BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

75 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengumpulan Data Gedung digunakan untuk hunian dengan lokasi di Menado dibangun diatas tanah sedang (lihat Tabel 2.6). Data-data yang diperoleh selanjutnya akan menjadi acuan dasar untuk melakukan perhitungan analisa struktur dengan menggunakan sistem pracetak berdasarkan produk patent Platcon07. 4.1.1. Geometri Struktur Berikut ini adalah gambar rencana gedung sistem konvensional hasil pengumpulan data lapangan. SW SW K2 K2 K2 K2 K2 K2 K2 SW SW Gambar 4.1.a. Denah Struktur Kolom Gedung Lantai 1 Sistem Konvensional

KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP Gambar 4.1.b. Denah Struktur Kolom Gedung Lantai 2-4 Sistem Konvensional KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP Gambar 4.1.c. Denah Struktur Kolom Gedung Lantai 5 Sistem Konvensional 76

Gambar 4.2.a. Denah Struktur Balok Gedung Lantai 2 Sistem Konvensional Gambar 4.2.b. Denah Struktur Balok Gedung Lantai 3-5 Sistem Konvensional 77

T= 12CM T= 12CM T= 12CM T= 12CM Gambar 4.2.c. Denah Struktur Balok Gedung Lantai Atap Sistem Konvensional Gambar 4.3. Denah Struktur Ring Balok Gedung Lantai Atap Sistem Konvensional 78

Gambar 4.4.a. Tampak Depan Gedung Rusunawa Gambar 4.4.b. Tampak Samping Kiri dan Kanan Gedung Rusunawa 4.1.2. Material Properties Material gedung menggunakan beton, terdiri dari 5 lantai struktur atas dengan balok dan kolom serta struktur corewall sebagai struktur pengaku tahan gempa. Kuat desak beton fc : 29,05 Mpa untuk Balok, Kolom dan Corewall. Untuk Grouting Joint menggunakan fc : 41,5 Mpa. Kuat leleh tulangan utama 79

fy: 400 Mpa, kuat leleh tulangan geser (sengkang) fys: 240 Mpa. Modulus elastik beton Es: 25.332,08 Mpa, angka poisson untuk beton: 0,2. 4.1.3. Dimensi Elemen Kolom Sistem Konvensional Desain Balok sistem konvensional berdasarkan data yang diterima dari perencanaan awal Gedung Rusunawa. Tabel 4.1. Desain Tulangan Kolom Sistem Konvensional ELEVASI TYPE KOLOM K-1 K-2 K-3 KP LANTAI 5 DIMENSI TULANGAN UTAMA ATAS SENGKANG TENGAH BAWAH ELEVASI TYPE KOLOM K-1 K-2 K-3 KP LANTAI 4 LANTAI 3 DIMENSI TULANGAN UTAMA ATAS SENGKANG TENGAH BAWAH ELEVASI TYPE KOLOM K-1 K-2 K-3 KP LANTAI 1 LANTAI 2 DIMENSI TULANGAN UTAMA ATAS SENGKANG TENGAH BAWAH 4.1.4. Dimensi Elemen Balok Sistem Konvensional Desain Balok sistem konvensional berdasarkan data yang diterima dari perencanaan awal Gedung Rusunawa. 80

Tabel 4.2. Desain Tulangan Balok Sistem Konvensional TIPE LANTAI B1 B2 B3 25/45 25/45 25/45 B4 25/45 LANTAI 2 TULANGAN ATAS TULANGAN BAWAH TUL. PINGGANG SENGKANG TIPE LANTAI CG 25/45 BC 20/30 RB1 25/40 RB2 25/40 TULANGAN ATAS TULANGAN BAWAH TUL. PINGGANG SENGKANG TIPE LANTAI RB3 15/25 BL 10/40 TULANGAN ATAS TULANGAN BAWAH TUL. PINGGANG SENGKANG 4.1.5. Pembebanan Struktur Spesifikasi Beban dan Bahan yang dipakai adalah: a. Berat Jenis Beton = 24 kn/m 3 b. Berat Dinding = 2,5 kn/m 2 c. Beban Hidup Ruangan = 2,5 kn/m 2 d. Beban Tambahan SDL = 1,2 kn/m 2 e. Beban Hidup Dak Atap = 1 kn/m 2 f. Beban Tanki Air = 10 kn/m 2 g. Beban Gempa zona V (Gambar 2.14), tanah sedang h. Faktor Reduksi Gempa struktur rangka terbuka = 8,5 (Tabel 2.12) i. Faktor Keamanan Gedung = 1 (Tabel 2.8) 81

4.1.6. Kombinasi Pembebanan Kuat Perlu (U) untuk menahan variasi pembebanan menurut SNI 03-2847-2002 yang akan digunakan dalam perhitungan adalah sebagai berikut: a. U : 1,4 DL b. U : 1,2 DL + 1,6 LL + 0,5 LLAtap c. U : 1,2 DL + 1,0 LLr + 1,0 E d. U : 1,2 DL + 1,0 LLr 1,0 E Untuk beban hidup < 500 kg/m 2, r direduksi menjadi 0,5. E dinamik adalah Spec1 Spektra, maka: a. U : 1,2 DL + 0,5 LL + 1,0 Spec1 Spektra b. U : 1,2 DL + 0,5 LL 1,0 Spec1 Spektra c. U : 0,9 DL + 1,0 Spec1 Spektra d. U : 0,9 DL 1,0 Spec1 Spektra 82

4.2. Hasil Pengolahan Data 4.2.1. Permodelan Bangunan pada Program ETABS9.0 Berikut ini tampilan hasil akhir permodelan bangunan tiga dimensi struktur rangka terbuka didalam program ETABS9.0 pada Gambar 4.5: Gambar 4.5. Permodelan pada Program ETABS9.0 83

4.2.2. Analisa Pembebanan Gempa Statis Sistem Konvensional Beban Gempa untuk Bangunan Rusunawa sistem konvensional ini adalah Perencanaan Beban Struktur Beraturan Nominal Statik Ekiuvalen. Tabel 4.3. Massa Lantai Sistem Konvensional Lantai Massa Atap 15555,1444 Story 5 46281,4881 Story 4 101313,4582 Story 3 100642,3822 Story 2 100642,3822 Story 1 105098,2209 Wt = 469533,076 Tabel 4.4. Waktu Getar Alami Fundamental Sistem Konvensional Mode Period 1 0,73163 2 0,636018 3 0,537033 4 0,246848 5 0,203857 6 0,174156 7 0,151543 8 0,113072 9 0,110711 10 0,097895 11 0,07333 12 0,065094 Dari hasil analisa pada table 4.4 diatas diketahui bahwa nilai Tx = 0,73163 dan nilai Ty = 0,636018, Waktu getar alami ini telah memenuhi persyaratan batas fleksibel beton yang ditentukan dalam SNI Gempa 2002, yaitu: T 1 < ζ n (Rumus 2.11), T 1 < (0,16).(5) = 0,8 Berdasarkan Gambar 2.25 dan Rumus 2.7, maka didapat nilai 0,5 0,683405547, dan nilai Cy = = 0,786141273 0,636018 Wt = 469533,076 kg/m 3 dari Tabel 4.3 0,5 Cx = = 0,73263 84

Faktor keutamaan = 1, dan Faktor Reduksi Gempa Rangka Terbuka = 8,5 Berdasarkan Rumus 2.9, maka didapat: Cx. I. Wt Vx = R = 0,683405547.1.469533,076 8,5 Dan; = 370335,0115 kg/m 3 Cy. I. Wt Vy = R = 0,786141273.1.469533,076 8,5 = 426007,1326 kg/m 3 Uraian gaya horisontal F yang terdistribusi pada tiap-tiap lantai disajikan menurut Tabel 4.5 berikut ini berdasarkan perhitungan dari Rumus 2.12 yaitu: Fi = Wi. hi. V n Wi. hi i= 1 Tabel 4.5. Gaya Horisontal Terdistribusi Akibat Gaya Gempa Sistem Konvensional Lantai Massa Tinggi W x H Fx Fy Atap 15555,1444 16,65 258993,1543 24369,93595 28033,44597 Story 5 46281,4881 14,6 675709,7263 63580,84174 73138,8911 Story 4 101313,4582 11,6 1175236,115 110583,7293 127207,6794 Story 3 100642,3822 8,8 885652,9634 83335,43045 95863,16894 Story 2 100642,3822 6 603854,2932 56819,61167 65361,25155 Story 1 105098,2209 3,2 336314,3069 31645,46238 36402,69558 Wt = 469533,076 Wi x Hi = 3935760,559 85

4.2.3. Analisa Pembebanan Gempa Statis Sistem Pracetak Beban Gempa untuk Bangunan Rusunawa sistem pracetak ini adalah Perencanaan Beban Struktur Beraturan Nominal Statik Ekiuvalen. Tabel 4.6. Massa Lantai Sistem Pracetak Lantai Massa Atap 15555,1444 Story 5 49249,6716 Story 4 105328,9327 Story 3 104657,8567 Story 2 104657,8567 Story 1 109158,3184 Wt = 488607,7805 Tabel 4.7. Waktu Getar Alami Fundamental Sistem Pracetak Mode Period 1 0,799336 2 0,713688 3 0,600338 4 0,268206 5 0,227548 6 0,19283 7 0,161318 8 0,121472 9 0,114422 10 0,104686 11 0,076029 12 0,067402 Dari hasil analisa pada tabel 4.7 diatas diketahui bahwa nilai Tx = 0,799336 dan nilai Ty = 0,713688, Waktu getar alami ini telah memenuhi persyaratan batas fleksibel beton yang ditentukan dalam SNI Gempa 2002, yaitu: T 1 < ζ n, T 1 < (0,16).(5) = 0,8 Berdasarkan Gambar 2.25 maka didapat nilai 0,5 dan nilai Cy = = 0,700586251 0,713688 Wt = 488607,7805 kg/m 3 dari Tabel 4.6 0,5 Cx = = 0,625519181, 0,799336 86

Faktor keutamaan = 1, dan Faktor Reduksi Gempa untuk Pracetak rangka terbuka menurut hasil uji laboratorium PT Rang Pratama, diambil = 7,24 Hingga didapat: Cx. I. Wt Vx = R = 0,625519181.1.488607,7805 7,24 Dan; = 414125,002 kg/m 3 Cy. I. Wt Vy = R = 0,700586251.1.488607,7805 7,24 = 463823,1588 kg/m 3 Uraian gaya horisontal F yang terdistribusi pada tiap-tiap lantai disajikan menurut Tabel 4.8 berikut ini berdasarkan perhitungan dari Rumus 2.12 yaitu: Fi = Wi. hi. V n Wi. hi i= 1 Tabel 4.8. Gaya Horisontal Terdistribusi Akibat Gaya Gempa Sistem Pracetak Lantai Massa Tinggi W x H Fx Fy Atap 15555,1444 16,65 258993,1543 26172,03637 29312,88023 Story 5 49249,6716 14,6 719045,2054 72661,67834 81381,63359 Story 4 105328,9327 11,6 1221815,619 123468,1392 138285,257 Story 3 104657,8567 8,8 920989,139 93068,71956 104237,6753 Story 2 104657,8567 6 627947,1402 63455,94515 71071,14226 Story 1 109158,3184 3,2 349306,6189 35298,48331 39534,57037 Wt = 488607,7805 Wi x Hi = 4098096,877 87

4.2.4. Desain Kolom Sistem Pracetak Desain Kolom Sistem Pracetak harus melalui tinjauan-tinjauan sebagai berikut: a. Tinjauan kekakuan struktur sistem pracetak dan kelenturan beton. b. Tinjauan Analisa Gempa sistem pracetak menurut hasil uji laboratorium perusahaan pemegang hak paten sistem pracetak yang dipakai. c. Desain tulangan yang dibutuhkan akibat gaya tekan maupun gaya tarik. Kolom sistem pracetak bila dibandingkan dengan sistem konvensional nilai gaya gempa sistem pracetak lebih besar, sehingga jumlah tulangan kolom akan lebih banyak pemakaiannya terhadap sistem konvensional. Berikut ini adalah hasil perhitungan perencanaan desain kolom sistem pracetak setelah melalui tinjauan-tinjauan tersebut diatas, tanpa adanya perubahan denah sistem konvensional menjadi denah sistem pracetak: Gambar 4.6. Perubahan Desain Kolom Tipe Lantai 1&2 Konvensional Menjadi Sistem Pracetak 88

Gambar 4.7. Perubahan Desain Kolom Tipe Lantai 3&4 Konvensional Menjadi Sistem Pracetak Gambar 4.8. Perubahan Desain Kolom Tipe K2 Lantai 1&2 Konvensional Menjadi Sistem Pracetak 89

Gambar 4.9. Perubahan Desain Kolom Tipe K2 Lantai 3&4 Konvensional Menjadi Sistem Pracetak Gambar 4.10. Perubahan Desain Kolom Tipe Lantai 1&2 Konvensional Menjadi Sistem Pracetak 90

Gambar 4.11. Perubahan Desain Kolom Tipe Lantai 3&4 Konvensional Menjadi Sistem Pracetak Gambar 4.12. Perubahan Desain Kolom Tipe Lantai 5 Konvensional Menjadi Sistem Pracetak 91

4.2.5. Desain Balok Sistem Pracetak Desain Balok Sistem Pracetak harus melalui tinjauan-tinjauan sebagai berikut: a. Tinjauan elevasi lantai gedung yang harus memenuhi standar kenyamanan dalam penggunaan suatu ruangan antara lantai berpijak dengan langitlangitnya. b. Tinjauan perletakan pelat lantai pada balok yang sesuai dengan kebutuhan tumpuan pada balok eksterior maupun balok interior. c. Tinjauan kekakuan struktur sistem pracetak dan kelenturan beton. d. Tinjauan Analisa Gempa sistem pracetak menurut hasil uji laboratorium perusahaan pemegang hak paten sistem pracetak yang dipakai. e. Desain tulangan yang dibutuhkan akibat gaya tekan maupun gaya tarik. Balok sistem pracetak memerlukan kelebaran dimensi yang cukup sebagai perletakan pelat lantai, bila dibandingkan dengan sistem konvensional nilai gaya gempa sistem pracetak lebih besar, dimensi balok lebih besar dan jumlah tulangan lebih banyak. Berdasarkan denah gedung sistem konvensional yang telah direncanakan penamaan baloknya, perubahan dimensi balok sistem pracetak tidak mempengaruhi perencanaan tersebut sehingga denah sistem konvensional dapat dipakai langsung tanpa adanya revisi. Berikut ini adalah hasil perhitungan perencanaan desain balok sistem pracetak setelah melalui tinjauan-tinjauan yang telah disebutkan: 92

Gambar 4.13. Perubahan Desain Balok Tipe B1 Konvensional menjadi Sistem Pracetak Gambar 4.14. Perubahan Desain Balok Tipe B2 Konvensional menjadi Sistem Pracetak 93

Gambar 4.15. Perubahan Desain Balok Tipe B3 Konvensional menjadi Sistem Pracetak Gambar 4.16. Perubahan Desain Balok Tipe B4 Konvensional menjadi Sistem Pracetak 94

Gambar 4.17. Perubahan Desain Balok Tipe CG Konvensional menjadi Sistem Pracetak Gambar 4.18. Perubahan Desain Balok Tipe BC Konvensional menjadi Sistem Pracetak 95

Gambar 4.19. Perubahan Desain Balok Tipe RB1 Konvensional menjadi Sistem Pracetak Gambar 4.20. Perubahan Desain Balok Tipe RB2 Konvensional menjadi Sistem Pracetak 96

4.2.6. Desain Pelat Lantai Sistem Pracetak Pelat Lantai antara sistem konvensional dengan sistem pracetak tidak memiliki perbedaan dimensi dan jumlah tulangan, namun pada sistem pracetak antara elemen pelat lantai harus disambung dengan sistem joint. 4.3. Pembahasan Hasil ETABS9.0 Perbedaan perhitungan antara sistem konvensional dengan sistem pracetak terletak pada hubungan pelat lantai dan balok, dimana sistem pracetak antara balok dengan pelat lantai merupakan 2 elemen yang berbeda. Analisanya harus melalui perhitungan yang sama dengan sistem konvensional, namun memiliki tinjauan-tinjauan yang berbeda dari berbagai segi, diantaranya yaitu: perletakan pelat lantai pada balok. Perubahan dimensi sistem konvensional menjadi sistem pracetak dilakukan mengingat sistem pengerjaan yang berbeda, dimana sistem konvensional antara elemen pelat lantai dengan balok memiliki rakitan tulangan yang menyatu dan pengecoran dilakukan secara bersamaan sehingga merupakan satu kesatuan elemen seperti pada Gambar 4.21 berikut ini. 97

Gambar 4.21. Tampak Samping Hubungan Elemen Balok dan Pelat Lantai Sistem Konvensional Sedangkan pada sistem pracetak antara elemen pelat lantai dan balok merupakan elemen yang berbeda/ terpisah yang akan dihubungkan satu dengan yang lainnya dengan rakitan tulangan atau sambungan sistem joint. Berikut ini penjelasan tentang ikatan cor oleh P.T. Rang Pratama sistem Platcon 07. Gambar 4.22. Joint antara 2 Elemen yang Berbeda (Pelat Lantai dan Balok) Sistem Pracetak 98

Gambar 4.23. Joint antara Elemen Pelat Lantai Sistem Pracetak Gambar 4.24. Tampak Atas Joint antara Elemen Balok Exterior dan Kolom Sistem Pracetak 99

Gambar 4.25. Tampak Atas Joint antara Elemen Balok Interior dan Kolom Sistem Pracetak Gambar 4.26. Tampak Samping Joint antara Elemen Balok dan Kolom Sistem Pracetak 100

Gambar 4.27. Joint Antara Elemen Kolom Sistem Pracetak 101