DESAIN PERMODELAN DINDING BETON RINGAN PRECAST RUMAH TAHAN GEMPA BERBASIS KNOCKDOWN SYSTEM MOH. YUSUF HASBI AVISSENA NRP. 3110100128 DOSEN PEMBIMBING: Prof. Tavio, ST., MT., Ph.D Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka, DEA Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Latar Belakang
Solusi yang Ditawarkan RUMAH SEDERHANA TAHAN GEMPA CEPAT BANGUN TEKNOLOGI BETON RINGAN, PRACETAK DAN BONGKAR PASANG (KNOCKDOWN)
Tujuan a) Dapat menentukan jenis material elemen struktur precast untuk rumah sederhana tahan gempa berbasis knockdown system b) Dapat merencanakan desain elemen struktur precast (pondasi, sloof, dinding dan ring balk) untuk rumah sederhana tahan gempa berbasis knockdown system c) Dapat merencanakan sambungan antar elemen struktur precast (pondasi, sloof, dinding dan ring balk) pada rumah sederhana tahan gempa berbasis knockdown system d) Dapat membuat permodelan elemen struktur precast (pondasi, sloof, dinding dan ring balk) pada rumah sederhana tahan gempa berbasis knockdown system e) Dapat melakukan analisis kekuatan terhadap elemen struktur precast (pondasi, sloof, dinding dan ring balk) pada rumah sederhana tahan gempa berbasis knockdown system f) Dapat mengetahui metode pelaksanaan konstruksi rumah sederhana tahan gempa berbasis knockdown system g) Dapat merencanakan konstruksi rumah sederhana tahan gempa berbasis knockdown system dalam gambar teknik
Batasan Masalah a) Kota yang digunakan adalah Padang Sidempuan, Provinsi Sumatera Barat. b) Tidak menganalisis Rencana Anggaran Biaya (RAB), keuntungan, harga total maupun penjadwalan dari pembangunan rumah tahan gempa c) Fokus pada perilaku, reaksi dan keefektifan komponen struktur precast dalam menahan gaya gempa d) Fokus pada metode pelaksanaan bangunan dan desain komponen struktur
Manfaat a) Memahami dan mengaplikasikan disiplin ilmu Teknik Sipil yang didapat penulis selama masa kuliah. b) Tercipta desain bangunan rumah sederhana tahan gempa yang aman dan cepat bangun untuk masyarakat terdampak gempa c) Sebagai referensi dan acuan bagi penelitian lain yang sejenis.
Metodologi Pelaksanaan
Data Perencanaan Type bangunan : Rumah Sederhana Tahan Gempa Letak bangunan : Jauh Dari Pantai Kota : Padang Sidempuan Tinggi bangunan : 4 m Lebar bangunan : 6 m Panjang bangunan : 6 m Mutu beton (fc ) : 11 Mpa Mutu baja (fy) : 240 Mpa Berat Jenis : 1100 kg/m 3 Kuda-kuda : Baja ringan Lapisan Atap : Genteng Metal, Aluminium Foil Sambungan : Pelat Baja 10 mm, Baut BJ 50
Pembebanan Berfaktor (RSNI 1727-201X Pasal 2.3.2) 1,4 DL 1,2 DL + 1,6 LL 1,2 DL + LL + Ex +0,3Ey 1,2 DL + LL + 0,3Ex +Ey 0,9 DL + Ex + 0,3Ey 0,9 DL + 0,3Ex + Ey DL + LL DL + 0,7(Ex+0,3Ey) DL + 0,7(0,3Ex+Ey) Keterangan: DL = Beban Mati LL = Beban Hidup Ex = Beban Gempa Arah X Ey = Beban Gempa Arah Y
Letak Kota Padang Sidempuan
Respon Spektrum Kota Padang Sidempuan
Pembebanan Gempa Data-data analisa gempa diperoleh dari SNI 1726-2012 yang akan digunakan pada perancangan gedung adalah sebagai berikut: Kelas situs tanah : SE (tanah lunak) Kategori Resiko : II faktor keutamaan : 1,0 Faktor reduksi gempa (R) : 5,50 Fa = 0,900 Fv = 2,400 Ss = 1,794 g S 1 = 0,703 g S DS = 1,076 g S D1 = 1,124 g
Hasil Perhitungan Pondasi Pondasi telapak setempat dimensi 100 x 100 cm, t=20cm Tulangan Telapak 8D13, Tulangan kolom pondasi 12D13 Sengkang Kolom ф10-200 Sloof Dimensi 15 x 20 cm Tulangan 4 D10, Sengkang ф 6-80 mm Ringbalk Dimensi 15 x 20 cm Tulangan 4 D10, Sengkang ф 6-80 mm Dinding Panel Dimensi 150 x 100 cm, tebal 15 cm Tulangan searah x 15D10 Tulangan searah y 10D10
Perencanaan Ringbalk Mmax = 118795,4Nmm dipasang tul utama 4D10 Vu< Ø Vc/2 dipasang tul sengkang ф6-80 15 cm
Perencanaan Ringbalk Mmax = 276885 Nmm dipasang tul utama 4D10 Vu< Ø Vc/2 dipasang tul sengkang ф6-80 15 cm
Perencanaan Sloof dan Ringbalk
Perencanaan Dinding
Perencanaan Dinding
Desain Sambungan
Hasil Perhitungan Sambungan Jenis Pondasi Jumlahbaut Jarakantarbaut Tipe A- tengah 2 150 mm Tipe A- sudut 2 150 mm Tipe B 4 300 mm Tipe C Horizontal 8 150 mm Tipe C- Vertikal 6 140 mm Tipe D 4 300 mm
Sambungan Tipe A - Tengah Pu = 20760,24 N Mu = 415274 Nmm (dipilih antara M1 dan M2 yang terbesar) Vu = 3553,866 N n (jumlah baut) = 2 Panjang Pelat : 150 mm jarak antar baut = 50 mm diameter baut = 12 mm Baut BJ 50
Sambungan Tipe A - Sudut Pu = 20760,24 N Mu = 415274 Nmm (dipilih antara M1 dan M2 yang terbesar) Vu = 3553,866 N n (jumlah baut) = 2 Panjang Pelat : 150 mm jarak antar baut = 50mm diameter baut = 12 mm Baut BJ 50
Sambungan Tipe B Pu = 20760,24 N Mu = 415274 Nmm Vu = 3553,866 N n (jumlah baut) = 4 Panjang Pelat : 1500 mm jarak antar baut = 300 mm diameter baut = 12 mm Baut BJ 50
Sambungan Tipe C Horizontal Pu = 1816,25 x 1500 = 2724375 N Mu = 29760,68 x 1500 = 44671020 Nmm Vu = 0 N n (jumlah baut) = 8 Panjang Pelat : 1500 mm jarak antar baut = 167 mm (ambil 150 mm) diameter baut = 16 mm Baut BJ 50
Sambungan Tipe C Vertikal Pu = 1816,25 x 1000 = 1816250 N Mu = 29760,68 x 1000 = 29780680 Nmm Vu = 0 N n (jumlah baut) = 6 Panjang Pelat : 1000 mm jarak antar baut = 142 mm (ambil 140 mm) diameter baut = 16 mm Baut BJ 50
Sambungan Tipe D Pu = 290,25 N Mu = 75644,15 Nmm (dipilih yang terbesar) Vu = 0 N n (jumlah baut) = 4 Panjang Pelat : 1000 mm jarak antar baut = 300 mm (ambil 140 mm) diameter baut = 12 mm Baut BJ 50
Perencanaan Pondasi No. Pondasi 1,2D + 1,6 L + Ex +0,3Ey 1,2 D + 1,6 L + 0,3 Ex +Ey Beban Terpusat Beban Momen Beban Terpusat Beban Momen 1. Pondasi 1 20437,60 414841 20438,25 415274 2. Pondasi 2 20755,32 5926,343 20760,24 17579,27 3. Pondasi 3 20437,60 414841 20438,25 415274 4. Pondasi 4 19878,95 14801,79 20760,24 17579,27 5. Pondasi 5 20437,60 414841 20438,25 415274 6. Pondasi 6 20755,32 5926,343 20760,24 17579,27 7. Pondasi 7 20437,60 414841 20438,25 415274 8. Pondasi 8 19878,95 14801,79 20760,24 17579,27
Perencanaan Pondasi Mencari daya dukung tanah Qult = 0,4. γ d. B. N y + 1,3. C. N c + γ d. D. N q Q ult = 0,4.1,31.1,00.0,21+ 1,3.7,45.7,54 + 1,31.1,00.2,06 Q ult 75,301 σ ijin = = = 30, 345kPa SF 2,5 σ work = σ ijin Q = σ xb B z work Qwork 20,755 = = = 0,683m σ work 30,345 DigunakanB = L =1, 00m
Perencanaan Pondasi Mencari tegangan akibat gaya P Mx. x My. y Q = ± ± A Iy Ix 415274.500 Q. akibatgaya = 20760,24 ± 1000000 83333333333 Q. akibatgaya = 0,02325N / mm 2 = 23, 25KPa 23,25KPa < 30, 345KPa Pondasidapatdigunakan
Perencanaan Pondasi Penulangan Pondasi Digunakan tulangan pokok searah sumbu x dan 2 sumbu y yaitu, A s = 8D 13 = 1062,285mm Digunakan tulangan untuk kolom Pondasi 2 dipasang merata pada 4 sisi 12D 13 = 1592,43mm Sengkang tul kolom Ø10 200
Perencanaan Pondasi Kontrol differential settlement (pondasi sudut)
Perencanaan Pondasi Kontrol differential settlement (pondasi tengah)
Perencanaan Pondasi Selisih penurunan = 0,168-0,138 = 0,01 m Jarak antar pondasi = 3,00 m Differential Settlement = 0,01 / 3,00 = 0,003 OK Diketahui toleransi = 0,002 hingga 0,003, sehingga telah memenuhi syarat dan pondasi dapat digunakan. (NAVFAC DM 7)
Perencanaan Pondasi
Tahapan Pelaksanaan Pemasangan Pondasi Pemasangan Sloof Pemasangan Dinding Pemasangan Ringbalk Pemasangan atap dsb
Pekerjaan Pondasi
Pekerjaan Sloof
Pekerjaan Dinding Panel-1
Pekerjaan Dinding Panel-2
Pekerjaan Dinding Panel-3
Pekerjaan Dinding Panel-2
Berat Tiap Elemen Elemen Berat (kg) Jumlah Pekerja Sloof 81 2 Ringbalk 81 2 Dinding Panel-A 202,5 4 Dinding Panel-B 202,5 4 Pondasi 187,2 4
Kesimpulan 1. Digunakan material beton pracetak berupa Autoclaved Aerated Concrete f c 11 MPa 2. Dari hasil perhitungan didapatkan data-data perencanaan sebagai berikut: Digunakan pondasi telapak setempat dengan dimensi 1,00m x 1,00 x 0,2m dengan kedalaman 0,6m. (tulangan telapak searah sumbu x dan y 8 D13, tulangan kolom pondasi 12 D13 sengkang ф10-200) Dimensi sloof dan ringbalk 0,15m x 0,2m (tulangan utama 4 D10mm dan sengkang ф6-80 mm) Dimensi dinding 1,00m x 1,50m, tebal 0,15m (tulangan D10-100 mm) 3. Digunakan material sambungan berupa pelat baja t 10mm dengan angkur berupa baut BJ 50 diameter 16mm. Tabel 6.1 dibawah ini menunjukkan elemen sambungan yang digunakan IV. Penutup
Kesimpulan 4. Sambungan antar elemen seperti sambungan sloof dengan dinding, antara dinding dengan dinding dan dinding dengan sloof diusahakan supaya memenuhi kriteria jenis sambungan agar dapat bekerja sesuai dengan yang direncanakan. 5. Ditemukan beberapa kekurangan dalam rumah tahan gempa ini, antara lain kurang ekonomis, sambungan baja yang cenderung mudah berkarat. Jenis Pondasi Jumlah baut Jarak antar baut Tipe A- tengah 2 150 mm Tipe A- sudut 2 150 mm Tipe B 4 300 mm Tipe C Horizontal 8 150 mm Tipe C- Vertikal 8 100 mm Tipe D 4 300 mm IV. Penutup
Saran 1. Diperlukan simulasi pengujian bangunan rumah tahan gempa ini agar diketahui performansinya. 2. Agar lebih aplikatif maka diperlukan sebuah modul khusus pengerjaan bangunan agar lebih memudahkan pelaksanaan oleh masyarakat terdampak gempa. 3. Agar lebih ekonomis, pelat baja tidak perlu dipasang sepanjang elemen precast, namun hanya pada elemen tertentu saja sebagai sambungan. 4. Untuk antisipasi karat, pelat dan angkur dapat dilapisi dengan cat, oli atau ditutup dengan plastik IV. Penutup
Terima Kasih.. IV. Penutup