PERENCANAAN DAN PELAKSANAAN BANGUNAN BELALAI BAJA GERBANG CITRA RAYA DI SURABAYA

PERENCANAAN DAN PELAKSANAAN BANGUNAN BELALAI BAJA GERBANG CITRA RAYA DI SURABAYA Dicky Imam Wahjudi Program Studi Diploma Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil & Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember – Surabaya [email protected]

ABSTRAK Di dalam naskah ini akan disampaikan beberapa hal yang menarik di sekitar pekerjaan perencanaan dan pelaksanaan pembangunan struktur belalai baja Gerbang Citra Raya di Citra Land Surabaya. Masalah bentuk dan ukuran struktur yang tidak lazim telah mengundang keprihatinan yang mendalam, khususnya pada masalah respons bangunan terhadap beban-beban yang direncanakan. Pendetailan sambungan las antar elemen pelat baja dan penentuan baut-baut pada titik simpul siku juga menghendaki perhatian yang seksama. Akhirnya, puncak kehati-hatian akan dicurahkan pada saat pelaksanaan, mengingat pekerjaan ereksi dilakukan di atas jalan raya yang arus lalu-lintasnya harus tetap terbuka. Juga, karena pekerjaan dilaksanakan secara bertahap, maka pengaruh getaran-getaran tanah akibat pemancangan harus diperhatikan akibatnya pada bangunan-bangunan yang sudah berdiri agar tidak roboh. Kata kunci: struktur belalai baja, respons bangunan, ereksi, getaran tanah.

ABSTRACT In this article, it will be described some interesting facts that had featured the process of design and construction of the steel trunk structures at Citra Raya Gate in Citra Land Surabaya. The matter of forms and sizes of the structures were unusual that emerged deep anxiety, especially when related to the problems of their responses to the imposed loadings. The detailing of connections between each steel plates and bolts assignment at the elbow joints has also desired thorough attentions. Finally, the highest level of cautious would be put during the construction process on account of the execution of the erection works had to be taken place over an active traffic of street. Another consideration should also be given on the decision that the construction be separated into two phases, so that vibration waves caused by the works of pile driving into the soil might not affecting the completed structures in order not to tumble. Keywords: steel trunk structures, response, erection works, soil vibrations.

1.

PENDAHULUAN Bangunan Gerbang Citra Raya terdiri dari 17 (tujuh belas) pasang (di sebelah kiri & kanan jalan), yang masing-masing unitnya terdiri dari lengan baja yang dijepitkan pada sepasang pilar beton bertulang. Bangunan ini dipasang di pintu masuk kompleks perumahan Citra Raya yang dikembangkan oleh PT. ISBN No. 978-979-18342-0-9

B-161

Ciputra Surya di dekat Kampus UNESA di wilayah Surabaya Barat. Bangunan ini dimaksudkan untuk menyampaikan misi arsitektural atau cita rasa seni. Bentuknya yang unik memang mampu memberikan kesan khusus pada siapapun yang melewati dan melihatnya. Bagaimanapun, sebagai bangunan publik, dia harus

Dicky Imam Wahjudi

memenuhi syarat-syarat dalam standar kekuatan dan keamanan struktur. Gambar tampak dari bangunan disampaikan pada Gambar 1 di bawah. Konstruksi lengan baja dipasang pada pilar-pilarnya dengan sudut kemiringan β yang ber-variasi antara 18o (terendah) s/d. 53o (tertinggi). Pada lengan-lengan baja ini digantungkan lampu-lampu penerangan jalan. Sedangkan dimensi masing-masing unitnya disampaikan pada Gambar 2.

dan lengan baja disajikan pada Gambar 4 dan Gambar 5.

Depan Kiri

Steel Trunk = Lengan Baja Joint dengan pelat baja dan Baut RC Pillar = Pilar Beton Bertulang

Kanan

Belakang

Gambar 1 : Gambar tampak bangunan Gerbang Citra Raya.

25 m 15 2

Gambar 3 : Orientasi arah pada bangunan Gerbang Citra Raya. Seksi - 08 Seksi - 07 Seksi - 06

600

m

Seksi - 05

600

64 93

00 0m

5 = R

000 R=5

mm

Seksi - 02

2 000

Seksi - 01

2 400

2 000

2 400 2 000

Gambar 4 : Geometri konstruksi pilar beton bertulang pada bangunan Gerbang Citra Raya.

Gambar 2 : Dimensi bangunan belalai baja Gerbang Citra Raya.

2.

Seksi - 03

600

600

R=

4 960 mm

383 R=8

β

600

m

Seksi - 04 4 360 mm

ANALISIS STRUKTUR Pada bangunan tersebut akan dilakukan analisis struktur untuk evaluasi kekuatan dan keamanannya. Analisis dilakukan dengan program SAP2000 yang sudah dikenal secara meluas di kalangan teknik struktur. Untuk keperluan perhitungan pembebanan, baik yang bersifat gravitasi maupun lateral, ditetapkanlah orientasi arah, sebagai disajikan pada Gambar 3. Berikutnya, rincian geometri penampang bagian pilar beton bertulang

Struktur diperhitungkan terhadap pembebanan-pembebanan yang mungkin akan dialami pada sepanjang umur rencananya. Beban-beban itu akan terjadi dalam bentuk kombinasi pada : (a) Beban Mati = DL, (b) Beban Hidup = LL, (c) Beban Angin = WL, dan (d) Beban Gempa = EQL. Beban mati berasal dari berat sendiri bangunan dan perlengkapan-perlengkapannya yang merupakan bagian yang bersifat tetap darinya. Sedangkan beban hidup ber-

B-162

Perencanaan Dan Pelaksanaan Bangunan Belalai Baja Gerbang Citra Raya Di Surabaya

asal dari beban fungsional bangunan dan pekerja yang tidak bersifat permanen, yang berasal dari berat lampu penerangan dan perlengkapannya, termasuk beberapa pekerja dengan peralatannya, yang diperhitungkan sebagai beban terpusat P = 100 kg. Beban angin diperhitungkan sebagai beban-beban terpusat yang berasal dari tekanan angin sebesar q = 40 kg/m2 yang menerpa bidang luasan struktur yang menghadap ke arah angin. Dengan menilik bentuk geometrinya, maka beban angin pada struktur ini hanya akan dominan pada arah samping kiri atau kanannya saja. Beban gempa diperhitungkan dengan cara spektrum respons, dimana besarnya beban gempa ditentukan sama dengan massa bangunan dikalikan dengan percepatan responsnya. Massa adalah besaran yang berasal dari berat bangunannya sendiri, sedangkan percepatan respons merupakan fungsi dari perioda struktur. Menurut SNI 03-1726-2002, Surabaya termasuk Wilayah 2, yang besarnya percepatan respons rencananya sudah ditetapkan di dalamnya, yaitu pada Pasal 2.8.

struktur yang lembek (flexible), yang akan memberikan pengaruh tidak menguntungkan pada keamanan bangunan. Dengan berpedoman pada Gambar 6, ringkasan hasil perhitungan nilai-nilai perpindahan pada 3 (tiga) titik penting pada bagian lengan baja, yaitu titik-titik no. 8, 18, dan 24, akan disajikan pada Tabel 1. 24 Struktur belum berubah bentuk 18 24' 18'

β 8

Struktur berubah bentuk

Z 8'

Y

X 1

9 364 mm

R=8 383

R=

mm

15 225 mm

Seksi - 24 Seksi - 25 Seksi - 23



Seksi - 15 Seksi - 16

Seksi - 14

Seksi - 12 Seksi - 13


Gambar 6 : Deformasi struktur akibat pembebanan.

Gambar 5 : Geometri konstruksi belalai baja pada bangunan Gerbang Citra Raya.

3.

HASIL ANALISIS – PERPINDAHAN Salah satu indikator kinerja struktur adalah perpindahannya. Perpindahan, terutama pada arah translasi, yang diukur pada beberapa titik tertentu pada struktur, dapat memberikan gambaran perilaku struktur terhadap pembebanan yang diberikan. Nilai perpindahan yang terlalu besar menunjukkan ISBN No. 978-979-18342-0-9

Dapat disimpulkan, bahwa semakin landai sudut kemiringan β akan semakin besar penurunan pada ujung lengan dan semakin kecil perpindahan lateralnya. Sebaliknya, semakin besar sudut kemiringan lengan akan semakin kecil penurunan ujungnya, namun semakin besar perpindahan lateralnya. Terutama untuk yang disebut terakhir ini, perpindahan lateral ujung lengan harus mendapatkan perhatian lebih besar, karena dia merupakan ragam dasar (fundamental mode) dari getaran bebas (free vibration) struktur. Akan tetapi, sepanjang masih berada pada jarak yang aman dari bahaya benturan dengan bangunan di dekatnya, dan tidak terjadi kerusakan akibat terlepasnya bagian/perlengkapan bangunan yang diikatkan/digantungkan padanya, maka hal itu tidak menjadi masalah.

4.

HASIL ANALISIS – GAYA-GAYA DALAM Akibat pembebanan maka pada elemenelemen struktur akan terbentuk gaya-gaya dalam, yaitu momen lentur, gaya aksial,

B-163

Dicky Imam Wahjudi

Seksi - 01

400

Seksi - 02

1650 mm

300

400

400

4 D22

1000 mm

400

900 mm

4 D22

4 D22 300

300

Seksi - 04

4 D22

1350 mm

Sengkang : φ16 - 150 mm

16 D16


300

300

Seksi - 03

4 D22

4 D22 400

400

4 D22

16 D16

16 D16


4 D22

300

300

300


300

1850 mm

4 D22

16 D16

300

16 D16

400

1950 mm

4 D22

4 D22


300

1980 mm

4 D22


4 D22

16 D16

2000 mm

4 D22


4 D22

16 D16

16 D16


4 D22

300

300

400

300

300

300

Seksi - 05

Seksi - 06

Seksi - 07

Seksi - 08

Gambar 7 : Seksi-seksi pilar beton bertulang dari Gambar 4.

250

700

250

650

1 200 mm

250

Seksi - 09

Seksi - 10

250

Seksi - 11

250 325

900 mm

250

Seksi - 14

Seksi - 15

250

550 mm

500 mm

L 40x40x4

L 40x40x4

L 40x40x4

Seksi - 19

400

400

Seksi - 17

Seksi - 20

250

Seksi - 21

250

Seksi - 22

400 mm

L 40x40x4

L 40x40x4

Gambar 8 : Seksi-seksi lengan baja dari Gambar 5.

B-164

Seksi - 18

450 mm

400

400

L 40x40x4

L 40x40x4

250

580 mm

400

600 mm 250

400

Seksi - 16

250

250

250

400

400

400

Seksi - 13

675 mm

750 mm

L 40x40x4

L 40x40x4

L 40x40x4

400

Seksi - 12

250

250

L 40x40x4

250

250

950 mm

250

L 40x40x4

250 825 mm

450

1 000 mm

400

400

400

400

250

250

L 40x40x4

L 40x40x4

L 40x40x4

500

1 100 mm

250

250

250

400

600

1 150 mm

250

400

Seksi - 23


Tabel 1 : Perpindahan pada struktur lengan baja Gerbang Citra Raya

gaya geser dan momen torsi (puntir). Momen lentur akan menimbulkan tegangan lentur, gaya aksial menimbulkan tegangan normal, sementara gaya geser dan torsi akan membangkitkan tegangan geser. Dengan metoda elastik, syarat desain dapat dipenuhi dengan kontrol semua tegangan yang terjadi tidak boleh melampaui tegangan ijin bahannya. Setelah gaya-gaya dalam pada elemenelemen struktur didapatkan, selanjutnya tegangan-tegangan bisa diperiksa dengan berpedoman pada perjanjian arah dan tandatanda vektor gaya sebagai yang disampaikan Gambar 9. Contoh plot beberapa jenis gaya dalam struktur disampaikan pada Gambar 10.

(a)

(d)

2

(c)

(e)

Gambar 10 : Plot gaya-gaya dalam struktur (a) M33 (b) M22 (c) V33 (d) V22 (e) N11

j

V22, M22

(b)

1 N11, M11

i

5.

3 V33, M33 Gambar 9 : Arah dan tanda gaya-gaya dalam pada struktur Gerbang Citra Raya.

ISBN No. 978-979-18342-0-9

PEMERIKSAAN KEKUATAN BAJA Kekuatan lengan baja diuji dengan pemeriksaan pada : (a) tegangan lentur, (b) tegangan geser, (c) kontrol lipat pelat, dan (e) sambungan las antar pelat. Pada Gambar 11 disajikan sheet perhitungan pemeriksaan lentur, dan pada Gambar 12 disampaikan sheet perhitungan kebutuhan las. B-165

Dicky Imam Wahjudi

6.

PEMERIKSAAN SAMBUNGAN PADA KETIAK Sebagai diperlihatkan pada Gambar 3, konstruksi lengan baja dijepit oleh kedua pilar beton bertulang sehingga membentuk sambungan ketiak (elbow joint). Baut-baut dipasang pada sambungan ini untuk memikul beban momen dan gaya lintang joint. Beban-beban tersebut selanjutnya akan disalurkan sebagai beban geser (shear) pada baut-baut. Pada Gambar 13 di bawah ini disajikan sheet perhitungan pemeriksaan kekuatan baut-baut sambungan.

Gambar 11 : Sheet pemeriksaan tegangan lentur baja pada struktur Gerbang Citra Raya.

Gambar 12 : Sheet pemeriksaan kebutuhan sambungan las.

Gambar 13 : Sheet pemeriksaan kekuatan baut pada sambungan ketiak.

B-166


7.

PEMERIKSAAN KEKUATAN PILAR BETON BERTULANG Sebagai pemikul beban-beban di atasnya, yaitu konstruksi lengan baja, pilar harus sanggup meneruskan beban-beban tersebut ke pondasi tanpa mengalami deformasi yang berlebihan atau kerusakan pada strukturnya. Pada Gambar 14 disajikan hasil perhitungan desain penulangan pada pilar beton bertulang.

My 1

2

Mx 1.10

3

4

1.60 m

Gambar 15 : Skema peletakan tiang pancang pada poer.

5 @ 2 D16

800

45o

Tulangan sisi atas dari Pilar diperpanjang 80 cm masuk ke dalam Joint

1000

9.

Pelat Joint : t = 12 mm

Pelat Joint

8 @ 2 D16 800

1200 mm

4 D22

4 D16 T ulangan sisi bawah dari Pilar diperpanjang 100 cm masuk ke dalam Joint Semua sengkang dan tulangan radial : φ12

Peralihan dari Pilar ke Joint dibuat melengkung

Sengkang tertutup : φ12 - 150 mm 4 D22

Gambar 14 : Hasil perhitungan desain pilar beton bertulang.

8.

PENENTUAN SISTEM PONDASI Pondasi harus kuat menyalurkan bebanbeban akhir ke tanah, dan tidak mengalami penurunan yang akan membahayakan bangun an di atasnya. Mengingat reaksi momen yang besar pada perletakan pilar, maka penggunaan pondasi dalam harus dijadikan pilihan. Untuk bangunan Gerbang ini dipakai sistem pondasi tiang pancang, dimana setiap unit pilar ditumpu oleh 1 (satu) poer, dan setiap poer-nya berdiri di atas 4 (empat) tiang pancang. Tiang pancang dibuat dari beton bertulang dengan penampang persegi 25 % 25 cm2 dan panjang 15.00 m. Pada Gambar 15 disampaikan skema peletakan tiang-tiang pancang pada poer. Dengan pengaturan yang seperti ini, maka momen-momen pada kaki pilar akan disalurkan sebagai reaksi-reaksi aksial tekan & tarik pada tiang-tiang yang ada. ISBN No. 978-979-18342-0-9

PELAKSANAAN PEMBANGUNAN Pelaksanaan pembangunan gerbang ini harus dilaksanakan dengan hati-hati, mengingat pekerjaan dilakukan di bagian gerbang masuk, yaitu di Citra Raya Boulevard, yang sudah jadi dan arus lalu lintas kendaraan sudah dibuka. Untuk bagian gerbang sisi kiri, pekerjaan pemancangan sudah siap lebih dahulu, sehingga pembuatan poer pondasi tiang bisa segera dilaksanakan. Sesudahnya, pekerjaan pembuatan pilar beton bertulang dapat dimulai. Pada saat yang bersamaan, belalai-belalai baja disiapkan di bengkel. Setelah beton pilar mencapai umurnya yang cukup, maka belalai-belalai baja tersebut di-ereksi dan diletakkan pada posisinya. Penyetelan dilakukan untuk memasang baut-baut pada lubangnya, dan setelah dikencangkan maka akan terciptalah kekuatan jepitan sambungannya. Pada Gambar-gambar 16, 17, 18 dan 19 diperlihatkan beberapa foto pelaksanaan bangunan Gerbang Citra Raya.

B-167

Gambar 16 : Mempersiapkan cetakan untuk pilar

Dicky Imam Wahjudi

beton bertulang.

Gambar 17 : Memasang tulangan ke dalam cetakan pilar.

Gambar 18 : Beberapa struktur belalai baja yang sudah jadi ditumpuk di site.

Gambar 19 : Pilar yang sudah jadi dan

dilepaskan dari cetakannya.

10. PERTIMBANGAN KHUSUS PADA PELAKSANAAN – PENGARUH GETARAN PEMAN CANGAN Pekerjaan pembuatan bangunan Gerbang Citra Raya dibagi dalam 2 (dua) tahap. Yang mula-mula dilaksanakan adalah bagian sebelah timur jalan, yaitu yang disebut Deret Kiri. Setelah selesai semuanya, barulah pembangunan untuk bagian di sebalah barat jalan, yaitu Deret Kanan, dilaksanakan. Untuk ini perlu dikaji apakah getaran-getaran yang ditimbulkan akibat pemancangan akan berpengaruh pada bangunan yang sudah jadi. Akibat pemancangan, energi pukulan hammer pada kepala tiang pancang akan disebarkan ke sekitarnya melalui tanah dalam bentuk getaran. Riset-riset yang menyelidiki masalah perambatan getaran-getaran di dalam tanah dan pengaruhnya pada bangunan di atasnya masih sangat sedikit dilakukan orang, dan literatur-literatur tentang hal tersebut masih sangat jarang dijumpai. Di antara yang langka itu, telah didapatkan satu artikel di dalam Proceedings tentang Dynamic Response of Structures yang diselenggarakan pada tahun 1981 di Atlanta, Georgia, USA. Artikel tersebut berjudul : “Earthuake Simulation Using Contained Explosions”, dan ditulis oleh John R. Bruce & Herbert E. Lindberg. Di dalam tulisan tersebut, kedua penulisnya memaparkan pengalamannya melakukan riset, yang bermaksud membangkitkan tiruan effek getaran gempa dengan cara membuat ledakan-ledakan di dalam tanah. Teknik yang dilakukan adalah dengan cara mencetuskan ledakan secara serempak pada sederet sumber ledakan (dinamit). Pengendalian pelepasan tekanan tinggi yang ditimbulkan oleh ledakan-ledakan tersebut telah membangkitkan tekanan pada tanah di sekelilingnya pada durasi yang tertentu. Teknis penelitian yang dilakukan adalah dengan menanamkan sederetan berisi 10 selongsong pipa baja dengan panjang 40 ft ke dalam tanah dengan jarak 9 ft pkp. Deretan ini diletakkan pada jarak 20 ft di depan struktur yang akan diuji, yang mana di dalamnya dipasangi instrumen-instrumen pengukur getaran yang berupa accelerometer. Bahan peledak kemudian dimasukkan ke dasar selongsong dan kemudian diledak-

B-168


kan secara serempak. Dengan ledakan seberat 160 lbs akan dihasilkan percepatan tanah sebesar 0.60 g. Dari Proceedings yang sama, juga didapatkan artikel lainnya yang lebih rinci, yaitu : “High Explosive Simulation of Earthquake-Like Ground Motions”, yang disajikan oleh C.J. Higgins, R.L. Johnson, G.E. Triandafilidis, & D.W. Steedman. Hasilnya disimpulkan ke dalam bentuk grafik sebagai diperlihatkan pada Gambar 20 di bawah. Selanjutnya, pada grafik tersebut dioverlay-kan spektrum respons gempa yang dipakai dalam perhitungan desain bangunan Gerbang.

Dari Gambar 20 tersebut dapat dilihat, bahwa pengaruh getaran tanah akibat pemancangan masih berada pada batas-batas toleransi jika dibandingkan dengan pengaruh beban gempa yang dipakai dalam desain.

11. REFERENSI Bowles, J. E. (1997), Foundation Analysis and Design – Fifth Edition, McGraw-Hill. BSN (2002), Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002). BSN (2002), Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 032847-2002). Departemen Pekerjaan Umum (1987), Pedoman Perencanaan Bangunan Baja untuk Gedung (SKBI 1.3.55.1987). Hart, G. - Editor (1981), Proceedings on Dynamic Response of Structures – Experimentation, Observation, Prediction and Control, American Society of Civil Engineers. Sosrodarsono, S. & Nakazawa, K. (2000), Mekanika Tanah & Teknik Pondasi, Pradnya Paramita.

Gambar 20 : Grafik spektrum respons ledakan pada tanah dan perbandingannya dengan gempa desain.

ISBN No. 978-979-18342-0-9

B-169

PERENCANAAN DAN PELAKSANAAN BANGUNAN BELALAI BAJA GERBANG CITRA RAYA DI SURABAYA

Recommend Documents