MODIFIKASI PERENCANAAN MENGGUNAKAN METODE PRACETAK DENGAN SHERWALL PADA GEDUNG BANK BCA CABANG RUNGKUT SURABAYA MOH. FAJAR MAHDI 3107100084 DOSEN PEMBIMBING BAMBANG PISCESA, ST., MT. Ir. IMAN WIMBADI, MS.
PENDAHULUAN Indonesia, sebagai salah satu negara berkembang dituntut untuk meningkatkan pembangunan di segala bidang baik di bidana ekonomi, social maupun infrastruktur. Khusus di bidang infrastruktur, seiring dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk yang semakin meningkat dari tahun ke tahun menyebabkan permintaan kebutuhan akan gedung seperti rumah tinggal, gedung perkantoran dan lain-lain ikut meningkat. Oleh karena itu peningkatan pembangunan di Indonesia ini telah mendorong berkembangnya metode kontruksi di dunia teknik sipil. Dalam upaya pemenuhan kebutuhan tersebut, tuntutan akan pekerjaan kontruksi yang efektif dan efisien dalam segi waktu, kemudahan pelaksanaan dan ekonomis makin besar. Dan salah satu metode kontruksi yang sedang marak digunakan adalah metode pracetak.
Perumusan Masalah Bagaimanamendesain dimensi elemen elemen beton pracetak untuk struktur gedung yang kuat menahan beban beban yang ada serta gaya gaya yang timbul akibat proses pelaksanaan selama pengangkatan dan pemasangan elemen beton pracetak? Bagaimana merencanakan struktur bangunan penahan gaya lateral (shearwall) dan merencanakan pondasi? Bagaimana merencanakan sambungan pada komponen pracetak yang memenuhi criteria perancangan struktur, yaitu kekuatan, kekakuan dan stabilitas? Bagaimana cara untuk menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan ke dalam gambar teknik?
Tujuan Mendapatkan desain elemen-elemen beton pracetak yang mampu menahan beban-beban yang ada serta gaya-gaya yang timbul akibat proses pelaksanaan selama pengangkatan dan pemasangan. Merencanakan struktur bangunan penahan gaya lateral (shearwall) dan merencanakan pondasi.. Merencanakan detail sambungan pada komponen pracetak yang memenuhi kriteria perancangan struktur. Mendapatkan hasil dari perancangan struktur secara keseluruhan dan dituangkan dalam bentuk gambar teknik.
Batasan Masalah Tidak menghitung analisa biaya dan manajemen kontruksi. Tidak membandingkan kecepatan waktu pelaksanaan proyek antara metode pracetak dengan metode cor di tempat. Beton pracetak yang digunakan adalah beton pracetak biasa (non prestress). Komponen struktur yang menggunakan beton pracetak adalah balok dan pelat saja. Komponen lain menggunakan metode cor ditempat. Perencanaan tidak termasuk sistem utilitas, kelistrikan, dan sanitasi.
TINJAUAN PUSTAKA Teknologi pracetak adalah teknologi konstruksi struktur beton dengan komponen-komponen penyusun yang dicetak terlebih dahulu pada suatu tempat khusus, terkadang komponen-komponen tersebut disusun dan disatukan terlebih dahulu (pre-assembly), dan selanjutnya dipasang di lokasi (installation). Dengan demikian, sistem pracetak ini akan berbeda dengan konstruksi beton cor ditempat pada aspek perencanaan yang tergantung atau ditentukan oleh metoda pelaksanaan dari fabrikasi, penyatuan, dan pemasangannya, serta ditentukan pula oleh cara penyambungan antar komponen(joint). Beberapa prinsip beton pracetak tersebut dapat memberikan manfaat lebih dibandingkan beton monolit antara lain terkait dengan pengurangan waktu dan biaya, serta peningkatan jaminan kualitas (Gibb, 1999).
DATA PERENCANAAN Mutu beton ( fc' ) = 35 Mpa Mutu baja tulangan ( fy ) = 400 Mpa Mutu tulangan sengkang = 240 Mpa Fungsi bangunan = Perkantoran Tinggi bangunan = 60 m Jumlah tingkat = 15 Tinggi tiap tingkat = 4 m Jenis bangunan = beton bertulang Dimensi balok induk = 50/75 cm Dimensi kolom = 100 x 100 cm 2 Tebal shearwall = 40 cm Balok anak = 30/40 cm Kelas Situs = SC Kategori Resiko Bangunan = Kategori III
METODOLOGI MULAI STUDI LITERATUR PENCARIAN DATA DAN PENENTUAN KRITERIA A PEMBEBANAN PRELIMINARY DESAIN PERENCANAAN DIMENSI SEKUNDER ANALISA STRUKTUR SEKUNDER ANALISA STRUKTUR PRIMER KONTROL DESAIN NOT OK KONTROL DESAIN NOT OK MENUANGKAN HASIL PERENCANAAN KE DALAM GAMBAR TEKNIK A SELESAI
PRELIMINARY DESIGN TEBAL DIMENSI PELAT : 12 CM DIMENSI BALOK ANAK : 30/40 CM DIMENSI BALOK INDUK : 50/75 CM DIMENSI KOLOM : 100X100 CM² TEBAL SHEARWALL : 40 CM
PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER PELAT Peraturan yang digunakan untuk penentuan besar beban yang bekerja pada struktur pelat adalah Tata Cara Perhitungan Pembebanan Untuk Bangunan Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-2002). Desain Pelat direncanakan pada beberapa keadaan, yaitu : Sebelum Komposit, keadaan ini terjadi pada saat awal pengecoran topping yaitu komponen pracetak dan komponen topping belum menyatu dalam memikul beban. Perletakan pelat dapat dianggap sebagai perletakan bebas. Sesudah Komposit, keadaan ini terjadi apabila topping dan elemen pracetak pelat telah bekerja bersama-sama dalam memikul beban. Perletakan pelat dianggap sebagai perletakan terjepit elastis.
φ Tipe Pelat Tulangan Terpasang mm 2 φ Tulangan Lapangan Tulangan Tumpuan Arah X Arah Y Arah X Arah Y φ φ Tipe A dan B (3 m x 3 m) 10-100 As = 628,32 10-100 As = 628,32 10-100 As = 628,32 10-100 As = 628,32 300 cm Ø10-100 Ø10-100 Ø10-100 Kolom Diberi Jarak 1 cm B A Ø10-100 Ø10-100 Ø10-100 Ø10-100 Ø10-100 Ø10-100 Ø10-100 300 cm Ø10-100 Ø10-100 Ø10-100 Tulangan Pembagi Denah Pelat Tipe A dan B Detail Pelat Tipe A/B
TANGGA Data data perencanaan tangga : a. Perletakan sendi dan rol pada bagian bordes b. Mutu beton (f c ) : 35 Mpa c. Mutu baja (f y ) : 400 Mpa d. Tinggi lantai 1 : 500 cm e. Panjang bordes : 120 cm f. Lebar bordes : 120 cm g. panjang tangga : 225 cm h. Lebar tangga : 112,5 cm i. Tebal pelat miring : 15 cm j. Tebal pelat bordes : 15 cm k. Tebal selimut beton : 2 cm l. Tinggi injakan (t) : 20 cm m. Lebar injakan (i) : 25 cm
GAMBAR PENULANGAN TANGGA Ø8-200 Ø14-140 +2.30 Bordes Ø8-140 Ø16-140 Ø8-140 1 - Ø8 Ø16-140 Ø8-140 DETAIL A Ø16-140 20 25 Ø8-140 Ø16-140 1 - Ø8 Ø8-140 Ø8-140 Ø16-140 Delatasi +0.00 LANTAI 1
BALOK ANAK DIMENSI BALOK ANAK : 30/40 CM Overtopping Pelat Pracetak 2Ø10 Tul. Utama 2D 16 Ø8-200 7 cm 5 cm 28 cm Overtopping Pelat Pracetak 2Ø10 Tul. Utama 5D 16 Ø8-150 4 30 cm Tul. Utama 4D 16 4 30 cm Tul. Utama 3D 16 Penulangan Lapangan Penulangan Tumpuan
PEMBEBANAN GEMPA FILOSOFI PERATURAN GEMPA BARU PETA ZONASI GEMPA INDONESIA KPU JULI 2010 A PERKIRAAN PERIODE FUNDAMENTAL ALAMI KATEGORI RESIKO BANGUNAN LOKASI BANGUNAN FAKTOR KEUTAMAAN GEDUNG PETA KONTUR PERCEPATAN UNTUK SS DAN S1 KONDISI TANAH (KELAS SITUS) TENTUKAN: SDS DAN SD1 PENENTUAN NILAI R DAN BEBERAPA BATASAN SISTEM STRUKTUR PENENTUAN BASE SHEAR KATEGORI RESIKO DAN (SDS ATAU SD1) PENENTUAN KDS PENENTUAN GAYA SEISMIK LATERAL A KONTROL DRIFT
Earthquake Hazard Level (NEHRP 2003 - FEMA 273) 50% dalam kurun waktu 50 tahun 72 tahun sering 20% dalam kurun waktu 50 tahun 225 tahun Kadang-kadang 10% dalam kurun waktu 50 tahun 474 tahun Jarang 2% dalam kurun waktu 50 tahun 2475 tahun Sangat Jarang
Respon Spektra Percepatan Pada 0,20 detik, 2% dalam 50 Tahun (redaman 5%) - Ss Respon Spektra Percepatan pada 1,0 detik, 2% dalam 50 tahun (redaman 5%) S1
DATA-DATA PEMBEBANAN GEMPA KELAS SITUS :SC KATEGORI RESIKO Ss : 0,45g S1 : 0,175g SDS : 0,36 SD1 : 0,19 Ta : 1,86 s Cs : 0,0232 dengan SNI 03-1726-2010 : KATEORI III
Contoh pemasukan beban gempa pada etabs 9.7.1 dengan analisa dinamis Pendefinisian Respon Spektrum Respon Spektrum cases
TABEL GAYA SEISMIK LATERAL TABEL KONTROL DRIFT Syarat h i δ xe δ x Drift ( Δ s ) Tingkat Drift Δs Ket (m) (mm) (mm) (mm) (mm) 15 4 23,54 84,74 4,53 60 OK 14 4 22,28 80,21 4,92 60 OK 13 4 20,91 75,29 5,37 60 OK 12 4 19,42 69,92 5,76 60 OK 11 4 17,82 64,16 6,10 60 OK 10 4 16,13 58,05 6,38 60 OK 9 4 14,35 51,67 6,61 60 OK 8 4 12,52 45,06 6,76 60 OK 7 4 10,64 38,30 6,84 60 OK 6 4 8,74 31,46 6,87 60 OK 5 4 6,83 24,60 6,73 60 OK 4 4 4,96 17,87 6,32 60 OK 3 4 3,21 11,55 5,53 60 OK 2 4 1,67 6,02 4,17 60 OK 1 4 0,52 1,85 1,85 60 OK
BALOK INDUK Overtopping 4D22 5cm 7cm Pelat Pracetak 63cm Balok Induk Ø10-150 50cm 2D22 Penulangan Tumpuan Overtopping 2D22 5cm 7cm Pelat Pracetak 63 cm Balok Induk Ø10-200 2Ø10 50cm 4D22 Penulangan Lapangan
kolom Digram Interaksi kolom Ekterior 100 cm Jenis kolom Dimensi Tulangan As Sengkang Panjang lewatan Lantai 1-5 1000x1000 20D25 9818 12-150 650mm 1,02% Lantai 5-10 1000x1000 16D25 7854 12-150 650mm 1,06% ρ 100 cm KOLOM 20D25 Ø12-150 Lantai 10-15 1000x1000 16D25 7854 12-150 650mm 1,06%
shearwall Diagram Interaksi Shearwall Dipakai shearwall dengan data-data sebagai berikut Tebal : 40cm Panjang : 1200cm Dipakai tulangan 2 lapis D19 dengan s= 300 mm
pondasi DENAH RENCANA PONDASI 420.16 517.12 depth Ap As Qp Qs Ql Qu (m) (m 2 ) (m 2 N Np Ns K ) (ton) (ton) (ton) (ton) 1 0,196 1,571 0 0,250 3 12 0,589 3,142 3,731 1,244 2 0,196 3,142 0 0,400 3 12 0,942 6,283 7,226 2,409 3 0,196 4,712 0 0,500 3,141593 12 1,178 9,647 10,825 3,608 4 0,196 6,283 1 0,857 4,176991 12 2,020 15,031 17,051 5,684 5 0,196 7,854 1 1,571 5,112389 12 3,703 21,238 24,941 8,314 6 0,196 9,425 1 2,429 5,997787 12 5,722 28,267 33,990 11,330 7 0,196 10,996 3 5,286 7,140328 12 12,454 37,166 49,620 16,540 8 0,196 12,566 5 10,143 8,443583 12 23,899 47,935 71,833 23,944 9 0,196 14,137 6 17,143 9,742871 12 40,392 60,049 100,441 33,480 10 0,196 15,708 20 24,143 12,33938 12 56,885 80,317 137,202 45,734 11 0,196 17,279 35 30,857 15,97023 12 72,705 109,261 181,966 60,655 12 0,196 18,850 50 37,286 20,37684 12 87,852 146,881 234,733 78,244 13 0,196 20,420 50 43,571 24,226 20 171,105 185,324 356,428 118,809 14 0,196 21,991 50 47,857 27,638 20 187,935 224,589 412,524 137,508 15 0,196 23,562 50 50,000 30,700 20 196,350 264,677 461,026 153,675 16 0,196 25,133 50 50,000 33,477 25 245,437 305,587 551,024 183,675 17 0,196 26,704 50 50,000 36,020 25 245,437 347,320 592,757 197,586 18 0,196 28,274 50 42,857 38,367 25 210,375 389,875 600,249 200,083 19 0,196 29,845 50 35,714 40,550 25 175,312 433,252 608,565 202,855 20 0,196 31,416 50 28,571 42,593 25 140,250 477,453 617,702 205,901 Untuk pondasi kolom dipakai tiang pancang diamter 50cm sebanyak 9 buah dengan kedalaman masing-masing 14m Untuk pondasi shearwall dipakai tiang pancang diamter 60cm sebanyak 40 buah dengan kedalaman masing-masing 20m
sambungan Shear Connector Balok Induk Shear Connector Pelat 100cm Ø12-150 Pelat Pracetak T = 7 cm 100 cm 20D25 Ø12-150 20D25 D25-300 Pelat Pracetak T = 7 cm 100 cm 4D25 63 cm 50 cm D25-100 22Ø16 TIANG PANCANG D50-14m 75 cm 125 cm 125 cm 75 cm 400 cm
kesimpulan ` Dengan penggunaan elemen pracetak pada gedung betingkat akan didapat banyak keuntungan, diantaranya adalah kualitas beton, waktu pelaksanaan dapat dipercepat yang pada akhirnya dapat menghemat biaya total konstruksi bangunan. Dari perancangan struktur yang dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan : Dari hasil modifikasi perancangan struktur gedung Perkantoran Bank BCA Cabang Rungkut Surabaya didapatkan data-data perencanaan sebagai berikut : Tebal plat atap: 10 cm dan plat lantai : 12 cm Dimensi kolom : 100 x 100 cm (tulangan utama D25 mm dan sengkang Ø 12 mm) Dimensi balok induk : 50/75 cm (tulangan utama D22 mm dan sengkang Ø10 mm) Dimensi balok anak : 30/40 cm (tulangan utama D16 mm dan sengkang Ø 8 mm) Tebal shearwall : 40 cm (tul D 25-300) Perencanaan pondasi direncanakan dengan tiang pancang diameter 60 cm. Pengaplikasian elemen pracetak pada suatu gedung dapat dibuat mendekati sifat monolit, bergantung dari perencanaan sambungannya. Sistem pracetak dapat diterapkan pada pemodelan Sistem Ganda, dengan menggunakan elemen pracetak pada elemen framenya. Pelaksanaan metode pracetak sangat dimungkinkan untuk dilaksanakan, namun membutuhkan ketelitian dan keahlian dalam proses pembuatan hingga pemasangannya.
Sekian terima kasih