PERENCANAAN GEDUNG RESEARCH CENTER-ITS SURABAYA DENGAN METODE PRACETAK Jurusan Teknik Sipil - Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya Penulis Dosen Pembimbing
: Andy Kurniawan Budiono : Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka
DAFTAR ISI : 1 BAB I 4 BAB II 5 BAB III 6 BAB IV 7 BAB V 8 BAB VI 7 BAB VII 8 BAB VIII 9 BAB IX 10 BAB X
Pendahuluan Tinjauan Masalah Metodologi Preliminary Desain Struktur Sekunder Pembebanan dan Analisa Gempa Struktur Primer Pondasi Sambungan Penutup
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang : • Majunya ilmu dalam penggunaan metode beton pracetak. • Adanya keuntungan dari beton pracetak. • Perencanaan gedung research center ITS-surabaya. • Penggunaan beton pracetak pada balok dan pelat.
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB I PENDAHULUAN Rumusan Masalah : • Bagaimana merencanakan balok dan pelat Gedung Research Center ITS dengan metode pracetak? • Bagaimana merencanakan dimensi pada balok dan pelat tanpa mengubah fungsi bangunan? • Bagaimana melakukan proses pengangkatan dan pemasangan beton pracetak? • Bagaimana memilih detailing sambungan dalam beton pracetak?
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB I PENDAHULUAN Tujuan : • Merencanakan dimensi pada balok dan pelat tanpa mengubah fungsi bangunan. • Melakukan proses pengangkatan dan pemasangan beton pracetak. • Memilih detailing sambungan dalam beton pracetak.
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB II TINJAUAN MASALAH Kelebihan Elemen Beton Pracetak ITEM
KONVENSIONAL
PRACETAK
Desain
Sederhana
Membutuhkan wawasan yang luas terutama yang ada kaitannya dengan fabrikasi sistem, transportasi serta pelaksanaan atau pemasangan komponen, sistem sambungan dan sebagainya.
Bentuk dan ukurannya
Efisien untuk bentuk yang tidak teratur dan bentang-bentang yang tidak mengulang.
Efisien untuk bentuk yang teratur/relatif besar dengan jumlah bentuk-bentuk yang berulang
Waktu pelaksanaan
Lebih lama.
Lebih cepat, karena dapat dilaksanakan secara pararel sehingga hemat waktu 20-25%
Pengawasan/kontrol kerja
Bersifat kompleks, serta dilakukan dengan cara terus menerus.
Sifatnya lebih mudah karena telah dilakukan pengawasan oleh kualitas kontrol di pabrik.
Kondisi lahan
Butuh area yang relatif luas karena butuh adanya penimbunan material dan ruang gerak.
Tidak memerlukan lahan yang luas untuk penyimpanan material selama proses pengerjaan konstruksi berlangsung, sehingga lebih bersih terhadap lingkungan.
Kondisi cuaca
Banyak dipengaruhi oleh keadaan cuaca.
Tidak dipengaruhi cuaca karena dibuat di pabrik.
Kualitas
Sangat tergantung banyak faktor, terutama keahlian pekerja dan pengawasan.
Lebih terjamin kualitasnya karena di kerjakan di pabrik dengan menggunakan sistem pengawasan pabrik.
BAB II TINJAUAN MASALAH Metode Sambungan dalam Pracetak Deskripsi
Sambungan Basah
Sambungan Kering
Keutuhan Struktur
Monolit
Tidak Monolit
Waktu yang dibutuhkan agar sambungan dapat berfungsi secara efektif
Perlu setting time
Segera dapat berfungsi
Ketinggian Bangunan
-
Max. 25 meter
Waktu Pelaksanaan
Lebih lama karena membutuhkan waktu untuk setting time
Lebih cepat 25%-40% bila dibandingkan dengan in-situ concrete joints
Toleransi Dimensi
Lebih tinggi bila dibandingkan dengan sambungan baut dan las
Rendah , sehingga dibutuhkan akurasi yang tinggi selama proses produksi dan erection
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB III METODOLOGI Mulai
Pengumpulan Data
Perhitungan Struktur Sekunder
Preliminary Desain
Pembebanan
Analisa Struktur
Detailing Struktur
Not OK Kontrol
OK Perencanaan Pondasi
Perencanaan Sambungan dan Pengangkutan
Gambar Detailing
Selesai
BAB III METODOLOGI Denah lantai 1
BAB III METODOLOGI Pengumpulan Data Data bangunan : • Lokasi • Fungsi bangunan • Jumlah lantai • Tinggi Gedung • Struktur utama • •
Jenis tanah Zona gempa
: Kampus ITS Surabaya : Perkuliahan dan Penelitian : 11 Lantai : 50.5 meter : Struktur beton bertulang dengan balok dan pelat pracetak : Lunak :3
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB IV PRELIMINARY DESAIN Dimensi Pelat No.
Jenis
Dimensi
Lx
Ly
β
Tebal
1
Pelat Pracetak
1.2 x 3.6
0.85
3
3.53
14
7.2 x 3.6
3.25
6.6
2.03
14
6.2 x 3.6
3.25
5.6
1.72
14
7.2 x 5.4
4.925
6.6
1.34
14
7.2 x 3.6
3.25
6.6
2.03
10
3.6 x 3.6
3.3
3.3
1
10
3.6 x 5.23
3.25
4.63
1.42
10
5.1 x 7.2
4.625
6.7
1.45
10
Pelat Konvensional 2
Lantai
Atap
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB IV PRELIMINARY DESAIN Dimensi Balok No.
Jenis
Dimensi
1
Balok Induk Konvensional
60/90
2
Balok Induk Pracetak
80/90
3
Balok Anak
35/50
4
Balok Lift
35/50
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB IV PRELIMINARY DESAIN Dimensi Kolom Dimensi kolom pada struktur ini dibagi menjadi 3 bagian : No.
Dimensi
Letak
1
100 x 100 cm
lantai 1 - 4
2
95 x 95 cm
lantai 5 - 8
3
90 x 90 cm
lantai 9 - 11
4
60 x 60 cm
Bangunan 2
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB V STRUKTUR SEKUNDER Tulangan Pelat Jenis pelat
Atap
Konvensional
Pracetak Lantai
Konvensional
Dimensi
Tulangan arah X
Tulangan arah Y
3.6 x 3.6
∅10 - 200
∅10 - 250
7.2 x 3.6
∅14 - 150
∅14 - 250
5.23 x 3.6
∅10 - 200
∅10 - 250
5.10 x 7.20
∅14 - 170
∅10 - 200
1.2 x 3.6
∅10 - 140
∅10 - 250
7.2 x 3.6
∅16 - 110
∅12 - 250
6.2 x 3.6
∅16 - 150
∅12 - 250
7.2 x 5.4
∅16 - 130
∅12 - 250
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB V STRUKTUR SEKUNDER Perencanaan Tangga :
Perencanaan Lift :
Tinggi Lantai : 500 cm Elevasi bordes : 15 x 17 = 255 cm Lebar bordes : 400 cm Panjang bordes : 200 cm Tinggi injakan : 17 cm Lebar injakan : 27 cm Tebal pelat dasar tangga : 12 cm Tebal pelat bordes : 12 cm Dipasang tulangan lentur D16-100 mm untuk tulangan tangga Dimensi balok penumpu depan dan belakang 35/50 cm dipasang D16-100 mm
Tipe lift : Lift perkantoran Kapasitas : 11 orang = 750 kg Kecepatan : 90 m/ menit Lebar pintu : 800 mm Dimensi sangkar outside : 1460 x 1505 mm inside : 1400 x 1350 mm Direncanakan dimensi balok penumpu depan dan belakang 35/50 cm
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB VI PEMBEBANAN DAN ANALISA GEMPA Kombinasi beban yang digunakan : 1.4 DL 1.2 DL + 1.6 LL 1.2 DL + 1.0 LL ± 1.0 EX ± 0.3 EY 1.2 DL + 1.0 LL ± 0.3 EX ± 1.0 EY 0.9 DL ± 1.0 EX ± 0.3 EY 0.9 DL ± 0.3 EX ± 1.0 EY Dimana : D : beban mati L : beban hidup E : beban gempa
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB VI PEMBEBANAN DAN ANALISA GEMPA Data dan Perencanaan Gempa : Kelas situs tanah : SE (tanah lunak) Kategori Resiko : II Faktor keutamaan : 1.0 Perioda Alami Fundamental SDS : 0.78 SDI : 0.2475 Cu : 1.4 Perioda Fundamental Pendekatan Nilai Ct didapat = 0.0466 Dan nilai x diapat 0.9 Maka didapat Ta dengan persamaan berikut : Ta = 0.0466 x 50.50.9 = 1.59 Sehingga T yang nantinya didapat dari program bantu analisa struktur harus kurang dari Cu x Ta T < 1.4 x 1.59= 2.225 detik Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB VI PEMBEBANAN DAN ANALISA GEMPA Periode Hasil Analisa Struktur : Dari hasil program bantu analisa struktur didapatkan nilai T = 0.277 s Periode tidak boleh melebihi Cu x Ta ,serta data simpangan tiap lantai : T = 0.277 detik < Cu x Ta = 1.4 x 1.439 detik = 1.92 detik ..ok
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB VII STRUKTUR PRIMER Perencanaan Struktur Primer : 1. Balok induk pracetak eksterior L = 7.2 m - Mutu Beton : 30 MPa - Mutu Baja : 400 MPa - Dimensi Balok : 60/90 cm - Tebal Decking : 40 mm - Diameter Tul Lentur : D25 mm - Diameter Sengkang : φ12 mm - Tumpuan kiri : - 111531.75 kgm - Tumpuan kanan : - 112512.88 kgm - Lapangan : 54407.72 kgm Tumpuan kanan
Tumpuan kiri
Lapangan
Tulangan atas
10D25
10D25
2D25
Tulangan bawah
4D25
4D25
4D25
Tulangan Samping
2D16
2D16
2D16
Tulangan pada tumpuan kanan dan kiri
Tulangan pada daerah lapangan
BAB VII STRUKTUR PRIMER Perencanaan Struktur Primer : 2. Balok induk pracetak eksterior L = 10.8 m - Mutu Beton : 30 MPa - Mutu Baja : 400 MPa - Dimensi Balok : 60/90 cm - Tebal Decking : 40 mm - Diameter Tul Lentur : D28 mm - Diameter Sengkang : φ12 mm - Tumpuan kiri : - 132232.74 kgm - Tumpuan kanan : - 127059.35 kgm - Lapangan : 56799.8 kgm Tumpuan kanan
Tumpuan kiri
Lapangan
Tulangan atas
9D28
9D28
2D28
Tulangan bawah
4D28
4D28
3D28
Tulangan Samping
2D16
2D16
2D16
BAB VII STRUKTUR PRIMER Perencanaan Struktur Primer : 3. Balok induk pracetak interior L = 7.2 m - Mutu Beton : 30 MPa - Mutu Baja : 400 MPa - Dimensi Balok : 60/90 cm - Tebal Decking : 40 mm - Diameter Tul Lentur : D25 mm - Diameter Sengkang : φ12 mm - Tumpuan kiri : - 88990.89 kgm - Tumpuan kanan : - 108490.28 kgm - Lapangan : 58209.07 kgm Tumpuan kanan
Tumpuan kiri
Lapangan
Tulangan atas
9D25
8D25
2D25
Tulangan bawah
3D25
3D25
4D25
Tulangan Samping
2D16
2D16
2D16
BAB VII STRUKTUR PRIMER Perencanaan Struktur Primer : 4. Balok induk pracetak interior L = 10.8 m - Mutu Beton : 30 MPa - Mutu Baja : 400 MPa - Dimensi Balok : 60/90 cm - Tebal Decking : 40 mm - Diameter Tul Lentur : D28 mm - Diameter Sengkang : φ12 mm - Tumpuan kiri : - 135119.38 kgm - Tumpuan kanan : - 132452.58 kgm - Lapangan : 56534.41 kgm Tumpuan kanan
Tumpuan kiri
Lapangan
Tulangan atas
9D28
9D28
2D28
Tulangan bawah
4D28
4D28
3D28
Tulangan Samping
2D16
2D16
2D16
BAB VII STRUKTUR PRIMER Kolom : - Mutu Beton : 30 MPa - Mutu Baja : 400 MPa - Dimensi Balok : 60/90 cm - Tebal Decking : 40 mm 1. Kolom bawah 100/100 : Dengan program bantu analisa didapatkan bahwa kolom paada lantai 1-4 cukup diberi tulangan 1.032 % atau 16D29. 2. Kolom tengah 95/95 : Dengan program bantu analisa didapatkan bahwa kolom pada lantai 5-8 cukup diberi tulangan 1.143 % atau 16D29. 3. Kolom atas 90/90 : Dengan program bantu analisa didapatkan bahwa kolom pada lantai 9-11 cukup diberi tulangan 1.007 % atau 16D25.
BAB VIII PONDASI Perencanaan Jumlah Tiang Pancang
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB VIII PONDASI Perencanaan Poer Dimensi poer Tebal poer Tulangan arah x Tulangan arah y
: 4.8 x 4.8 m : 1.2 m : 32D28 - 150 mm : 31D28 - 150 mm
Perencanaan Balok Sloof : Dimensi balok sloof Panjang Sloof L Mutu Beton fc’ Mutu Baja fy Tulangan lentur Tulangan geser
: 60 x 90 cm : 10.8 m : 30 MPa : 400 MPa : 8D32 : 16 - 120 mm
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB IX SAMBUNGAN Perencanaan Sambungan Balok Induk dengan Kolom • Sambungan pada balok induk dengan kolom menggunakan model sambungan Park, 1995.
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB IX SAMBUNGAN Perencanaan Sambungan Balok dengan Pelat Pracetak • Perencanaan sambungan pada balok dan pelat pracetak menggunakan sambungan PCI design handbook 4th edition 1992
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB IX SAMBUNGAN Perencanaan Sambungan Balok Induk Pracetak dengan Balok Anak • Sambungan antara balok induk pracetak dengan balok anak konvensional memerlukan tempat penyambungan pada balok induk pracetak sehingga saat proses pracetak disediakan tempat untuk balok anak konvesional. Pada perencanaan gedung ini menggunakan model Park, 1995.
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB X PENUTUP Kesimpulan : 1. Kolom
= 100 x 100 cm pada lantai dasar-4 = 95 x 95 cm pada lantai 5-8 = 90 x 90 cm pada lantai 9-11 Balok induk pracetak = 60/90 cm Balok induk konvensional = 60/90 cm Balok Lift = 35/50 cm Balok Anak = 35/50 cm 2. Perhitungan Gaya gempa pada Perencanaan Gedung Research Center-ITS Surabaya Dengan Metode Pracetak menggunakan SNI – 1726 – 2010 dengan mencari grafik gempa response spectrum berdasarkan zona gempa 3 dan data tanah sesuai peraturan SNI – 1726 – 2010 3. Perhitungan pada balok, kolom, dan pelat pada Perencanaan Gedung Research Center-ITS Surabaya Dengan Metode Pracetak ini menggunakan ketentuan sesuai dengan SNI 03-28472002 pasal 23.10 pada ketentuan untuk sistem rangka pemikul momen menengah 4. Perencanaan Gedung Research Center-ITS Surabaya Dengan Metode Pracetak dengan menggunakan balok pracetak dinilai efektif karena dapat menghemat waktu dan menghemat biaya.
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
BAB X PENUTUP Saran : Saran yang dapat diberikan berdasarkan hasil analisa dalam Tugas Akhir ini meliputi : 1. Perencanaan dengan menggunakan struktur beton pracetak sebaiknya memperhatikan detail dan jenis sambungan serta metode pelaksanaan pada lapangan. 2. Perencanaan struktur dengan pracetak perlu memikirkan kemudahan dalam aplikasi di lapangan sehingga pelaksanaan di lapangan dapat berjalan dengan baik dan sesuai dengan apa yang diharapkan.
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya
TERIMA KASIH
Jurusan Teknik Sipil -‐ Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Ins6tut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya