JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-5 1 PERENCANAAN GEDUNG RESEARCH CENTER-ITS SURABAYA DENGAN METODE PRACETAK Andy Kurniawan Budiono, I Gusti Putu Raka Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya Jalan Arief Rahman hakim, Surabaya 60111. Email : andykurniawan_91@yahoo.com ABSTRAK Perencanaan Gedung Research Center Institut Teknologi Sepuluh Nopember dirancang dengan metode pracetak dengan ketinggian 11 lantai. Metode ini dipilih mulai banyak dipakai karena lebih menguntungkan daripada metode konvensional, antara lain membuat pelaksanaan lebih cepat, pengendalian mutu dan kualitas yang terjamin, serta pengurangan tenaga kerja. Dengan adanya keuntungan tersebut, pada tugas akhir ini dibahas perencanaan dengan menggunakan metode pracetak. Perencanaan yang dilakukan disini meliputi perencanaan pelat lantai, tangga, atap beton, balok anak, balok induk, kolom dan pondasi. Namun, yang direncanakan dengan struktur pracetak hanya yang memiliki tipikal yang sama yaitu pada pelat, balok induk, dan balok anak. Sementara untuk kolom direncanakan dengan cor setempat. Sambungan yang dipakai antara pelat dengan balok dan balok dengan kolom adalah sambungan basah dengan cor di tempat. Tujuan dari Tugas akhir ini adalah menghasilkan perencanaan struktur gedung dengan metode pracetak yang kuat dengan memenuhi persyaratan keamanan struktur berdasarkan SNI 03-2847-2002, SNI 03-1729-2002, SNI 03-1726-2002, dan PPIUG 1983 selain itu juga lebih ekonomis. I. PENDAHULUAN Beton merupakan material yang banyak digunakan dalam pembuatan kontruksi. Hal ini karena bahan dasar beton sangat banyak dan mudah didapatkan. Dengan majunya ilmu dalam penggunaan beton maka didapatkan metode beton pracetak. Beton pracetak merupakan metode kontruksi yang melakukan pembuatan atau pengecoran beton pada suatu tempat atau pabrik, kemudian dibawa ke lokasi kemudian disusun sehingga menjadi kesatuan structural. Sebagai bahan studi perencanaan, Gedung Research Center ITS ini terdiri dari sebelas lantai struktur gedung ini menggunakan beton bertulang dengan merencanakan metode beton pracetak pada balok dan pelat. Pengambilan penggunaan beton pracetak pada balok dan pelat dirasakan menguntungkan dibandingkan dengan melakukan pengecoran setempat karena pada gedung ini memiliki bentuk yang bersifat tipikal sehingga lebih mudah dan efisien dalam pelaksanaannya. Metode pembuatan beton pracetak yang dipilih memiliki beberapa keunggulan yaitu konsistensi kualitas beton dapat terjaga dengan pengendalian mutu yang sama di pabrik, lebih ekonomis karena lebih murah dan tidak memerlukan perawatan khusus karena dilakukan proses. produksi di pabrik, proses produksi berlangsung cepat disesuaikan dengan bentuk struktur, mengurangi penggunaan bekisting dan tenaga kerja yang dapat menghemat biaya proyek Tujuan dari pembahasan tugas akhir ini adalah : 1. Merencanakan dimensi pada balok dan pelat tanpa mengubah fungsi bangunan. 2. Melakukan proses pengangkatan dan pemasangan beton pracetak. 3. Memilih detailing sambungan dalam beton pracetak. II. TINJAUAN PUSTAKA Pelaksanaan bangunan dengan menggunakan metodae beton pracetak memiliki kelebihan dan kekurangan. Hal tersebut disebabkan keuntungan metode pelaksanaan dengan mengunakan beton pracetak ini akan mencapai hasil yang maksimal jika pada proyek konstruksi tersebut tercapai reduksi waktu pekerjaan dan reduksi biaya konstruksi. Keuntungan sistem pracetak dibandingkan dengan sistem konvesional
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-5 2 III. Metodologi Metodologi pada perencanaan tugas akhir ini dapat dilihat pada flow-chart dibawah ini : Untuk desain awal dari perencanaan bangunan didapatkan sebagai berikut : Dimensi Balok Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5 untuk dimensi balok maka darihasil perhitungan diperoleh : - Balok induk : 60/90 (pracetak) - Balok induk : 60/90 (konvensional) - Balok anak : 35/50 - Balok lift : 35/50 Dimensi Pelat Pelat yang di desain terdiri dari pelat satu arah yang di desain sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.3.3. dalam perencanaan ini diambil tebal pelat sebagai berikut : - Pelat lantai : 14 cm (pracetak) - Pelat lantai : 14 cm (konvensional) - Pelat atap : 10 cm Dimensi kolom Pada perencanaan kolom ini menggunakan 3 tipe ukuran yang berbeda yang sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 25.3.1. sehingga didapatkan kolom dengan dimensi sebagai berikut : - Kolom 100/100 : untuk lantai 1-lantai 4 - Kolom 95/95 : untuk lantai 5-8 - Kolom 90/90 : untuk lantai 9-11 4.3 Pembebanan dan Analisa Gempa IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengumpulan Data Data bangunan : Lokasi : Kampus ITS Surabaya Fungsi bangunan : Perkuliahan dan Penelitian Jumlah lantai : 11 Lantai Struktur utama : Beton bertulang dengan balok dan pelat pracetak Jenis tanah : Lunak Zona gempa : 3 Struktur, komponen-elemen struktur dan elemen-elemen fondasi harus dirancang sedemikian hingga kuat rencananya sama atau melebihi pengaruh beban-beban terfaktor dengan kombinasi-kombinasi sebagai berikut: 1.4 DL 1.2 DL + 1.6 LL 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 EX + 0.3 EY 1.2 DL + 1.0 LL + 1.0 EX - 0.3 EY 1.2 DL + 1.0 LL - 1.0 EX + 0.3 EY 1.2 DL + 1.0 LL - 1.0 EX - 0.3 EY 1.2 DL + 1.0 LL + 0.3 EX +1.0 EY 1.2 DL + 1.0 LL + 0.3 EX -1.0 EY 1.2 DL + 1.0 LL - 0.3 EX +1.0 EY 1.2 DL + 1.0 LL - 0.3 EX -1.0 EY 0.9 DL + 1.0 EX + 0.3 EY 0.9 DL + 1.0 EX - 0.3 EY 0.9 DL - 1.0 EX + 0.3 EY 0.9 DL - 1.0 EX - 0.3 EY 0.9 DL + 0.3 EX +1.0 EY 0.9 DL + 0.3 EX -1.0 EY 0.9 DL - 0.3 EX +1.0 EY 4.2 Preliminary Design Data struktur untuk perencanaan gedung research center ITS Surabaya : Mutu beton (f c) Mutu baja (fy) : 30 MPa : 400 Mpa
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-5 3 Pembebanan Gempa Data analisa gempa yang dipakai pada diperoleh dari SIN 03-1726-2010 sebagai berikut : Kelas situs tanah : SE (tanah lunak) Kategori Resiko : II S DS : 0.78 S D1 : 0.2475 Faktor keutamaan : 1.0 Periode Hasil Analisa Struktur Dari hasil analisa struktur dengan program bantu analisa struktur didapatkan : T= 0.277 detik < Cu x T a 0.277 < 1.4 x 1.439 0.277 < 1.92...(OK) 4.5 Detailing Struktur Sekunder 4.6 Struktur Primer 1. Balok induk pracetak 60/90 Dengan L = 7.2 m, maka kebutuhan tulangan : - Daerah tumpuan : Tulangan tumpuan atas : 10D25 Tulangan tumpuan bawah : 4D25 - Daerah lapangan : Tulangan tumpuan atas : 2D25 Tulangan tumpuan bawah : 4D25 Dengan L = 10/8 m, maka kebutuhan tulangan : - Daerah tumpuan : Tulangan tumpuan atas : 9D28 Tulangan tumpuan bawah : 4D28 - Daerah lapangan : Tulangan tumpuan atas : 2D28 Tulangan tumpuan bawah : 3D28 2. Penulangan kolom : Kolom ukuran 100/100 o Tulangan lentur : 16D29 o Panjang penyaluran : 1000 mm Kolom ukuran 95/95 o Tulangan lentur : 16D29 o Panjang penyaluran : 1000 mm Kolom ukuran 90/90 o Tulangan lentur : 16D25 o Panjang penyaluran : 900 mm 4.7 Perencanaan Pondasi Untuk perencanaan pondasi kolom diambil gaya-gaya dalam paling maksimum pada kolom lantai 1. Sehingga untuk pondasi kolom yang lain direncanakan tipikal. Dari program bantu analisa struktur didapatkan dengan kombinasi 1D + 1L pada kaki kolom dengan kombinasi envelope didapat gaya-gaya dalam sebagai berikut : P n M ux M uy H x H y : 1674097.64 kg : 102254.86 kgm : 97282.07 kgm : 42036.27 kg : 244406.19 kg
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-5 4 Direncanakan menggunakan tiang pancang : Diameter tiang pancang (D) = 60 cm Panjang tiang pancang = 14 m Daya dukung ijin pondasi satu tiang diameter 60 cm pada kedalaman 13 m adalah : P ijin 1 tiang rata-rata = 240.3 ton (menentukan) Jumlah tiang yang minimum yang diperlukan n = 9 tiang maka didesain dengan 9 tiang pancang dengan susunan 3 x 3 4.8 Perencanaan Sambungan o Perencanaan Sambungan Balok Induk dengan Kolom Sambungan pada balok induk dengan kolom menggunakan model sambungan Park, 1995. Dalam hal ini, kolom dibuat dengan sistem konvensional dan balok induk dibuat dengan sistem pracetak. Perencanaan sambungan dengan model ini dapat dilihat seperti pada gambar di bawah ini. o Perencanaan Sambungan Balok dengan Pelat Pracetak Perencanaan sambungan pada balok dan pelat pracetak menggunakan sambungan PCI design handbook 4th edition 1992 yang terlihat seperti pada dibawah ini Elemen pelat pracetak dengan ketebalan 8 cm yang telah dicetak diletakan diatas elemen balok, kemudian dilakukan pengecoran (overtopping) dengan tebal 6 cm. o Perencanaan Sambungan Balok Induk Pracetak dengan Balok Anak Sambungan antara balok induk pracetak dengan balok anak konvensional memerlukan tempat penyambungan pada balok induk pracetak sehingga saat proses pracetak disediakan tempat untuk balok anak konvesional. Pada perencanaan gedung ini menggunakan model Park, 1995 V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil analisa yang telah dilakukan dalam Tugas Akhir ini maka, dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut : Perencanaan Gedung Research Center-ITS Surabaya Dengan Metode Pracetak ini terletak pada lokasi zona gempa sedang yang memiliki struktur utama yaitu : Kolom = 100 x 100 cm pada lantai dasar-4 = 95 x 95 cm pada lantai 5-8 = 90 x 90 cm pada lantai 9-11 Balok induk pracetak = 60/90 cm Balok induk konvensional = 60/90 cm Balok Lift = 35/50 cm Balok Anak = 35/50 cm 2. Perhitungan Gaya gempa pada Perencanaan Gedung Research Center-ITS Surabaya Dengan Metode Pracetak menggunakan SNI 1726 2010 dengan mencari grafik gempa response spectrum berdasarkan zona gempa 3 dan data tanah sesuai peraturan SNI 1726 2010 3. Perhitungan pada balok, kolom, dan pelat pada Perencanaan Gedung Research Center-ITS Surabaya Dengan Metode Pracetak ini menggunakan ketentuan sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 23.10 pada ketentuan untuk sistem rangka pemikul momen menengah 4. Perencanaan Gedung Research Center-ITS Surabaya Dengan Metode Pracetak dengan menggunakan balok pracetak dinilai efektif karena dapat menghemat waktu dan menghemat biaya.
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-5 5 5.2 Saran Saran yang dapat diberikan berdasarkan hasil analisa dalam Tugas Akhir ini meliputi : 1. Perencanaan dengan menggunakan struktur beton pracetak sebaiknya memperhatikan detail dan jenis sambungan serta metode pelaksanaan pada lapangan. 2. Perencanaan struktur dengan pracetak perlu memikirkan kemudahan dalam aplikasi di lapangan sehingga pelaksanaan di lapangan dapat berjalan dengan baik dan sesuai dengan apa yang diharapkan. VI DAFTAR PUSTAKA 1. Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perhitungan Untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002). Bandung, Indonesia. 2. Badan Standarisasi Nasional. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2010). Bandung, Indonesia. 3. Departemen Pekerjaan Umum. 1983. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983. Penerbit Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan Gedung. Bandung, Indonesia. 4. PCI. 1992. PCI Handbook 4 th Edition Precast/prestressed Concrete Institue. Chicaago,IL. 5. Khakim, Anwar, Hasyim. 2011.STUDI PEMILIHAN PENGERJAAN BETON ANTARA PRACETAK DAN KONVENSIONAL GEDUNG DENGAN METODE AHP. Jurnal Rekayasa Sipil Volume 5, No.2. Malang, Indonesia. 6. Sugeng Wijanto. 2005. Beton Pracetak Untuk Bangunan Tinggi di Daerah Rawan Gempa. Universitas Kristen Krida Wacana. Jakarta, Indonesia. 7. Rahman. 2005. Metode Membangun dengan Konstruksi Pracetak. Handout Kuliah Jurusan Teknik Sipil Universitas Tarumanegara, Jakarta, Indonesia. 8. Syarif BP. 2011. KAJIAN EKSPERIMENTAL BALOK- KOLOM EKSTERIOR MENGGUNAKAN BALOK BETON PRACETAK DAN KOLOM KOMPOSIT (CONCRETE-FILLED STEEL COLUMN). Majalah Ilmiah Al- Jibra. Makassar, Indonesia.