MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR PLAT DAN BALOK DENGAN BETON PRACETAK GEDUNG PASCA SARJANA UPN “ VETERAN “ JAWA TIMUR Made Dharma Astawa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Kampus UPN Rungkut Madya Gunung Anyar Surabaya 60294 Email :
[email protected]
ABSTRAK Beton precast adalah komponen beton yang dicor diluar site atau di pabrik. Kelebihan beton precast adalah lebih efektif untuk kawasan yang padat bangunan dibanding dengan struktur cast in place. Secara garis besar beton precast mempunyai 3 (tiga) tahapan pelaksanaan, yaitu tahap pembuatan, tahap pengangkatan dan tahap pemasangan. Gedung Pasca Sarjana UPN “Veteran” Jawa Timur yang dibangun 3 tingkat dengan cara cor di tempat (cast in place) dalam modifikasi perencanaan ini menggunakan beton precast pada balok induk, balok anak dan plat. Sedangkan kolom dan unsur sekunder lain (tangga dan kolom praktis) tetap menggunakan metode cast in place. Secara keseluruhan struktur gedung ini direncanakan dengan struktur daktail parsial. Hasil analisa menunjukkan bahwa umumnya elemen precast pada umur 3 hari sudah dapat dilakukan pengangkatan untuk perakitan, sedangkan pada umur 7 hari sudah dapat menerima beban dari beton cor dan beban pekerja, dan hasil dimensi tebal plat 120 mm dengan tebal elemen precast 70 mm dan tebal topping 50 mm, dimensi balok anak 25 x 25 cm , balok induk 35 x 60 cm, 40 x 70 cm, dimensi kolom 60 x 60 cm, 55 x 55 cm, tiang pancang dengan diameter 60 cm. Shear connector plat precast menggunakan tulangan φ8 mm, sambungan tulangan utama balok anak menggunakan las listrik E90. Tulangan angkat balok anak φ10 mm, untuk balok induk φ12 mm. Kata kunci : struktur precast concrete, cast in place, daktail parsial, sambungan struktur
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Gedung Pasca Sarjana Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur merupakan salah satu gedung kebanggaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur. Proses pembangunan gedung Pasca Sarjana secara keseluruhan dilaksanakan dengan cara cor ditempat (cast in place). Alternatif lain dalam membangun gedung adalah dengan cara pracetak (precast), dimana beton pracetak adalah beton (elemen struktur) yang di buat di pabrik, kemudian di pasang dilapangan. Berikut ini adalah perbedaan antara beton cor di tempat dengan beton pracetak :
ISBN No. 978-979-18342-0-9
B-72
a. Beton cor di tempat : - Waktu pelaksanaan dilapangan relatif lama karena waktu pengerasan beton normal selama 28 hari. - Membutuhkan volume bekisting yang besar. - Membutuhkan schafolding relatif banyak. - Melibatkan lebih banyak tenaga kerja. b. Beton Pracetak : - Waktu pelaksanaan lapangan dapat dipersingkat. - Memerlukan alat-alat berat crane atau tower crane. - Schafolding maupun pekerja yang dibutuhkan lebih sedikit.
Modifikasi Perencanaan Struktur Plat Dan Balok Dengan Beton Pracetak Gedung Pasca Sarjana UPN “ Veteran “ Jawa Timur
- Untuk sambungan antar elemen struktur bisa dengan sambungan basah, sambungan mekanik dan sambungan las ataupun kombinasinya. 1.2 Permasalahan Berdasarkan latar belakang tersebut diatas maka permasalahan modifikasi perencanaan struktur gedung dengan menggunakan beton pracetak, dapat di identifikasi sebagai berikut : 1. Bagaimana merencanakan elemen precast? 2. Bagaimana merencanakan pembebanannya? 3. Bagaimana merancanakan tulangannya? 1.3. Pembatasan masalah Perencanaan struktur dengan beton pracetak ini dibatasi hanya pada elemen-elemen struktur : 1. Elemen strukutur balok induk 2. Elemen struktur balok anak 3. Elemen struktur plat 1.4. Tujuan Penelitian 1. Sebagai alternatif pilihan metode perencanaan dan pelaksanaan struktur beton. 2. Menjajaki kemungkinan percepatan pelaksanaan dengan metode struktur beton precast.
2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Sistem pabrikasi dalam pembuatan sruktur beton bertulang dikenal dengan sistem pracetak. SNI 03-2847-2002 mendefinisikan beton pracetak sebagai komponen beton yang dicor ditempat yang bukan merupakan posisi akhir didalam struktur. Pada dasarnya beton pracetak meliputi 3 (tiga) tahapan pekerjaan : 1. Pembuatan (pabrikasi) 2. Pengangkatan 3. Pemasangan (perakitan) 2.2 Pembebanan Pembebanan yang dimaksud adalah bebanbeban yang direncanakan bekerja pada struktur gedung. Jenis-jenis beban yang direncanakan adalah: 1. Beban Mati 2. Beban Hidup 3. Beban Gempa 2.2.1 Kombinasi Pembebanan a. U = 1,2 D + 1,6 L b. U =1,05 (D + LR + E) atau U = 0,9 (D + E) 2.3 Dimensi Rencana ISBN No. 978-979-18342-0-9
B-73
2.3.1 Balok 1. Balok induk h min =
fy l 0,4 + 21 700
2. Balok anak h min = l
16
fy 0,4 + 700
Perbandingan tinggi (h) terhadap lebar (b) disyaratkan oleh Wang-Salmon jilid 1 halaman 62 sebagai berikut: 1,5 ≤ h ≤ 2 b
2.4 Pertemuan Balok dan Kolom Menurut ACI jenis dari pertemuan balok kolom ini ada dua, yaitu: 1. Pertemuan tipe 1, yaitu : terutama untuk pembebanan statis, dimana kekuatan menjadi kriteria utama dan tidak diharapkan terjadinya deformasi yang berarti. 2. Pertemuan tipe 2, yaitu : untuk pembebanan gempa atau ledakan. Vkol
Tka
Cki Vjh Zki 0,70 Mkap,ki
bj
Zka
Vjv
Cka 0,70 M kap,ka
Tki Vkol
hc
2.5 Perencanaan Sambungan Sambungan pada struktur pracetak direncanakan menggunakan sambungan basah (cor ditempat) 1. Panjang penyaluran tulangan tekan d b .fy tidak boleh kurang dari l = db
4. f' c
0,04 db.fy 2. Panjang penyaluran tulangan tarik 0,02 Ab . fy tidak kurang dari 0,06 l = db
fc'
db.fy Sambungan antara elemen precast dengan topping harus ditinjau. Gaya-gaya dalam pada plat: Cc
T
C
a
T
Kasus I
a
C
T
Kasus II
Made Dharma Astawa
Kasus I : C < Cc maka Fh = C = T Kasus II : C > Cc maka Fh = Cc < T Syarat batas: Vu ≤ φVnh. Bila dipasang sengkang pengikat minimum, permukaan bersih yang sengaja dikasarkan maka : Vnh < 2,5 bv d Bila gaya geser terfaktor Vu melebihi φ2,5 bv d maka kuat geser nominal Vn dihitung berdasarkan: Vn = Avt fy.µ Vn < 0,2 . f’c . Ac atau: Vn < 5,5.Ac Sambungan menggunakan sambungan las tumpul: Fw = f w . lw . tw dimana: Fw = kuat rencana sambungan las fw = unit kuat rencana tabel A-13 PCI lw = panjang las tw = tebal efektif las (0,3 Db) 3. METODOLOGI 3.1. Tinjauan Pustaka Mengacu pada referensi yang menunjang pada perencanaan ini. 3.2. Analisa analitik Analisa struktur secara analitik pada elemen struktur balok induk, balok anak dan plat sesuai metode perhitungan bton pracetak. 3.3. Diagram alir
4. ANALISA STRUKTUR 4.1 Perencanaan Struktur Sekunder (Plat,) 4.1.1 Perencanaan Plat Plat yang direncanakan adalah plat dua arah tebal plat 12 cm dengan : - tebal precast = 7 cm- tebal topping = 5 cm. 4.1.1.1 Pembebanan Pada Plat Pembebanan pada plat meliputi tahap pengangkatan, sebelum komposit, dan saat komposit. 4.1.1.2 Pembebanan Plat Saat Pengangkatan Plat Segi Empat Sebagai contoh perhitungan pengangkatan plat diambil pelat type S1 dengan ukuran sebagai berikut: TABEL DIMENSI PLAT SEBELUM DAN SESUDAH KOMPOSIT Dimensi Plat (mm) Type Komposit Pracetak S1 3000 x 3000 2760 x 2760 S2 3000 x 1000 2760 x 850 S3 4000 x 3000 3710 x 2710 S4 1000 x 1000 850 x 850 S5 0,5(6000+9000)x1500 0,5(5850+8150)x1210 S6 0,5(4243 x 4243) 0,5(3730 x 3730) S7 0,5(4500 x 4500) 0,5(3930 x 3930)
Sebagai kontrol momen yang terjadi saat pengangkatan agar tidak terjadi retak, maka momen yang terjadi harus lebih kecil dari Mcr, TABEL PERBANDINGAN KUAT TEKAN BETON PADA BERBAGAI UMUR UNTUK BENDA UJI SILINDER YANG DI RAWAT DI LABORATORIUM Umur beton 3 7 14 21 28 (hari) Kekuatan 0,46 0,7 0,88 0,96 1
Mulai
Data-data teknis: -data bangunan -data bahan
Sumber : PB ’89 hal 17 Rencanakan dimensi: -balok -plat -kolom
Pembebanan plat saat: -pengangkatan -sebelum komposit
Delapan titik angkat Mx max = 0,0054.q.Lx
Pembebanan balok induk dan balok anak: -saat pengangkatan -saat sebelum komposit -saat sesudah komposit
2
.Ly
My max = 0,0027.q.Lx.Ly
Penulangan plat
2 2
Mx max = 0,0054.262,5.2,76 .2,76 = 29,8023 kg.m (298023 Nmm) 2
Hitung gaya gempa
My max = 0,0027.262,5.2,76.2,76 = 14,9012 kg.m (149012 Nmm)
Analisa SAP 2000
Kontrol retak arah X : Untuk lebar diambil nilai b = Ly atau 15 .t 4 Mcr > Mx max ...................(ok)
Penulangan balok dan kolom
Rencanakan sambungan: -plat -balok -kolom
ISBN No. 978-979-18342-0-9
Selesai
B-74
Modifikasi Perencanaan Struktur Plat Dan Balok Dengan Beton Pracetak Gedung Pasca Sarjana UPN “ Veteran “ Jawa Timur
Kontrol retak arah Y : Untuk lebar diambil nilai b =
Lx 2
atau 15 .t,
Mcr > My max ...................(ok) Jadi dipakai pengangkatan dengan 8 titik angkat dengan pertimbangan momen yang terjadi lebih kecil. Plat Segi Tiga Analisa pengangkatan pada plat segitiga menggunakan bantuan program SAP2000. Direncanakan pengangkatan dengan 6 titik angkat pada plat type S7 Dari hasil analisa SAP2000 didapat moment sebagai berikut : MTxmax = MTymax = -110,80 kg.m = 1108000 N.mm MLxmax = MLymax = 35,45 kg.m = 354500 N.mm Kontrol retak arah X dan arah Y Bentang arah X dan arah Y adalah sama serta momen maksimum yang terjadi juga sama maka untuk kontrol retak hanya ditinjau salah satu bentang saja dengan lebar (b) = Lx atau 15.t 3
Mcr = 2229500 N.mm Mcr > Mxmax dan Mymax ..............................(ok) Jadi di pakai pengangkatan dengan 6 titik angkat. 4.1.1.3 Pembebanan Sebelum Komposit (beton umur 7 hari) Plat Segi Empat A. Pada saat sebelum pengecoran 1. Tanpa pipe support Beban ultimat (qu) = 1,2 (175) + 1,6 (100)= 370 kg/m Bentang arah X dan arah Y adalah sama, jadi cukup ditinjau salah satu bentang saja.
Mcr < Mx max ...................(tidak ok) 2. Dengan pipe support Direncanakan memakai pipe support ditengah bentang arah X, dengan adanya pipe support bentang diasumsikan Lx M = 1 q . (Lx )2 2
2
= 88,08 kg.m (880800
8
N.mm) Kontrol retak : Untuk lebar diambil nilai b = Lx atau 15.t 3
Mcr > Mx max (880800 N.mm)................ ok B. Pada saat pengecoran (dengan pipe support) Beban ultimat (qu) = 1,2 (300) + 1,6 (100) Direncanakan memakai pipe support ditengah bentang arah X, dengan adanya pipe support bentang diasumsikan Lx 2
M = 1 q . (Lx )2 = 123,786 kg.m (1237860 2 8
N.mm) Kontrol retak : Untuk lebar diambil nilai b =
Lx 3
atau 15.t
Mcr > Mx max (1237860 N.mm) ................ ok Plat Segi Tiga A Pada saat sebelum pengecoran Tanpa pipe support Beban ultimat (qu) = 1,2 (175) + 1,6 (100) = 370 kg/m Moment maximum yang terjadi dari hasil SAP2000 adalah moment arah X = 98,27 kg.m (982700 Nmm) dan arah Y = 98,27 kg.m (982700 Nmm). Kontrol retak Untuk lebar diambil nilai b = Lx atau 15.t 2
Lx
Mcr > Mxmax dan Mymax (982700 Nmm)..... ok B Pada saat Pengecoran Tanpa pipe support Dari hasil SAP2000 moment arah X = (1405700 Nmm) dan arah Y = (1405700 Nmm) Kontrol retak : Untuk lebar diambil nilai b = Lx atau 15.t 2 Mcr > Mxmax dan Mymax (1405700 Nmm).... ok
Gambar 4.6 : Asumsi perletakan plat, ditumpu sederhana
Moment pada plat adalah sebagai berikut : M = 1 q . Lx 2 = 352,314 kg.m (3523140 N.mm) 8
Kontrol retak : Untuk lebar diambil nilai b =
ISBN No. 978-979-18342-0-9
Lx 2
atau 15.t
B-75
Made Dharma Astawa
4.1.1.4 Pembebanan Sesudah Komposit (beton umur 28 hari) Plat Lantai (segi empat) Lantai ruang kuliah Beban berfaktor (qu) = 1,2 . 458 + 1,6 .250 = 949,60 kg/m2 Untuk lebar 1 meter qu = 949,6 x 1 m = 949,6 kg/m Menggunakan tabel koefisien momen pada CUR 4 diperoleh momen tumpuan dan lapangan. Moment yang terjadi dipilih moment yang terbesar yaitu sebesar 435,8664 kg.m (4358664 N.mm) Kontrol retak: Untuk lebar diambil nilai b = L atau 15.t 2 3,8 x 216000000 IMcr = = 13680000 Nmm 60
Mcr > M max (4358664 N.mm) ...............(ok) Plat atap segi tiga Beban yang bekerja sama dengan plat atap segi empat, untuk moment maximum yang terjadi diambil dari hasil SAP2000 yaitu: MTxmax = - 228,92 kg.m (2289200 Nmm) MTymax = - 228,92 kg.m (2289200 Nmm) MLxmax = 95,66 kg.m (956600 Nmm) MLymax = 95,66 kg.m (956600 Nmm) Kontrol retak : Untuk lebar diambil nilai b = L atau 15.t 2
Mcr = fr . Ig
= 16416000 Nmm > M max .. oK)
yt
4.4 Perencanaan Struktur Primer (Balok Induk, Kolom) 4.4.1 Perencanaan Balok Induk Perhitungan balok induk sama caranya dengan perhitungan pada balok anak, dimensi balok induk 35/60 cm. 4.4.1.1 Sambungan Balok Induk dengan Kolom C=T T = As . fy = 1570. 320 = 502400 N Fh = C = T Fh diambil sebagai Vu = T = 502400 N Avt = Vn = 502400 = 1570 mm2 fy.μ
320.1
Tulangan utama yang tersedia adalah 5D-20 untuk tulangan atas dan 2D-20 untuk tulangan bawah (Astotal = 2198 mm2),jadi tidak perlu tulangan tambahan sambungan balok induk dengan kolom.
4.4.2 Perencanaan Kolom 4.4.2.1 Perhitungan Tulangan Utama Kolom Data-data perencanaan: - Dimensi kolom (b x h) = 600 mm x 600 mm - Tinggi kolom = 3500 mm - fc’ = 30 Mpa - fy’ = 320 Mpa - Decking = 40 mm - Tulangan utama = D25 - Sengkang pengikat = φ12 - d’ = 40 + 12 + (0,5 x 25) = 64,5 mm - d = h – d’ = 535,5 mm - Jari-jari girasi (r) : (0,3 x h) = 180 mm - Jenis kolom = tanpa pengaku (unbraced) Perhitungan penulangan kolom diambil kolom lantai dasar dengan nomor elemen 155 yang terletak di tengah, dari analisa SAP2000 didapat gaya-gaya dalam: Moment arah X - M1b = 462,48 kg.m - M2b = 602,18 kg.m - M2s = 44436,05 kg.m Moment arah Y - M1b = 986,13 kg.m - M2b = 2331,61 kg.m - M2s = 51115,97 kg.m Vu = 48351,26 kg Pu = -368894 kg Menentukan Mu: Mux = M2b + M2s = 450382300 Nmm = M2b + M2s Muy = 534475800 Nmm …(menentukan) Pu = 3688940 = 10,25 N/mm2 Ag 600 . 600 M u = 534475800 = 2,47 N/mm2 (600 .600).600 A g .h diperoleh rasio penulangan ρ = 1,6% < 8% Direncanakan memasang tulangan pada keempat sisi kolom, maka As = ρ.Ag As = 0,016.6002 = 5760 mm2 Digunakan tulangan 12D-25 (As = 5887,5 60 mm2 )
60
15, ISBN No. 978-979-18342-0-9
B-76
6,4
Modifikasi Perencanaan Struktur Plat Dan Balok Dengan Beton Pracetak Gedung Pasca Sarjana UPN “ Veteran “ Jawa Timur
4.4.2.2 penentukan Kelangsingan Kolom Data balok yang menumpu pada kolom: - Dimensi balok = 350 mm x 600 mm - Ig = 1 350 . 600 3 = 6,3 .109 mm4
Cm
Ec = 4700
-
EIb = E c I g 2
30
Pc =
= 25742,96 Mpa 6
23316100 + 511159700
12
- Es = 200000 Mpa - Is = 25.(2).((4.(2352 ) + 2.(78,52)) = 11661225 mm4 - EsIs = 200000 . 11661225 = 2332245000000 Nmm2 - EIc = (0,2.Ec.Ig + Es.Is) / (1 + βd) = (0,2 (2,78024 x1014) + 2,332245 x1012 ) / (1+0,04) = 5,570869712 x1013 2 Nmm - EIc = 0,4.Ec .Ig = 0,4(2,78024 x1014) = 1,1121x1014 Nmm2 …..(menentukan) Faktor jepitan pada kolom: 14 = ∑ EI c = ∑ 2 1,1121 x10 ψA
3200 8,10903 x1013 ∑ 2 5400
1−
…nilai k portal berpengaku
3688940 0,65.179810490 ,6
Faktor pembesar untuk portal tanpa pengaku (δs) ΣPu = 18867610 N ΣPc = 338706106,5 1 = = 1,109 δs 18867610 1− 0,65 .338706106,5 Mc = δb M2b + δs M2s = 509202207,3 Nmm Pn perlu = P u φ 3688940 = 5675292,31 N = 0,65 Mn perlu =
ψA = 2,31, ψ B = 1 (tumpuan kolom jepit/pondasi) Dari nomogram diperoleh nilai faktor tekuk (k) = 1,49 k.Ln = 1,49 . 3,2 = 26,5 r 0,18
Syarat kelangsingan boleh diabaikan bila k.Ln < 22, dari perhitungan di atas diperoleh r
nilai k.Ln > 22 yang berarti kolom termasuk r kolom panjang (langsing) dan pengaruh kelangsingan harus diperhitungkan dengan pembesaran momen. 4.4.2.3 Menghitung Pembesaran Moment dan Eksentrisitas Faktor pembesar untuk portal berpengaku (δb) = Cm δb P 1− u ΦPc
ISBN No. 978-979-18342-0-9
(k.Ln ) 2
2 14 Pc = π 1,10723x10 = 179810490,6 N (0,82.3200) 2 δb = = 0,79<1 maka δb = 1 0,77
= 0,04
- Ig = 1 600 . 600 3 = 1,08 .1010 mm4
L c EI b ∑ L b
π 2 E.I
adalah 0,82 0, 4E c I g = 1,10723 x1014 Nmm2 EIc = (1 + β d )
2
= 81090324.10 Nmm
Data-data kolom: 23316100 βd =
= 0,77 > 0,4
M 2b
12
-
= 0,6 + 0,4 M1b
B-77
eperlu
=
Mc
φ
= 783388011,2 Nmm
M n 783388011,2 = 138,03 mm = Pn 5675292,31
= (0,03.600 + 15) emin = (0,03h + 15) = 33 mm < 138,03 mm…….gunakan eperlu
Made Dharma Astawa
Direncanakan menggunakan sengkang φ12 (Av – 113,04 mm2) Spasi maksimum :
Kontrol Tekan dalam Kondisi berimbang: 600 mm Pn 600 mm
e = 138,03 mm 64,5 mm
= 64,5 mm
471mm
Av . 3fy 113,04 . 3(320) = = 181mm bw 600
= 10(diameter tulangan utama) = 250 mm = d = 535,5 = 267,75 mm, s < 200 mm 2 2 Digunakan sengkang φ12 – 150 mm 4.4.2.5 Perhitungan Pertemuan Balok Kolom Perhitungan pertemuan balok kolom dilakukan pada joint 53 adalah sebagai berikut:
d = 535,5 Xb mm = 349,24 mm Єs = 0,0016 ab = 296,85 mm Єs ‘ 0,003 0,85 fc’ T Cc Cs
fy = 0,16% es = Es
Z
d = h – d’ = 535,5 mm d – d’= 535,5 – 64,5 = 471 mm 0,16% = 0,3% 535,5 − X b
balok 350/600 As = 1570 mm2
= 349,24 mm = 0,85 Xb = 296,85 mm = 0,85 fc’.a . b =4541805 N = As.fy = 942000 N = As . (fy – 0,85 fc’) = 277419000 N = Cb + Cs – Tb = 281018805 N > Pu (3688940 N) ……… ok φPn = 0,85φ (0,85 f’c(Ag – Ast) + fy Ast) = 6029912,48 N > Pu (3688940 N) ……… ok 4.4.2.4 Perhitungan Tulangan Geser dan Torsi Kolom Data-data perhitungan: - Vu = 48351,26 kg - Pu = 368894 kg - Tu = 835,01 kg.m Syarat torsi dihitung bila: 1 2 Tu 〉 Φ ( f' c . )∑ x .y 20 2
X balok 350/600 As = 1570 mm2
Xb
Xb ab Cb Tb Cs Pb
∑x
balok 350/600 As = 1256 mm2 Y
2 2 y = 600 . 600 = 216000000 mm
1 Φ( f' c . ) ∑ x 2 .y 20 maka tulangan torsi boleh diabaikan.
Tu (8350100 Nmm) <
1 f' c b w . d 6
= 1015970,44 N > Vu (483512,6 N) maka hanya diperlukan tulangan minimum saja.
ISBN No. 978-979-18342-0-9
kolom 600/600 As = 5887,5
Data-data perencanaan: - dimensi kolom = 600/600 mm - dimensi balok = 350/600 mm - gaya aksial tekan = 3688940 N - sengkang = 12 mm - f’c = 30 MPa - fy = 320 MPa Arah X: Gaya geser horizontal: Vjh = Cki + Tka – Vkol Balok 350/600 kiri: Cki = Tki = 0,70 a=
M kap ,ki Z ki
As.fy = 56,29 mm 0,85.f ' c.b
Z = (d – a/2) = 511,855 mm
1 Φ( f' c . ∑ x 2 .y = 35510400 Nmm 20
Nu Vc = 2 1 + 14 . A g
balok 350/600 As = 1884 mm2
geser
B-78
Mkap, ki = 1,25 As.fy (d – a/2) = 321444940 Nmm Cki = 0,70 321444940 = 439600 N 511,855 Balok 350/600 kanan: M kap ,ka Cka = Tka = 0,70 Z ka a = 56,29 mm Z = 511,855 mm Mkap, ka = 1,25 As.fy (d – a/2)
Modifikasi Perencanaan Struktur Plat Dan Balok Dengan Beton Pracetak Gedung Pasca Sarjana UPN “ Veteran “ Jawa Timur
Cka
l l 0,70 ki M kap, ki + ka M kap, ka ln ka ln ki = Vkol = 1 (h + h k,b ) 2 k ,a 142550,14 N Vjh = 527520 + 351680 – 142550,14 = 736649,86 N Kontrol gaya geser horizontal dengan persamaan : V jh < 1,5 f ' c sjh = (b j .h c ) = 1,75 < 8,2 …………………ok Gaya geser yang dipikul oleh beton (Vch ): Vch = 2 (Nu / Ag ) − 0,1f ' c b j h c
= 321444940 Nmm = 0,70 321444940 = 439600 N 511,855
Gaya geser kolom (Vkol) pada join: l l 0,70 ki M kap ,ki + ka M kap ,ka ln ln Vkol = ka ki 1 (h k ,a + h k ,b ) 2 = 142864,42 N = 439600 + 439600 – 142864,42 Vjh = 736335,58 N Kontrol gaya geser horizontal dengan persamaan : Vjh
=
Vjh (b j .h c )
< 1,5
f 'c
3
= 753769,96 N > Vjh …dipasang sengkang minimum
bj = bkolom = 600 mm bj = bbalok + (1/2 htkolom) = 950 mm Dipilih bj = 600 mm sjh = 736335,58 < 1,5 30 = 1,75 < 8,2 …ok (600.700) Arah Y: Gaya geser horizontal: Vjh = Cki + Tka – Vkol Balok 350/600 kiri: Cki = Tki = 0,70
φ12 – 150 mm
bj
M kap ,ki
φ10 – 250 mm
Z ki
A = 1884 .(320) = 67,55 mm 0,85.30.(350) Z = (d – a/2) = 506,225 mm Mkap, ki = 1,25 602880 (506,225) = 381491160 Nmm Cki = 0,70 381491160 = 527520 N 506,225 Balok 350/600 kanan: Cka = Tka = 0,70
Daerah sendi plastis
hc
5. Kesimpulan dan saran 5.1 Kesimpulan Dari hasil analisa perhitungan struktur dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Dari hasil perhitungan dapat dilihat bahwa umumnya elemen precast pada umur 3 hari sudah dapat dilakukan pengangkatan untuk perakitan, sedangkan pada umur 7 hari elemen precast sudah dapat menerima beban dari beton cor dan beban pekerja. Berarti sistem precast dapat mempercepat dan mempermudah pelaksanaan dilapangan dibandingkan dengan sistem cast in place. 2. Tebal plat lantai dan plat atap diperoleh 120 mm dengan elemen precast 70 mm dan topping 50 mm. Dimensi balok anak 25 x 40 cm, balok induk 35 x 60 cm, 40 x 70 cm, kolom 60 x 60 cm, 55 x 55 cm, sedangkan tiang pancang berdiameter 60 cm.
M kap ,ka Z ka
a = 1256.(320) = 45,03 mm 0,85.30.(350) Z = 540 – 22,515 mm = 517,485 mm Mkap, ka = 1,25 401920 (517,485) = 259984464 Nmm Cka = 0,70 259984464 = 351680 N 517,485 Gaya geser kolom (Vkol) pada join:
ISBN No. 978-979-18342-0-9
B-79
Made Dharma Astawa
3. Shear connector pada plat diperoleh φ8 mm, sambungan tulangan balok anak menggunakan las listrik E90. 4. Tulangan angkat pada plat precast φ8 mm, balok anak precast φ10 mm dan balok induk precast φ12 mm. 5.2 Saran Akhir dari penulisan penelitian ini penulis menyarankan beberapa hal sebagai berikut: 1. Dalam merencanakan beton pracetak meskipun dalam perhitungan diperoleh lendutan yang kecil saat pemasangan sebaiknya selalu menggunakan pipe support / scaffolding untuk penyokong sementara elemen pracetak demi keselamatan dan keamanan struktur maupun pekerja. 2. Kepada para perencana agar ketelitian pada saat pemasangan sangat diperhatikan, karena sangat berpengaruh pada sambungan antar elemen. 6. DAFTAR PUSTAKA 1. American Concrete Institut (ACI) 1999, Detroit, Michigan, P16. 2. Dipohusoso, Istimawan, 1994, Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI T15-1991-03, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta 3. Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, 1983, Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung, Departemen Pekerjaan Umum, Bandung 4. Fattah Shaik, A., 1988, Design And Typical Details of Connection for Precast And Prestressed Concrete, PCI, Chicago 5. H.S, Sardjono, 1996, Pondasi Tiang Pancang ,Sinar Wijaya, Surabaya 6. Suprobo, P, dkk, 1997, Kursus Singkat Perencanaan Konstruksi Beton Berdasarkan SNI-1993, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya 7. Standar Nasional Indonesia (SNI 03-28472002), Tata Cara Perhitungan
ISBN No. 978-979-18342-0-9
B-80
Struktur Beton untuk Bngunan Gedung. 8. Standar Nasional Indonesia (SNI 03-17262002), Tata cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung. 9. Vis, W.C, Kusuma, Gideon, Dasar – dasar Perencanaan Beton Bertulang, Erlangga, Jakarta 10. Wiiden, Helmuth, P.E. Chairperson, 1992, Precast And Prestressed Concrete, PCI Design Handbook, Chicago 11. Wang, C.K, Salmon, C.G, 1994, Disain Beton Bertulang, Erlangga, Jakarta
