ANALISA PENGGUNAAN KOLOM TENGAH PADA BANGUNAN GEDUNG DIDAERAH DITINJAU DARI ANALISA BIAYA PELAKSANAAN
Faisal Estu Yulianto, ST. Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Madura – Pamekasan,
[email protected] Struktur suatu gedung bertingkat dipengaruhi oleh fungsi gedung itu sendiri yang merupakan bangunan atasnya (up structure) dan kondisi bawah tanah untuk menentukan jenis pondasi yang akan digunakan (sub structure). Pelaksanan pembangunan gedung akan lebih mudah dengan alternatif penggunaan teknologi yang bisa dipilih jika pembangunan tersebut berada di kota besar namun akan menjadi kendala terutama terhadap biaya dan waktu pelaksanaan jika dikerjakan di daerah dengan keterbatasan teknologi yang ada namun tuntutan akan struktur yang aman dan ekonomis tetap menjadi pilihan utama. Permasalahan utama pada pembangunan gedung didaerah adalah penggunaan struktur dengan bentang cukup panjang, studi kasus yang dibahas adalah pembangunan Gedung Pusat Tiga Lantai Universitas Madura Pamekasan dimana pada pelaksaannya digunakan 2 jenis portal yaitu Portal dengan kolom tengah (Portal I) dan Portal tanpa kolom tengah (Portal II). Perbandingan kedua struktur tersebut akan difokuskan terhadap efek biaya pengerjaannya. Portal yang digunakan dalam pembangunan tersebut untuk kolom dan balok berukuran lain disesuaikan dengan perhitungan statika yang dihasilkan namun dengan mutu baja dan mutu beton yang sama, pondasi yang digunakan adalah pondasi tiang bor/strouss berdiameter 30 cm dengan kedalaman 6.00 meter dari muka tanah. Perbedaan yang juga nampak pada kedua portal adalah jumlah tiang pondasi (strouss pile) pada masing masing kolom dalam tiap-tiap portal dan jarak antar kolom pada masingmasing portal. Analisa biaya didapat dari harga setempat dan kemampuan sumber daya manusia (pekerja) dalam menyelesaikan stuktur yang ada, untuk pengerjaan beton struktur diperoleh nilai Rp. 3.489.116/m3 dan strousse Rp. 2.011.792/m3 termasuk didalamnya harga bahan dan ongkos kerja. Total biaya yang digunakan didapat untuk Portal I sebesar Rp. 31.565.841,78 dan Portal II sebesar Rp. 38.340.111,89 sehingga dapat disumpulkan bahwa penggunaan portal dengan kolom tengah dapat menghemat biaya sebesar Rp. 6.774.270,11 atau 21,46%
Kata kunci : Portal beton, Kolom tengah, biaya
* Dpk pada Fakultas Teknik Universitas Madura Jl. Raya Panglegur Km. 3,5 Pamekasan (0324) 322231
A. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Struktur suatu gedung bertingkat dipengaruhi oleh fungsi gedung itu sendiri yang merupakan bangunan atasnya (up structure) dan kondisi bawah tanah untuk menentukan jenis pondasi yang akan digunakan (sub structure). Pelaksanan pembangunan gedung akan lebih mudah dengan alternatif penggunaan teknologi yang bisa dipilih jika pembangunan tersebut berada di kota besar namun akan menjadi kendala terutama terhadap biaya dan waktu pelaksana jika dikerjakan di daerah dengan keterbatasan teknologi yang ada namun tuntutan akan struktur yang aman dan ekonomis tetap menjadi pilihan utama. Permasalahan utama pada pembangunan gedung didaerah adalah penggunaan struktur dengan bentang panjang, studi kasus yang akan dibahas adalah pembangunan Gedung Pusat Tiga Lantai Universitas Madura Pamekasan dimana pada pelaksaannya digunakan 2 jenis portal yaitu Portal dengan kolom tengah (Portal I) dan Portal tanpa kolom tengah (Portal II). Perbandingan kedua struktur tersebut akan difokuskan terhadap efek biaya pengerjaannya. Portal yang digunakan dalam pembangunan tersebut untuk kolom dan balok berukuran lain disesuaikan dengan perhitungan statika yang dihasilkan namun dengan mutu baja dan mutu beton yang sama, pondasi yang digunakan adalah pondasi tiang bor/strouss berdiameter 30 cm dengan kedalaman 6.00 meter dari muka tanah. Perbedaan yang juga nampak pada kedua portal tersebut adalah jumlah tiang pondasi pada masing masing kolom dalam tiap-tiap portal dan jarak antar kolom dalam masing-masing portal. Untuk Portal I jumlah kolom 3 buah dengan jarak antar kolom 4.00 meter dan Portal II junlah kolom 2 buah dengan jarak 8.00. Tujuan dari perbandingan kedua type portal ini adalah untuk mengetahui mana yang lebih ekonomis antara portal dengan kolom tengah (Portal I) dengan portal tanpa kolom tengah (Portal II) dimulia dari banguan atas (up structure) sampai bangunan bawah (sub structure).
B. LANDASAN TEORI 1. Bentang Vs. Momen dan Gaya Lintang Perhitungan statika mempunyai peranan penting dalam menentukan dimensi pada suatu struktur bagunan gedung, semakin besar bentang suatu balok maka semakin besar Momen dan Gaya Lintang yang timbul pada struktur tersebut. Asumsi awal dari efek panjang bentang terhadap portal tersebut digambarkan dalam perhitungan sederhana pada struktur statis tertentu berikut :
x
Bidang Momen (1/8.q.l2)
Gaya Lintang (1/4.q.l)
Gambar 1. Pengaruh Panjang bentang terhadap momen dan gaya lintang
Dari gambar 1 dapat diketahui bahwa besarnya momen berbanding lurus terhadap fungsi kuadrat dari panjang bentang sehingga semakin besar bentang akan semakin besar pula momen yang ada berikut gaya lintangnya, salah satu cara yang digunakan dalam mereduksi nilai momen maupun gaya lintang adalah penggunaan tunpuan (kolom) ditengah bentang sehingga perhitungan statika akan berubah menjadi struktur dengan statis tak tentu. Penentuan portal portal pada suatu gedung disesuaikan dengan pembebanan dan kedudukan dari balok serta kalom dalam memikul beban yang bekerja sesuai fungsinya masing-masing Dalam perhitungan lanjutan untuk statis taktentu pada portal-portal yang ada, diketahui bahwa selain berpengaruh terhadap momen dan gaya lintang, besarnya bentang juga berdampak signifikan terhadap beban vertikal terhadap kolom yang pada akhirnya juga berpengaruh terhadap daya dukung pondasi yang berfungsi memikul beban bangunan atas seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.
7
9
10
8
13
4
5
5
6
7
6
11
1
1
2
9
14
2
8
4
5
3
3
4
7
1
1
10
5
6
2
2
11
17
6
7
3
9
8
14
3
3
10
2
3
8
3
2
10
2
Z
9
12
2
Y
11
4
11
3
4
Y
X
Gambar 2. Pengaruh bentang terhadap X beban vertikal Z
2. Asumsi-asumsi Peraturan yang dipakai dalam perhitungan kedua tipe portal tersebut adalah sebagai beriut : 1. Tata Cara Perhitungan Beton Untuk Bangunan Gedung SK SNI 1991 2. Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung SKBI1.3.53.1987 3. Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Runah dan Gedung SKBI1.3.53.1987 4. Analisa harga satuan setempat yang diadopsi dari berbagai literature Dari peraturan yang ada disebutkan kombinasi beban yang harus ditinjau dalam perencanaan Gedung adalah : Pembebanan tetap : D+L Pembebanan sementara : D+L+E
Kombinasi beban tersebut ditinjau dalam perencanaan dan diambil kombinasi pembebanan yang menentukan untuk mendesain dimensi dri struktur kedua portal tersebut dan kekuatan elemennya Data-data studi kasus tersebut terdiri atas ; 1. Jenis bangunan : Gedung Perkantoran 2. Mutu beton dan baja : Fc’ 17,5 MPa (K-175) dan 240 Mpa 3. Lokasi Bangunan : Pamekasan Madura 4. Bentang (L) : 8 dan 4 meter 5. Tinggi tiap kolom : 4 meter 6. Jarak antar portal : 3 meter arah memanjang (y) 7. Jenis Tanah : Lempung Lunak 8. Jenis Pondasi : Tiang Bor kedalaman 6 meter C. METODE PERHITUNGAN & PEMBAHASAN Perencanaan stuktur dari kedua portal tersebut dimulai dari pembebanan yang bekerja, asumsi dimensi struktur (kolom & balok) dan perhitungan statika (STAAD PRO) untuk mengetahui besarnya gaya yang bekerja pada portal tersebut. Secara urutan, metode perhitungan adalah sebagai berikut : 1. Perhitungan beban-beban yang bekerja. 2. Penentuan Portal sesuai dengan denah dari gedung 3. Penentuan dimensi dari kolom dan balok 4. Perhitungan statika 5. Perencanaan tulangan pada kolom dan balok 6. Perencanaan pondasi sesuai beban yang bekerja dan kondisi bawah tanah 7. Perencanaan poer pondasi 8. Perhitungan Biaya Pelaksanaan Kedalaman pondasi tiang bor/strouss ditentukan pada kedalaman 6 meter, pelaksanaan kontruksi menggunakan alat bantu yang sederhana yaitu bor tangan (sesuai teknologi yang ada) untuk pondasi dan molen untuk pengaduk campuran beton, hal ini disebabkan mahalnya biaya penggunaan teknologi tiang pancang dan Ready Mix yang tersedia (jarak dari Surabaya ± 120 Km). Data-data hasil perhitungan statika (STAAD PRO) kedua portal disajikan dalam bentuk table maupun gambar untuk mempermudah penjelasan. 1. Perhitungan untuk Portal I (dengan kolom tengah) Dimensi kolom 40x40 cm dan balok 25x40 cm Untuk pondasi strouss diameter 30 cm dengan kedalaman 6.00 m Nilai konus(qc) = 20 Kg/cm2 dan JHP = 825 Kg/cm2 Tabel 1. Nilai statika kolom portal I
Nilai yang menentukan Pu (kg) Momen atas (kNm) Momen bawah (kNm) Volume beton (m3)
Kolom lt. 1 55.300 9,640 -18,076
Kolom lt. 2 28.500 -3,965 0,768 5,04
Kolom lt. 3 4.420 18.422 -2,525
Tabel 2. Nilai statika balok portal I
Nilai yang menentukan Momen (kNm) Gaya Lintang (kg) Volume beton (m3)
Balok lt. 1 114,075 10.300
Balok lt. 2 103,764 7.550 3,00
Balok lt. 3 24,101 1950
Tabel 3. Nilai statika pondasi portal I
Jumlah tiang 3 buah
9
7
10
N maksimun 56.100 kg
8
13
4
6
5
7
6
11
1
2
11
9
14
2
8
4
5
6
2
3
3
4
9
10
2
3
7
10
1
1
2
Dimensi Poer 140x150x50 cm
8
3
5
6
3
2
11
17
7
2
12
8
14
3
3
4
9
10
11
2
3
4
Y
Y Z
M maksimun 1.425 kgm
Z
X
X
Gambar 3. Bidang Moment Pada Portal I & Portal II
2. Perhitungan untuk Portal II (tanpa kolom tengah) Dimensi kolom 40x40 cm dan balok 30x60 cm Untuk pondasi strouss diameter 30 cm dengan kedalaman 6.00 m Nilai konus(qc) = 20 Kg/cm2 dan JHP = 825 Kg/cm2 Tabel 4. Nilai statika kolom portal II
Nilai yang menentukan Pu (kg) Momen atas (kNm) Momen bawah (kNm) Volume beton (m3)
Kolom lt. 1 70.900 77,850 -73,737
Kolom lt. 2 37.400 101,242 -96,805 3,26
Kolom lt. 3 4.510 46,571 -35,038
Tabel 5. Nilai statika balok portal II
Nilai yang menentukan Momen (kNm) Gaya Lintang (kg) Volume beton (m3)
Balok lt. 1 279,859 17.100
Balok lt. 2 253,017 16.400 4,32
Balok lt. 3 35.038 2.040
Tabel 6. Nilai statika pondasi portal II
Jumlah tiang 6 buah
N maksimun 70.900
M maksimun 7.387,8
Dimensi Poer 230x140x50
3. Perhitungan Biaya Pelaksanaan Biaya pelaksanaan konstruksi dibagi atas biaya upah kerja dan pembelian material didasarkan atas kondisi setempat (pamekasan kota) yang dijabarkan dalam tabel berikut dengan mutu beton fc’ 17,5 Mpa (K-175) dan Mutu baja fy 240 MPa 9
7
10
8
13
4
5
6
5
7
6
1
2
4
5
6
2
3
3
4
9
10
2
3
1
1
2
10
8
3
5
2
12
17
7
6
3
2
11
8
14
3
3
4
9
10
11
2
3
4
Y
Y Z
8
7
2
14
11
1
9
11
Z
X
X
Gambar 4. Gaya Lintang Pada Portal I & Portal II
Kebutuhan Portal I Besi (kg) 601.6
Kerikil (m3) 6.6
Vol. Beton (m3) Strouss Poer 3.82 3.15
Pembelian material Rp. 11,054,252
Tabel 7. Kebutuhan Material Portal I Pasir Semen Bendrat Begisting (m3) (zak) (kg) (m3) 4.3 54.7 8.0 3.2 Tabel 8. Biaya Pondasi Portal I Biaya Pengeboran Poer Strouss Jml tiang Biaya 10,990,715 7,675,874.38 9 225,000
Paku (kg) 32.2
Total Biaya Pondasi Strouss 18,891,589.78
Tabel 9. Biaya Up Structure Portal I Upah Kerja Total Biaya Rp. 1,620,000.00 Rp. 12,674,252.00
Kebutuhan Portal II Besi (kg) 1098.4
Kerikil (m3) 6.2
Vol. Beton Poer Strouss 3.22 5.09
Tabel 10. Kebutuhan Material Portal II Pasir Semen Bendrat (m3) (zak) (kg) 4.1 51.6 7.6
Begisting (m3) 3.0
Tabel 11. Biaya Pondasi Portal II Biaya Pengeboran Poer Strouss Jml tiang Biaya 11,234,954 10,234,499.17 12 300,000
Pembelian material 14,674,659
Paku (kg) 30.3
Total Biaya Pondasi Strouss 21,769,452.69
Tabel 9. Biaya Up Structure Portal II Upah Kerja Total Biaya 1,896,000.00 16,570,659.20
Dari perhitungan tersebut diketahui jumlah biaya pelaksanaan up structure (bangunan Atas) untuk masing-masing portal, total biaya untuk kedua portal tersebut adalah jumlah biaya bangunan atas (up structure) dan biaya untuk pondasi (sub structure) Tabel 10. Rekapitulasi biaya pelaksanaan konstruksi Portal I Portal II Selisih Rp. 31,565,841.78 Rp. 38,340,111.89 Rp. 6,774,270.11
D. KESIMPULAN 1. Panjang bentang dari suatu struktur berpengaruh besar terhadap gaya gaya yang bekerja pada struktur itu sendiri, sehingga akan berpengaruh pada kebutuhan material pembentuk struktur 2. biaya pelaksanaan untuk portal I sebesar Rp. 31,565,841.78 lebih ekonomis dibandingkan biaya pelaksanaan Portal II sebesar Rp. 38,340,111.89 sehingga selisih biaya pelaksanaan didapar sebesar Rp. 6,774,270.11 atau 21,46%
E. DAFTAR PUSTAKA Departemen Pekerjaan Umum. 1991. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Jakarta Gideon Kusuma. W. C. Vis, 1993. Dasar Dasar Perencanaan Beton Bertulang. Erlangga. Jakarta. Istimawan Dipohusodo. 1993. Struktur Beton Bertulang, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Analisa Harga Satuan Untuk Kabupaten Pamekasan Tahun 2006. Dinas Pemukiman Kabupaten Pamekasan.
Ir. A. Soedradjat S. 1990. Analisa (cara modern) Anggaran Biaya Pelaksanaan.Nova Bandung. Rasyid Andalus Setiawan, 2006. Analisa dan desain Struktur dengan STAAD PRO 2004. Andi Yogyakarta. Hary Christady Hardiyanto. 1994. Teknik Pondasi II. Beta Offset Jogyakarta Ir. Sardjono. HS. 1991. Pondasi Tiang Pancang Jilid I. Cetakan Kedua. Sinar Wijaya. Surabaya. Ir. Sardjono. HS. 1991. Pondasi Tiang Pancang Jilid 2. Cetakan Kedua. Sinar Wijaya. Surabaya.
