Re-Desain Teknis & Biaya Struktur Portal Beton (Kasus: Gedung 3 Lantai SMP GIKI 3 Surabaya) Julistyana Tistogondo

Re-Desain Teknis dan Biaya Struktur Portal Beton (Julistyana T)

155

Re-Desain Teknis & Biaya Struktur Portal Beton (Kasus: Gedung 3 Lantai SMP GIKI 3 Surabaya) Julistyana Tistogondo ABSTRAK Peran serta swasta akhirnya kekhawatiran kekurangan sekolah bisa teratasi, seperti yang dilakukan Yayasan Gita Kirti (GIKI) Surabaya membangun dan memperluas/menambah jumlah ruangan dengan membangun gedung berlantai 3. Untuk keseluruhan balok, kolom dan plat dapat dilakukan efisiensi yang cukup besar dalam pengurangan volume dan biaya. Efisiensi ini bisa dilakukan pada saat preliminary desain dengan cara memperhatikan kebutuhan-kebutuhan minimum perencanaan berdasarkan peraturanperaturan yang ada. Untuk keseluruhan redesain telah terjadi efisiensi biaya sebesar Rp.82.795.250,00 (Delapan Puluh Dua Juta Tujuh Ratus Sembilan Puluh Lima Ribu Dua Ratus Lima Puluh Rupiah) atau setara 9,183% dari biaya perencanaan awal. Kata Kunci : preliminary desain, efisiensi biaya, jumlah ruangan

1. PENDAHULUAN Pembangunan Gedung 3 lantai pada Latar Belakang :

SMP GIKI 3 jalan Klampis Jaya no.11 Surabaya direncanakan menggunakan pelat, kolom dan balok portal beton bertulang. Pada penelitian akan melakukan evaluasi terhadap perencanaan balok portal, kolom dan plat yang sudah ada. Dimensi semula dari balok portal memanjang yaitu 20 x 40 cm, melintang yaitu 35 x 70 cm, kolom 35 x 55 cm dan plat dengan tebal 12 cm, kemudian penulis mencoba melakukan perencanaan ulang dengan menggunakan dasar-dasar preliminary desain dari SKSNI T-15-1991-03, sehingga didapatkan dimensi baru yang lebih ekonomis yaitu 20 x 25 cm untuk balok portal memanjang, 40 x 60 cm untuk balok portal melintang dan 30 x 50 cm untuk dimensi kolom dan plat dengan tebal 11 cm. Dan pada akhirnya berdasarkan hasil perhitungan nanti akan dievaluasi dari segi teknis dan biaya, sehingga pada akhirnya akan diperoleh balok portal dan kolom yang lebih ekonomis dan efisien sesuai kebutuhan. Pembangunan Gedung 3 Lantai pada SMP GIKI 3 ini mempunyai maksud untuk menambah sarana pendidikan bagi kepentingan siswa dan masyarakat Surabaya. Batasan permasalalahan materi pembahasan adalah sebagai berikut:  Evaluasi perencanaan yang dilakukan hanya pada pekerjaan struktur atas yaitu pelat, balok anak, balok portal dan kolom.  Perhitungan pada bangunan atas hanya sebatas beban dan gaya-gaya yang akan diterima oleh balok portal dan kolom struktur saja.

156

 

NEUTRON, Vol.6, No.2, Agustus 2006: 155-184

Tidak melakukan penyelidikan bearing capacity dari tanah, tetapi langsung memakai data hasil tes tanah yang telah dilaksanakan. Untuk perhitungan struktur beton menggunakan Peraturan Beton Bertulang SKSNI T-15-1991-03.

Pembebanan Jenis pembebanan yang harus diperhitungkan dalam perencanaan gedung ini adalah beban vertikal. Untuk analisa struktur utama dilakukan kombinasi pembebanan sesuai ketentuan dalam SKSNI 1991. Untuk BebanVertikal dibagi menjadi 2 yaitu : a. Beban Mati, yaitu berat semua bagian gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, finishing, mesin atau peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung itu. Beban mati dapat dihitung berdasarkan tabel 2.1. PPI 1983 pasal 1.1. b. Beban Hidup, yaitu mencakup semua beban yang terjadi akibat pemakaian gedung dan didalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang, mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung tersebut. Menurut PPI 1983 pasal 3.1 dan 3.2, besarnya beban hidup yang bekerja tergantung dari fungsional gedung atau lantai tersebut. c. Beban Angin, yaitu mencakup semua beban angin yang berpengaruh pada konstruksi atap, yang nantinya disalurkan pada struktur utama melalui kolom-kolom struktural portal. Perencanaan Pelat Pelat berfungsi menerima langsung beban atau muatan sebelum meneruskannya pada balok. Untuk perencanaan pelat beton selain memperhatikan pembebanan juga harus diperhatikan ukuran dan syaratsyarat tumpuan tepi. Syarat-syarat tumpuan menentukan jenis perletakan dan jenis penghubung di tempat tumpuan. Bila pelat dapat berotasi bebas pada tumpuan, maka pelat itu dikatakan “ditumpu bebas”. Bila tumpuan mencegah pelat berotasi dan relatif sangat kaku terhadap momen puntir, maka pelat itu “terjepit penuh.” Bila balok tepi tidak cukup kuat untuk mencegah rotasi sama sekali, maka pelat itu “terjepit sebagian (jepitan elastis)”. Penulangan Pelat Faktor beban terkait dalam perhitungan. Selanjutnya koefisien momen lapangan dan momen tumpuan dapat dilihat pada Tabel 13.3.1 atau 13.3.2 dalam PBI 1971. Perencanaan Balok Anak Dalam perencanaan ini, balok anak dimodelkan sebagai balok yang terletak pada beberapa tumpuan dengan menganggap tumpuan tengah sebagai balok


157

menerus dan tumpuan tepi sebagai jepit elastis sedangkan gaya-gaya dalamnya dihitung dengan ikhtisar momen dan gaya lintang pada PBI 1971 dan SKSN1 T-15-1991-03. Beban – beban yang bekerja pada balok anak adalah berat sendiri balok anak dan semua beban merata pada pelat (termasuk berat sendiri pelat dan beban hidup merata diatasnya). Distribusi beban pada balok anak pendukung sedemikian rupa sehingga dapat dianggap sebagai beban segitiga pada lajur pendek serta dalam bentuk trapesium untuk lajur memanjang. Beban-beban berbentuk trapesium maupun segitiga tersebut kemudian dirubah menjadi beban merata ekivalen dengan menyamakan momen maksimum. Variasi pembebanan dan beban ekivalen yang terjadi pada perhitungan tugas akhir ini adalah bentuk segitiga dan trapezium karena kombinasi plat 7,5 m x 4 m, dan 2 m x 4 m . Untuk lajur menerus pada balok anak dianalisa dengan ketentuan yang ada pada SKSNI 1991. Penulangan Balok Induk Prinsip perhitungan untuk penulangan balok induk adalah melakukan pemodelan struktur pada salah satu portal yang ada, karena semua portal dianggap memiliki beban dan dimensi yang ekivalen atau sama. Dengan memasukkan beban-beban yang mungkin terjadi baik itu pada struktur utama maupun pada atap, seperti berat sendiri strukutur, beban mati, hidup dan angin. Adapun hasil yang akan didapatkan pada pemodelan tersebut adalah gaya-gaya dalam yang terjadi pada balok struktur utama yang nantinya dipakai untuk melakukan perencanaan penulangannya. Adapun langkah-langkah awal yaitu dengan melakukan perhitungan bebanbeban yang mungkin terjadi : 1. Hitung beban berfaktor Wu Wu = 1,2 . WD + 1,6 . WL Wu = 0,75 (1,2.WD + 1,6.WL+ 1,6.WW) 2. Hitung gaya-gaya dalam maksimum yang terjadi dengan melihat hasil output SAP2000. Untuk kondisi pembebanan seperti itu, maka secara praktis perhitungan penulangan yang dipakai adalah tulangan tunggal. Tulangan tekan otomatis akan terpasang pada kondisi momen yang berbalik arah, sedangkan untuk momen tunggal, ada dua kondisi sistem penulangan, yaitu : 1. Apabila perlu < max, maka tulangan tekan hanya dipasang praktis saja. 2. Apabila perlu  max, maka tulangan tekan dibutuhkan untuk menambah kekuatan. d’ h

As’ = ’bd

As = bd

d

158


b

Penampang persegi dengan tulangan rangkap Perhitungan Penulangan Kolom Sebagai perhitungan desain, akan ditunjukkan perhitungan tulangan terhadap beban-beban yang diberikan (momen dan beban aksial) pada suatu penampang. Dalam pembahasan perhitungan penampang ini ada beberapa syarat batas di antara tegangan dalam tulangan yang dapat divariasikan. Karena itu, dipergunakan rumus yang eksak untuk menentukan jumlah tulangan dalam penampang yang dibebani lentur dan beban aksial tidak diberikan. Pada perhitungan penulangan kolom ini, dimana ukurang penampang serta beban aksial dan momen yang bekerja telah diketahui maka penulis menggunakan grafik-grafik. Pembagian tulangan pada kolom berpenampang persegi dapat dilakukan dengan 2 (dua) cara : 1. Tulangan dipasang simetris pada dua sisi penampang, tegak lurus terhadap arah lentur dengan As = As’ = 0,5 Ast. 2. Tulangan dipasang simetris pada empat sisi penampang dengan As = As’ = Ast = Aska. (a) (b)

As’

As

As’

Aska

As

Aski

Tulangan pada dua sisi (a) dan tulangan pada seluruh sisi (b) Penggunaan grafik terutama lebih tepat untuk penulangan pada seluruh sisi kolom dengan eksentrisitas yang pendek, berarti beban aksial relatif besar dan beban momen relatif kecil. Penulangan pada dua sisi terutama digunakan pada beban momen lentur yang relatif besar dan beban aksial yang relatif kecil. Pada grafik penulangan dapat dilihat sumbu vertikal yang dinyatakan dengan Pu nilai . Nilai ini adalah suatu besaran yang tidak berdimensi, dan  . Agr .0,85. fc' ditentukan baik oleh faktor beban yang dikalikan dengan beban aksial maupun mutu beton serta ukuran penampang. Pu e Pada sumbu horizontal dinyatakan dengan nilai ( 1 ) , inipun  . Agr .0,85. fc' h berupa suatu besaran yang tidak berdimensi. Dalam e1 telah diperhitungkan


eksentristias e 

159

Mu beserta faktor pembesar yang berkaitan dengan gejala Pu

tekuk. Besaran pada kedua sumbu dapat dihitung dan ditentukan, kemudian suatu nilai r dapat dibaca. Penulangan yang diperlukan adalah .r., dng  tergantung pada mutu beton. Menurut SKSNI 1991 pasal 3.2.2.2.2., untuk kolom diperkenankan menganggap faktor reduksi kekuatan  = 0,65 untuk harga Pu < 0,10 Agr fc’, sedangkan untuk harga Pu = 0 nilai  ditingkatkan secara linier menjadi  = 0,80. DATA DAN METODE

Data Perencanaan Gedung SMP GIKI 3, jalan Klampis Jaya no.11, Surabaya  Mutu Beton : K 225  ( = 225 kg/cm2 atau fc’ = 22,5 Mpa)  Mutu Baja : U 39  ( = 4000 kg/cm2 atau fy = 400 Mpa)  Analisa Teknis : SK-SNI 1993 dan PBI 1971  Analisa Biaya : SNI 2002 Data Portal Struktur

400 cm 400 cm Portal Struktur 3 Dimensi 19 378 cm

378 cm

378 cm 950 cm

160


Portal Struktur 3 Dimensi

Preliminiary Desain Perencanaan awal dimensi balok dan kolom struktur Gedung SMP GIKI 3, jalan Klampis Jaya no.11, Surabaya ini didasarkan pada ketentuan SKSNI T-151991-03 tabel 3.2.5 1. Balok Induk Arah Memanjang L terpanjang = 400 cm 1 h min = L 16 1 = 400 16 = 25 cm 2 2 b = h = 25 3 3 = 16,7 cm ≈ 20 cm Jadi digunakan balok induk memanjang dengan dimensi 20 cm 25 2. Balok Anak Arah Memanjang L terpanjang = 400 cm 1 fy h min = ) L(0,4  16 700 1 240 = ) 400(0,4  16 700 = 18.57 cm ≈ 20 cm 2 2 b = h = 20 3 3 = 13,33 cm ≈ 15 cm Jadi digunakan balok anak dengan dimensi 15 cm 20 3. Balok Induk Arah Melintang L terpanjang = 950 cm 1 h min = L 16 1 = 950 16 = 59,375 cm ≈ 60 cm


b

161

2 2 h = 60 3 3 = 40 cm

=

Jadi digunakan balok induk memanjang dengan dimensi 40

60

cm

4. Kolom Perencanaan Dimensi Kolom harus dibuat lebih kaku dari dimensi balok dan dibuat seragam dengan syarat: K kolom > K balok E .I E .I ( ) kolom > ( ) balok L L 1 bk .hk 3 1 bb.hb 3 12 > ( ) ( 12 ) Lb Lk bk .hk 3 30.50 3 ( ) >( ) 378 950 bk.hk3 > 343781025 cm4 Jadi direncanakan kolom dengan dimensi 30 cm 50 Data Pembebanan Pembebanan Plat Lantai 400 cm

400 cm

a 750 cm

200 cm

b Plat Lantai dan Sistem Pembebananya Pada Balok Pembebanan pada pelat lantai

162


Beban yang bekerja pada lantai Gedung SMP GIKI 3  Beban Mati (WD) Berat sendiri plat = 0,11 x 2400 = 264 kg/m2 Berat plafon + penggantung = 11 + 7 = 18 kg/m2 Tegel + spesi = 66 kg/m2 WD = 348 kg/m2  Beban Hidup (WL) = 250 kg/m2  Beban Ultimate (Wu) = 1,2 WD + 1,6 WL = 1,2 x (348) + 1,6 x (250) = 817,6 kg/m2 Koefisien Momen Plat berdasarkan PBI’71 Type Skema Ly/Lx Momen per meter Lebar

A

Ly

1,875

Lx B

Lx

2,00

Mlx = 0,001 Wu.Lx2.53 Mly = 0,001 Wu.Lx2.15 Mtx = - 0,001 Wu.Lx2.81 Mty = - 0,001 Wu.Lx2.54 Mlx = 0,001 Wu.Lx2.58 Mly = 0,001 Wu.Lx2.15 Mtx = - 0,001 Wu.Lx2.82 Mty = - 0,001 Wu.Lx2.53

Ly Pembebanan Pada Atap Pada perhitungan tidak disertakan perencanaan dan perhitungan atap secara mendetail. Tetapi semua beban yang mungkin terjadi baik itu beban sendiri struktur, beban assesoris, beban hidup dan beban angin dihitung dan menjadi beban pada portal beton bertulang. Pembebanan pada Atap Beban yang bekerja pada Struktur Atap Gedung SMP GIKI 3  Beban Mati (WD) Berat sendiri Rangka Atap Berat Gording = 7,51 kg/m Beban Penutup Atap = 12 kg/m2  Beban Hidup (WL) /q = 40 – 0,8 α (dimana α = sudut kemiringan = 40 – 0,8 (30) atap) = 16 kg/m2 (Beban hidup atap yang diisyaratkan harus lebih besar atau sama dengan 20 kg/m2)  Beban Angin (Wa)


Tekanan Angin W = 40 kg/m2 Angin Tekan = (dimana α = sudut kemiringan atap) = Angin Hisap = =

163

(0,02 α – 0,4) W = (0,02 x 30 – 0,4) 40 8 kg/m2 - 0,4 W - 0,4 x 40 = - 16 kg/m2

5 4

6 7

3 2

8 9

1

Wind Load

Live Load

Dead Load

Struktur Atap dan Gambar Pembebanannya Pembebanan Rangka Atap Titik Keterangan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Dimensi Panjang 2.95 1.375 1.35 1.35 1.35 1.35 1.35 1.38 2.95 Lebar 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Beban Atap (/m2) 12 12 12 12 12 12 12 12 12 Berat Gording (/m') 7.51 7.51 7.51 7.51 15 7.51 7.51 7.51 7.51

q= q=

P 40 40

-

q=

16

Kg/m2

P Tekanan Angin W = q = 0.02 α q = 0.02 30

171.6 96.04 94.8 94.8 125 94.8 94.8 0.8 α 0.8 30 Menurut peraturan 20 dipakai 20 20 20 20 20 20 20 236

110

40 -

Kg/m2 0.4 0.4

108

108

108

108

q=

0.2

W, angin tekan

q=

8

Kg/m2

q=

0.4

W, angin hisap

q=

16

Kg/m2

108

96

172

Kg/m2 20

20

110

236

164


H

94.4

44

tekan 21.6 43.2 43.2 86.4 86.4 hisap 43.2

88

Pembebanan Pada Portal Memanjang Dengan perhitungan beban-beban segitiga dan trapesium yang dipikul oleh plat diatasnya didapatkan qek maksimum untuk balok memanjang adalah 7 qek3 dengan koefisien distribusi plat sebesar q . 4  Beban Mati (qD) Berat sendiri balok = 0,2 x 0.25 x 2400 = 120 kg/m Pasangan ½ Bata = 250 x 3,78 = 945 kg/m Tegel dan Spesi = 7 x 66 kg/m2 = 115,5 kg/m 4 Plat Lantai = 7 x 0,11 x 2400 = 462 kg/m 4 qD = 1642,5 kg/m  Beban Hidup (qL) = 7 250 kg/m2 = 437 kg/m 4

Sistem Pembebanan pada Portal Memanjang

Pembebanan Pada Portal Melintang Portal beton bertulang arah melintang dihitung berdasarkan

189


400 cm

400 cm qek 1 = q

750 cm

qek 2 = 22q / 7.5

q ek max untuk balok melintang qek 3 = 7q/ 4 qek 4 = q

200 cm

qek 5 = 3q/4 Struktur Plat dan Sistem Pembebanannya pada Portal Melintang

q1

P2

q2

P1

P3

q1

P2

q2 P3

P1

Sistem Pembebanan pada Portal Melintang



Beban Mati P1

165

166


Plat Lantai 11 cm Tegel dan Spesi Balok Memanjang Pasangan ½ bata Plafond dan Penggantung P1 P2 Plat Lantai 11 cm Tegel dan Spesi Balok Memanjang Pasangan ½ bata Plafond dan Penggantung P2 P3 Plat Lantai 11 cm Tegel dan Spesi Balok Memanjang Pasangan ½ bata Plafond dan Penggantung P3 q1 Plat Lantai 11 cm Tegel dan Spesi Pasangan ½ bata q1 q2 Plat Lantai 11 cm Tegel dan Spesi

= 0,11 x 2400 x 4 = 1056 kg = 66 x 4 = 264 kg = 0,25x0.2 x 2400 x 4= 480 kg = 4 x 250 x 3,78 = 3780 kg = 18 x 3,75 x 4 = 270 kg = 5850 kg = (7/4)x0,11x2400x4= 1848 kg = (7/4)x66 x 4 = 462 kg = 0,2x0.15 x 2400 x 4= 288 kg = 4 x 250 x 3,78 = 3780 kg = 18 x 4,75 x 4 = 342 kg = 6720 kg = (3/4)x0,11x2400x4= 792 kg = (3/4) x 66 x 4 = 198 kg = 0,2x0.25 x 2400 x 4= 480 kg = 4 x 250 x 0,9 = 900 kg = 18 x 1 x 4 = 72 kg = 2442 kg = (22/7,5) x 264 = (22/7,5) x 66 = 250 x 3,78 = 1913 kg/m

= 774,4 kg/m = 193,6 kg/m = 945 kg/m

= (1) x 264 = (1) x 66 q2

= 264 kg/m = 66 kg/m = 330 kg/m

Perhitungan Pelat Lantai Plat Lantai Tipe A (7,5 m x 4 m)  Data-data Pembebanan dan Koefisien Momen Berdasarkan perhitungan pembebanan plat lantai pada subbab 3.1.4.1 diatas didapatkan dan berdasarkan tabel 3.1 Koefisien Momen Plat didapatkan data-data sebagai berikut : Wu (beban ultimate) = 846,4 kg/m2, Mtx = - 0,001 Wu.Lx2.81 Mty = - 0,001 Wu.Lx2.54 Mlx = 0,001 Wu.Lx2.53 Mly = 0,001 Wu.Lx2.15  Penulangan Plat


Mtx = - 0,001 Wu.Lx2.81 = -0,001 x 817,6 x 42 x 81 = 1059,6 kg-m 2 Mty = - 0,001 Wu.Lx .54 = -0,001 x 817,6 x 42 x 54 = 706,4 kg-m Mlx = 0,001 Wu.Lx2.53 = 0,001 x 817,6 x 42 x 53 = 693,4 kg-m Mly = 0,001 Wu.Lx2.15 = 0,001 x 817,6 x 42 x 15 = 196,23 kg-m Tebal Pelat = 110 mm decking = 20 mm Tulangan  10 mm A = 0,79 cm2 d = 110 – 20 – 0,5 x 10 = 85 mm …………………….(arah x) d = 110 – (20 + 10 + 5) = 75 mm…………………….. (arah y) untuk fc’ = 22,5 Mpa < 30 Mpa, maka 1 = 0,85 0,85. fc '.1  600  0,85.22,5.0,8  600     b     0,045 240 fy  600  240   600  fy  max = 0,75 b = 0,75 . 0,045 = 0,034 1,4 1,4 min =  = 0,00583 fy 240 Penulangan Tumpuan Arah x t = 110 mm dx = 110 – 20 – 0,5 . 10 = 85 mm Mtx = 1059,6 kg-m = 10596000 Nmm Mu 10596000 = 1,83 Mpa  Rn  2  .b.d 0,8.1000.85 2 fy 240 m=   12,55 0,85. fc ' 0,85.22,5 perlu

=

1 2.m.Rn  1  2.12,55.1,83   1  1   1  1   m  fy  12,55  240 

= 0,00803 ≥ min pakai = 0,00803 Tulangan pasang = Asperlu = .b.d = 0,00803 .100 . 8,5 = 6,83 cm2 Dipakai tulangan  10 mm – 11 cm (As = 7,14 cm2) Tulangan susut dan suhu : Asusut = 0,002.b.t = 0,002 (1000) (110) = 220 mm2 = 2,20 cm2 Dipakai tulangan  8 mm – 22 cm (As = 2,28 cm2) Penulangan Tumpuan Arah y t = 110 mm d = 110 – (20 + 10 + 5) = 75 mm Mty = 706,4 kg-m = 7064000 Nmm Mu 7064000  = 1,57 Mpa Rn  2  .b.d 0,8.1000.75 2 fy 240 m=   12,55 0,85. fc ' 0,85.22,5

167

168


perlu

=

2.12,55.1,57  1 2.m.Rn  1  1  1   1  1       m fy  12,55  240 

= 0,00683 ≥ min pakai = 0,00683 Tulangan pasang = Asperlu = .b.d = 0,00683 . 100 . 7,5 = 5,13 cm2 Dipakai tulangan  10 mm – 15 cm (As = 5,23 cm2) Tulangan susut dan suhu : Asusut = 0,002.b.t = 0,002 (1000) (110) = 220 mm2 = 2,20 cm2 Dipakai tulangan  8 mm – 22 cm (As = 2,28 cm2) Penulangan Lapangan Arah x t = 110 mm dx = 110 – 20 – 0,5 . 10 = 85 mm Mlx = 693,4 kg-m = 69340000 Mu 6934000 = 1,2 Mpa Rn   2  .b.d 0,8.1000.85 2 fy 240 m=   12,55 0,85. fc ' 0,85.22,5 perlu

=

1 2.m.Rn  1  2.12,55.1,2   1  1   1  1      m fy  12,55  240 

= 0,00517  min pakai = min = 0,00583 Tulangan pasang = Asperlu = .b.d = 0,00583 . 100 . 9,5 = 5,54 cm2 Dipakai tulangan  10 mm – 11 cm (As = 7,14 cm2) Tulangan susut dan suhu : Asusut = 0,002.b.t = 0,002 (1000) (110) = 220 mm2 = 2,20 cm2 Dipakai tulangan  8 mm – 22 cm (As = 2,28 cm2) Penulangan Lapangan Arah y t = 110 mm d = 110 – (20 + 10 + 5) = 75 mm Mly = 196,23 kg-m = 1962300 Nmm Mu 1962300 = 0,436 Mpa Rn   2  .b.d 0,8.1000.75 2 fy 240 m=   12,55 0,85. fc ' 0,85.22,5 perlu

=

1 2.m.Rn  1  2.12,55.0,436   1  1   1  1      m fy  12,55  240 

= 0,00183  min pakai = min = 0,00583 Tulangan pasang = Asperlu = .b.d = 0,00583 . 100 . 7,5 = 4,38 cm2 Dipakai tulangan  10 mm – 15 cm (As = 5,23 cm2)


Tulangan susut dan suhu : Asusut = 0,002.b.t = 0,002 (1000) (110) = 220 mm2 = 2,20 cm2 Dipakai tulangan  8 mm – 22 cm (As = 2,28 cm2)

169

170


Ly  8 – 22 cm

Lx

 10 – 22 cm  10 – 22 cm

12

A

 10 – 30 cm

 10 – 30 cm

Penulangan Plat Tipe A Plat Lantai Tipe B (4 m x 2 m)  Data-data Pembebanan dan Koefisien Momen Berdasarkan perhitungan pembebanan plat lantai pada subbab 3.1.4.1 diatas didapatkan dan berdasarkan tabel 3.1 Koefisien Momen Plat didapatkan data-data sebagai berikut : Wu (beban ultimate) = 846,4 kg/m2, Mtx = - 0,001 Wu.Lx2.82 Mty = - 0,001 Wu.Lx2.53 Mlx = 0,001 Wu.Lx2.58 Mly = 0,001 Wu.Lx2.15  Penulangan Plat Mtx = - 0,001 Wu.Lx2.82 = -0,001 x 817,6 x 22 x 82 = 268,2 kg-m Mty = - 0,001 Wu.Lx2.53 = -0,001 x 817,6 x 22 x 53 = 173,33 kg-m Mlx = 0,001 Wu.Lx2.58 = 0,001 x 817,6 x 22 x 58 = 189,7 kg-m 2 Mly = 0,001 Wu.Lx .15 = 0,001 x 817,6 x 22 x 15 = 49,06 kg-m Dengan cara yang sama pada hitungan plat A didapatkan Penulangan Plat B sebagai berikut Penulangan Plat Tipe B Jenis Tulangan Arah Dipakai Tulangan  10 mm – 15 cm Tulangan Tumpuan Sumbu x  10 mm – 15 cm Tulangan Tumpuan Sumbu y  10 mm – 15 cm Tulangan Lapangan Sumbu x  10 mm – 15 cm Tulangan Lapangan Sumbu y


Tulangan Susut

Sumbu x dan Sumbu y

 8 mm – 22 cm

171

172


Perhitungan Portal Memanjang PEMBEBANAN PORTAL MEMANJANG Pada preliminary desain pada subbab 3.1.3 (2) kita rencanakan dimensi balok memanjang 20/25 cm, dan pembebanan diatasnya masuk dalam perhitungan sistem pembebanan portal memanjang pada subbab 3.1.4.3, untuk selanjutnya kita pakai sebagai input pada program SAP 2000, sehingga didapatkan gaya-gaya dalam yang terjadi akibat beban-beban tersebut. PENULANGAN PORTAL MEMANJANG

OutPut Bidang Momen pada Portal Memanjang PENULANGAN LENTUR Mut = - 3280,04 kg-m = - 32800400 Nmm Mul = 1641,86 kg-m = 16418600 Nmm B = 20 cm H = 25 cm Direncanakan menggunakan tulangan D16 mm, deking = 3 cm d = H – Deking - Sengkang - ½ Tulangan Utama d = 250 – 30 –10 – 12/2 = 204 mm d’ = Deking + Sengkang + ½ Tulangan Utama d’ = 30 + 10 + 12/2 = 46 mm Pada tumpuan Mut = - 32800400 Nmm Mu 32800400   4,93 Mpa Rn  2  .b.d 0,8.200.204 2 1,4 1,4 min = = = 0,0035 400 fy Tulangan Tarik 1 2.m.Rn  1  2.20,92.4,93   1  1   perlu = 1  1     m fy  20,92  400  = 0,0145 ≥ min pakai = 0,0145 Asperlu = .b.d = 0,0145 . 20 . 20,4 = 5,916 cm2 Dipakai tulangan 6D12 mm (As = 6,78 cm2)


173

Tulangan Tekan (dari table momen berfaktor penampang persegi =0,5) As’ = .Asperlu = 0,5 . 5,916 cm2 = 2,952 cm2 Dipakai tulangan 3D12 mm (As = 3,39 cm2) Pada Lapangan Mul = 16418600 Nmm Mu 16418600   2,46 Mpa Rn  2  .b.d 0,8.200.204 2 Tulangan Tarik perlu

=

2.20,92.2,46  1 2.m.Rn  1  1  1   1  1    m  fy  20,92  400 

= 0,0066 ≥ min pakai = 0,0066 Asperlu = .b.d = 0,0066 . 20 . 20,4 = 2,693 cm2 Dipakai tulangan 3D12 mm (As = 3,39 cm2) Tulangan Tekan (dari table momen berfaktor penampang persegi =0,2) As’ = .Asperlu = 0,2 . 2,693 cm2 = 0,54 cm2 < As min As’ = As min = 0,0035 . 20 . 20,4 = 1,428 cm2 Dipakai tulangan 2D12 mm (As = 2,26 cm2) PENULANGAN GESER

OutPut Bidang Geser pada Portal Memanjang

Vuk

400 cm

x

Bidang Geser Kritis pada Portal Memanjang

d

174


Penulangan Geser pada Tepi ¼ Bentang Balok 4925,4 * 400 4915,27 4925,4 ,x = = 200,206 cm  400  x x 4915,27  4925,4 4925,4 * (200,206  20,4) 4925,4 Vuk 4925,4 * ( x  d ) , Vuk = =  x xd x 200,206 Vuk = 4428,45 kg = 44284,5 N

f 'c *b * d 22,5 * 200 * 204 = = 31939 N 6 6 Vc yang digunakan = ½ Vc = ½ 31939 = 15969,5 N 44284,5 Vuk Vs = - Vc = - 15969,5 = 57838 N  0,6 bw * d 200 * 204 Vsmin = = =13466,67 N 3 3 Check kebutuhan tulangan geser 1    Vc  Vs min   Vu   Vc  fc * bw * d  , 3   1   0,631939  13466,67  44284,5  0,6 31939  22,5 * 200 * 204 , 3   27243,33  44284,5  57490 , dipakai tulangan geser dengan memperhitungkan jarak sengkang 2 * 0,25 *  * 10 2 * 400 * 204 Av * fy * d s= = = 219.44 mm Vs 57838 dipasang sengkang 10 – 200 mm Vc =

Penulangan Geser pada Tengah Bentang Vuk = 2465,23 kg = 24652,3 N

f 'c *b * d 22,5 * 200 * 204 = = 31939 N 6 6 Check kebutuhan tulangan geser 0,5 * Vc  Vu  Vc , dipakai tulangan geser minimum dipasang sengkang 10 – 300 mm Vc =

 10 – 200 cm

2D12

 10 – 300 cm 25 cm

25 cm

6D12

3D12

3D12

20 cm

20 cm

Tumpuan

Lapangan


175

Penulangan Lentur dan Geser Portal Memanjang

Perhitungan Portal Melintang PEMBEBANAN PORTAL MELINTANG Pada preliminary desain direncanakan dimensi balok anak 30/45 cm, dan pembebanan diatasnya masuk dalam perhitungan sistem pembebanan portal melintang, untuk selanjutnya kita pakai sebagai input pada program SAP 2000, sehingga didapatkan gaya-gaya dalam yang terjadi akibat bebanbeban tersebut. PENULANGAN PORTAL MELINTANG

OutPut Bidang Momen pada Portal Melintang PENULANGAN LENTUR Mut = - 31438,54 kg-m = - 314385400 Nmm

176


Mul = 26828,26 kg-m = 268282600 Nmm B = 40 cm H = 60 cm Direncanakan menggunakan tulangan D22 mm, deking = 3 cm d = 600 – 30 –10 – 22/2 = 549 mm Pada tumpuan Mut = 314385400 Nmm Mu - 314385400   3,26 Mpa Rn  2  .b.d 0,8.400.549 2 perlu

=

1 2.m.Rn  1  2.20,92.3,26  1  1   1  1    m  fy  20,92  400 

= 0,009 ≥ min pakai = 0,009 Asperlu = .b.d = 0,009 . 40 . 54,9 = 19,76 cm2 Dipakai tulangan 6 D 22 mm (As = 22,81 cm2) Tulangan Tekan (dari table momen berfaktor penampang persegi =0,5) As’ = .Asperlu = 0,5 . 19,76 cm2 = 9,882 cm2 Dipakai tulangan 3D22 mm (As = 11,41 cm2) Pada Lapangan Mut = 268282600 Nmm Mu 268282600   2,79 Mpa Rn  2  .b.d 0,8.400.547,5 2 perlu

=

1 2.m.Rn  1  2.20,92.2,79   1  1   1  1   m  fy  20,92  400 

= 0,0076 ≥ min, pakai = 0,0076 Asperlu = .b.d = 0,0076 . 40 . 54,9 = 16,64 cm2 Dipakai tulangan 5 D 22 mm (As = 19 cm2) Tulangan Tekan (dari table momen berfaktor penampang persegi =0,2) As’ = .Asperlu = 0,2 . 16,64 cm2 = 3,28 cm2 Dipakai tulangan 2D22 mm (As = 7,6 cm2)


PENULANGAN GESER

OutPut Bidang Geser pada Portal Melintang

Bidang Geser Kritis pada Portal Melintang Penulangan Geser pada Tepi ¼ Bentang Balok Vuk = 23446,31 kg = 234463,1 N

f 'c *b * d 22,5 * 400 * 549 = = 173609,04 N 6 6 Vc yang digunakan = ½ Vc = ½ 173609,04 = 86804,52 N 173134,7 Vuk Vs = - Vc = - 86804,52 = 201753,3133 N  0,6 bw * d 400 * 549 Vsmin = = = 73200 N 3 3 Check kebutuhan tulangan geser Vc =

177

178


1   Vc  Vs min   Vu   Vc  3 

 fc * bw * d  ,  1   0,6173609,04  73200  234463,1  0,6 173609,04  22,5 * 400 * 549 , 3   148085,42  234463,1  312496,3 , dipakai tulangan geser dengan memperhitungkan jarak sengkang Av * fy * d 2 * 0,25 *  * 10 2 * 400 * 549 s= = = 170,97 mm Vs 201753,3133 dipasang sengkang 10 – 150 mm Penulangan Geser pada Tengah Bentang Vuk = 12334,65 kg = 123346,5 N

f 'c *b * d 22,5 * 400 * 547,5 = = 173134.70 N 6 6 Check kebutuhan tulangan geser 0,5 * Vc  Vu  (Vc  Vs min) , dipakai tulangan geser minimum dipasang sengkang 10 – 200 mm Vc =

10-150 3D22

40 cm Tumpuan

2D22 60 cm

60 cm

6D22

10- 200 5D22

40 cm Lapangan

Penulangan Lentur dan Geser Portal Melintang Perhitungan Kolom 30/50 Lantai Dasar Beban kombinasi berfaktor Mu kolom atas = 12720,37 kgm Mu kolom bawah = 5612,86 kgm Pu = 64651,57 kg = 646515,7 N Pu 646515,7   0,28  . Agr .0,85. fc' 0,8.300.500.0,85.22,5 e

Mu 12720,37 = 0,196m = 196mm  p 64651,57

= 127203,7 Nm = 56128,6 Nm

e 0,196   0,392 h 0,50


 e   Pu   = 0,28.0,392 = 0,11   . A .0,85. fc '  h  gr   d ' 50 Dianggap = 0,1  h 500 r = 0,028 ;  = 0,9;  = 0,0252 ( Lihat Grafik 3.1) ………..(a) Asperlu = .Agr = 0,0252 . 50 . 30 = 37,8 cm2 Dipakai tulangan kolom 14 D 19 (As = 39.7 cm2)

30 cm

14D19  8 – 12,5 cm

50 cm

Penulangan Kolom 30/50 cm Lantai Dasar

Lantai 1 Beban kombinasi berfaktor Mu kolom atas = 19745,89 kgm Mu kolom bawah = 18718,18 kgm Pu = 34192,41 kg = 341924,1 N Pu 341924,1   0,14  . Agr .0,85. fc' 0,8.300.500.0,85.22,5

= 197458,9 Nm = 187181,8 Nm

Mu 197458,9 e 0,57 = 0,57 m = 577 mm    1,14 p 341924,1 h 0,50   e  Pu   = 0,14.1,14 = 0,16   . A .0,85. fc '  h  gr   d ' 50 Dianggap  = 0,1 h 500 r = 0,028 ;  = 0,9;  = 0,0252 ( Lihat Grafik 3.1) ………..(b) Asperlu = .Agr = 0,0252 . 50 . 30 = 37,8 cm2 Dipakai tulangan kolom 14 D 19 (As = 39.7 cm2) e

30 cm

14D19  8 – 12,5 cm

50 cm

179

180


Penulangan Kolom 30/50 cm Lantai 1

Lantai 2 Beban kombinasi berfaktor Mu kolom atas = 82,9 kgm = 829 Nm Mu kolom bawah = 10231,13 kgm = 102311,3 Nm Pu = 3808,14 kg = 38081,4 N Pu 38081,4   0,017  . Agr .0,85. fc' 0,8.300.500.0,85.22,5 Mu 102311,3  = 2,686 m p 38081,4  e   Pu   = 0,0165.5,372 = 0,088   . A .0,85. fc '  h  gr   d ' 50 Dianggap = 0,1  h 500 r = 0,012 ;  = 0,9;  = 0,0108………..(c) Asperlu = .Agr = 0,0108 . 50 . 30 = 16,2 cm2 Dipakai tulangan kolom 8 D 19 (As = 22.7 cm2) e

30 cm

e 2,686   5,372 h 0,50

8 D 19  8 – 12,5 cm

50 cm

Penulangan Kolom 30/50 cm Lantai 2


(c) (b) (a)

(c)(a)(b) Grafik W.C Wis dan Gideon Kusuma, Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang

181

182


ANALISIS BIAYA DESAIN AWAL  Balok Portal Memanjang 20/40 cm, L = 4 m No.

Item Pekerjaan

1 2 3 4 5

Beton Bekisting Jembatan Perancah Tul. Pokok 6 D 16 mm Sengkang10 mm

HS (Rp.) 542,460.00 498,450.00 668,647.50 5,826.50 5,826.50

Total (Rp.) 173,587.20 135,578.40 160,475.40 218,144.16 36,124.30

Total Lantai 1 dibulatkan Lantai 2 dibulatkan

723,909.46 724,000.00 760,200.00

Sat. Volume M3 M3 M3 Kg Kg

0.32 0.27 0.24 37.44 6.20

 Balok Portal Melintang 35/70 cm, L = 10 m No.

Item Pekerjaan

Sat. Volume

HS (Rp.)

Total (Rp.)

1

Beton

M3

2.45

542,460.00

1,329,027.00

2

Bekisting

3

M

2.08

498,450.00

1,038,022.13

3 4 5

Jembatan Perancah Tul. Pokok 9 D 22 mm Sengkang10 mm

M3 Kg Kg

1.84 273.60 17.67

668,647.50 5,826.50 5,826.50

1,228,639.78 1,594,130.40 102,954.26


5,292,773.56 5,293,000.00 5,557,650.00

 Kolom Lt Dasar, 1 No.

Item Pekerjaan

Sat. Volume

HS (Rp.)

Total (Rp.)

1

Beton

M3

0.72

542,460.00

389,499.84

2

Bekisting

M3

0.36

498,450.00

178,949.78

3

Jembatan Perancah

M3

0.54

668,647.50

360,079.22

4 5

Tul. Pokok 12 D 19 mm Sengkang10 mm

Kg Kg

100.71 18.50

5,826.50 586,786.82 5,826.50 107,794.91 Total 1,623,110.56 Lantai Dasar dibulatkan 1,623,000.00 Lantai 1 dibulatkan 1,704,150.00


183

 Kolom Lt.2 No.

Item Pekerjaan

Sat.

Volume

HS (Rp.)

Total (Rp.)

1

Beton

M3

0.72

542,460.00

389,499.84

2

Bekisting

M

3

0.36

498,450.00

178,949.78

3


M3

0.54

668,647.50

360,079.22

Kg

83.93

5,826.50

488,989.01

Kg

18.50

4 5

5,826.50 Total Lantai 2 dibulatkan

107,794.91 1,525,312.76 1,602,000.00

 Plat Lantai Type A (750 x 400 cm) No.

Item Pekerjaan

Sat.

Volume

HS (Rp.)

Total (Rp.)

1

Beton

M3

3.60

542,460.00

1,952,856.00

2

Bekisting

M3

3.06

498,450.00

1,525,257.00

3 4 5

Jembatan Perancah Tul. Utama Tulangan Susut

M3 Kg Kg

2.70 47.53 16.87

668,647.50 5,826.50 5,826.50 Total Lantai Dasar dibulatkan Lantai 1 dibulatkan Lantai 2 dibulatkan

1,805,348.25 276,952.97 98,273.63 5,658,687.85 5,659,000.00 5,941,950.00 5,941,950.00

 Plat Lantai Type B (400 x 200 cm) No.

Item Pekerjaan

Sat.

Volume

HS (Rp.)

Total (Rp.)

1

Beton

M3

0.96

542,460.00

520,761.60

2

Bekisting

M3

0.82

498,450.00

406,735.20

3 4 5


M Kg Kg

0.72 15.72 8.80

3


481,426.20 91,592.58 51,273.20 1,551,788.78 1,552,000.00 1,629,600.00 1,629,600.00

184


HASIL PEMBAHASAN  Balok Portal Memanjang 20/25 cm, L = 4 m No.

Item Pekerjaan

Sat.

Volume

HS (Rp.)

Total (Rp.)

1

Beton

M3

0.20

542,460.00

108,492.00

2

Bekisting

M3

0.17

498,450.00

84,736.50

3 4 5

Jembatan Perancah Tul. Pokok D 12 mm Sengkang10 mm

M3 Kg Kg

0.15 27.86 10.33

668,647.50 5,826.50 5,826.50

100,297.13 162,326.29 60,207.17


516,059.08 516,000.00 541,800.00

 Balok Portal Melintang 40/60 cm, L = 10 m No.

Item Pekerjaan

Sat.

Volume

HS (Rp.)

Total (Rp.)

1

Beton

M3

2.40

542,460.00

1,301,904.00

2

Bekisting

M3

2.04

498,450.00

1,016,838.00

3


M3

1.80

668,647.50

1,203,565.50

Kg

243.20

5,826.50

1,417,004.80

Kg

13.02

5,826.50

75,861.03

4 5


5,015,173.33 5,015,000.00 5,265,750.00

 Kolom Lt Dasar dan 1 No.

Item Pekerjaan

Sat.

Volume

HS (Rp.)

Total (Rp.)

1

Beton

M3

0.56

542,460.00

303,506.37

2

Bekisting

M3

0.28

498,450.00

139,441.39

3


M

0.42

668,647.50

280,581.21

Kg

117.50

5,826.50

684,584.62

Kg

16.42

4 5

3

5,826.50 Total Lantai Dasar dibulatkan Lantai 1 dibulatkan

95,659.29 1,503,772.87 1,504,000.00 1,579,200.00


185

186


 Kolom Lt.2 No.

Item Pekerjaan

Sat.

Volume

HS (Rp.)

Total (Rp.)

1

Beton

M3

0.56

542,460.00

303,506.37

2

Bekisting

M3

0.28

498,450.00

139,441.39

3

Jembatan Perancah

M3

0.42

668,647.50

280,581.21

Kg

67.14

5,826.50

391,191.21

Kg

0.56

4 5

Tul. Pokok 10 D 19 mm Sengkang8 mm

5,826.50 Total Lantai 2 dibulatkan

3,259.93 1,117,980.10 1,174,000.00

 Plat Lantai Type A (750 x 400 cm) No.

Item Pekerjaan

Sat.

Volume

HS (Rp.)

Total (Rp.)

1

Beton

M3

3.30

542,460.00

1,790,118.00

2

Bekisting

M3

2.81

498,450.00

1,398,152.25

3 4 5


M Kg Kg

2.48 58.81 20.54


1,654,902.56 342,633.51 119,694.85 5,305,501.17 5,306,000.00 5,571,300.00 5,571,300.00

3

 Plat Lantai Type B (400 x 200 cm) No.

Item Pekerjaan

Sat.

Volume

HS (Rp.)

Total (Rp.)

1

Beton

M3

0.88

542,460.00

477,364.80

2

Bekisting

M3

0.75

498,450.00

372,840.60

3 4 5


M Kg Kg

0.66 24.80 10.72

3


441,307.35 144,497.20 62,449.49 1,498,459.44 1,498,000.00 1,572,900.00 1,572,900.00


187

Dari analisa perhitungan biaya kedua balok portal dan kolom dan juga plat lantai, ternyata setelah dievaluasi terdapat beberapa efisiensi volume dan biaya sebagai berikut : Semula Harga Redesain Harga Selisih (Rp.) (Rp.) harga (Rp.) Balok Balok 724,000.00 Memanjang 516,000.00 Memanjang 208,000.00 20/40 20/40 Balok Balok Melintang

5,293,000.00 Melintang

35/70 Kolom 35x55cm Plat Type A (750 x 400cm) Plat Type B (200 x 400cm)

5,015,000.00

278,000.00

1,504,000.00

119,000.00

5,571,300.00

87,700.00

1,498,000.00

54,000.00

40/60 1,623,000.00 5,659,000.00 1,552,000.00

Kolom 30x50cm Plat Type A (750 x 400cm) Plat Type B (200 x 400cm)

KESIMPULAN

Dari hasil evaluasi desain teknik diatas dapat diambil kesimpulan : Untuk keseluruhan balok, kolom dan plat dapat dilakukan efisiensi yang cukup besar dalam pengurangan volume dan biaya. Efisiensi ini bisa dilakukan pada saat preliminary desain dengan cara memperhatikan kebutuhan-kebutuhan minimum perencanaan berdasarkan peraturanperaturan yang ada. Untuk keseluruhan redesain telah terjadi efisiensi biaya sebesar Rp.82.795.250,00 (Delapan Puluh Dua Juta Tujuh Ratus Sembilan Puluh Lima Ribu Dua Ratus Lima Puluh Rupiah) atau setara 9,183% dari biaya perencanaan awal. Untuk perencana atau konstruktor memang dituntut untuk menghasilkan desain rencana yang seefisien mungkin namun harus tetap memperhatikan persyaratan teknis sehingga akan diperoleh manfaat ekonomis dan teknis yang seoptimal mungkin. REFERENSI

Analisa BOW Edisi Revisi, M2S Bandung, Anggota IKAPI. C.K. Wang & C.G. Salmon, Reinforced ConcreteDesign, 4th edition, Harper and 57 Row, New York, 1985.

188


Departemen Pekerjaan Umum, Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971, D.P.U., Bandung, 1977. Departemen Pekerjaan Umum, Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung, Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung, 1983. Departemen Pekerjaan Umum, Buku Pedoman untuk Struktur Beton Bertulang Biasa dan Struktur Tembok Bertulang untuk Gedung, D.P.U., Bandung, 1983. Departemen Pekerjaan Umum, Standar Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SKSNI T-15-1991-03, Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung, 1991. W.C. Vis dan Gideon H.K., Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang, edisi kedua, Erlangga, Jakarta, 1993. W.C. Vis dan Gideon H.K., Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, Erlangga, Jakarta, 1993.

Re-Desain Teknis & Biaya Struktur Portal Beton (Kasus: Gedung 3 Lantai SMP GIKI 3 Surabaya) Julistyana Tistogondo

Recommend Documents