MODIFIKASI GEDUNG BANK CENTRAL ASIA CABANG KAYUN SURABAYA DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM GANDA Oleh : AULIA MAHARANI PRATIWI 3107100133 Dosen Konsultasi : Ir. KURDIAN SUPRAPTO, MS TAVIO, ST, MS, Ph D
I. PENDAHULUAN
I.1 LATAR BELAKANG Indonesia merupakan wilayah yang rawan akan gempa. Untuk itu 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 BCA cabang Kayun 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. Perencanaan ini tidak meninjau analisa biaya dan menejemen konstruksi 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 Bank Central Asia Cabang Kayun Surabaya Lokasi : Padang Zona Gempa : 6 ( kuat ) Fungsi : Perkantoran Jumlah lantai : 10 lantai Tinggi bangunan : ± 45 m Ketinggian tiap lantai : Lantai 1-10 = 4 m Lantai basement = 5 m Struktur utama : Struktur beton bertulang Kuat tekan beton (f c) : 35 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 SNI 03-2847-2002 dalam tabel 8 Dipakai rumus l/16 Didapatkan : Dimensi Balok Induk 40/60 Dimensi Balok Anak 30/50 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 100/100 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 40 cm FINISH
Hasil perhitungan dimensi Mutu Beton : 35 MPa Mutu Baja : 400 MPa Tebal Pelat Atap : 20 cm Tebal Pelat Lantai : 20 cm Perancangan Pelat Penulangan Pelat Penulangan pelat atap Tulangan Lapangan D12 180 Tulangan Tumpuan D12 180 Tulangan susut D 12 180 Penulangan pelat lantai Tulangan Lapangan D12 180 Tulangan Tumpuan D12 120 Tulangan Susut D 12-180 Penulangan pelat basement Tulangan Lapangan D12 180 Tulangan Tumpuan D12 180 Tulangan Susut D12 180
Gambar Penulangan Pelat
Hasil perhitungan dimensi Tebal Plat tangga : 15 cm Tebal Plat Bordes : 15 cm Tinggi tanjakan : 20 cm Lebar injakan : 25 cm Dimensi balok bordes : 20/40 cm Perancangan Tangga Penulangan Tangga Lt. 1-9: Penulangan lentur tangga Tulangan Lentur D16 250 Penulangan bordes Tulangan Lentur D16 250 Penulangan balok bordes 20/40 Tulangan lentur tumpuan 2D16 dan 2D16 Tulangan lentur Lapangan 2D16 dan 2D16 Tulangan geser D10 150
Hasil perhitungan dimensi Tebal Plat tangga : 15 cm Tebal Plat Bordes : 15 cm Tinggi tanjakan : 20 cm Lebar injakan : 25 cm Dimensi balok bordes : 20/40 cm Perancangan Tangga Penulangan Tangga Lt. Basement: Penulangan lentur tangga Tulangan Lentur D16 250 Penulangan bordes Tulangan Lentur D16 250 Penulangan balok bordes 20/40 Tulangan lentur tumpuan 2D16 dan 2D16 Tulangan lentur Lapangan 2D16 dan 2D16 Tulangan geser D10 150
Gambar Penulangan Tangga
Gambar Penulangan Tangga
Perancangan Balok Anak Balok anak pada atap Tulangan tumpuan 5 D16/ 3 D16 Tulangan lapangan 5 D19/ 3D16 Tulangan geser 4 Ø10 100 mm Balok anak pada lantai Tulangan tumpuan 4 D20/ 2 D20 Tulangan lapangan 4 D20/ 2 D20 Tulangan geser 4 Ø10 100 mm
Perancangan Balok Lift Spesifikasi mesin lift : Merk : Hyunday Kapasitas : 13 orang (900 kg) Kecepatan : 60 m/min Lebar pintu : 900 mm Dimensi sangkar (car size) Outside : 1660 x 1555 mm 2 Inside : 1600 x 1400 mm 2 Dimensi ruang luncur : 2050 x 2050 mm 2 Dimensi ruang mesin : 2300 x 3300 mm 2 Balok sangkar 20/25 Tulangan tumpuan 4 D12/ 2 D12 Tulangan lapangan 4 D12/ 2 D12 Balok Penumpu depan 30/40 Tulangan tumpuan 4 D12/ 2 D12 Tulangan geser tump. dia.10 170 mm Tulangan lapangan 4 D12/ 2 D12 Balok penumpu belakang 30/40 Tulangan tumpuan 4 D12/ 2 D12 Tulangan geser tump. dia.10 170 mm Tulangan lapangan 4 D12/ 2 D12
Gambar Balok Lift
Pembebanan Pembebanan berdasarkan SNI 03-1726-2010 Beban vertikal yang bekerja di masing-masing tingkat
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
Perancangan Balok Induk Balok Induk Interior 1. Melintang Tumpuan 6 D22/ 4 D22 Lapangan 3 D22 Sengkang D10-100 mm 2. Memanjang Tumpuan 3 D22/ 2 D22 Lapangan 2 D22 Sengkang D10-100 mm Balok Induk Eksterior 1. Melintang Tumpuan 4 D22/ 2D22 Lapangan 2 D22 Sengkang D10-100 mm 2. Memanjang Tumpuan 4 D22/ 2D22 Lapangan 2 D22 Sengkang D10-100 mm
Gambar Balok Induk Interior Balok Induk Interior Melintang Balok Induk Interior Memanjang
Gambar Balok Induk Eksterior Balok Induk Melintang dan Memanjang
Perencanaan Kolom Kolom direncanakan dengan beban beban yang telah dikombinasikan dalam Etabs Kolom Interior : 20 D 25 Kolom Ekterior : 20 D 25 Tul. Geser : dia. 10 100
Detail Penulangan Sengkang Kolom
Perencanaan Shearwall Tinggi Dinding Geser : 400cm Tebal Dinding Geser : 40 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 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 90
Perencanaan Pondasi Perencanaan poer (Pile Cap) Shearwall Hasil dari perancangan pilecap adalah : Dimensi pile cap : 13,7 x 3,5 m Tebal pile cap : 1,25 cm Tulangan : 8 D22 Sengkang : 10 250 mm
Gambar Pondasi
Balok Sloof Penulangan lentur = 8 D 22 Penulangan geser = 10 250 mm
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 Berdasarkan tabel, maka prasyarat sistem ganda terpenuhi.
TERIMA KASIH
START PEMBEBANAN PELAT Kombinasi pembebanan 1,2 L + 1,6 D PELAT A HITUNG RASIO PERLU perlu 1 2. m. Rn 1 1 m fy HITUNG MOMEN PADA PELAT Momen tumpuan dan lapangan berdasarkan PBI 1971 tabel 13 Ya CHECK Perlu < min Tidak DIPAKAI MIN DIPAKAI perlu HITUNG min = 1,4/ fy SNI 2847 Ps. 12.5.1 max = 0,75. balance SNI 2847 Ps. 12.3.3 m = fy/ (0.85.fc ) Rn = Mu/( bh 2 ) Beta = Lx / Ly Didapat Mlx, Mly, Mtx, Mty HITUNG AS & AS (As =.b.h) FINISH A
START DATA PERHITUNGAN Dimensi struktur Gaya-gaya yang bekerja TANGGA A HITUNG RASIO PERLU perlu 1 2. m. Rn 1 1 m fy HITUNG MOMEN TANGGA Analisa struktur mencari bidang M, N, dan D Ya CHECK Perlu < min Tidak DIPAKAI MIN DIPAKAI perlu HITUNG min = 1,4/ fy SNI 2847 Ps. 12.5.1 max = 0,75. balance SNI 2847 Ps. 12.3.3 m = fy/ (0.85.fc ) Rn = Mu/( bh 2 ) HITUNG AS & AS (As =.b.h) A FINISH
START PEMBEBANAN SNI 1726-2002 A PEMBEBANAN Vertikal Horizontal mencari koordinat pusat masa dan pusat rotasi bangunan GESER NOMINAL STATIK EKIVALEN V dihitung dengan rumus 26 SNI 03-2847-2002. WAKTU GETAR ALAMI DISTRIBUSI BEBAN GESER NOMINAL T 1 dihitung dengan rumus empiris method A dari UBC Section 1630.2.2. A CEK WAKTU GETAR ALAMI PERKIRAAN DENGAN T RAYLEIGH Tidak boleh menyimpang lebih dari 20 % T Rayleigh A
PEMBEBANAN SNI 1726-2002 A KONTROL KINERJA BATAS LAYAN DAN ULTIMATE Ditentukan oleh simpangan antar tingkat gedung akibat gempa rencana. SNI 1726-2002 Ps 8.2.1 KONTROL SISTEM RANGKA GEDUNG FINISH
Perhitungan Tributeri area Beban segitiga ( merata ) Beban segitiga pelat = 1/3 x beban pelat x ½ Lx Beban segitiga sendiri = 1/3 x beban mati sendiri x ½ Lx Beban segitiga = beban segitiga pelat + beban segitiga sendiri
Perhitungan Tributeri area Trapesium ( terpusat ) Beban trapesium pelat = 1/2 x beban pelat x ½ Lx x (1-1/3(0.5Lx/Lx) 2 ) Beban trapesium sendiri = 1/2 x beban mati sendiri x ½ Lx x (1-1/3(0.5Lx/Lx) 2 )
Penulangan Lentur Balok START A DATA PERHITUNGAN Dimensi struktur Mutu bahan Gaya-gaya yang bekerja HITUNG RASIO PERLU perlu 1 2. m. Rn 1 1 m fy PERENCANAAN TULANGAN BALOK Mu didapat dari hasil analisis struktur Ya CHECK Perlu < min Tidak HITUNG min = 1,4/ fy SNI 2847 Ps. 12.5.1 max = 0,75. balance SNI 2847 Ps. 12.3.3 m = fy/ (0.85.fc ) Rn = Mu/( bh 2 ) A DIPAKAI MIN HITUNG AS & AS As =.b.h As = ½ As dipakai = ½ STAR T DIPAKAI perlu