SEMINAR TUGAS AKHIR
PERANCANGAN MODIFIKASI STRUKTUR GEDUNG BPK – RI SURABAYA MENGGUNAKAN BETON PRACETAK DENGAN SISTEM RANGKA GEDUNG OLEH : DAINTY SARASWATI 3109.106.052 DOSEN PEMBIMBING : 1. TAVIO, ST. M. PhD 2. IMAN WIMBADI, Ir. MS JURUSAN TEKNIK SIPIL LINTAS JALUR
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
SEMINAR TUGAS AKHIR I. PENDAHULUAN
V. STRUKTUR SEKUNDER
II. TINJAUAN PUSTAKA
VI. ANALISA GEMPA
III. METODOLOGI
VII. STRUKTUR PRIMER
IV. PRELIMINARY DESIGN VIII. STRUKTUR BAWAH IX. PELAKSANAAN & KEKUATAN SAMBUNGAN X. PENUTUP
I. PENDAHULUAN Latar Belakang Lahan Terbatas Konvensional Bangunan Tipikal
Pembangunan Arah Vertikal Beton Pracetak Sistem Rangka Gedung
Keunggulan Pracetak Kontrol Kualitas
Cepat
Ekonomis
Perumusan Masalah Bagaimana merancang struktur gedung BPK – RI menggunakan beton pracetak dengan Sistem Rangka Gedung yang aman dan memenuhi persyaratan dari segi struktur ? Dimensi ?
Sambungan ?
Gambar ?
Batasan Masalah 1. Beton yang dipakai adalah beton pracetak
non prestressed 2. Komponen struktur yang memakai pracetak hanya balok dan pelat 3. Hanya memperhitungkan segi kekuatan struktur 4. Analisa struktur menggunakan program ETABS 9.7.0
Manfaat Memberikan wawasan alternatif lain dalam metode konstruksi, yaitu beton pracetak yang mempunyai banyak keunggulan dibanding metode konvensional
II. TINJAUAN PUSTAKA Pembebanan yang dipakai berdasarkan SNI
03-1727-1989. Perhitungan gempa berdasarkan SNI 03-17262002. Perhitungan struktur berdasarkan SNI 032847-2002. Perhitungan pracetak berdasarkan PCI Handbook 4th Edition.
III.
METODOLOGI
Diagram Alir Penyelesaian Tugas Akhir A
Start Pengumpulan Data & Studi Literatur
Out Put Gaya Dalam Struktur Utama
Struktur Sekunder
Sambungan & Titik Angkat
Preliminary Design Pembebanan Analisa Struktur A
Not OK
Kontrol
OK Struktur Bawah Gambar Detail Finish
Data Perancangan Gedung BPK - RI Data Material : - fc’ : 30 MPa - fy : 400 MPa Data Umum Bangunan : - Lokasi : Surabaya - Fungsi : Perkantoran - Zona Gempa :3 - Jumlah Lantai : 4 lantai → 10 lantai - Tinggi Gedung : 16,5 m → 40 m - Lebar Gedung : 24 m - Panjang Gedung : 36 m - Jenis Tanah : Lunak - Pelaksanaan : Konvensional → pracetak Keterangan
: “→ = dimodifikasi menjadi…”
IV. PRELIMINARY DESIGN Hasil Preliminary Diperoleh Dimensi: - Balok Induk : 300/600 mm - Balok Anak : 250/400 mm - Sloof : 400/600 mm - Pelat Lantai & Atap : 120 mm - Kolom : 600/600 mm - Shear Wall : 400 mm
V. STRUKTUR SEKUNDER 5.1
Pelat
Ditinjau pada kondisi : Sebelum Komposit - Keadaan awal pelat di instal dan dicor - Beton belum komposit - Memikul berat sendiri, insitu dan beban pekerja Sesudah Komposit - Beton sudah menyatu & komposit - Kondisi paling kritis → memikul beban ultimate
Momen Pengangkatan
Momen Sebelum & Sesudah Komposit
Tulangan Sebelum & Sesudah Komposit
Data Perancangan : - Ukuran Pelat - Diameter tulangan - Tebal selimut
: 3000 x 6000 mm : 10 mm : 40 mm
Resume Perancangan : Sebelum
Sesudah
Shear Tulangan Pelat Tulangan Arah Tulangan Arah Connector Angkat Tebal Tebal X Y X Y Lantai Ø10-350 Ø10-350 Ø10-140 Ø10-200 60 mm 120 mm Ø8 - 250 4 Ø 10 Atap Ø10-350 Ø10-350 Ø10-250 Ø10-250
5.2
Tangga
Resume Perancangan : Data Perancangan : - Tinggi antar lantai = 400 cm Tulangan pelat & bordes= D16 – 100 - Panjang bordes = 210 cm Balok bordes 200/300 = - Panjang tangga = 360 cm Tarik : 3 D19 - Lebar tangga = 170 cm Tekan : 2 D19 - Tebal pelat bordes = 15 cm Sengkang = - Tinggi injakan ( t ) = 18 cm Ø8 – 100 mm → 120 mm - Lebar injakan ( i ) = 30 cm - Diameter tulangan = 16 mm(memanjang) - Diameter tulangan = 8 mm (melintang) - Tebal selimut beton = 20 mm - Jumlah tanjakan (n) = 200/18 = 11,11 ~ 12 - Jumlah injakan = ( n - 1 ) = 12 – 1 = 11 - Syarat tanjakan & injakan = 60 < 2t + i < 65 - Syarat kemiringan tangga = 20 ≤ α ≤ 40
Gambar Desain Perancangan Tangga
Gambar Desain Perancangan Balok Anak
Tumpuan
Lapangan
VI. ANALISA GEMPA Analisa yang dipakai adalah pembebanan gempa dinamik dengan respon spektrum zona gempa 3 dan telah dilakukan kontrol terhadap beberapa persyaratan diantaranya : Kontrol SRG
Menurut SNI 03-1726-2002 pasal 5.2, Sistem Rangka Pemikul Momen harus memikul kurang dari 10% dari pengaruh gempa nominal total yang bekerja pada struktur bangunan.
Tabel Kontrol Nilai Prosentase Base Shear SRPM dan Shearwall No
Combo
1 0,9D + 1EX 2 0,9D + 1EY 3 0,9D - 1EX 4 0,9D - 1EY 5 1,2D + 1L + 1EX 6 1,2D + 1L + 1EY 7 1,2D + 1L - 1EX 8 1,2D + 1L - 1EY
% Base Shear FX FY SRPM SW SRPM SW 8.38% 91.62% 5.50% 94.50% 6.31% 93.69% 7.07% 92.93% 8.38% 91.62% 5.50% 94.50% 6.31% 93.69% 7.07% 92.93% 8.57% 91.43% 5.98% 94.02% 6.78% 93.22% 7.26% 92.74% 8.57% 91.43% 5.98% 94.02% 6.78% 93.22% 7.26% 92.74%
→ Presentase SRPM bernilai kurang dari 10%, sehingga struktur memenuhi syarat sebagai struktur Sistem Rangka Gedung.
Kontrol Partisipasi Massa
Menurut SNI 03-1726-2002 pasal 7.2.1, perhitungan respon dinamik struktur harus sedemikian rupa sehingga partisipasi massa dalam menghasilkan respon total harus sekurang-kurangnya 90%.
Tabel Modal Participating Mass Ratio Mode 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Period 0.7674 0.7435 0.4827 0.1907 0.1881 0.1196 0.0910 0.0903 0.0597 0.0593
UX 0.0046 70.4225 0.0093 0.0087 19.0771 0.0039 0.0095 5.5945 0.0088 2.4059
UY 69.9789 0.0049 0.0371 19.4423 0.0091 0.0082 5.6352 0.0096 2.4114 0.0106
SumUX 0.0046 70.4271 70.4365 70.4452 89.5223 89.5262 89.5357 95.1301 95.1389 97.5448
SumUY 69.9789 69.9838 70.0209 89.4633 89.4724 89.4806 95.1158 95.1254 97.5368 97.5475
→ Dengan 8 mode sudah memenuhi syarat
partisipasi massa.
Kontrol Nilai Akhir Respon Struktur
Berdasarkan SNI 03–1726–2002 Ps. 7.1.3, nilai akhir respons dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana arah tertentu, tidak boleh diambil kurang dari 80% nilai respons ragam yang pertama. Vdinamik ≥ 0,8 Vstatik Tabel Base shear respon spektrum
Beban Gempa (kg) V dinamik V statik 80% V statik 820456.15 971393.8 777115.04 VRSP > 0,8 Vragam ke -1
VII.
STRUKTUR PRIMER
1. Balok Induk (Pracetak) Data Perancangan : - Dimensi
: 300/600 mm - Tulangan utama: 22 mm - Tulangan geser: 10 mm - Tebal selimut : 40 mm Lokasi Kiri Int.
Resume Perancangan :
Kiri Ext.
ϕMn
(KNm)
(mm²)
(KNm)
Tumpuan (+) 52.52 2 D 22 760
124.88
103.52 4 D 22 1520 243.76
Tumpuan (-) 311.25 6 D 22 2280 356.97 Tumpuan (+) 88.38 2 D 22 760
124.72
Tumpuan (-) 284.03 6 D 22 2280 356.97 Tumpuan (+)
Lapangan (+) Kanan
As.pasang
Tumpuan (-) 170.31 4 D 22 1520 243.76
Lapangan (+) Kanan
Mu
58.2
2 D 22 760
124.72
138.81 4 D 22 1520 243.76
Tumpuan (-) 142.98 4 D 22 1520 243.76 Tumpuan (+) 189.03 3 D 22 1140 191.59
Tumpuan
Pengangkatan Balok Lapangan
2. Kolom (Konvensional)
Resume Perancangan : Kolom Tulangan ρ pe rlu Lantai Utama 1 20 D 25 2,83 % 5 8 D 25 1% 10 8 D 25 1%
Detail Tulangan Kolom Pada Sambungan Lewatan
Tulangan Geser Ø10 - 200 Ø10 - 200 Ø10 - 200
3. Shear Wall (Konvensional)
Detail Perancangan Shear Wall
VIII.
STRUKTUR BAWAH
Daya Dukung
Perhitungan daya dukung ijin pondasi dalam menggunakan data nilai conus dan JHP dari hasil sondir (CPT). Dari hasil perhitungan, dipakai 3 macam pile cap dengan konfigurasi pile yang berbeda.
Pondasi Kolom Interior
Pondasi Kolom Exterior
Detail Pondasi Kolom & Shearwall
IX. PELAKSANAAN SAMBUNGAN
Sambungan Balok - Pelat
Sambungan Balok Induk - Balok Anak
Sambungan Balok - Kolom
Sambungan Balok – Shear Wall
X. PENUTUP 1. Kesimpulan a. Keunggulan Pracetak b. Sambungan Basah c. Sistem Rangka Gedung d. Kondisi Tanah → Jumlah Pile e. Macam Pile Cap : Pile cap interior Pile cap exterior Pile cap gabungan shearwall dan kolom
2. Saran Diperlukan penelitian pengembangan teknologi
dibidang pracetak untuk membuat sambungan pracetak lebih kaku dalam menahan gaya gempa, terutama gempa tinggi. Diperlukan penelitian untuk membuat metode instalasi elemen dan sambungan yang lebih mudah untuk dilaksanaan di lapangan dengan tetap mempertimbangkan faktor kekuatan struktur.
SEKIAN TERIMA KASIH
