Buletin Sariputra, Juni 2016 Vol. 6 (2) MENGHITUNG PENULANGAN KOLOM, BALOK DAN PELAT PADA BANGUNAN GEDUNG SEKOLAH SMA NEGERI KURULU KABUPATEN JAYAWIJAYA PROVINSI PAPUA [COUNTING/CALCULATING] RESTATING COLUMN, LOG AND PLATE [AT] BUILDING SCHOOLHOUSE of SMA COUNTRY of KURULU SUB-PROVINCE of JAYAWIJAYA PROVINCE of PAPUA Delius Kossay*, Don R.G Kabo**, I Gede Yohan Kafrain*** *Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sariputra Indonesia Tomohon **Dosen Politeknik Negeri Manado ***Dosen Fakultas Teknik Universitas Sariputra Indonesia Tomohon ABSTRAK Perhitungan struktur Bangunan Gedung Sekolah SMA Negeri Kurulu, yang terdiri dari tiga lantai dengan luas perlantai = 24 m². Tinjauan dalam tugas akhir ini hanya untuk perencanaan struktur atas saja, dimulai dari preliminary design, analisa pembebanan, perencanaan balok dan kolom, analisa struktur dengan software SAP 2000(SAP student),dengan asumsi pemodelan struktur dua dimensi. Struktur didesain dengan menggunakan analisa static Eqivalen dengan tingkat daktilitas tiga (penuh) berdasarkan peraturan yang berlaku di Indonesia yaitu “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Rumah dan Gedung SNI 03-1726-2002”, dan “Pedoman Teknis perencanaan bangunan gedung tahan gempa”. Penggunaan sistim daktilitas penuh memberikan kekuatan yang berbeda antara balok dan kolom dengan mengusahakan kekuatan kolom lebih besar dari kekuatan balok, dimana secara filosofisnya apabila terjadi gempa besar, balok akan mengalami kegagalan terlebih dahulu sedangkan kolom masih kuat. Hasil akhir dalam perhitungan struktur ini berupa tulangan balok dan kolom, Bangunan Gedung SMA Negeri Kurulu” jumlah tingkat tiga dengan luas total lantai bangunan lebih kurang 24 m². Keseluruhan konstruksi terdiri dari: Struktur atas (balok, kolom dan pelat lantai), Struktur pendukung (Tangga),Struktur utama (Portal 3 lantai).Dengan data-data desain; mutu bahan : Beton 21 Mpa, Ec 4700 x = = 24,6750 Mpa, baja 240 Mpa, lokasi Kurulu – Wamena/Papua , jenis tanah : Sedang, kategori gedung, bangunan (Sekolah ), tinggi tiap lantai :lantai 1 = 4meter ,lantai 2 dan lantai3 = 3,50 meter. Kata: kunci kolom balok dan pelat. ABSTRACT Calculation of Building Schoolhouse structure of SMA Country of Kurulu, what consist of three floor broadly perlantai = 24 m². Evaluate in this final duty just for planning of just structure to the is, started from design preliminary, analyse encumbering, planning of column and log, structure analysis with SAP software 2000 (Student SAP), with assumption pemodelan of structure two dimension. structure of Didesain by using analysis of static Eqivalen with storey;level of daktilitas three ( penuh) pursuant to regulation going into effect in Indonesia that is " Procedures Calculation of Structure Concrete for the House of and Building of SNI 03-1726-2002", and " Tech Reference Manual Of planning of building building hold up earthquake". Usage of systems of daktilitas full (of) giving different strength [among/between] column and log by labouring strength of column bigger than strength of log, where philosophicly its[his] in the event of big earthquake, log will experience of failure beforehand while strength still column. End result in calculation of this structure in the form of log bone and column Building Building of SMA Country of Kurulu" amount of storey;level three broadly totalize building floor of[is more or less 24 m². Overall of construction consist of: Structure of ( log, column and plate of floor), Supporter structure ( Doorstep), Especial Structure ( Portal 3 floor). With datas of desain; quality of materials : Concrete 21 Mpa, Ec 4700 x ( f'c = 24,6750 Mpa, steel 240 Mpa, location of Kurulu - Wamena / papua , land;ground type : [Is], building category, building ( School ), high every floor : floor 1 = 4 metre , floor 2 and floor 3 = 3,50 metre. Word Key: Column , Log And Plate PENDAHULUAN Struktur bangunan pada umumnya terdiri dari struktur bawah dan struktur atas. Struktur bawah yang dimaksud adalah pondasi dan struktur bangunan yang berada di bawah
permukaan tanah, sedangkan yang dimaksud dengan struktur atas adalah struktur bangunan yang berada di atas permukaan tanah seperti kolom, balok, pelat lantai,tangga. dan setiap
33
komponen tersebut memiliki fungsi yang berbeda-beda di sebuah bangunan gedung, Menurut Asroni. Bangunan gedung beton bertulang yang berlantai banyak sangat rawan terhadap keruntuhan jika tidak direncanakan dengan baik.oleh karena itu,diperlukan suatu perencanaan struktur yang tepat dan teliti agar dapat memenuhi kriteria kekuatan (strenght), kenyamanan (serviceability), keselamatan (safety), dan umur rencana bangunan, Menurut Ali Asroni. Beban-beban yang bekerja pada struktur seperti beban mati (Dead Load), beban hidup (Live Load), beban gempa (Earthquake),dan beban angin (Wind Load) menjadi bahan perhitungan awal dalam perencanaan struktur untuk mendapatkan besar dan arah gaya-gaya yang bekerja pada setiap komponen struktur, kemudian dapat dilakukan analisis struktur untuk mengetahui besarnya kapasitas penampang dan tulangan yang dibutuhkan oleh masing-masing struktur. Sumber PPIUG (1983).
Bangunan Gedung Sekolah SMA Negeri Kurulu Kabupaten Jayawijaya adalah suatu bangunan yang terdiri dari tiga lantai dapat berfungsi dengan baik, maka perlu perencanaan yang teliti dan akurat. Perencanakan struktur kolom, pelat dan balok pada bangunan gedung Sekolah SMA Negeri Kurulu Kabupaten Jayawijaya. Berdasarkan latar belakang persoalan diatas maka penitian ini dapat dirumuskan bahwa. Bagimana menghitung penulangan kolom, balok dan Pelat pada bangunan gedung SMA Negeri Kurulu. Pada struktur bagian atas seperti analisa struktur portal, Menghitung desain penulangan penampang kolom, balok dan plat desain penampang tulangan pada kolom, balok.dan mencari gaya-gaya dalam dan ditinjau pada beban mati beban hidup denganmenggunakan software SAP2000”pada analisa struktur portal. Untuk menghitung penulangan kolom,plat dan balok pada bangunan sekolah SMANegeri Kurulu Kabupaten Jayawijaya Provinsi Papua.
LANDASAN TEORI Dasar-dasar teori mengenai perencanaan perencanaan panel pertemuan balok kolom. struktur dan non strukturpada bangunan Sumber: Asroni,2010. gedungSekolah SMA Negeri Kurulu Kabupaten Menahan gaya tarik yang cukup pada seratJayawijaya Provinsi Papua. serat balok bagian tepi bawah, maka perlu Dasar teori ini secara garis besar diberi baja tulangan sehingga disebut dengan berisikan:Preliminary Design structural (balok istilah “beton Bertulang” pada balok bertulang dan kolom), pembebanan, kombinasi ini, tulangan baja ditanam di dalam beton pembebanan, analisis statik ekivalen struktur, sedemikian rupa, sehingga gaya tarik yang dan struktur rangka beton bertulang, prosedur dibutuhkan untuk menahan momen pada (perencanaan balok portal terhadap beban penampang retak. lentur, perencanaan balok portal terhadap Dapat ditahan oleh baja tulangan seperti beban geser, perencanaan kolom portal tampak pada Gambar berikut ini Sumber: terhadap beban lentur dan aksial,perencanaan Asroni. 2010. kolom portal terhadap beban geser dan METODOE PENELITIAN Tempat penelitian ini dilakukan pada bangunan Sampel merupakan subset dari populasi, gedung Sekolah SMA Negeri KuruluKabupaten maka dalam penelitian ini yg menjadi fokus Jayawijaya Provinsi Papua Jln Transwamena sampel adalah kolom, balok dan pelat Jayapura. Pengumpulan data yang digunakan untuk Penelitian ini dilaksanakan selama dua diperlukan dalam penelitian ini adalah studi bulan mulai dari bulan Januari sampai dengan dokumentasi ada 2 (dua) jenis data yang Februari Tahun 2016. diperlukan dalam penelitian ini yaitu: Peralatan Penelitian yang digunakan dalam Dataprimer yaitu data yang diambil oleh penelitian ini adalah programSAP 2000yaitu peneliti dilapangan melalui foto-foto dan datasalahsatu software analisisstruktur yang data yang diperlukan. banyak di gunakan dalam dunia pendidikan Data sekunder yaitu data yang diambil pada kejuruan serta jasa konstruksi Indonesia. Sejak pustaka dengan mengumpulkan informasi yang semula memang dirancang untuk mampu dibutuhkan dapat mendukung penelitian melalui digunakan, menganalisis dan mendesain baku-buku dan lain sebagainya. berbagai jenis sistem struktur. Pengumpulan data dalam penulisan skiripsi Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh ini yaitu: studi lapangan dan kepustakaan elemen pada bangunan gedung sekolah SMA sebagai berikut: Negeri kurulu kabupaten Jayawijaya.
34
Studi lapangan yaitu: metode pengumpulan data yang diperoleh dengan mendapatkan data primer yang langsung dengan foto-foto pada
seperti gambar kolom, balok pelat dada gambar 1 di bawah ini
Gambar 1. kolom, balok dan plat. Studi kepustakaan yaitu: dengan cara mendapatkan data penunjang kelengkapan
informasih yang membaca buku.
diperoleh
dengan
cara
HASIL DAN PEMBAHASAN PEMBAHASAN Secara garis besar berisikan:Preliminary Design structural (balok dan kolom), pembebanan, kombinasi pembebanan, analisis statik ekivalen struktur, dan struktur rangka beton bertulang, prosedur (perencanaan balok portal terhadap beban lentur, perencanaan
balok portal terhadap beban geser, perencanaan kolom portal terhadap beban lentur dan aksial,perencanaan kolom portal terhadap beban geser dan perencanaan panel pertemuan balok kolom. Sumber: Asroni,2010.
HASIL Perhitungan pelat lantai 1, 2 dan 3 Tebal Pelat h = 12 cm Panjang Pelat Arah y Ly = 6 m Panjang Pelat Arah x Lx = 4 m MUTU BAHAN Mutu Beton fc=21Mpa Mutu Baja fy = 250 Mpa Berat Jenis Beton gc = 2400 kg/m³ Beban Mati Pelat = 0.12 X 2400 =288 kg/m² Spesi = 2 X 21 = 42 kg/m² Keramik = 1 X 24 = 24 kg/m²
Beban Mati Total DL = 354 kg/m² Beban Guna Beban Hidup LL = 200 kg/m² Beban Berfaktor Faktor Beban 1 = Q 1 = 1.4xDL 495.6 kg/m² Faktor Beban 2 = Q 2 = 1.2 x DL + 1.6 LL 744.8 kg/m² Untuk perhitungan selanjutnya digunakan Q terbesar Q = 744.8 kg/m²
Perhitungan Balok lantai 1 ,2 dan 3 mengunankan sap 2000 dam mencari gaya dalam
Gambar 2. Dimensi balok lantai 2 dan tiga
35
Buletin Sariputra, Juni 2016 Vol. 6 (2) Dimensi Balok Lantai 2 Lebar b =250 mm Tinggi h = 500 mm Selimut Beton d = 50 mm Inersia Penampang Balok Ib = 0.0026 m Dimensi Balok Lantai 3 Lebar b = 250 mm Tinggi h =500 mm Selimut Beton d = 50 mm Inersia Penampang Balok Ib = 0.0026m Dimensi Balok Anak&Atap Lebar b =200 mm Tinggi h =400 mm Selimut Beton d' =50 mm Inersia Penampang BalokIb =0.0011mm Pembebanan Hasil Luasan Beban Mati Pelat Beton (tebal 12 cm) =0.12x 2400
= 288.0 kg/m² Spesi (tebal 2 cm) =2 x 21 = 42.0 kg/m² Pasir (tebal 5 cm) =0.05x1600=80.0 kg/m² Keramik (tebal 0.5 cm) = 0.5 x 24 =12.0 kg/m² Beban Mati = QD =422 kg/m² Beban Hidup Beban Guna = 250 kg/m² Beban Hidup = QL = 250 kg/m² BEBAN MERATA LANTAI 2 DAN 3 Beban Mati Dinding = 3.5 x250 kg/m² = 875 Beban Mati = QD =875 kg/m Beban Hidup Beban pekerj =110 kg/m Beban Hidup = QL = 110 kg/m (Sesuai Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah Dan Gedung 1987)
2.00
6.00
2.00 4.00 2.00
2.00 4.00 2.00
1.00
1.00
2.00
2.00
2.00
Gamabar 3. Pembebanan Balok Lantai, Balok warna merah = balok induk, Beban merata (Segitiga) pada balok AB Beban Mati WD1 = 422 x 1 = 422.0 kg/m Beban Mati WD2 = 422 x 1 = 422.0 kg/m Beban Hidup WL1 = 250 x 1 = 250.0 kg/m Beban Hidup WL2 = 250 x 1 = 250.0 kg/m Beban Mati Total WD= 844.0 kg/m Beban Hidup Tota WL =500.0 kg/m
Beban merata (Trapesium) pada balok AB Beban Mati WD1 = 422 x 2 = 844.0 kg/m Beban Mati WD2 = 422 x 2 = 844.0 kg/m Beban Hidup WL1 = 250 x 2 = 500.0 kg/m Beban Hidup WL2 = 250 x 2 = 500.0 kg/m Beban Mati Total WD = 1688.0 kg/m Beban Hidup Total WL = 1000.0 kg/m
2.00
6.00
2.00 4.00 2.00
2.00 4.00 2.00
1.00
1.00
Gambar4. pembebanan pada kolom
2.00
2.00
BEBANAN PADA KOLOM LANTAI 1&2 Kolom a Beban titik akibat balok induk Beban Mat PD = (bxh)x(4)x(gc) = 1200.0 kg Beban titik akibat dinding Beban mati PD = (4) x 875 = 3500.0 kg Beban titik akibat beban pekerja Beban hidup PL = (4) x 110 = 440.0 kg Beban titik akibat beban luasan Beban Mati PD = (QDx0.7x1.0x2)x 2= 1181.6 kg Beban Hidu PL = (QLx0.7x1.0x2) x 2= 700.0 kg Beban Mati Total PD = 5881.6 kg
2.00
Beban Hidup Total PL = 1140.0 kg Kolom B Beban titik akibat balok induk Beban Mati PD = (bxh) x(4)x(gc) = 1200.0 kg Beban titik akibat dinding Beban mati PD = (4) x 875 = 3500.0 kg Beban titik akibat beban pekerja Beban hidup PL = (4) x 110 = 440.0 kg Beban titik akibat beban luasan Beban Mati PD = (QDx0.7x1.0x2) x2+(QDx0.7x2x2)x2 = 3544.8 kg
36
Beban Hidup PL = (QLx0.7x1.0x2) x2+(QLx0.7x2x2)x2 = 2100.0 kg Beban Mati Total PD = 8244.8 kg Beban Hidup Total PL = 2540.0 kg Kolom C Beban titik akibat balok induk Beban Mati PD = (bxh) x (4)x(gc)= 1200.0 kg Beban titik akibat dinding Beban mat PD = (4)x 875 =3500.0 kg Beban titik akibat beban pekerja Beban hidup PL = (4)x 110 = 440.0 kg Beban titik akibat beban luasan
Beban Mati PD = (QDx0.7x2x2)x2= 2363.2 kg Beban Hidup PL = (QLx0.7x2x2)x2 =1400.0 kg Beban Mati Total PD = 7063.2 kg Beban Hidup Total PL = 1840.0 kg Pembebanan pada kolom lantai 3 Kolom a,b&c Beban titik akibat balok Beban Mati P = (bxh)x(4)x(gc)PD = 768.0 kg Beban titik akibat beban hidup Beban hidup P = (4)x 110 PL = 440 kg
KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN Adapun kesimpulan dari Perhitungan Struktur bangunan gedung sekolah SMA Negeri Kurulu Kabupaten Jayawijaya sebagai berikut: Kolom, Tinggi kolom lantai 1 Lc=4m, Lebar kolom b=0.5 tinggi Dimensi kolom h=0.5m Lantai 2 dan 3 Tinggi kolom 3.50m,Lebar Kolom 0,4m Tinggi Kolom h=0.4m.Tulangan yang di gunakan 8 batang besi Diameter 16 mm dan sengkang mengunakan besi diameter 8 mm dengan jarak 200 mm.
Balok, Lebar balok lantai 2 lebar b= 250 mm, tinggi h=500 mm, selimut 50 mm, Inersia Penampang Balok 0.0026 m⁴.Tulangan yang di gunakan 8 batang besi Diameter 16 mm dan sengkang mengunakan besi diameter 8 mm dengan jarak 200 mm. Pelat, Tebal h=12 cm panjang Ly=6m panjang pelat arah x 4m kg/m³ .Tebal pelat 0,12 mm spesi 2 mm dan keramik 1 mm Tulangan yang di gunakan diameter 8 mm jarak 200mm.
SARAN 1. Perlu adanya Ketelitian membaca hasil dari SAP 2000 mendapatkan hasil yang optimal. 2. Perhitungan luas tulangan yang dihasilkan dari software perlu diperhatikan baik dalam memilih dan menentukan diameter tulangan yang digunakan nantinya.
3.Untuk Penguasaan prinsip–prinsip dasar perencanaan terhadap input software akan Menghasilkan struktur yang kuat, ekonomis dan aman.
DAFTAR PUSTAKA Departemen Pekerjaan Umum, “Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung” Yayasan Badan Penerbit PU, 1983
Bangunan Gedung”, SK SNI -03-28472002, Yayasan Badan Penerbit Pu, 2002 Asroni, Balok Dan Plat Beton Bertulang”
Departemen Pekerjaan Umum, “Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur angunan Gedung SNI – 1726 2002”, Yayasan Badan Penerbit Pu, 2002
Asroni, Kolom Pondasi Dan Balok T Beton bertulang” Edward G. Nawy, P.E, “Beton Bertulang”
Departemen Pekerjaan Umum, “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk
Wiryanto Dewobroto, “Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP 2000 versi 11
37
