang akan didirikan; (d) biaya pondasi dibandingkan dengan bangunan atas. Analisa SNI Berdasarkan Anonim (2016) konstruksi bangunan gedung menggunakan Analisa Harga Satuan Pekerjaan (AHSP) yang tercakup pada pekerjaan Cipta Karya. Terdapat 8 divisi untuk pengelompokan pekerjaan, salah satu adalah divisi pekerjaan struktural. Dikarenakan lingkup pekerjaan AHSP Cipta Karya ini (Anonim, 2016) masih berpedoman pada SNI-ABK tahun 2008, maka sub level dikelompokkan dan dirinci sesuai dengan SNI-ABK. Sebagai ilustrasi, salah satu standar AHSP tersebut ditunjukkan dalam Tabel 1 di bawah ini. Tabel 1. Membuat 1 m 3 pondasi beton bertulang (150 kg besi + bekisting) Kebutuhan Satuan Indeks Bahan Kayu Kelas III m 3 0,200 Paku 5 cm 12 cm kg 1,500 Minyak bekisting Liter 0,400 Besi beton polos kg 157,500 Kawat beton kg 2,250 PC kg 336,000 PB m 3 0,540 KR m 3 0,810 Tenaga Kerja Pekerja OH 5,300 Tukang batu OH 0,275 Tukang kayu OH 1,300 Tukang besi OH 1,050 Kepala tukang OH 0,262 Mandor OH 0,265 Sumber: Anonim (2008) MK - 142

3 Zonasi Gempa Menurut Irsyam, et al (2010), gempa sangat berpotensial mengakibatkan kerugian besar dan tidak dapat diprediksi kapan dan dimana akan terjadi. Gempa tidak dapat dicegah, namun hanya dapat dilakukan beberapa usaha untuk mengurangi dampak yang terjadi. Salah satu usaha yang dapat dilakukan yaitu dengan perencanaan konstruksi yang berbasis tahan gempa. Perencanaan konstruksi tahan gempa di Indonesia mulai di aplikasikan pada tahun 1983 berpedoman pada peta percepatan maksimum gempa dan Peratuaran Perencanaan Tahan Gempa Indonesia untuk Gedung. Pedoman tata cara perencanaan konstruksi tahan gempa Indonesia terus mengalami perkembangan, hingga pada saat ini perencanaan berpedoman pada peta zonasi SNI 1726:2012 (Tata cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung). Hubungan zonasi gempa sangat dipengaruhi untuk menentukan beban gempa (Anonim, 2012 ) dikarenakan struktur bangunan yang akan direncanakan terletak pada wilayah gempa. 3. METODE PENELITIAN Lokasi dan Objek Penelitian Lokasi penelitian yaitu di wilayah Provinsi Aceh pada zona gempa 10 di lokasi Kota Banda Aceh dan Kabupaten Aceh Besar, sedangkan zona 15 berada pada lokasi di Kota Langsa, Kota Lhokseumawe dan Kabupaten Aceh Utara (berdasarkan peta zonasi gempa SNI 1726:2012). Objek penelitian pada bangunan gedung yang berlantai 2 (dua) dan difokuskan pada komponen struktural pondasi tapak. Bangunan gedung tersebut terdiri dari bangunan gedung pendidikan, bangunan hunian (asrama dan rumah sakit) dan bangunan perkantoran. Metode Pengumpulan Data Metode pengumpulan data menggunakan metode pengumpulan data skunder. Data tersebut didapat dari perusahaan konstruksi yang bergerak dibidang penyedia jasa dan juga pada instansi terkait yang ada di Provinsi Aceh. Data yang dibutuhkan adalah sebagai berikut: 1. Dokumen kontrak untuk proyek gedung yang dibangun pada tahun 2012 sampai dengan 2015, yang berisikan data bill of quantity, harga satuan, harga material, dan gambar bestek (site plan, denah, dan tampak bangunan, dan gambar detail komponen struktural pondasi tapak) Jumlah data pada konstruksi bangunan gedung pada zonasi 15 adalah 15 bangunan gedung dengan fungsi bangunan yang berbeda yaitu 3 bangunan pendidikan, 10 bangunan hunian dan 2 bangunan kantor. Sedangkan pada zonasi 10 berjumlah 10 bangunan dengan fungsi yang berbeda yaitu 5 bangunan pendidikan, 3 bangunan kantor dan 2 bangunan hunian. 2. Standar harga satuan bangunan yang ditetapkan dalam Peraturan Gubernur. 3. Peta zonasi gempa Indonesia berdasarkan SNI 1726:2012. Metode Pengolahan Data Data yang telah dikumpulkan akan diproses secara rinci dan akan dilakukan analisis sebagai berikut : 1. Pengelompokan data. Pengelompokan data di buat berdasarkan komponen struktural pondasi tapak bangunan gedung beserta fungsi bangunan dan zonasi wilayah gempa. 2. Analisis kebutuhan tulangan struktural pondasi tapak Analisis kebutuhan material tulangan pada komponen struktural pondasi tapak pada konstruksi bangunan gedung berdasarkan dimensi penampang, jenis tulangan, fungsi tulangan (tulangan pokok dan tromol) dan diameter tulangan yang dipakai. 3. Pengelompokan hasil analisis. Pengelompokan hasil analisis berdasarkan kebutuhan tulangan pada komponen struktural pondasi tapak dari zonasi gempa, tahun pembangunan, lokasi, fungsi bangunan hingga dimensi penampang pondasi tapak. Kebutuhan tulangan hasil rekapitulasi data dianalisis menggunakan analisis statistik. Salah satu cara memperoleh data rata-rata yaitu dengan menggunakan analisis statistik mean untuk memperoleh nilai rata-rata dari beberapa sampel data. Nilai mean diperoleh dari menjumlahkan seluruh nilai dan membaginya dengan jumlah data. Persamaannya adalah : MK - 143

4 X M (1) N Dimana : M = Mean X = Jumlah data N = Banyaknya data Kemudian untuk mengetahui tingkat sebaran data dalam sampel akan dihitung standar deviasi. Nilai standar deviasi memberikan makna seberapa besar perbedaan rata-rata kebutuhan tulangan. Rumus standar deviasi yaitu : Dimana: S = Standar Deviasi X = Jumlah Kebutuhan Tulangan n = BanyaknyaData 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Volume dan Rasio Tulangan Pondasi Tapak S= (2) Perhitungan untuk volume beton dan tulangan pondasi tapak dihitung berdasarkan gambar bestek yang ada pada dokumen kontrak. Hasilnya dimasukan dalam tabel analisis tulangan kebutuhan tulangan pondasi tapak. Rekapitulasi volume beton, tulangan dan rasio untuk setiap objek berdasarkan zonasi gempa dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2. Volume dan Rasio Tulangan Pondasi di Zona 10 No Nama Proyek Lokasi Fungsi Bangunan Volume Beton (m 3 ) Berat Tulangan (kg) Rasio Tulangan (kg/m 3 ) 1 BG10-1 Kota Langsa Kantor BG10-2 Kota Langsa Pendidikan BG10-3 Kota Langsa Pendidikan BG10-4 Kota Langsa Hunian BG10-5 Kab. Aceh Timur Pendidikan BG10-6 Kab. Aceh Utara Pendidikan BG10-7 Kab. Aceh Timur Pendidikan BG10-8 Kota Lhokseumawe Kantor BG10-9 Kota Lhokseumawe Kantor BG10-10 Kota Lhokseumawe Pendidikan Rata-Rata Standar Deviasi Tabel 3. Volume dan RasioTulangan Pondasi di Zona 15 No Nama Proyek Lokasi Fungsi Bangunan Volume Beton (m 3 ) Berat Tulangan (kg) Rasio Tulangan (kg/m 3 ) 1 BG15-1 Kota Banda Aceh Pendidikan BG15-2 Kota Banda Aceh Kantor BG15-3 Kota Banda Aceh Kantor BG15-4 Kota Banda Aceh Hunian Kab. Aceh Barat BG15-5 Pendidikan Daya MK - 144

5 6 BG15-6 Kota Banda Aceh Hunian BG15-7 Kota Banda Aceh Hunian BG15-8 Kota Banda Aceh Hunian BG15-9 Kota Banda Aceh Hunian BG15-10 Kab. Aceh Barat Pendidikan BG15-11 Kota Banda Aceh Hunian BG15-12 Kota Banda Aceh Hunian BG15-13 Kota Banda Aceh Hunian BG15-14 Kota Banda Aceh Hunian BG15-15 Kota Banda Aceh Hunian Rata-Rata Standar Deviasi Tabel di atas merupakan hasil perhitungan volume beton dan tulangan pondasi tapak pada zonasi 15 dan 10 yang telah direkapitulasi untuk setiap gedung yang ditinjau. Jumlah data pada konstruksi bangunan gedung pada zonasi 15 adalah 15 bangunan gedung dengan fungsi bangunan yang berbeda yaitu 3 bangunan pendidikan, 10 bangunan hunian dan 2 bangunan kantor. Sedangkan pada zonasi 10 berjumlah 10 bangunan dengan fungsi yang berbeda yaitu 5 bangunan pendidikan, 3 bangunan kantor dan 2 bangunan hunian. Volume tulangan dan beton digunakan untuk menghitung rasio kebutuhan tulangan pondasi tapak. Hasil dari nilai rata-rata keseluruhan rasio kebutuhan tulangan pondasi tapak untuk zona gempa 10 dan 15 terdapat perbedaan rasio kebutuhan tulangan, pada tabel tersebut zona 15 memiliki rasio dengan rata-rata sebesar 189,040 kg/m 3 sedangkan rasio pada zona 10 sebesar 183,144 kg/m 3, Dari hasil tersebut menunjukkan bahwa penggunaan tulangan pondasi tapak pada zona 15 lebih besar bila dibandingkan dengan penggunaan tulangan pondasi tapak pada zona 10. Rata-Rata Rasio Tulangan Pondasi Tapak Berdasarkan Fungsi dan Zona Gempa Konstruksi yang ditinjau adalah berlantai 2 dengan fungsi bangunannya untuk pendidikan, hunian (asrama) dan kantor. Hasil perhitungan terdapat adanya perbedaan kebutuhan tulangan berdasarkan fungsi bangunan dan lokasi zonasi gempa. Gambar di bawah ini menjelaskan hasil rata-rata rasio kebutuhan tulangan pondasi berdasarkan fungsi bangunan dan zonasi gempa. Gambar di bawah dapat dijelaskan bahwa adanya perbedaan pada kebutuhan tulangan berdasarkan fungsi bangunan dan zonasi gempa, seperti pada zonasi gempa 15 untuk konstruksi bangunan gedung pendidikan, bangunan penghunian, dan kantor memiliki nilai rata-rata rasio kebutuhan tulangan pondasi beton bertulang dengan nilai masing-masing bangunan yaitu 200,068 kg/m 3, 185,846 kg/m 3 dan 184,724 kg/m 3. Pada zonasi gempa 10 dengan fungsi konstruksi bangunan memiliki nilai rata-rata rasio kebutuhan tulangan pondasi beton bertulang dengan memiliki masing-masing nilai rasio kebutuhan tulangan adalah 163,301 kg/m 3, 165,829 kg/m 3 dan 196,911 kg/m 3. Hal ini menunjukkan bahwa rasio kebutuhan tulangan pondasi beton bertulang pada fungsi konstruksi bangunan pendidikan memiliki rasio terbesar berdasarkan hasil kajian, kemudian pada posisi kedua terdapat fungsi konstruksi bangunan hunian dan yang ketiga adalah fungsi konstruksi bangunan gedung perkantoran. Diameter rata-rata tulangan yang digunakan pada pekerjaan pondasi tapak yang berzonasi 10 adalah berdiameter 14 dan diameter rata - rata tulangan pondasi tapak pada zonasi 15 adalah berdiameter 16 MK - 145

6 Rasio Tulangan (kg/m 3 ) Rasio Berdasarkan Fungsi Bangunan dengan Standar AHSP KESIMPULAN ZONA 15 ZONA 10 Pendidikan Penghunian Kantor Standar AHSP Gambar 1. Rasio Perbandingan Berdasarkan Fungsi Bangunan, Zonasi Gempa dan AHSP Pada zona 15 fungsi bangunan pendidikan memiliki nilai rata-rata rasio kebutuhan tulangan yang terbesar, kemudian pada posisi kedua terdapat fungsi bangunan hunian dan pada posisi ketiga adalah bangunan perkantoran. Sedangkan pada zona 10 fungsi bangunan hunian menempati urutan pertama memiliki nilai rasio kebutuhan tulangan yang tertinggi, kemudian pada posisi kedua yaitu fungsi bangunan perkantoran dan pada posisi ketiga adalah bangunan pendidikan. Sehingga disimpulkan bahwa zonasi gempa mempengaruhi nilai rasio kebutuhan tulangan. Rasio kebutuhan tulangan berdasarkan hasil kajian lebih besar dibandingkan dengan kebutuhan tulangan pondasi tapak yang dinyatakan dalam SNI yaitu sebesar 150 kg/m 3. Sehingga standar SNI untuk kebutuhan tulangan pada pondasi beton bertulang berdasarkan zonasi gempa perlu ditinjau kembali. DAFTAR PUSTAKA Anonim., 2008., SNI 7394:2008., Tata Cara Perhitungan harga Satuan Pekerjaan Untuk Konstruksi Bangunan Gedung dan Perumahan., BSN., Jakarta Anonim, 2012, SNI 1726:2012).,Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung., BSN., Jakarta Anonim., 2016., Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 28/PRT/2016., Tentang Pedoman Analisis Harga Satuan Pekerjaan Bidang Pekerjaan Umum. Bowles, J,E., 1993., Analisa dan Desain Pondasi., Jilid 2., Erlangga., Jakarta Elnashai, AS, El-Ghazouli, AY, & Dowling, PJ., 2003., International assessment of design guidance for composite columns, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 15, pp Irsyam, M., Asrurifak, M., Hendriyawan., Budiono, B., Triyoso, W., and Firmanti, A., 2010., Development of Spectral Hazard Maps for Proposed Revision of Indonesia Seismic Building Code., Geomechanic and Geengineering an International Journal., Vol. 5, No.1 Maekawa, K., 2009., Anti-seismic Design, Diagnostics and Reinforcement for Concrete Structures., Stock Management for Sustainable Urban Regeneration., pp Montes, EH., Gil-Martín, LM., Fernández, MP., & Aschheim, M., 2008., Theorem of optimal reinforcement for reinforced concrete cross sections., Struct. Multidisc. Optim., vol.36, pp Shanmugam, NE., & Lakshmi, B., 2001., State of the art report on steel concrete composite columns., Journal of Constructional Steel Research., Vol. 57, Issue 10, pp MK - 146