MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG APARTEMEN TRILIUM DENGAN METODE PRACETAK (PRECAST) PADA BALOK DAN PELAT MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA GEDUNG (BUILDING FRAME SYSTEM)
LATAR BELAKANG Perkembangan industri konstruksi di Indonesia mendorong berkembangnya berbagai metode konstruksi di bidang teknik sipil. Dalam upaya pemenuhan kebutuhan tersebut, tuntutan akan dan pekerjaan konstruksi yang cepat dan efisien makin besar. Metode pracetak sebagai salah satu metode konstruksi merupakan alternatif tepat karena memiliki kelebihan dalam kecepatan pelaksanaan, kontrol kualitas berupa dimensi material yang lebih akurat maupun kekuatan yang direncanakan dan kemudahan dalam pelaksanaan.
KEUNGGULAN BETON PRACETAK
Efisien untuk bentuk yang teratur/relatif besar dengan jumlah bentuk-bentuk yang berulang Lebih cepat, karena dapat dilaksanakan secara pararel sehingga hemat waktu 20-25% Lebih sederhana, karena semua pengecoran elemen struktur pracetak telah dilakukan di pabrik. Sifatnya lebih mudah karena telah dilakukan pengawasan oleh kualitas kontrol di pabrik. Tidak memerlukan lahan yang luas untuk penyimpanan material selama proses pengerjaan konstruksi berlangsung, sehingga lebih bersih terhadap lingkungan. Tidak dipengaruhi cuaca karena dibuat di pabrik.
Permasalahan Permasalahan yang timbul pada metode beton pracetak berbeda dengan metode cor setempat, antara lain : Bagaimana merencanakan beton pracetak untuk struktur atas Gedung Apartemen Trilium termasuk dalam hal pengangkatan dan pemasangan elemen beton pracetak? Bagaimana merencanakan struktur bangunan penahan gaya lateral ? Bagaimana merencanakan detail sambungan pada komponen pracetak ? Bagaimana menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan ke dalam gambar teknik?
Tujuan Perancangan struktur Gedung Apartemen Trilium dengan metode pracetak dan shearwall mempunyai tujuan diantaranya : Merencanakan beton pracetak untuk struktur atas Gedung Apartemen Trilium. termasuk dalam hal pengangkatan dan pemasangan elemen beton pracetak. Merencanakan struktur bangunan penahan gaya lateral. Merencanakan detail sambungan pada komponen pracetak. Menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan ke dalam gambar teknik.
Batasan Masalah
Beton pracetak yang digunakan adalah beton pracetak biasa (non prestress). Komponen struktur yang menggunakan beton pracetak adalah pelat dan balok. Tidak meninjau masalah perubahan volume akibat perubahan temperatur, creep, dan shrinkage oleh beton. Tidak meninjau kecepatan konstruksi. Perencanaan tidak termasuk sistem utilitas, kelistrikan dan sanitasi. Analisa struktur menggunakan progam bantu ETABS 9.07.
Manfaat Melalui penulisan tugas akhir ini diharapkan dapat memberikan alternatif penggunaan metode konstruksi yang lebih efisien dan cepat dalam pembangunan suatu gedung mengingat metode pracetak memiliki berbagai kelebihan dibandingkan metode konvensial dan telah banyak diterapkan dalam berbagai pekerjaan struktur dalam bidang teknik sipil di Indonesia.
Sambungan Daktail Dengan Menggunakan Las Pada konsep ini, sendi plastis direncanakan terjadi pada ujung balok dekat kolom
Sambungan Daktail Mekanik
post-tensioning rod
grout coupler
bearing strips
Sambungan Daktail Dengan Menggunakan Baut
Metodologi
Tahapan yang akan digunakan
Mengumpulkan dan mempelajari literatur yang berkaitan dengan perancangan. Mengumpulkan data lapangan yang akan digunakan sebagai data dalam obyek
Penentuan kriteria desain Preliminary design
Analisa struktur sekunder
Analisa pembebanan
Analisa gaya-gaya akibat pembebanan menggunakan software ETABS 9.07 Analisa struktur utama Hasil dari analisa akan dituangkan dalam gambar rencana
MULAI PENGUMPULAN DAN PENCARIAN LITERATUR SERTA DATA
PENENTUAN KRITERIA DESAIN
PRELIMINARY DESIGN
ANALISA STRUKTUR SEKUNDER
PEMBEBANAN HORISONTAL DAN VERTIKAL
ANALISA DENGAN SAP 2000 11
ANALISA STRUKTUR UTAMA
GAMBAR RENCANA
SELESAI
Not OK
Data Bahan
fc‘ = 40 Mpa fy = 350 Mpa
Data Existing 1.Nama Gedung 2.Lokasi 3.Fungsi 4.Zone Gempa 5.Jumlah Lantai 6.Tinggi Gedung
: Gedung TRILIUM, Surabaya : Jl Pemuda, Surabaya : Perkantoran dan Apartemen :2 : 35 Lantai : 119.90 m
Data Modifikasi 1.Nama Gedung 2.Lokasi 3.Fungsi 4.Zone Gempa 5.Jumlah Lantai 6.Tinggi Gedung
: Gedung TRILIUM, Surabaya : Jl Pemuda, Surabaya : Perkantoran dan Apartemen :2 : 15 Lantai : 63 m
Jangkauan tower crane
Denah pembalokan
PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER
8000.00 50/70
6000.00 50/70
PELAT TIPE B
35/50 TIPE B
PELAT TIPE A
PELAT TIPE A
PELAT TIPE B
PELAT
2000.0 50/70
PELAT TIPE B
50/70
Gambar Pelat dengan asumsi perletakan pada kedua sisinya
Pelat A
Dimensi pelat : 370cm x 200cm Tebal pelat : 80 mm (sebelum komposit) Tebal decking : 20 mm Diameter tulangan rencana : 13 mm Mutu tul baja (fy) : 350 Mpa Mutu beton (fc’) : 40 Mpa Digunakan tulangan lentur 13-200 mm
Pelat B
Dimensi pelat : 367,5cm x 180cm Tebal pelat : 80 mm (sebelum komposit) Tebal decking : 20 mm Diameter tulangan rencana : 13 mm Mutu tul baja (fy) : 350 Mpa Mutu beton (fc’) : 40 Mpa Digunakan tulangan lentur 13-200 mm
Perhitungan Tulangan Angkat Pelat A 2,0 x 3,7
a ra h i
0 ,3 8 m
1 ,0 8 m
0 ,5 m
1 ,0 8 m
0 ,3 8 m
a rah j
0 ,4 1 m
Gambar 5.7 Jarak Tulangan Angkat Menurut Buku (PCI Design Handbook, Precast and
1 ,1 8 m
0 ,4 1 m
Prestress Concrete, Fourth Edition, 1992)
Perhitungan Tulangan Angkat Pelat B 1,8 x 3,7
Perencanaan tangga
Mutu beton (fc’) Mutu baja (fy) Tinggi antar lantai Panjang bordes Panjang tangga Lebar tangga Tebal pelat miring Tebal pelat bordes Tinggi injakan ( t )
= = = = = = = = =
40 Mpa 350 Mpa 420 cm 100 cm 300 cm 300 cm 15 cm 15 cm 18 cm
Lebar injakan ( i ) Diameter tulangan lentur Tebal selimut beton Jumlah tanjakan (n) Jumlah injakan Kemiringan Tangga (α) Tebal rata-rata Tebal rata-rata pelat tangga
= = = = = = = =
30 cm 12 mm 20 mm 17 16 30,96° 7,72 cm 22,72 cm
Gambar Denah Tangga
Perencanaan Balok Anak 35/ 50
Gambar (a) Dimensi balok anak sebelum komposit, (b) Dimensi balok anak saat pengecoran, (c) Dimensi balok anak saat komposit.
Balok sebelum komposit
Dimensi balok anak 35/50 Tinggi balok sebelum komposit = 370 mm Tinggi balok sesudah komposit = 500 mm Tebal selimut beton = 40 mm Diameter tulangan utama = 19 mm Diameter tulangan sengkang = 10 mm fc’ = 40 Mpa fy = 350 Mpa Tinggi efektif = 370 – 40 – 10 - ½ (19) = 310,5 mm Tinggi efektif = 500 – 40 – 10 - ½ (19) = 440,5 mm
Perhitungan tulangan
Sebelum komposit Digunakan 3D19 mm Sesudah komposit Tulangan Lapangan Digunakan 3D19 mm Digunakan 2D19 mm Tulangan tumpuan Digunakan 3D19 mm Digunakan 2D19 mm Tulangan geser Digunakan D10-200
( As = 850,586 mm2 )
( As = 850,586 mm2 ) ( As = 567,057 mm2 ) ( As = 850,586 mm2 ) ( As = 567,057 mm2 )
Analisa struktur utama Lantai ke-
hx (m)
Drift ∆s tiap tingkat
Drift ∆s antar tingkat
(mm) 15
63
37,8
14
58,8
35
13
54,6
32,2
12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
50,4
29,3
46,2
26,3
42
23,3
37,8
20,2
33,6
17,2
29,4
14,2
25,2
11,4
21
8,7
16,8
6,2
12,6
4
8,4
2,2
(mm) 2,8 2,8 2,9 3 3 3,1 3 3 2,8 2,7 2,5 2,2 1,8 1,4
4,2
0,8
0,5
Syarat drift ∆s
Ket
Lantai ke-
hx (m)
(mm)
22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91
OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
Analisa ∆s akibat gempa arah x
Drift ∆s tiap tingkat
Drift ∆s antar tingkat
(mm) 15
63
28,7
14
58,8
27,1
13
54,6
25,3
12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
50,4
23,3
46,2
21,3
42
19,2
37,8
17
33,6
14,7
29,4
12,5
25,2
10,2
21
8
16,8
5,9
12,6
4
8,4
2,3
(mm) 1,6 1,8 2 2 2,1 2,2 2,3 2,2 2,3 2,2 2,1 1,9 1,7 1,4
4,2
0,9
0,8
Syarat drift ∆s
Ket
(mm)
22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91 22,91
Analisa ∆s akibat gempa arah y
OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
Perencanaan struktur utama Data-data perencanaan untuk penulangan yaitu : Dimensi balok interior 2 A 1 ( 40/60 ) Panjang l = 6 m Tinggl balok pracetak sebelum komposit = 570 mm Tinggi balok setelah komposit = 600 mm Tebal decking 40 mm Diameter tulangan rencana 22 mm Mutu tulangan fy = 350 Mpa Mutu beton fc’ = 40 Mpa Tinggi efektif untuk Sebelum komposit : 570 – 40 – 13 – ½ .22 = 506 mm Tinggi efektif untuk Sesudah Komposit : 600 – 40 – 13 – ½ .22 = 536 mm
Perhitungan Tulangan Sebelum komposit : Tulangan tumpuan 3 D 22 As = 1140,4 mm2 Tulangan lapangan 6 D 22 As = 2280,8 mm2 Setelah komposit : Akibat momen negatif Tulangan atas = 7D22 (As = 2662 mm2) Tulangan bawah= 5D22 (As = 1901,43 mm2) Akibat momen positif Tulangan atas = 3D22 (As = 1140,86 mm2) Tulangan bawah= 5D25 (As = 1901,43 mm2) Penulangan geser = sengkang 2Ø13-120 mm
Perencanaan pondasi Penulangan longitudinal kolom eksterior C-15 Dimensi kolom (cm) = 80 x 80 Mutu beton (Mpa) = 40 Mutu tulangan (Mpa) = 350 Mpa Rasio tulangan (%) = 1,27 - 16D25 Pu max = 2908,86 kN Pn max = 12656,05 kN Mn kolom = 1800 kNm Penulangan geser kolom eksterior C-15
Daerah sendi plastis Ve kolom = 857,14 kN Ve hasil analisa struktur = 58,14 kN Vc = 682,444 kN Syarat s max = 200 mm Sengkang terpasang 4 13 – 200 Ash pasang = 530,93 mm2 (0,75 )Vn terpasang = 1127,18 kN
Daerah luar sendi plastis Ve = Vc = 454,963 kN Syarat s max = 300 mm Sengkang terpasang = 4 13 – 300 Ash pasang = 530,93 mm2 (0,75 )Vn terpasang = 1127,18 kN
Diagram Interaksi Kolom Bawah Eksterior C-15
Diagram Interaksi Kolom Atas Eksterior C-15
DETAIL GAMBAR
Detailing pelat A
Detailing pelat B
Sambungan balok induk dan balok anak
Detail kolom
Sambungan balok-kolom
Sambungan balok induk 2 A1 dengan kolom
Sambungan balok induk B1-5 dan kolom
Sambungan kolom dan balok induk
Denah dinding geser tipe I
Potongan poer tipe I
Denah dinding geser tipe E
Potongan poer tipe E
