SEMINAR TUGAS AKHIR PERANCANGAN MODIFIKASI STRUKTUR GEDUNG BPK RI SURABAYA MENGGUNAKAN BETON PRACETAK DENGAN SISTEM RANGKA GEDUNG OLEH : DAINTY SARASWATI 3109.106.052 DOSEN PEMBIMBING : 1. TAVIO, ST. M. PhD 2. IMAN WIMBADI, Ir. MS JURUSAN TEKNIK SIPIL LINTAS JALUR FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
SEMINAR TUGAS AKHIR I. PENDAHULUAN II. TINJAUAN PUSTAKA III. METODOLOGI IV. PRELIMINARY DESIGN V. STRUKTUR SEKUNDER VI. ANALISA GEMPA VII. STRUKTUR PRIMER VIII. STRUKTUR BAWAH IX. PELAKSANAAN & KEKUATAN SAMBUNGAN X. PENUTUP
I. PENDAHULUAN Latar Belakang Lahan Terbatas Konvensional Bangunan Tipikal Pembangunan Arah Vertikal Beton Pracetak Sistem Rangka Gedung Keunggulan Pracetak Kontrol Kualitas Cepat Ekonomis
Perumusan Masalah Bagaimana merancang struktur gedung BPK RI menggunakan beton pracetak dengan Sistem Rangka Gedung yang aman dan memenuhi persyaratan dari segi struktur? Dimensi? Sambungan? Gambar?
Batasan Masalah 1. Beton yang dipakai adalah beton pracetak non prestressed 2. Komponen struktur yang memakai pracetak hanya balok dan pelat 3. Hanya memperhitungkan segi kekuatan struktur 4. Analisa struktur menggunakan program ETABS 9.7.0
Manfaat Memberikan wawasan alternatif lain dalam metode konstruksi, yaitu beton pracetak yang mempunyai banyak keunggulan dibanding metode konvensional
II. TINJAUAN PUSTAKA Pembebanan yang dipakai berdasarkan SNI 03-1727-1989. Perhitungan gempa berdasarkan SNI 03-1726- 2002. Perhitungan struktur berdasarkan SNI 03-2847-2002. Perhitungan pracetak berdasarkan PCI Handbook 4 th Edition.
III. METODOLOGI Diagram Alir Penyelesaian Tugas Akhir Start Pengumpulan Data & Studi Literatur Struktur Sekunder Preliminary Design Pembebanan Analisa Struktur A A Out Put Gaya Dalam Struktur Utama Sambungan & Titik Angkat Kontrol Not OK OK Struktur Bawah Gambar Detail Finish
Data Perancangan Gedung BPK - RI Data Material : - fc : 30 MPa - fy : 400 MPa Data Umum Bangunan : - Lokasi : Surabaya - Fungsi : Perkantoran - Zona Gempa : 3 - Jumlah Lantai : 4 lantai 10 lantai - Tinggi Gedung : 16,5 m 40 m - Lebar Gedung : 24 m - Panjang Gedung : 36 m - Jenis Tanah : Lunak - Pelaksanaan : Konvensional pracetak Keterangan : = dimodifikasi menjadi
IV. PRELIMINARY DESIGN Hasil Preliminary Diperoleh Dimensi: - Balok Induk : 300/600 mm - Balok Anak : 250/400 mm - Sloof : 400/600 mm - Pelat Lantai & Atap : 120 mm - Kolom : 600/600 mm - Shear Wall : 400 mm
V. STRUKTUR SEKUNDER 5.1 Pelat Ditinjau pada kondisi : Sebelum Komposit - Keadaan awal pelat di instal dan dicor - Beton belum komposit - Memikul berat sendiri, insitu dan beban pekerja Sesudah Komposit - Beton sudah menyatu & komposit - Kondisi paling kritis memikul beban ultimate
Momen Pengangkatan
Momen Sebelum & Sesudah Komposit
Tulangan Sebelum & Sesudah Komposit Data Perancangan : - Ukuran Pelat : 3000 x 6000 mm - Diameter tulangan : 10 mm - Tebal selimut : 40 mm Resume Perancangan : Sebelum Sesudah Shear Tulangan Pelat Tulangan Arah Tulangan Arah Connector Angkat Tebal Tebal X Y X Y Lantai Ø10-350 Ø10-350 Ø10-140 Ø10-200 60 mm 120 mm Ø8-250 4 Ø 10 Atap Ø10-350 Ø10-350 Ø10-250 Ø10-250
5.2 Tangga Data Perancangan : - Tinggi antar lantai = 400 cm - Panjang bordes = 210 cm - Panjang tangga = 360 cm - Lebar tangga = 170 cm - Tebal pelat bordes = 15 cm - Tinggi injakan ( t ) = 18 cm - Lebar injakan ( i ) = 30 cm - Diameter tulangan = 16 mm(memanjang) - Diameter tulangan = 8 mm (melintang) - Tebal selimut beton = 20 mm - Jumlah tanjakan (n) = 200/18 = 11,11 ~ 12 - Jumlah injakan = ( n - 1 ) = 12 1 = 11 - Syarat tanjakan & injakan = 60 < 2t + i < 65 - Syarat kemiringan tangga = 20 α 40 Resume Perancangan : Tulangan pelat & bordes= D16 100 Balok bordes 200/300 = Tarik : 3 D19 Tekan : 2 D19 Sengkang = Ø8 100 mm 120 mm
Gambar Desain Perancangan Tangga
Gambar Desain Perancangan BalokAnak Tumpuan Lapangan
VI. ANALISA GEMPA Analisa yang dipakai adalah pembebanan gempa dinamik dengan respon spektrum zona gempa 3 dan telah dilakukan kontrol terhadap beberapa persyaratan diantaranya : Kontrol SRG Menurut SNI 03-1726-2002 pasal 5.2, Sistem Rangka Pemikul Momen harus memikul kurang dari 10% dari pengaruh gempa nominal total yang bekerja pada struktur bangunan.
No Tabel Kontrol Nilai Prosentase Base Shear SRPM dan Shearwall Combo % Base Shear FX FY SRPM SW SRPM SW 1 0,9D + 1EX 8.38% 91.62% 5.50% 94.50% 2 0,9D + 1EY 6.31% 93.69% 7.07% 92.93% 3 0,9D - 1EX 8.38% 91.62% 5.50% 94.50% 4 0,9D - 1EY 6.31% 93.69% 7.07% 92.93% 5 1,2D + 1L + 1EX 8.57% 91.43% 5.98% 94.02% 6 1,2D + 1L + 1EY 6.78% 93.22% 7.26% 92.74% 7 1,2D + 1L - 1EX 8.57% 91.43% 5.98% 94.02% 8 1,2D + 1L - 1EY 6.78% 93.22% 7.26% 92.74% Presentase SRPM bernilai kurang dari 10%, sehingga struktur memenuhi syarat sebagai struktur Sistem Rangka Gedung.
Kontrol Partisipasi Massa Menurut SNI 03-1726-2002 pasal 7.2.1, perhitungan respon dinamik struktur harus sedemikian rupa sehingga partisipasi massa dalam menghasilkan respon total harus sekurang-kurangnya 90%.
Tabel Modal Participating Mass Ratio Mode Period UX UY SumUX SumUY 1 0.7674 0.0046 69.9789 0.0046 69.9789 2 0.7435 70.4225 0.0049 70.4271 69.9838 3 0.4827 0.0093 0.0371 70.4365 70.0209 4 0.1907 0.0087 19.4423 70.4452 89.4633 5 0.1881 19.0771 0.0091 89.5223 89.4724 6 0.1196 0.0039 0.0082 89.5262 89.4806 7 0.0910 0.0095 5.6352 89.5357 95.1158 8 0.0903 5.5945 0.0096 95.1301 95.1254 9 0.0597 0.0088 2.4114 95.1389 97.5368 10 0.0593 2.4059 0.0106 97.5448 97.5475 Dengan 8 mode sudah memenuhi syarat partisipasi massa.
Kontrol Nilai Akhir Respon Struktur Berdasarkan SNI 03 1726 2002 Ps. 7.1.3, nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana arah tertentu, tidak boleh diambil kurang dari 80% nilai respons ragam yang pertama. V dinamik 0,8 V statik Tabel Base shear respon spektrum Beban Gempa (kg) V dinamik V statik 80% V statik 820456.15 971393.8 777115.04 VRSP > 0,8 Vragam ke-1
VII. STRUKTUR PRIMER 1. Balok Induk (Pracetak) Data Perancangan : - Dimensi : 300/600 mm - Tulangan utama: 22 mm - Tulangan geser: 10 mm - Tebal selimut : 40 mm Resume Perancangan : Ext. Kiri Kiri Kanan Lokasi Int. Lapangan (+) Kanan Mu (KNm) ϕmn (KNm) Tumpuan (-) 170.31 4 D 22 1520 243.76 Tumpuan (+) 52.52 2 D 22 760 124.88 103.52 4 D 22 1520 243.76 Tumpuan (-) 311.25 6 D 22 2280 356.97 Tumpuan (+) 88.38 2 D 22 760 124.72 Tumpuan (-) 284.03 6 D 22 2280 356.97 Tumpuan (+) 58.2 2 D 22 760 124.72 Lapangan (+) As.pasang (mm²) 138.81 4 D 22 1520 243.76 Tumpuan (-) 142.98 4 D 22 1520 243.76 Tumpuan (+) 189.03 3 D 22 1140 191.59
Tumpuan Pengangkatan Balok Lapangan
2. Kolom (Konvensional) Kolom Lantai Resume Perancangan : Tulangan Utama ρ perlu Tulangan Geser 1 20 D 25 2,83 % Ø10-200 5 8 D 25 1% Ø10-200 10 8 D 25 1% Ø10-200 Detail Tulangan Kolom Pada Sambungan Lewatan
3. Shear Wall (Konvensional) Detail Perancangan Shear Wall
VIII. STRUKTUR BAWAH Daya Dukung Perhitungan daya dukung ijin pondasi dalam menggunakan data nilai conus dan JHP dari hasil sondir (CPT). Dari hasil perhitungan, dipakai 3 macam pile cap dengan konfigurasi pile yang berbeda.
Pondasi Kolom Interior Pondasi Kolom Exterior
Detail Pondasi Kolom & Shearwall
IX. PELAKSANAAN SAMBUNGAN Sambungan Balok - Pelat
Sambungan Balok Induk - Balok Anak
Sambungan Balok - Kolom
Sambungan Balok Shear Wall
X. PENUTUP 1. Kesimpulan a. Keunggulan Pracetak b. Sambungan Basah c. Sistem Rangka Gedung d. Kondisi Tanah Jumlah Pile e. Macam Pile Cap : Pile cap interior Pile cap exterior Pile cap gabungan shearwall dan kolom
2. Saran Diperlukan penelitian pengembangan teknologi dibidang pracetak untuk membuat sambungan pracetak lebih kaku dalam menahan gaya gempa, terutama gempa tinggi. Diperlukan penelitian untuk membuat metode instalasi elemen dan sambungan yang lebih mudah untuk dilaksanaan di lapangan dengan tetap mempertimbangkan faktor kekuatan struktur.
SEKIAN TERIMA KASIH