Dosen Pembimbing : Ir. KURDIAN SUPRAPTO, MS Ir. IMAN WIMBADI, MS MODIFIKASI STRUKTUR GEDUNG KPKNL SIDOARJO DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM GANDA OLEH : TITO APRIAWAN SUWANDI 3107100082
I. PENDAHULUAN
I.1 LATAR BELAKANG Indonesia merupakan wilayah yang rawan akan gempa sehingga diperlukan perancangan dan pengawasan khusus untuk menekan resiko yang terjadi akibat gempa Sistem Ganda sebagai alternatif perencanaan gedung tingkat tinggi di zona gempa kuat
I.2 PERUMUSAN MASALAH Perumusan Utama : Bagaimana merencanakan gedung KPKNL Sidoarjo dengan menggunakan sistem ganda pada zona gempa kuat Perumusan Detail : Bagaimana merencanakan preliminari desain struktur Bagaimana asumsi pembebanan setelah diadakan modifikasi Bagaimana merencanakan elemen struktur primer dan sekunder Bagaimana melakukan analisa struktur akibat beban gravitasi dan lateral dengan program bantu ETABS dan SAP 2000 Bagaimana merencanakan pondasi struktur Bagaimana menuangkan hasil perencanaan ke dalam gambar teknik
I.3 TUJUAN Mendapatkan struktur gedung berlantai 10 yang dibangun dengan menggunakan sistem ganda pada wilayah gempa kuat Mendapatkan hasil pondasi yang mendukung kestabilan struktur Menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalam gambar teknik
I.4 BATASAN MASALAH Tugas akhir ini tidak membandingkan kecepatan waktu pelaksanaan proyek konstruksi gedung menggunakan sistem ganda ( dual system ) dengan metode cor ditempat. Tidak membahas metode pelaksanaan di lapangan kecuali yang mempengaruhi perhitungan struktur Dalam perencanaan struktur memperhitungkan struktur atas dan struktur bawah Denah atap hanya digunakan sebagai pembebanan saja. Perencanaan tidak termasuk sistem utilitas, kelistrikan dan sanitasi.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Peraturan Struktur RSNI 03-1726-2010 Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971. SNI 03-2847-2002 Perhitungan Struktur Beton untuk Gedung. SNI 03-1726-2002 Perencanaan Struktur Gedung Tahan Gempa. PPIUG 1983.
III.METODOLOGI
Diagram Alir Perencanaan Mulai Pengumpulan data dan Studi Literatur Pemilihan kriteria desain Preliminary Design Struktur Sekunder Tidak Pembebanan Analisa Struktur dengan menggunakan ETABS Kontrol Tidak Output Gaya Dalam Perhitungan Struktur Atas Balok, kolom, HBK, Dinding Geser Perhitungan Struktur Bawah Pondasi dan sloof Syarat Penggambaran Hasil Perencanaan kedalam Gambar Teknik OK Selesai
Data Umum Bangunan Nama gedung : Gedung KPKNL Sidoarjo Lokasi : Padang Zona Gempa : 6 ( kuat ) Fungsi : Perkantoran Jumlah lantai : 10 lantai Tinggi bangunan : ± 46 m Ketinggian tiap lantai : Lantai 1-10 = 4 m Tinggi Atap = 6 m Struktur utama : Struktur beton bertulang Kuat tekan beton (f c) : 40 Mpa Teg Leleh Baja ( fy ) : 400 Mpa Data Tanah : sondir
DENAH MODIFIKASI LANTAI 1-10
Desain Dimensi Balok START Diketahui : ukuran pelat dan bentang terpanjang (l) Cek rumus untuk menentukan ketebalan minimum balok diatas 2 tumpuan sederhana Dipakai rumus l/16 Didapatkan : Dimensi Balok Induk 40/60 FINISH
Desain Dimensi Pelat START Perhitungan dimensi plat berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5(3(3)) Perhitungan 1. Lebar Efektif Balok 2. Inersia Balok 3. Perbandingan Inersia balok- Pelat Hasil Perancangan Tebal Pelat Digunakan pelat dengan tebal 20 cm FINISH
Desain Kolom START Diketahui : fc, fy, dan elemen yang membebani kolom Hitung pembebanan gravitasi Hitung dimensi kolom A = W / (0.85 x fc ) Didapatkan dimensi kolom 80/80 FINISH
Desain Shearwall START Diketahui : Ukuran dinding struktural Hitung dimensi dinding struktural Tebal > 1/25 Tinggi dinding atau Tebal > 1/25 Panjang dinding atau Tebal > 100 mm. SNI 03-2847-2002 Pas. 16.5.3.(1) Didapatkan dimensi shearwall 25 cm FINISH
Perancangan Atap Tampak Depan Atap Data perancangan : Sudut atap : 30 o Bentang kuda kuda : 18 meter Jarak antar kuda kuda : 6 meter Jarak antar gording : 115 cm Penggantung Gording : 2 buah
Perancangan Atap GORDING KUDA-KUDA IKATAN ANGIN PENGGANTUNG GORDING Gambar Atap Tampak Atas Profil Kuda-kuda yang dipakai WF 250 175 7 11 Gording yang dipakai: Gording canal 125 65 6 8
Perancangan Pelat Hasil perhitungan dimensi Mutu Beton : 40 MPa Mutu Baja : 400 MPa Tebal Pelat Atap : 14 cm Tebal Pelat Lantai : 14 cm Penulangan Pelat Penulangan pelat atap Tulangan Lapangan ø8 120 Tulangan Tumpuan ø8 120 Penulangan pelat lantai Tulangan Lapangan ø8 120 Tulangan Tumpuan ø8 120
Gambar Penulangan Pelat
Perancangan Tangga Hasil perhitungan dimensi Tebal Plat tangga : 15 cm Tebal Plat Bordes : 15 cm Tinggi tanjakan : 20 cm Lebar injakan : 25 cm Penulangan Tangga Lt. 1-9: Penulangan lentur tangga Tulangan Lentur ø12 200 Penulangan bordes Tulangan Lentur ø12 250
Gambar Penulangan Tangga 1.00 Ø12-200 Ø12-200 Ø12-250 Ø12-250 Ø12-200 Ø12-200 Ø12-250 Ø12-250 Ø12-200 Ø12-200 Ø12-250 Ø12-250 2.25 Ø12-250 Ø12-250 Ø12-200 Ø12-200 Ø12-250 Ø12-250 NAIK 1.125 1.125 2.55 1 2
Gambar Penulangan Tangga Ø12-250 Ø12-250 Balok 20/40 200 250 Ø8-150 Ø12-250 Ø12-250 Ø12-200 Detail C Detail B Ø12-250 Ø12-250 1250 2250 Detail C Ø12-200 250 Ø8-150 200 Detail B Sealent Detail A Sloof 40/60 1250 2250
Perancangan Balok Lift Spesifikasi mesin lift : Tipe Lift : Lift Passenger (2 cars) Merk : Luxen Kapasitas : 6 orang (450 kg) Kecepatan : 60 m/menit Lebar Pintu : 800 mm Dimensi Sangkar Outside : 1460 1005 mm 2 Inside : 1400 850 mm 2 Beban Reaksi Ruang Mesin R 1 = 3600 kg R 2 = 2000 kg Balok Penumpu depan 40/60 Tulangan tumpuan 5 D16 Tulangan geser ø12-200 mm Tulangan lapangan 5D16 Balok penumpu belakang 20/25 Tulangan tumpuan 4 D16 Tulangan geser tump. ø12-200 mm Tulangan lapangan 4 D16
Gambar Permodelan Beban Lift KOLOM UTAMA 70/70 Balok Penumpu Belakang 20/25 Balok Penumpu Belakang 20/25 KOLOM PRAKTIS 35/35 Balok Pemisah 20/25 Balok Penumpu Belakang Balok Penumpu Depan Balok Penumpu Depan Balok Penumpu Depan 40/60
DIAGRAM ALIR PEMBEBANAN Tentukan Kategori Resiko A Tentukan Ss dan S1 Ss = parameter respon spektra percepatan pada perioda pendek S1 = parameter respon spektra percepatan pada perioda pendek Ss dan S1 diperoleh dari peta gempa Tentukan SMS dan SM1 Parameter respon spektra percepatan untuk gempa tertimbang maksimum, yang telah disesuaikan dengan kelas situs : SMS = Fa.Ss SM1 = Fv S1 Fa dan Fv bergantung pada kelas lokasi dan pada nilai SS dan S1 Tentukan kelas situs Tergantung dari kondisi tanah yang sesuai kecepata sesuai dengan kecepatan rambat gelombang geser, SPT Tentukan SDS dan SD1 Parameter respon spektra percepatan desain SDS = 2/3 X SMS SD1 = 2/3 X SM1 A Tentukan waktu getar alami fundamental Koefisien Ct dan x ditentukan dalam tabel 7.8-2 RSNI 1726-2010 A
A A Perhitungan gaya geser dasar Koefisien respon seismik SDS = parameter respon spektra percepatan pada perioda pendek R = faktor modifikasi respon dalam tabel 7.2-1 RSNI 2010 Ie = faktor keutamaan hunian Gaya Seismik Lateral A A
A Batasan Perioda Struktur T = Didapat dari analisis etabs, partisipasi masa ragam terkombinasi Cu = Dari tabel 7.8-2 RSNI 03-1726-2010 Kontrol Drift Kontrol sistem ganda
Kemampuan Shearwall & rangka gedung terhadap beban gempa Kombin asi Prosentase Penahan Gempa (%) Arah X Arah Y Frame Dinding Geser Frame Dinding Geser RSPX 0.256 0.744 0.255 0.745 RSPY 0.242 0.758 0.242 0.758
Perancangan Balok Induk Balok Induk Interior Balok Induk Eksterior 1. Melintang 1. Melintang Tumpuan 6 D22/ 4 D22 Tumpuan 6 D22/ 4 D22 Lapangan 3 D22 Lapangan 3 D22 Sengkang ø10-120 mm Sengkang ø10-120 mm 2. Memanjang 2. Memanjang Tumpuan 6 D22/ 4 D22 Tumpuan 6 D22/ 4 D22 Lapangan 3 D22 Lapangan 3 D22 Sengkang ø10-120 mm Sengkang ø10-120 mm
Gambar Balok Induk Melintang Interior SKALA 1 : 75 6D22 3D22 6D22 10-100 10-200 10-100 4D22 3D22 4D22
Gambar Balok Induk Memanjang Interior SKALA 1 : 75 6D22 3D22 6D22 10-100 10-200 10-100 4D22 3D22 4D22
Gambar Balok Induk Melintang Eksterior SKALA 1 : 75 6D22 3D22 6D22 10-100 10-200 10-100 4D22 3D22 4D22
Gambar Balok Induk Memanjang Eksterior SKALA 1 : 75 6D22 3D22 6D22 10-100 10-200 10-100 4D22 3D22 4D22
Perencanaan Kolom Kolom direncanakan dengan beban beban yang telah dikombinasikan dalam Etabs Kolom Interior : 20 D 22 Kolom Ekterior : 20 D 22 Tul. Geser : ø16 100
Detail Penulangan Sengkang Kolom
Perencanaan Shearwall Tinggi Dinding Geser : 400cm Tebal Dinding Geser : 25 cm Tulangan geser horizontal : D19-100 Tulangan geser vertikal : D19-100
Perencanaan Pondasi Perancangan pondasi tiang Hasil dari perancangan Pondasi tiang adalah sebagai berikut : Diameter tiang : 60 cm Produk tiang : PT. Wika Kedalaman tiang : 9 meter 90 Perencanaan poer (Pile Cap) Hasil dari perancangan pilecap adalah : Dimensi pile cap : 4,8 x 3,3 m Tebal pile cap : 1,25 cm Tulangan Lentur arah X : D22 80 Tulangan Lentur arah y : D22 110 150 90 90 150 150 90
Perencanaan Pondasi Perencanaan poer (Pile Cap) Shearwall Hasil dari perancangan pilecap adalah : Dimensi pile cap : 10,8 x 3,5 m Tebal pile cap : 1,25 cm P2
Gambar Pondasi P1 P1 P1 P1 P2 P1 P1 P1 P1 P2 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P2 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P2 P1 P1 P1 P1
Balok Sloof Sloof ukuran 400 mm x 600 mm Penulangan lentur = 8 D 22 Penulangan geser = 10 250 mm
RAB RENCANA ANGGARAN BIAYA Kegiatan : PEMBANGUNAN GEDUNG KANTOR PELAYANAN KEKAYAAN NEGARA DAN LELANG PADANG Pekerjaan : PEMBANGUNAN GEDUNG KANTOR Lokasi : PADANG NO JENIS PEKERJAAN SAT. VOL HARGA SAT JML HARGA ( RUPIAH ) ( RUPIAH ) I PEKERJAAN BANGUNAN GEDUNG A PEKERJAAN PERSIAPAN 1 Pembersihan lokasi M2 1,320.00 4,200.00 5,544,000.00 2 Pengukuran dan pasang bouplank Pasang bouplank M' 164.000 96,335.00 15,798,940.00 0.00 21,342,940.00 B PEKERJAAN TANAH DAN URUGAN ##### 1 Galian tanah pondasi M3 1,020.140 23,800.00 24,279,332.00 2 Urugan kembali M3 103.320 11,405.00 1,178,364.60 3 Urugan sirtu / Perbaikan tanah dasar pondasi M3 68.880 119,875.00 8,256,990.00 0.00 33,714,686.60 C PEKERJAAN PONDASI 1 Pasang Aanstampeng M3 6.174 312,030.00 1,926,473.22 2 Pasang batu kali 1Pc : 5 Psr. M3 13.720 568,400.00 7,798,448.00 3 Beton pancang D=60 cm kedalaman 9 m M' 2,232.000 370,000.00 825,840,000.00 4 Pemancangan Dengan Alat Hydrolic Hummer M' 2,232.000 152401.43 340,160,000.00 4 Pek. Beton Lantai Kerja t. 5cm M3 34.440 693,755.00 23,892,922.20 5 Pek Beton Sloof kopel 40/60 cm M3 95.040 67,500.00 6,415,200.00 6 Pek.Beton Poer Pondasi Uk. 480x330x125 cm M3 633.600 5,352,227.50 3,391,171,344.00 7 Pek.Beton Poer Pondasi Shearwall Uk. 1080x350x125 cm M3 189.000 5,352,227.50 1,011,570,997.50 ##### 5,608,775,384.92 D PEKERJAAN BETON STRUKTUR f'c 40 Mpa A. PEKERJAAN BETON STRUKTUR f;c 40 Mpa lt.1 1 Pek. Beton Kolom 80/80 cm M3 102.400 3,602,315.00 368,877,056.00 2 Pek. Beton Balok Induk 40/60 cm M3 55.883 14,266,663.00 797,261,075.10 3 Pek. Beton plat lantai tebal 14 cm Lt 2 M3 127.680 6,964,563.49 889,235,466.20 4 Pek. Beton tangga dan plat bordes M3 1.954 10,530,641.00 20,578,715.38 ##### 2,075,952,312.67 22401.43 B. PEKERJAAN BETON STRUKTUR f'c 40 Mpa LT.2 1 Pek. Beton Kolom 80/80 cm M3 31.900 3,602,315.00 114,913,848.50 2 Pek. Beton Balok Induk 40/60 cm M3 95.040 14,266,663.00 1,355,903,651.52 3 Pek. Beton plat lantai tebal 14 cm Lt. 3 M3 127.680 6,964,563.49 889,235,466.20 4 Pek. Beton tangga dan plat bordes M3 1.954 10,530,641.00 20,578,715.38 1E+09 2,380,631,681.60 C. PEKERJAAN BETON STRUKTUR f'c 40 Mpa LT.3-10 8E+09 7,648,660,387.60 D. PEKERJAAN SHEARWALL Tebal 25 cm 1 Pekerjaan beton shearwall Tebal 25 cm M3 60 22359237.4 1,341,554,244.00 Jumlah A.B.C.D 13,446,798,625.87 E PEKERJAAN PENGADAAN LIFT 1 Pengadaan Lift Type Luxen Kapasitas 6 Org (450 Kg) Bh 4 300,000,000.00 1,200,000,000.00 Jumlah 1,200,000,000.00
RAB F PEKERJAAN PASANGAN DAN PLESTERAN A. PEKERJAAN PASANGAN DAN PLESTERAN LT.1 1 Pasangan dinding bata merah trasram 1Pc : 3Ps M3 26.550 640,555.94 17,006,760.15 2 Pasangan dinding bata merah 1Pc : 5Ps M3 148.680 569,340.97 84,649,615.90 3 Plesteran dinding trasram 1Pc : 3Ps M2 354.000 28,622.00 10,132,188.00 4 Plesteran dinding 1Pc : 5Ps M2 1,982.400 26,452.00 52,438,444.80 5 Benangan sudut kolom M' 1,176.000 9,350.00 10,995,600.00 Jumlah 175,222,608.85 B. PEKERJAAN PASANGAN DAN PLESTERAN LT. 2 1 Pasangan dinding bata merah trasram 1Pc : 3Ps M3 6.750 640,555.94 4,323,752.58 2 Pasangan dinding bata merah 1Pc : 5Ps M3 136.800 569,340.97 77,885,845.13 3 Plesteran dinding trasram 1Pc : 3Ps M2 90.000 28,622.00 2,575,980.00 4 Plesteran dinding 1Pc : 5Ps M2 1,824.000 26,452.00 48,248,448.00 5 Benangan sudut kolom dan kosen M' 1,288.000 9,350.00 12,042,800.00 6 0 M2 285.100 0.00 0.00 7 Pasang border L. 10 cm bagian luar&dalam (panel aluminium t. 4 mm ) M' 388.000 0.00 0.00 Jumlah 145,076,825.72 C. PEKERJAAN PASANGAN DAN PLESTERAN LT. 3-10 1,160,614,605.72 Jumlah A.B.C 1,480,914,040.29 G PEKERJAAN RANGKA KAP & ATAP 1 Pasang span / kolom kuda-kuda baja WF 250.175.7.11 Kg 249.210 674,937.88 168,201,267.83 3 Pasang Nok double besi kanal C 150.65.3 Kg 165.600 674,937.88 111,769,712.10 4 Pasang gording besi kanal C 125.65.6.8 Kg 1,904.400 633,318.75 1,206,092,227.50 5 Pasang plat plendes t. 10 mm Kg 366.912 633,318.75 232,372,249.20 6 Pasang Trackstang besi Ǿ 22" Kg 180.000 633,318.75 113,997,375.00 7 Ikatan gording besi Ǿ 12 Kg 384.000 332,048.75 127,506,720.00 8 Pasang usuk galvalum C. 75.75 dan reng galvalum TS.40 M2 564.000 58,510.00 32,999,640.00 9 Pasang Penutup Atap genteng keramik M2 676.800 373,760.00 252,960,768.00 10 Pasang Bubungan keramik M' 54.000 103,490.00 5,588,460.00 Jumlah 2,251,488,419.63 H PEKERJAAN PLAFOND 1 A. PEKERJAAN PLAFOND LT.1 - Pasang Rangka / Plafond calsiboard t.6 mm M2 972.000 123,001.22 119,557,188.00 - Pasang list profil gypsum 10x15 cm M' 144.000 18,317.50 2,637,720.00 Jumlah 122,194,908.00 2 B. PEKERJAAN PLAFOND LT.2 - Pasang Rangka / Plafond calsiboard t.6 mm M2 972.000 123,001.22 119,557,188.00 - Pasang list profil gypsum 10x15 cm M' 144.000 18,317.50 2,637,720.00 Jumlah 122,194,908.00 3 C. PEKERJAAN PLAFOND LT.3-10 Jumlah 977,559,264.00 Jumlah A.B.C 1,210,079,340.00
- Pasang Rangka / Plafond calsiboard t.6 mm M2 972.000 123,001.22 119,557,188.00 - Pasang list profil gypsum 10x15 cm M' 144.000 18,317.50 2,637,720.00 Jumlah 122,194,908.00 2 B. PEKERJAAN PLAFOND LT.2 - Pasang Rangka / Plafond calsiboard t.6 mm M2 972.000 123,001.22 119,557,188.00 - Pasang list profil gypsum 10x15 cm M' 144.000 18,317.50 2,637,720.00 Jumlah 122,194,908.00 RAB 3 C. PEKERJAAN PLAFOND LT.3-10 Jumlah 977,559,264.00 Jumlah A.B.C 1,210,079,340.00 I PEKERJAAN LANTAI A. PEKERJAAN LANTAI LT.1 1 Pasang lantai keramik Platinum motif granite 40 x 40 cm M2 972.000 40,607.96 39,470,937.12 2 Rabat beton bawah lantai keramik M2 972.000 34,687.75 33,716,493.00 Jumlah 73,187,430.12 145,583,207.50 B. PEKERJAAN LANTAI LT.2 1 Pasang lantai keramik Platinum motif granite 40 x 40 cm M2 972.000 40,607.96 39,470,937.12 2 Rabat beton bawah lantai keramik M2 972.000 34,687.75 33,716,493.00 Jumlah 73,187,430.12 145,583,207.50 C. PEKERJAAN LANTAI LT.3-10 1,164,665,659.97 ##### 145583207.5 Jumlah 585,499,440.96 Jumlah A.B.C 731,874,301.20 J PEKERJAAN PENGECATAN 1 A. PEKERJAAN PENGECATAN Lt.1 - Cat Dinding Exterior ( water sile ) M2 21.600 23,605.00 509,868.00 ########### Jumlah 30,378,603.00 30,378,603.00 2 B. PEKERJAAN PENGECATAN Lt. 2-10 ########### Jumlah 273,407,427.00 Jumlah A. B 303,786,030.00 JUMLAH TOTAL 28,539,948,690.02
Kesimpulan Dalam perencanaan struktur yang terletak pada zona gempa kuat, perlu dipertimbangkan adanya gaya lateral yang bekerja terhadap struktur. Hal ini disebabkan beban gempa ini sangat mempengaruhi dalam perencananaan struktur. Setelah dianalisa, kontrol kinerja struktur akibat gempa static ekivalen arah sumbu x dan arah sumbu y sudah sesuai dengan RSNI 1726-2010 Kemampuan shearwall dan rangka gedung dalam menerima beban gempa, dapat dilihat pada tabel Kombin asi Frame Prosentase Penahan Gempa (%) Arah X Dinding Geser Frame Arah Y Dinding Geser RSPX 0,259 0,741 0,255 0,745 RSPY 0,259 0,741 0,253 0,747 Berdasarkan tabel, maka prasyarat sistem ganda terpenuhi.
TERIMA KASIH