TUGAS AKHIR ANALISIS KEKUATAN BALOK PADA GEDUNG MAKASSAR MALL PASCA KEBAKARAN

TUGAS AKHIR ANALISIS KEKUATAN BALOK PADA GEDUNG MAKASSAR MALL PASCA KEBAKARAN

DISUSUN OLEH :

SUBAN D 111 05 044

JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2012

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS HASANUDDIN FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL Kampus Tamalanrea Telp.( 0411 ) 587666,FAX. (0411)587636 MAKASSAR 90245 E-mail : [email protected]

TUGAS AKHIR Diberikan kepada : Nama

:

S u b a n

Stambuk

:

D 111 05 044

Program

:

Strata Satu ( S1 )

Sub. Program

:

Struktur

Jurusan

:

Sipil

Fakultas

:

Teknik, Universitas Hasanuddin

Judul

:

ANALISIS KEKUATAN BALOK Di MAKASSAR MALL PASCA KEBAKARAN

Dasar penetapan pembimbing : SK. Dekan No : 784 /H.4.8.TS./PP.27/2011

iv

v

ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kekuatan balok beton bertulang pasca kebakaran. Data diambil melalui sebuah studi kasus yang telah mengalami kebakaran sebagai sebuah pendekatan tinjauan hubungan perilaku beton dengan tingkat temperature yang telah diteliti sebelumnya. Studi kasus ini merupakan studi lapangan pada sebuah struktur yakni Gedung Makassar Mall yang terbakar pada hari Senin, 27 Juli 2011. Gedung Makassar Mall merupakan sebuah struktur terbuka dengan komponen utamanya terbuat dari struktur beton. Penelitian ini diutamakan pada besarnya kekuatan struktur dalam kapasitasnya menahan beban luar akibat pengaruh panas dari kebakaran secara analisis komputasi dan analisis manual. Besarnya kekuatan diuji dengan 3 (tiga) macam pengujian yakni Uji Evaluasi Visual Struktur untuk mengetahui data permukaan struktur, 2. Uji Schmidt Hammer Test untuk mengetahui keseragaman beton, 3. Uji kuat tarik baja Tulangan untuk mendapatkan nilai kuat tarik sisa baja (fy). Jenis pengujian 1 dan 2 merupakan pengujian langsung di lapangan, sedangkan jenis pengujian 3 adalah pengujian yang dilakukan di laboratorium setelah mengambil sampel di lapangan. Data hasil pengujian kuat tarik baja digunakan dalam analisis komputasi dan manual untuk mengetahui perbandingan hubungan kuat tekan beton dan besarnya beban luar yang mampu dipikul. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa besarnya perbandingan kekuatan balok dalm memikul beban luar secara komputasi dan manual adalah sebesar 9,42 %. Keywords: balok, pasca bakar, beton bertulang, komputasi

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, penulis persembahkan dengan selesainya tugas akhir ini, karena hanya dengan anugrah-Nyalah penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tugas akhir dengan judul “ANALISA KEKUATAN BALOK DI MAKASSAR MALL PASCA KEBAKARAN ". Tugas akhir ini adalah sebagai salah satu persyaratan yang diajukan untuk menyelesaikan studi pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Makassar. Tugas akhir ini disusun berdasarkan hasil penelitian dan pengujian yang dilakukan di Gedung Makassar Mall dan Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam rangkaian kegiatan penelitian serta penulisan tugas akhir ini tidak akan terlaksana sebagaimana yang diharapkan tanpa adanya bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini perkenankan penulis menghaturkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1.

Ayah dan Ibu, adik - adik serta Lidwina Dewiyanti Wea tercinta atas bantuan dan dukungannya baik spiritual maupun materil.

2.

Prof. Dr. M. Wihardi Tjaronge, ST, M.Eng, selaku pembimbing I, yang telah

meluangkan

waktunya

untuk

memberikan

bimbingan

dan

pengarahannya. 3.

Ir. H. A. Madjid Akkas, MT, selaku pembimbing II, yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan pengarahannya.

vii

4.

Prof. Dr. Ir. H. Lawalenna Samang, MS, M.Eng, selaku ketua Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

5.

Abd. Rahman, Yunus Manating, Ulfa, yang bersama-sama dengan penulis mengerjakan dan menyelesaikan penelitian baik di lapangan maupun di laboratorium.

6.

Bapak Sudirman Sitang, selaku Laboran Laboratorium Struktur dan Bahan Teknik Universitas Hasanuddin atas segala bimbingan dan pengarahan selama pelaksanaan pengujian di laboratorium.

7.

Para dosen, staff dan pegawai di Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

8.

Rekan-rekan Keluarga Mahasiswa Kristen Oikumene (KMKO) FT-UH yang telah memberikan semangat dan dukungan doa kepada kami.

9.

Rekan-rekan Keluarga Mahasiswa Katolik Teknik (KMKT) FT-UH yang telah memberikan semangat dan dukungan doa kepada kami.

10.

Rekan-rekan mahasiswa di Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin khusunya Angkatan 2005, dan semua pihak yang telah membantu penulis baik dalam bentuk materiil maupun immateriil, semoga Tuhan membalas budi baik dengan amalan yang setimpal. Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam tugas akhir ini, oleh

karena itu penulis mengharapkan rekan-rekan sekalian dapat memberikan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan tugas akhir ini. Akhir kata, Penulis mengharapkan tugas akhir ini dapat berguna bagi kita semua, bangsa dan negara. Tuhan memberkati. Amin.

viii

Makassar ,

Februari 2012

Penulis

ix

DAFTAR ISI TUGAS AKHIR ..................................................... Error! Bookmark not defined. LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iv KATA PENGANTAR ........................................................................................... vi DAFTAR ISI ........................................................................................................... x DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... I-1 1.1.Latar Belakang Masalah ...................................................................... I-1 1.2.Rumusan Masalah ............................................................................... I-3 1.3.Tujuan Penelitian ................................................................................ I-4 1.4.Manfaat Penelitian ............................................................................. I-4 1.5.Ruang Lingkup dan Batasan Penelitian .............................................. I-4 1.6.Sistematika Penulisan ......................................................................... I-5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA........................................................................ II-1 2.1.Beton Bertulang ................................................................................ II-1 2.1.1.

Beton ............................................................................... II-1

2.1.2.

Sifat Beton Terhadap Temperatur Tinggi ....................... II-2

2.1.3.

Estimasi Kekuatan Sisa Beton Pasca Bakar .................... II-8

2.2.Baja Tulangan ................................................................................. II-10 2.3.Perhitungan Struktur ....................................................................... II-11 2.3.1.

Peraturan Pehitungan Kekuatan Struktur ...................... II-11

2.3.2.

Pembebanan .................................................................. II-12

2.4.Sistem Struktur Gedung .................................................................. II-12 2.4.1.

Balok ............................................................................. II-13

2.4.2.

Faktor Reduksi Kekuatan untuk Balok ......................... II-15

2.4.3.

Flow Chart Analisis Balok ............................................ II-16

2.5.Jenis dan Klasifikasi Kerusakan Beton Pasca Bakar ...................... II-19 2.6.Analisis Struktur Beton Bertulang menggunakan SAP 2000 v14 .. II-20 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... III-1

x

3.1.Pengamatan Visual ........................................................................... III-1 3.2.Pengujian Karbonasi ........................................................................ III-2 3.3.Pengujian Alat Palu Beton Tipe N ................................................... III-3 3.4.Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan ............................................... III-3 3.5.Analisis Kekuatan Struktur Beton Pasca Kebakaran ....................... III-3 3.5.1.

Analisis Struktur............................................................. III-3

3.5.2.

Pemodelan Struktur ........................................................ III-4

3.5.3.

Pembebanan Struktur ..................................................... III-6

3.5.4.

Metodologi Pengambilan Data Lapangan ...................... III-7

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN ................................... IV-1 4.1.Hasil Penelitian ................................................................................ IV-1 4.1.1.

Gambaran Visual Kerusakan Struktur .......................... IV-1

4.1.2.

Evaluasi Bahan-Bahan yang terbakar ............................ IV-4

4.1.3.

Kuat Tekan Sisa Beton (Schmidt Hammer Test) .......... IV-5

4.1.4.

Kuat Tarik Sisa Baja Tulangan ...................................... IV-6

4.2.Pembahasan Penelitian ..................................................................... IV-7 4.2.1.

Pemodelan Analisa Numerik pada Balok Gedung Makassar Mall Pasca Kebakaran dengan berbagai variasi kuat tekan beton dan pembebanan. ................................................ IV-10

4.2.2.

Perhitungan secara Manual .......................................... IV-15

4.2.3.

Hasil penelitian adalah sebagai berikut: ....................... IV-25

BAB V PENUTUP.............................................................................................. V-1 5.1.Kesimpulan ....................................................................................... V-1 5.2.Saran.................................................................................................. V-1 DAFTAR PUSTAKA

xi

DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Perubahan secara kimia dan kekuatan beton akibat pemanasan Tabel 2. 2 Perkiraan suhu bakar berdasarkan kondisi fisik/permukaan beton

xii

DAFTAR GAMBAR Gambar 1. 1 Lokasi Kebakaran Makassar Mall Gambar 1. 2 Gambar Tampak Depan (Bagian barat) Gedung Makassar Mall Pasca Kebakaran

Gambar 2. 1 Diagram Tegangan-Regangan Beton Gambar 2. 2 Penurunan Kuat Tekan Beton pada berbagai temperatur (Suhendro, 2000) Gambar 2. 3 Kerusakan balok pada gedung Makassar Mall pasca kebakaran Gambar 2. 4 Kerusakan akibat kebakaran pada suatu elemen balok yang menunjukkan perubahan warna pada aggregat di lokasi Makassar Mall Gambar 2. 5 Kerusakan pada beton akibat kebakaran yang terlihat dengan mikroskop ((Sumber: J. Ingham) Gambar 2. 6 Hubungan temperature dengan indikator warna dengan Phenolftalein Gambar 2. 7 Gambar Variasi Letak Garis Netral Gambar 2. 8 Distribusi tegangan beton tekan pada penampang bentuknya setara dengan kurva tegangan-regangan beton tekan Gambar 2. 9 Gambar Analisis Balok Bertulangan Rangkap (Sumber: Istimawan Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang) Gambar 2. 10 Flow Chart Analisis Balok

Gambar 3. 1 Gambar Struktur 3D Gedung Makassar Mall

Gambar 4. 1 Hasil evaluasi struktur tiap lantai secara visual Gambar 4. 2 Kondisi visual Struktur Balok di Lokasi Gedung Makassar Mall pasca bakar Gambar 4. 3 Grafik Hasil Uji Tarik Baja Gambar 4. 4 Balok yang akan Dianalisa Gambar 4. 5 Grafik Kekuatan Balok Makassar Mall

xiii

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Akhir-akhir ini, kebakaran gedung mulai mendapat perhatian serius dari semua pihak setelah di Indonesia didera sejumlah kasus kebakaran gedung yang cenderung meningkat tajam dengan skala yang cukup besar. Kebakaran dapat diakibatkan oleh berbagai hal, mulai dari hubungan pendek arus listrik, kompor meledak, huru-hara, maupun tindak kriminalitas. Pihak-pihak yang terpaksa berurusan pasca gedung terbakar tidak hanya pemilik gedung, pihak kepolisian, para pengacara hukum, maupun perusahaan asuransi, namun lebih luas lagi juga mengimbas ke para ahli struktur (teknik sipil). Peran ahli struktur dalam menangani gedung pasca bakar adalah bagaimana: (a) menaksir temperatur tertinggi yang pernah dialami elemen-elemen struktur pada saat kebakaran terjadi, (b) menaksir kekuatan sisa struktur bangunan pasca kebakaran, dan (c) mengusulkan teknik perkuatan elemen-elemen struktur (pelat, balok dan kolom) sesuai keperluan sedemikian rupa sehingga bangunan dapat berfungsi seperti sebelum kebakaran. Pada tanggal 27 Juni 2011 telah terjadi kebakaran pada Makassar Mall. Makassar Mall yang berlokasi di jalan Cokroaminoto Makassar adalah bangunan yang direncanakan sebagai pasar pusat grosir dan strukturnya didesain dengan sistem konstruksi beton bertulang biasa. Struktur terdiri atas 4

lantai yang

direncanakan untuk menahan beban mati (DL), beban hidup (LL). Secara garis

I-1

besar, Makassar Mall terdiri atas 4 lantai, memiliki ukuran panjang sekitar 126.5 meter, lebar 90.5 meter dan tinggi total bangunan 18.65 meter.

Gambar 1. 1 Lokasi Kebakaran Makassar Mall

Gambar 1. 2 Gambar Tampak Depan (Bagian barat) Gedung Makassar Mall Pasca Kebakaran Temperatur yang tinggi saat terjadi kebakaran memiliki pengaruh yang besar terhadap kedua jenis material baik beton maupun baja. Sebenarnya beton I-2

merupakan bahan bangunan yang memiliki daya tahan terhadap api yang relatif lebih baik dibandingkan dengan material lain seperti baja, terlebih lagi Kayu. Hal ini disebabkan karena beton merupakan material dengan daya hantar panas yang rendah, sehingga dapat menghalangi rembetan panas ke bagian dalam struktur beton tersebut. Dalam penelitian terdahulu memperlihatkan bahwa adanya penurunan kekuatan pada struktur pasca kebakaran dan tentunya akan diikuti penurunan kapasitas dari struktur tersebut. Komponen struktur seperti balok, pelat, dan kolom akan mengalami penurunan kekuatan pada saat terjadi kebakaran. Tingkat kerusakan yang terjadi sangat tergantung pada intensitas api dan durasi kebakaran. Dalam menangani masalah tersebut secara ilmiah dan tepat, digunakan berbagai metode penaksiran, baik secara non-destruktif maupun destruktif, serta analisis secara komputasi. Penelitian ini diharapkan mampu memprediksi kekuatan balok beton bertulang pada Makassar Mall pasca kebakaran, serta mengupayakan suatu rehabilitasi dengan perbaikan jika memungkinkan atau melakukan rekonstruksi/ membongkar secara keseluruhan jika kekuatan balok sudah tidak memungkinkan untuk diperbaiki. 1.2. Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah : 1.

Terdapat kerusakan balok bangunan Makassar Mall pasca kebakaran.

2.

Bagaimana tingkat karbonasi balok Makassar Mall pasca kebakaran.

3.

Bagaimana pola retak balok Makassar Mall pasca kebakaran.

I-3

4.

Berapa kuat tekan beton (secara komputasional) dan kuat tarik baja sisa pasca kebakaran.

5.

Bagaimana kemampuan/kekuatan elemen struktur balok Makassar Mall pasca kebakaran dengan analisis komputasi (software SAP 2000)

6.

Bagaimana metode perbaikan struktur balok Makassar Mall pasca kebakaran.

1.3. Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah : 1.

Menganalisis tingkat kerusakan dan kekuatan sisa balok pada struktur Makassar Mall pasca kebakaran.

2.

Mengetahui perbandingan (comparison) analisa struktur balok Makassar Mall secara komputasi dan manual.

1.4. Manfaat Penelitian Dari hasil penelitian ini diharapkan : 1.

Memberikan informasi mengenai tingkat kerusakan dan kerusakan struktur beton bertulang (balok) pasca kebakaran.

2.

Menjadi referensi dalam melakukan perbaikan struktur beton bertulang (balok) pasca kebakaran.

1.5. Ruang Lingkup dan Batasan Penelitian Ruang lingkup penelitian dapat dikemukakan sebagai berikut : 1.

Melakukan pemeriksaan terhadap balok Makassar Mall pasca kebakaran antara lain pemeriksaan visual, pola retak, tingkat karbonasi, pengujian alat palu beton (Schmidt Hammer Test),dan kuat tarik baja tulangan

I-4

2.

Melakukan pemodelan dengan software Analisa Struktur dan menganalisis kekuatan struktur (balok) pasca kebakaran secara komputasional

3.

Membuat rekomendasi metode perbaikan yang akan diterapkan pada struktur. Batasan masalah antara lain :

1.

Tidak menghitung pondasi, pelat dan elemen kolom.

2.

Pemeriksaan tingkat kerusakan elemen balok yang meliputi pemeriksaan visual, pola retak, tingkat karbonasi, pengujian alat palu beton (Schmidt Hammer Test), dan kuat tarik baja tulangan.

3.

Aturan-aturan yang digunakan adalah: a.

Peraturan Pembebanan Indonesia 1989.

b.

Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SNI 03-2847-2002.

c.

Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-2005) and Commentary (ACI 318R-2005).

4.

Analisa struktur dengan software Analisa Struktur (SAP 2000).

1.6. Sistematika Penulisan Sistematika pembahasan skripsi ini terdiri atas lima bab, yang meliputi : BAB I

: Pendahuluan, menjelaskan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, ruang lingkup dan batasan masalah, sistematika penelitian.

BAB II

: Tinjauan Pustaka, berisi tentang kekuatan beton (balok), pengaruh temperatur terhadap kekuatan beton bertulang, karbonasi, pola

I-5

retak, kuat tekan beton, kuat tarik baja tulangan, dan analisis komputasi. BAB III

: Metodologi Penelitian, berisi tentang bagan alir, pengumpulan data, lokasi dan waktu penelitian, alat dan bahan, dan prosedur penelitian.

BAB IV

: Hasil

Penelitian

dan

Pembahasan,

menjelaskan

tentang

pemeriksaan struktur, analisa struktur dengan software Analisa Struktur (SAP 2000), dan metode perbaikan struktur. BAB V

: Kesimpulan dan Saran, berisi tentang kesimpulan dari studi ini, serta saran-saran.

I-6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Beton Bertulang Beton dengan kuat tekan tinggi dan tulangan baja dengan kuat tarik tinggi. Nilai kuat tekan beton relatif tinggi dibandingkan dengan kuat tariknya. Nilai kuat tariknya hanya berkisar 9% - 15% saja dari kuat tekannya. Pada penggunaanya sebagai komponen struktural bangunan, umumnya beton diperkuat dengan batang tulangan baja sebagai bahan yang dapat bekerja sama dan mampu membantu kelemahannya, terutama pada bagian yang menahan gaya tarik, artinya bahwa tulangan baja bertugas memperkuat dan menahan gaya tarik, sedangkan beton bertugas untuk menahan gaya tekan. 2.1.1. Beton Beton merupakan bahan bangunan yang memiliki daya tahan terhadap api yang relatif lebih baik dibandingkan dengan material lain seperti baja, terlebih lagi kayu. Hal ini disebabkan karena beton merupakan material dengan daya hantar panas yang rendah, sehingga dapat menghalangi rembetan panas ke bagian dalam struktur beton tersebut. Oleh karena itu selimut beton biasanya dirancang dengan ketebalan yang cukup yang dimaksudkan untuk melindungi tulangan dari suhu yang tinggi di luar jika terjadi kebakaran, karena seperti diketahui bahwa tulangan baja akan mengalami penurunan kekuatan/tegangan leleh yang cukup drastis pada suhu yang tinggi Pada struktur beton yang mengalami kebakaran, kekuatan beton akan dipengaruhi oleh perubahan temperatur, tingkat dan lama pemanasan. Yang menjadi perhatian pada beton terbakar apakah kekuatan beton tersebut masih

II-1

mampu menahan berbagai beban diantaranya ialah gaya aksial, lenturan dan gaya geser dimana dapat digambar pada hubungan regangan-tegangan yang terjadi didalam beton.

Gambar 2. 1 Diagram Tegangan-Regangan Beton 2.1.2. Sifat Beton Terhadap Temperatur Tinggi Hasil hidrasi dari komponen semen akan membentuk gel kalsium silikat dan kalsium hidroksida yang biasanya menentukan sifat kebasaan beton. 2CaOSiO2 + 6H2O

3CaO2SiO2.3H2O + 3Ca (OH)2

Meningkatnya temperatur akan menyebabkan terjadinya proses dehidrasi. Sampai pada suhu 100oC, proses dehidrasi akan menghilangkan air bebas dalam beton dan mampu memperbaiki sifat lekatan antar partikel gel C-S-H (3CaOSiO2.3H2O) sehingga dapat meningkatkan kuat tekan sekitar 10-15%. Proses dehidrasi akan selesai pada suhu 540oC. Pada suhu 450oC hingga 500oC elemen CaOH akan berubah menjadi CaO dan akan mulai mengembang serta menyebabkan retak.

II-2

Pengurangan C-S-H yang jumlahnya cukup banyak akan sangat mengurangi kekuatan beton. Temperatur yang terus meningakat akan meyebabkan proses karbonisasi yaitu terbentuknya Kalsium Karbonat (CaCO3) yang berwarna keputih-putihan sehingga mengubah warna permukaan beton menjadi lebih terang (pink keputih-putihan). Kekuatan beton setelah dingin bervariasi tergantung pada temperatur yang dicapai, lamanya pemanasan, proporsi campuran, aggregat yang digunakan dan beban yang bekerja selama pemanasan. Untuk temperatur sampai pada 300oC, penurunan kekuatan dari struktur beton tidak signifikan, sementara untuk temperatur diatas 500oC kekuatannya menurun hanya dengan persentase yang kecil dari kekuatan awalnya. Temperatur 300oC biasanya diambil sebagai temperatur kritis dimana beton memperlihatkan kerusakan yang mulai signifikan.

Gambar 2. 2 Penurunan Kuat Tekan Beton pada berbagai temperatur (Suhendro, 2000) Spalling (pengelupasan) pada lapisan permukaan adalah efek yang umum terjadi pada saat terjadi kebakaran dan dapat dibagi menjadi 2 atau lebih kategori.

II-3

Pengelupasan yang disertai dengan ledakan yang menyebar dan umumnya muncul pada 30 menit pertama pada kebakaran. Pengelupasan secara perlahan-lahan, berupa terkelupasnya beton menjadi retak secara paralel pada permukaan yang terkena api yang akan menyebabkan terjadinya pemisahan sebagian lapisan beton dan terlepasnya bagian beton sepanjang daerah yang lemah seperti pada lapisan tulangan. Juga, sifat agregat dan pasta semen terhadap panas menyebabkan munculnya tegangan antar partikel yang akan berujung pada retak, terutama berupa retak pada permukaan. Pendinginan secara tiba-tiba oleh pemadam kebakaran juga dapat menyebabkan retak.

Gambar 2. 3 Kerusakan balok pada gedung Makassar Mall pasca kebakaran Warna beton juga dapat berubah sebagai akibat dari pemanasan, yang mana akan terlihat dengan jelas pada saat inspeksi visual. Pada banyak kejadian perubahan warna pink/merah terjadi pada suhu diatas 300oC, yang mana menjadi penting karena bertepatan dengan mulai terjadinya penurunan kekuatan yang signifikan akibat kebakaran. Perubahan warna pink/merah pada beton merupakan ciri utama dan menJadi indikasi terjadinya perlemahan. Perubahan warna merupakan akibat daripada oksidasi kandungan besi pada agregat, perlu dicatat II-4

bahwa karena perbedaan kandungan besi pada aggregat sehingga tidak semua terjadi perubahan warna. Pada umumnya, perubahan warna terjadi pada aggregat yang bersilika dan hanya sedikit pada batu kapur (limestone) dan granit.

Gambar 2. 4 Kerusakan akibat kebakaran pada suatu elemen balok yang menunjukkan perubahan warna pada aggregat di lokasi Makassar Mall

Gambar 2. 5 Kerusakan pada beton akibat kebakaran yang terlihat dengan mikroskop ((Sumber: J. Ingham)

II-5

Tampak sebuah retak yang paralel pada permukaan luar beton dan perubahan warna merah pada partikel aggregat mengindikasikan bahwa telah terjadi pemanasan sekitar 300o - 500oC. Tabel 2. 1 Perubahan secara kimia dan kekuatan beton akibat pemanasan

Temperatur

Perubahan akibat pemanasan

yang dicapai oC

Perubahan Kimia

Perubahan Kekuatan

70-80

Pemisahan awal

Penurunan

105

Kehilangan air pada aggregat dan yang minor (<10%)

kekuatan

matrikx semen, dan meningkatnya porositas 120-163

Dekomposisi gypsum

250-350

Oksidasi

dari

kandungan

besi Penurunan

menyebabkan terjadinya perubahan yang

kekuatan

signifikan

mulai

warna menjadi pink/merah pada pada suhu 300oC aggregat. Kehilangan kadar air pada matriks semen dan meningkatnya degradasi. 450-500

Dehidrasi dari bahan pengikat dan perubahan warna menjadi putih dan keabu-abuan

573

5% kenaikan volume dari kuarsa Beton secara struktural menyebabkan sekeliling

retak

butiran

radial kuarsa

di sudah tidak lagi baik pada digunakan

pada

suhu

II-6

melebihi 500-600oC

aggregat 600-800

Terlepasnya

karbondioksida

dari

karbonat yang akan menyebabkan kerusakan pada konstruksi beton (dengan beberapa retak mikro pada matriks semen) 800-1200

Pemisahan dan tegangan akibat suhu yang

ekstrim

menyebabkan

terjadinya disintegrasi penuh pada elemen yang terbakar, menyebabkan beton berwarna putih keabua-abuan dan beberapa retak mikro 1200

Beton mulai meleleh/rontok

1300-1400

Beton telak meleleh/rontok total

(Sumber: J. Ingham, 2009)

Kuat tekan beton benda uji silinder maupun kuat lentur benda uji yang dipanaskan dalam tungku pada temperatur 200oC meningkat sekitar 10-15 % dibandingkan dengan beton normal yang tanpa dipanaskan. Warna beton yang dipanaskan pada temperatur ini umumnya berwarna hitam gelap. Kerusakan beton dapat pula disebabkan oleh perbedaan angka muai antara agregat dan pasta semen. Perbedaan ini menyebabkan kerusakan pada interfacial zone sehingga lekatan antar batuan menjadi berkurang banyak. Pada temperatur kamar. Angka muai batuan pada umumnya lebih rendah dari pada pasta-semen.

II-7

Sampai

pada

temperatur

200oC

pasta-semen

menyusut

sedang

batuan

mengembang. Perbedaan ini dapat menimbulkan retak-retak pada beton. Namun yang paling nyata kerusakan beton mengelupas disebabkan oleh tekanan uap air (5 – 7,5 volume) atau gas yang terperangkap di dalam beton. Semakin rapat beton, maka semakin mudah terjadi pengelupasan oleh panas, karena uap air tidak mudah mengalir melalui pori ke dalam daerah yang lebih dingin. Jika terjadi peningkatan suhu yang cepat diikuti oleh hambatan aliran uap air ke sebelah dalam dan jika tersumbat akibat rapatnya beton, maka berpotensi menimbulkan ledakan, terlebih lagi pada beton mutu tinggi. 2.1.3. Estimasi Kekuatan Sisa Beton Pasca Bakar Gedung-gedung yang mengalami kebakaran akan mengalami kerusakan akibat dari tingkat yang paling ringan, sedang, sampai berat tergantung dari tinggi temperature dan durasi kebakaran. Untuk melihat seberapa kerusakan yang diakibatkan oleh kebakaran, dilakukan beberapa penelitian: 1.

Visual Inspection Bendasarkan pada perubahan secara fisik yang terjadi pada permukaan

beton yaitu: a.

Perubahan warna permukaan beton, untuk mendeteksi temperatur tertinggi yang pernah dialami.

b.

Ada atau tidak adanya retak permukaan (surface cracks) pada permukaan beton, untuk mendeteksi temperatur tertinggi yang pernah dialami.

II-8

c.

Ada atau tidak adanya deformasi plastis elemen struktur, untuk mendeteksi kekuatan dan kekakuan struktur, maupun temperatur tertinggi yang pernah dialami.

d.

Ada atau tidak adanya pengelupasan/spalling dari selimut beton dari elemen struktur, untuk mendeteksi temperatur tertinggi yang pernah dialami.

2.

Non-destructive test/uji tidak merusak Alat yang digunakan untuk pengujian ini adalah Rebound Hammmer Test.

Cara ini paling sederhana, ringan dan mudah dilakukan. Jarak pantulan suatu massa terkalibrasi (yang digerakkan oleh pegas) yang mengenai permukaan betonuji digunakan sebagai kriteria kekerasan beton. Kemudian kekerasan beton ini dihubungkan dengan kuat-tekan beton normal, sehingga apabila kekerasan beton tidak relevan dengan kekuatan tekan beton normal, maka hasil pengujian dengan alat ini perlu dilakukan kalibrasi tersendiri. Alat ini menganggap bahwa beton cukup homogen, sehingga perubahan mutu beton di bagian dalam tidak dapat ditunjukkan oleh alat ini. Semakin banyak titik pengamatan, semakin baik hasil yang diperoleh. Selain penggunaan alat di atas, uji tidak merusak juga dapat dilakukan dengan melakukan pengujian kimia (Chemical Test). Uji ini bertujuan untuk melihat hubungan antara unsurunsur kimia yang terkandung dalam beton, khususnya kapur bebas (CaO), dan temperature yang pernah dialami beton. Dengan mengetahui temperatur beton, dapat diprediksi kuat tekan beton. Hasil-hasil pengamatan secara kimia selanjutnya digunakan sebagai pembanding dari hasil uji fisik. Uji ini dapat menggunakan Phenolphtalein test (PP-Test) dimana Phenolphatelein merupakan salah satu indikator kimia yang lazim

II-9

digunakan untuk mengetahui sifat asam atau basa suatu material, melalui respon warna material yang diuji akibat diolesi/ditetesi phenolphthalein tersebut. Apabila terjadi perubahan warna pada saat diolesi, berarti material yang diuji bersifat basa, dan sebaliknya apabila tidak terjadi perubahan warna bererti material yang diuji bersifat asam. Rentang PK Phenolphthalein adalah antara 8,4 – 10, yang ditunjukkan oleh respon warna: merah sangat tua (violet 3) –merah sangat muda (magenta1). Untuk membuat indikator, setiap 1 gram Phenolphthalein dilarutkan ke dalam 50 ml (atau dapat juga 100 ml ) alkohol murni.

Gambar 2. 6 Hubungan temperatur dengan indikator warna dengan Phenolftalein

2.2. Baja Tulangan Baik beton maupun baja tulangan akan m.l,LMengalami perubahan pada kekuatan, keadaan fisis dan kekakuan sebagai akibat dari pemanasan dan beberapa perubahan-perubahan tersebut tidak sepenuhnya pulih setelah temperatur kembali normal. Pada baja tulangan yang terlindungi oleh selimut beton, proses peningkatan temperatur terjadi melalui transfer panas. Oleh karena itu, perlu disadari bahwa temperatur tulangan baja tidak selamanya sama dengan temperatur

II-10

luar yang terbakar. Baja yang terselimuti akan menerima panas yang lebih sedikit dibandingkan dengan baja yang terekspos ke sumber panas. Peningkatan temperatur pada beton bertulang akan menyebabkan terjadinya penurunan pada sifat mekanis baja tulangan seperti tegangan leleh, modulus young’s, dan kuat tekan maksimum pada beton. Jika durasi dan intensitas kebakaran cukup besar maka ketahanan beban pada suatu struktur dapat turun pada tingkat beban yang dapat menyebabkan keruntuhan pada struktur. 2.3. Perhitungan Struktur 2.3.1. Peraturan Pehitungan Kekuatan Struktur a.

PeraturanPembebanan Indonesia 1989

b.

StandarPerencanaanKetahananGempauntukStrukturBangunanGedung SNI-1726-2002

c.

Tata Cara PerncanaanStrukturBetonuntukBangunanGedung SNI 032846-2002

d.

Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-99) and Commentary (ACI 318R-99)

e.

Peraturan, ketentuan, dan literature lain yang relevan, seperti :  Mario Paz, Structural Dinamic  Chu

Kia

Wang,

Charles

G.

Salmon,

BinsarHariandja,

DisainBetonBertulangedisikeempatjilid 1 dan 2, 1994  Edward G. Nawy, BetonBertulangSuatuPendekatanDasar, 1998 f.

Adapun program/ software yang digunakanadalah :  SAP 2000 v.14.1.0, Computer and structure Inc.

II-11

2.3.2. Pembebanan Beban yang ditinjau terdiri dari beban mati dan beban hidup. a.

Beban mati : Beban mati yang diperhitungkan terdiri dari berat sendiri struktur, beban akibat finishing arsitektur (finishing lantai, dinding / partisi, plafon dan akibat peralatan mekanikal dan elektrikal).

b.

Beban hidup : Beban hidup ditinjau dalam perencanaan bangunan adalah sebagai berikut : Toko/toserba : 250 kg/m2

c.

Kombinasi beban : Kombinasi beban berdasarkan peraturan yang berlaku di Indonesia. Kombinasi beban tetap yaitu : - 1.4 DL - 1.2 DL + 1.6 LL - 1.2 DL + LL ± E - 0.9 DL ± E Dimana : - DL

=

Dead Load (beban mati)

- LL

=

Live Load (beban mati)

- E

=

Beban Gempa

2.4. Sistem Struktur Gedung Sistem struktur menggunakan open frame dimana adanya pertemuan balok dan kolom.

II-12

2.4.1. Balok Balok adalah salah satu diantara elemen-elemen struktur yang paling banyak dijumpai pada setiap struktur. Balok dikenal sebagai elemen lentur, yaitu elemen struktur yang dominan memikul gaya dalam berupa momen lentur dan juga geser. Balok direncanakan untuk menahan tegangan tekan dan tegangan tarik yang diakibatkan oleh beban terhadap balok tersebut. Nilai kuat tekan dan tarik balok berbanding terbalik, di mana kuat tekan balok tinggi sedangkan nilai kuat tarik beton rendah sehingga beton diperkuat dengan memasang tulangan baja pada daerah terjadinya tegangan tarik. Ada tiga kondisi penulangan pada beton bertulang: 1.

Penampang beton bertulang seimbang (Balanced reinforced), keadaan penampang di mana letak garis netral sedemikian sehingga tegangan ijin tekan beton maupun tegangan ijin tarik baja tercapai pada saat bersamaan.

2.

Penampang

bertulang

kurang

(Underreinforced),

penampang

yang

mnegandung jumlah luas batang tulangan tarik kurang daripada paenmapang bertulang ideal sehingga letak garis netral naik ke atas lebih dekat ke serat tepi tekan dan beban maksimum mengakibatkan tercapainya tegangan ijin tarik baja terlebih dahulu daripada tegangan ijin tekan beton. 3.

Penampang bertulang lebih (Overreinforced), penampang yang mengandung jumlah luas batang tulangan tarik lebih daripada penampang bertulang ideal sehingga letak garis netral turun ke bawah lebih dekat ke serat tepi tarik dan

II-13

beban maksimum mengakibatkan tercapainya tegangan ijin tekan beton terlebih dahulu daripada tegangan ijin tarik baja.

Ԑc < 0,003 Ԑc = 0,003 g. n. penulangan kurang g. n. penulangan lebih

g. n. penulangan seimbang

Ԑs < Ԑy Ԑy

Gambar 2. 7 Gambar Variasi Letak Garis Netral Distribusi tegangan beton tekan pada penampang bentuknya setara dengan kurva tegangan-regangan beton tekan. Seperti tampak pada gambar dibawah ini :

Gambar 2. 8 Distribusi tegangan beton tekan pada penampang bentuknya setara dengan kurva tegangan-regangan beton tekan

II-14

Bentuk distribusi tegangan tersebut berupa garis lengkung dengan nilai nol pada garis netral, dan untuk mutu beton yang berbeda akan lain pula bentuk kurva dan lengkungannya. Tampak bahwa tegangan tekan fc’, yang merupakan tegangan maksimum, posisinya bukan pada serat tepi tekan terluar tetapi agak masuk kedalam. Pada suatu komposisi tertentu balok menahan beban sedemikian hingga regangan tekan lentur beton maksimum (ε’b maks) mencapai 0,003 sedangkan tegangan tarik baja tulangan mencapai tegangan luluh fy. Apabila hal demikian terjadi, penampang dinamakan mencapai keseimbangan regangan, atau disebut penampang bertulangan seimbang. Dengan demikian berarti bahwa untuk suatu komposisi beton dengan jumlah baja tertentu akan memberikan keadaan hancur tertentu pula. 2.4.2. Faktor Reduksi Kekuatan untuk Balok Ketidakpastian kekuatan bahan terhadap pembebanan pada komponen struktur dianggap sebagai faktor reduksi kekuatan, yang nilainya ditentukan menurut pasal 11.3 SNI 03-2847-2002 sebagai berikut : 1. Struktur lentur tanpa beban aksial (balok), faktor reduksi = 0,8 2. Beban aksial dan beban aksial lentur 

aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur : 0,8



aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur 1. komponen struktur dengan tulangan spiral atau sengkang ikat : 0,7 2. Komponen struktur dengan tulangan sengkang biasa : 0,65

3. Geser dan torsi : 0,75

II-15

4. Tumpuan pada beton, : 0,65 2.4.3. Flow Chart Analisis Balok Pada

balok,

analisis

kapasitas

momen

balok

secara

manual

dengan

memperhitungkan tulangan baja tarik 0,75 pb. Atau dengan kata lain, pendekatan

dilakukan dengan mengabaikan kekuatan baja diluar jumlah 75% dari jumlah tulangan tarik yang diperlukan untuk mencapai keadaan seimbang. Penulangan rangkap juga dapat memperbesar momen tahanan pada balok. Hal ini dapat dilakukan dengan penambahan tulangan tarik hingga melebihi batas nilai ρ maksimum bersamaan dengan penambahan bahan baja didaerah tekan penampang balok. Hasilnya adalah balok dengan penulangan rangkap dimana tulangan baja tarik dipasang didaerah tarik dan tulangan tekan didaerah tekan. Pada keadaan demikian berarti tulangan baja tekan bermanfaat untuk memperbesar kekuatan balok. Akan tetapi dari berbagai penggunaan tulangan tekan dengan tujuan peningkatan kuat lentur suatu penampang terbukti merupakan cara yang kurang efisien terutama dari segi ekonomi baja tulangan dan pelaksanaannya dibandingkan dengan manfaat yang dicapai. Dengan usaha mempertahankan dimensi balok tetap kecil pada umumnya akan mengundang masalah lendutan dan perlunya menambah jumlah tulangan geser pada daerah tumpuan, sehingga akan memperumit pelaksanaan pemasangannya. Penambahan penulangan tekan dengan tujuan utama untuk memperbesar kuat lentur penampang umumnya jarang dilakukan kecuali apabila sangat terpaksa. Dalam analisis balok bertulangan rangkap akan dijumpai dua jenis kondisi yang umum. Yang pertama yaitu bahwa tulangan tekan luluh bersamaan dengan luluhnya tulangan tarik saat beton mencapai regangan maksimum 0,003. Sedangkan kondisi kedua yaitu dimana tulangan tekan masih belum luluh saat tulangan tarik telah luluh bersama dengan tercapainya regangan 0,003 oleh beton.

II-16

Jika regangan tekan baja tekan (ε’s) sama atau lebih besar dari regangan luluhnya (fy), maka sebagai batas maksimum tegangan tekan baja tekan diambil sama dengan tegangan luluhnya (fy). Sedangkan apabila regangan tekan baja yang terjadi kurang dari regangan luluhnya, maka tegangan tekan baja adalah f’s = f’s.Es, dimana Es adalah modulus elastisitas baja. Tercapainya masing-masing keadaan (kondisi) tersebut tergantung dari posisi garis netral penampang.

Gambar 2. 9 Gambar Analisis Balok Bertulangan Rangkap (Sumber: Istimawan Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang) Langkah – langkah menganalisis balok bertulang rangkap ditunjukkan pada flow chart berikut ini :

II-17

Gambar 2. 10 Flow Chart Analisis Balok

II-18

2.5. Jenis dan Klasifikasi Kerusakan Beton Pasca Bakar Dari pengamatan yang dilakukan terhadap berbagai kasus kerusakan gedung pasca bakar, dapat dikelompokkan menjadi : 1.

Rusak Ringan

Kerusakan ini berupa pengelupasan pada plesteran luar beton dan terjadinya perubahan warna permukaan menjadi hitam akibat asap yang mungkin disertai dengan retak-retak pada plesteran. 2.

Rusak Sedang

Kerusakan ini berupa munculnya retak-retak ringan (kedalaman kurang dari 1 mm) pada bagian luar beton yang berupa garis-garis yang sempit dan tidak terlalu panjang dengan pola menyebar. Akibat kenaikan suhu, agregat akan memuai, setelah suhu kembali seperti semula ukuran agregat akan kembali seperti semula. Sedangkan mortar memuai hanya sampai sekitar suhu 200 ºC, setelah itu menyusut yang berlanjut sampai dengan suhu normal. Adanya perbedaan sifat pemuaian ini dapat menimbulkan tegangan lokal pada bidang batas antara kedua bahan ini yang jika melebihi tegangan lekat akan terjadi retak/pecah bahkan pengelupasan. Retak ini diakibatkan oleh proses penyusutan beton pada saat terjadi kebakaran. 3.

Rusak Berat

Retak yang terjadi sudah memiliki ukuran lebih dalam dan lebar, terjadi secara tunggal atau kelompok. Jika terjadi pada balok kadang-kadang disertai dengan lendutan yang dapat dilihat dengan mata.

II-19

4.

Rusak Total

Kerusakan yang terjadi sudah sedemikian rupa sehingga beton pecah/terkelupas sehingga tampak tulangan bajanya, atau bahkan sampai tulangan putus/tertekuk, beton inti hancur. 2.6. Analisis Struktur Beton Bertulang menggunakan SAP 2000 v14 Langkah-langkah analisis struktur beton bertulang menggunakan SAP 2000 v14 adalah: a.

Mendefinisikan mutu beton dan tulangan. Karena satuan MPa setara dengan Nmm, maka terlebih dahulu satuannya diganti menjadi Nmm, kemudian menginput data ke Define – Material – CONC - Modify/Show Material.

Beton

II-20

TulanganBalok b.

Mendefinisikan penampang : Define – Section Properties – Frame Sections.

II-21

c.

Memodelkan penampang : Define - Frame Sections - Add Rectangular.

d.

Memasang beban pada model : Assign - Frame Loads - Distributed Beban yang dimasukkan dalam bentuk beban terfaktor. Sedangkan berat sendiri penampang diperhitungkan. 

Perhitungan berat sendiri akan secara otomatis (default) dilakukan oleh SAP 2000 dengan memastikan parameter Self Weight Multiplier = 1



Beban dinding diambil 780 kg/m3 (Menggunakan bata ringan pada seluruh balok induk dan balok anak. Dengan tebal 15 cm diperoleh beban = 0.468 t/m’.)



Beban mati plat atap diambil 100 kg/m dan plat lantai 100 kg/m



Beban hidup untuk lantai gedung toko, toserba menurut PBI 1981 sebesar 250 kg/ m



Beban gempa diambil zona II (SNI - 1726 - 2002)

II-22

e.

Selanjutnya mendefenisikan jenis beban : Define - Load Case - Define Load

f.

Mengatur kombinasi pembebanan : Define – Load Combinations.

g.

Beban-beban tersebut dimasukkan ke dalam frame atau titik yang telah ditentukan dengan terlebih dahulu menyeleksi area, frame atau yang akan diberi beban : Assign – Frame Loads

h.

Melakukan analisis model (running) : Analize – Run Analysis – Run Now. Pastikan tidak ada pesan warning yang tampil.

II-23

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Pengamatan Visual Pemeriksaan visual merupakan langkah awal dari seluruh rangkaian kegiatan penyelidikan yang dilakukan di lapangan yang bertujuan untuk memperkirakan dan mengelompokkan jenis dan tingkat kerusakan berdasarkan kondisi visual. Pengaruh api pada komponen struktur bangunan dilakukan dengan mengamati perubahan warna pada setiap permukaan komponen yang diuji dan melakukan uji penetrasi api dengan menggunakan bahan Phenolphtalin. Pengaruh penetrasi kedalam penampang beton digunakan sebagai identifikasi pengaruh api terhadap mutu beton yang selanjutnya digunakan untuk perkiraan kondisi kekuatan beton setelah terbakar. Pengamatan visual terdiri dari pengamatan :  Pengelupasan (spalling) dan retakan pada balok  Terjadi lendutan atau defleksi pada balok  Perubahan warna pada permukaan beton.  Pengamatan temperatur pada selimut beton dan pelapukan yang terjadi pada elemen balok. Perubahan warna pada permukaan beton mengindikasikan tingginya temperatur yang terjadi pada saat terbakar sedangkan kerusakan fisik retakan dan pengelupasan sangat mempengaruhi penurunan kekuatan pada komponen struktur tersebut.

III-1

3.2. Pengujian Karbonasi Tingkat karbonasi pada beton dapat memberikan indikasi seberapa dalam beton tersebut telah mengalami karbonasi. Adapun langkah-langkah dalam pengujian karbonasi adalah sebagai berikut. Peralatan dan Bahan Bahan :  Phenol Phnaftalein ( PP cair )  Sampel beton Alat :  Alat penyemprot  Palu  Betel Langkah kerja  Pecah / kupas permukaan sampel beton yang akan diuji karbonasi .  Tuangkan cairan Phenol Phnaftalein ke dalam alat penyemprot.  Semprot cairan

Phenol Phnaftalein ke permukaan beton yang

telah dipecah/dikupas.  Lihat perubahan warna yang terjadi pada permukaan beton yang telah dikupas tadi.  Apabila

terjadi

perubahan

warna

permukaan

beton

berubah

menjadi warna ungu maka kondisi beton masih baik dan tidak mengalami karbonasi.  Dan apabila tidak terjadi perubahan warna pada permukaan beton maka

III-2

berarti beton tersebut telah mengalami karbonasi. 3.3. Pengujian Alat Palu Beton Tipe N Acuan yang digunakan adalah SNI 03-4430-1997. Metode pengujian Kuat Tekan Elemen Struktur Beton dengan menggunakan alat uji palu beton Type N dan NR. Pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dalam melaksanakan uji kekerasan permukaan beton di lapangan. Adapun tujuan dari pengujian ini adalah untuk “memperkirakan” nilai kuat tekan beton pada suatu elemen struktur untuk keperluan pengendalian mutu beton di lapangan bagi perencana dan atau pengawas pelaksana pekerjaan. 3.4. Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan Acuan yang digunakan adalah SNI 07-2529-1991, Metode Pengujian Kuat Tarik Baja Beton. Metode ini dimaksudkan sebagai pegangan dan acuan untuk melakukan pengujian kuat tarik baja beton. Adapun tujuan dari metode ini adalah untuk mendapatkan nilai kuat tarik baja beton dan parameter lainnya. Pengujian ini selanjutnya dapat digunakan dalam pengendalian mutu baja. 3.5. Analisis Kekuatan Struktur Beton Pasca Kebakaran 3.5.1. Analisis Struktur Makassar Mall yang berlokasi di jalan Cokroaminoto Makassar adalah bangunan yang direncanakan sebagai pasar pusat grosir dan strukturnya didesain dengan sistem konstruksi beton bertulang biasa. Struktur terdiri atas 4 lantai yang direncanakan untuk menahan beban mati (DL), beban hidup (LL), dan beban gempa(E). Analisa struktur dihitung dengan menggunakan software analisa struktur yang umum dipakai yaitu SAP 2000 versi

III-3

14.1.0. Secara garis besar, Pasar Butung terdiri atas 4 lantai, memiliki ukuran panjang sekitar 126.5 meter, lebar 90.5 meter dan tinggi total bangunan 18.65 meter. Struktur terdiri dari balok dan kolom yang membentuk rangka portal (Portal Frame) sedang pelat secara umum didesain sebagai two way slab. Hubungan balok dan kolom didesain sebagai “balok lemah kolom kuat” dimana

. < 1.

Tahap awal analisa adalah mempelajari sistem struktur yang dipakai dengan mengikuti persyaratan-persyaratan yang ditentukan/ditetapkan oleh Arsitek dan menentukan pembebanan tergantung dari fungsi ruangan-ruangannya. Untuk perhitungan pembesian balok dan kolom dilakukan dengan software SAP 2000 versi 14.1.0 dimana untuk faktor reduksi kekuatan (Re = 3.5) diambil sesuai dengan ACI-318-2005 dan SNI 03-2846-2002. Perencanaan bangunan ini dianalisa dengan 3 dimensi dan didesain sebagai Struktur Rangka Pemikul Momen Biasa (Ordinary Resisting Moment Frame). 3.5.2. Pemodelan Struktur Struktur Makassar Mall dimodelkan berdasarkan gambar As Built Drawing yang digunakan pada saat pembangunan. Gambar tersebut diperoleh dari pengelola Makassar Mall. Gambar 3D bangunan dapat dilihat pada gambar berikut ini:

III-4

U

U

Gambar 3. 1 Gambar Struktur 3D Gedung Makassar Mall

III-5

3.5.3. Pembebanan Struktur Pembebanan struktur Makassar Mall dihitung berdasarkan ketentuan pada SNI-1727-1989 untuk perhitungan beban gravitasi. Untuk lebih jelasnya uraian untuk tiap jenis beban diuraikan sebagai berikut : 1. Pembebanan akibat gravitasi Beban gravitasi terdiri atas 2 jenis yaitu beban mati (D) dan beban hidup (L). Beban mati adalah beban dari semua bagian struktur yang bersifat permanen, sedangkan beban hidup adalah beban akibat penghuni/penggunaan bangunan dan barang-barang yang tidak permanen. a. Beban hidup -

Lantai

: 250 kg/m2

-

Atap

: 100 kg/m2

b. Beban mati -

Finishing keramik

: 24 kg/m2

-

M&E

: 25 kg/m2

-

Plafond

: 18 kg/m2

-

Plester

: 53 kg/m2

III-6

3.5.4. Metodologi Pengambilan Data Lapangan

Mulai

Kunjungan lapangan dan pengamatan visual di Makassar Mall

Pengumpulan Data Sekunder Makassar Mall :  Kronologis dan durasi kebakaran  Pengukuran dimensi elemen struktur Makassar Mall  Mutu bahan saat pelaksanaan pembangunan Makassar Mall  Denah balok Makassar Mall

Kegiatan Survei Investigasi Makassar Mall : 1. Pengujian Lapangan :  Non Destructive Test (Schmidt Hammer Test).  Destructive Test (Tes Karbonasi dengan menggunakan Phenol Phnaftalein, sampel tulangan baja Makassar Mall) 2. Pengujian Laboratorium :  Uji tarik baja pada sampel tulangan baja Makassar Mall

Analisa data lapangan

A

III-7

A

Simulasi pembebanan dan deformasi pada struktur gedung Makassar Mall dengan menggunakan SAP 2000

Kapasitas balok OK?

Rancangan perkuatan balok

Tidak

Rekomendasi teknik perbaikan dan material yang digunakan untuk perbaikan Makassar Mall pasca kebakaran Ya

Selesai

Diagram Alir Penelitian

III-8

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN 4.1. Hasil Penelitian 4.1.1. Gambaran Visual Kerusakan Struktur Hasil evaluasi struktur tiap lantai secara visual telah diplot dalam bentuk gambar seperti pada gambar berikut ini.

IV-1

IV-2

Gambar 4. 1 Hasil evaluasi struktur tiap lantai secara visual

Gambar 4. 2 Kondisi visual Struktur Balok di Lokasi Gedung Makassar Mall pasca bakar

IV-3

Hasil evaluasi visual memperlihatkan bahwa seluruh elemen struktur balok pada setiap lantai telah terdapat retak rambut. Beberapa balok mengalami retak yang cukup lebar. Plesteran yang menutupi balok telah pecah-pecah dan terlepas. Hasil evaluasi visual lebih diutamakan untuk keperluan studi kelayakan kerusakan untuk menjadi bahan dalam perbaikan struktur (retrofit) ataupun rekomendasi pembongkaran (sebagian atau total) 4.1.2. Evaluasi Bahan-Bahan yang terbakar Berdasarkan keterangan saksi mata dan evaluasi visual terhadap bendabenda yang meleleh akibat panas kebakaran maka dapat diperhitungkan panas tertinggi yang terjadi. Tabel berikut merupakan tabel tempat ditemukan bahanbahan seperti botol, keramik dan kaca meleleh.

Gambar 4.2. Kaca Meleleh (793ºC) No. Bahan

Gambar 4.3. Tembaga Meleleh (660.4ºC) Lokasi meleleh Suhu ( Panel ) ( 0C )

1

Kaca ( soda-lime glass)

setiap lantai

793

2

Tembaga

setiap lantai

660

Dengan melihat dan menganalisa bahan-bahan yang terbakar dapat diketahui seberapa besar temperatur yang terjadi sesuai dengan hasil pengamatan dilapangan yang diperlihatkan pada Lampiran Maka diperhitungkan suhu tertinggi

IV-4

akibat kebakaran adalah sekitar 1400˚C. Panas dan durasi kebakaran mempengaruhi material beton dan baja sehingga akan menyebabkan degradasi kekuatan baja dan beton yang akan menyebabkan menurunnya kekuatan struktur gedung secara keseluruhan. Kondisi Permukaan Beton Perkiraan Temperatur 1. Abu-abu (normal) < 300˚C 2. Pink (merah muda) 300˚C s/d 600˚C 3. White Grey (putih keabu-abuan) 600˚C s/d 900˚C 4. Buff (putih keriput) 900˚C s/d 1000C˚ Sumber: Hasil penelitian di Laboratorium Pusat Litbang Permukiman – Bandung Tabel 2. 2 Perkiraan suhu bakar berdasarkan kondisi fisik/permukaan beton 4.1.3. Kuat Tekan Sisa Beton (Schmidt Hammer Test) Hasil evaluasi schmidt hammer dapat dilihat pada lampiran 1. Dari hasil evaluasi Schmidt Hammer test diperoleh kuat tekan beton ( f’c) rata-rata : - Lantai 1 Kuat tekan beton ( f’c) jalur terbaik = 39 N/mm2 Kuat tekan beton ( f’c) jalur terburuk = 25 N/mm2 - Lantai 2 Kuat tekan beton ( f’c) jalur terbaik = 40 N/mm2 Kuat tekan beton ( f’c) jalur terburuk = 20 N/mm2 - Lantai 3 Kuat tekan beton ( f’c) jalur terbaik = 36 N/mm2 Kuat tekan beton ( f’c) jalur terburuk = 12 N/mm2 Evaluasi

Schmidt Hammer test memperlihatkan bahwa telah terjadi

degradasi kekuatan beton dan suhu panas kebakaran yang tidak merata pada semua tempat menyebabkan ketidakseragaman kekuatan sisa beton pasca kebakaran.

IV-5

4.1.4. Kuat Tarik Sisa Baja Tulangan Sampel

baja

tulangan

diambil

dari

tulangan

balok-kolom

yang

diperhitungkan dapat memperlihatkan dan mewakili kondisi baja tulangan pasca kebakaran. Batang tulangan untuk benda uji diambil dari balok-kolom J0 dimana balok ini mengalami kerusakan berat. Hasil pengujian diperlihatkan pada grafik berikut ini

Tegangan Tarik (?) (N/mm2)

3 634.2 .560

3 631.1 .4 04

3 610.0 .3 68

600

3 589.0 2 . 31

3 567.9 1 94

3 546.9 0 .57

2 539.5 9 .94

2 525.9 8 .20

500

2 504.8 7 . 84

2 483.8 6 47

2 462.8 .5 10

2 4 41.7 .4 73

2 420.7 .3 36

400

2 399.6 .2 99

2 3 183.9 2 .22 3 0 78.6 .63

1 357.6 9 .26

1 336.5 .8 89

1 73 15.5 .52

300

1 294.5 .615

1 273.4 5 .79

1 2 452.4 .42

1 2 31.4 .3 05

1 210.3 .268

200

1 1 189.3 .31

1 168.2 .0 95

9 147.2 .58

8 126.2 .21

100

7 105.1 .84

6 584.1 .47 80.9 .92

4 63.1 .10

3 42.0 .74

2 21.0 .37

5

10

15

20

25 Regangan (?) (%)

Gambar 4. 3 Grafik Hasil Uji Tarik Baja Dari hasil pengujian baja tulangan dapat disimpulkan bahwa baja tulangan yang ada didalam balok-kolom secara acak diperhitungkan ada yang telah belum meleleh dan ada yang telah meleleh. Tulangan yang telah meleleh akan putus

IV-6

dengan beban desain yang ada sekarang sehingga menyebabkan kegagalan struktur menjadi lebih buruk atau menyebabkan keruntuhan. Kekuatan dan stabilitas tulangan baja dipengaruhi oleh temperatur tinggi. Meskipun pada kondisi pendinginan kembali tegangan lelehnya (yield stress) hampir pulih kembali , tetapi pada temperatur 550° C tegangan leleh baja telah menurun sampai 50 % . Kondisi ini tentunya sangat berpengaruh pada struktur bangunan saat terjadi kebakaran . Selain itu, akibat

pemanasan yang tinggi

tulangan baja juga akan mengalami tekuk (buckling) akibat tegangan tekan (compressive stress) pada temperatur tinggi. 4.2. Pembahasan Penelitian Setelah mengetahui semua hasil penelitian maka perhitungan momen sisa dari struktur dapat dihitung. Momen sisa dihitung dengan menggunakan hasil rata-rata uji kuat tarik tulangan baja (fy) sebesar = 360 N/mm2. Sedangkan nilai kuat tekan beton (f’c) yang digunakan adalah bervariasi yaitu 22,065 mpa, 17,652 mpa, 15,445 mpa, 13,239 mpa, 8,826 mpa dan 4,413 mpa. Untuk mendapatkan grafik keruntuhan pasca kebakaran, maka dimasukkan pulai nilai pembebanan yang bervariasi pula. Nilai- nilai tersebut kemudian digunakan untuk mendapatkan nilai momen sisa pasca kebakaran. Perhitungan Momen Sisa Pasca Kebakaran dengan menggunakan SAP 2000 v14. Data: fy

= 360 Mpa (hasil Uji Kuat Tarik baja Tulangan)

b

= 400 mm

h

= 650 mm

IV-7

d’

= 40 mm

As

= 1985 mm2 (7 D 19)

As’

= 851 mm2 ( 3 D 19 )

Gempa = Zona II, kondisi tanah lunak a.

Perhitungan Momen Sisa dengan SAP 2000 v14 Tahap awal analisa adalah mempelajari sistem struktur yang dapat dipakai

dengan mengikuti persyaratan-persyaratan yang ditentukan/ditetapkan dan penentuan pembebanan berdasarkan fungsi ruangan – ruangannya. Analisa pembesian balok dilakukan dengan software SAP 2000 v14 di mana faktor reduksi kekuatan (Re = 3.5) diambil sesuai dengan ACI-318-99 dan diadopsi oleh SNI 03-2846-2002. Struktur bangunan dianalisa secara 3 dimensi dengan menggunakan metode komputasi (Software SAP 2000) dan didesain sebagai Struktur Rangka Pemikul Momen Biasa (Ordinary Resisting Moment Frame), sehingga kita dapat menaksir sejauh mana kemampuan struktur elemen balok pasca kebakaran dalam memikul beban. Untuk analisa elemen balok sesuai dengan SNI-1726-2002 pasal 4.4, maupun Standar Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2846-2002 pasal 11.2 mengenai kuat perlu dan 11.3 mengenai kuat rencana, maka direncanakan dengan memperhitungkan pengaruh gempa rencana dua arah dan didapatkan kombinasi pembebanan sebagai berikut :  1.4 DL  1.2 DL + 1.6 LL  1.2 DL + 1.0 LL ± 1.0 E

IV-8

Dimana:

DL = Beban mati LL = Beban hidup E = Beban Gempa

Setelah melakukan pemeriksaan lapangan maka data – data yang diperoleh tersebut kemudian akan dijadikan sebagai dasar dalam analisa struktur. Penampang Balok (Lapangan)

Penampang Balok (Tumpuan)

3 D 19

7 D 19

As' = 851 mm2

As = 1985 mm2

D 10 - 250 mm

650 mm

650 mm

D 10 - 250 mm

3 D 19

3 D 19

As = 851 mm2

As' = 851 mm2 400 mm

40 mm

400 mm

40 mm

Gambar 4. 4 Balok yang akan Dianalisa

IV-9

4.2.1. Pemodelan Analisa Numerik pada Balok Gedung Makassar Mall Pasca Kebakaran dengan berbagai variasi kuat tekan beton dan pembebanan. 1.1 Sketsa balok (XY Plane) Gedung Makassar Mall Pasca kebakaran dengan kuat tekan beton, f’c = 19.7 dan pembebanan maks sebesar 1.9 ton/m

LT.3

LT.2

LT.1

IV-10

1.2 Sketsa balok (XY Plane) Gedung Makassar Mall Pasca kebakaran dengan kuat tekan beton, f’c = 15 dan pembebanan maks sebesar 1.7 ton/m

LT.3

LT.2

LT.1

IV-11

1.3 Sketsa balok (XY Plane) Gedung Makassar Mall Pasca kebakaran dengan kuat tekan beton, f’c = 12.6 dan pembebanan maks sebesar 1.53 ton/m

LT.3

LT.2

LT.1

IV-12


LT.3

LT.2

LT.1

IV-13


LT.3

LT.2

LT.1

IV-14

4.2.2. Perhitungan secara Manual 1)

Data : b

=

400 mm

h

=

650 mm

d

=

593 mm

As'

=

851 mm2

As

=

1985 mm2

f'c = mpa 19.7 fy = 360 mpa d' = 40 mm B = 0.65 bj beton = 2.4 tulangan = 10 beban hidup toserba = beban hidup parkiran = beban mati pelat = berat bata ringan =

t/m3 φ 0.3 0.4 0.1 0.8

19

mm t/m2 t/m2 t/m2 t/m3

Perhitungan : p

=

As b.d

=

1985 237000

=

0.0083755

p'

=

As' b.d

=

851 237000

=

0.0035907

p min

=

1.4 fy

=

1.4 360

=

0.0038889

p

>

pmin

0.0083755

>

0.003888889

(P - P')

>

0.0047848

<

…….. OK!!!

0.85.B1.fc.d' fy.d

0.005102789

…….. Cari Fs

Tulangan Tekan Meleleh pb

=

B1.

600 600 - fy

.

fs' 0.85 fc fy .

=

fy

600 600+fy

.

=

0.65

0.0465139

.

=

0.018896267

p

<

75%.pb

+

p'.fs' fy

0.0083755

<

0.014172201

+

0.0035907

0.0083755

<

0.017762918

0.625

…….. OK!!!

IV-15

a

1985

=

6698

As'.fs'

851

360

6698

306360

.

(d-a/2)

+

562

+

306360

553

=

229441180.5

+

=

398705080.5

Nmm

=

39.87050805

ton.m

=

60.94953718

=

As.fy-As'.fs'

=

Mn Mu

360

714600

=

Mn

0.85.fc.b

As.fy

=

408240

= =

As'.fs'

(d - d')

169263900

Mu/0.8 318964064.4

=

31.9

7m

Mmaks

q

Beban Luar yang bekerja

=

qL2 12

=

12 Mmaks L2

=

44113648.42

N/mm2

=

4.411364842

ton/m

=

1.7713648

ton/m

IV-16

02)

Data : b = 400 mm h = 650 mm d = 593 mm As' = 851 mm2 As = 1985 mm2 f'c = mpa 15.76 fy = 360 mpa d' = 40 mm B = 0.65 bj beton = 2.4 tulangan = 10 beban hidup toserba = beban hidup parkiran = beban mati pelat = berat bata ringan =

t/m3 φ 0.3 0.4 0.1 0.8

19


Perhitungan : p

=

As b.d

=

1985 237000

=

0.0083755

p'

=

As' b.d

=

851 237000

=

0.0035907

p min

=

1.4 fy

=

1.4 360

=

0.0038889

p

>

pmin

0.0083755

>

0.003888889

(P - P')

>

0.0047848

>

…….. OK!!!

0.85.B1.fc.d' fy.d

…….. OK!!!

0.004082232


=

B1.

600 600 - fy

.

fs' 0.85 fc fy .

=

fy

600 600+fy

.

=

0.65

0.0372111

.

=

0.015117014

p

<

75%.pb

+

p'.fs' fy

0.0083755

<

0.01133776

+

0.0035907

0.0083755

<

0.014928478

0.625

…….. OK!!!

IV-17

a

As.fy

=

1985

=

76.18692147

=

As.fy-As'.fs'

Mn Mu

360

306360

5358.4

=

=

As'.fs'

360 851 5358.4

714600

=

Mn

0.85.fc.b

.

(d-a/2)

+

408240 554.4 +

306360

553

=

226330925.6

=

395594825.6

Nmm

=

39.55948256

ton.m

= =

+

As'.fs'

(d - d')

169263900

Mu/0.8 316475860.5

=

31.6

7m

Mmaks

q

=

qL2 12

=

12 Mmaks L2

=

42504292.36

N/mm2

=

4.250429236

ton/m

Beban Luar yang bekerja =

1.6104292

ton/m

IV-18

3)

Data : b = 400 mm h = 650 mm d = 593 mm As' = 851 mm2 As = 1985 mm2 12.608 mpa f'c = fy = 360 mpa d' = 40 mm B = 0.65 bj beton = 2.4 tulangan = 10 beban hidup toserba = beban hidup parkiran = beban mati pelat = berat bata ringan =

t/m3 φ 19 mm 0.25 t/m2 0.4 t/m2 0.1 t/m2 0.78 t/m3

Perhitungan : p

=

As b.d

=

1985 237000

=

0.0083755

p'

=

As' b.d

=

851 237000

=

0.0035907

p min

=

1.4 fy

=

1.4 360

=

0.0038889

p

>

pmin

0.0083755

>

0.003888889

(P - P')

>

0.0047848

>

…….. OK!!!

0.85.B1.fc.d' fy.d

0.003265785

…….. OK!!!


=

B1.

600 600 - fy

.

fs' 0.85 fc fy .

=

fy

600 600+fy

.

=

0.65

0.0297689

.

=

0.012093611

p

<

75%.pb

+

p'.fs' fy

0.0083755

<

0.009070208

+

0.0035907

0.0083755

<

0.012660926

0.625

…….. OK!!!

IV-19

a

As.fy

=

1985

=

Mn Mu

= =

As'.fs'

360 851 4286.72

714600

=

Mn

0.85.fc.b

360

306360

4286.72

=

95.23365184

=

As.fy-As'.fs'

.

(d-a/2)

+

=

408240 544.9

+

306360

553

=

222443107

+

=

391707007

Nmm

=

39.1707007

ton.m

Mu/0.8 313365605.6

As'.fs'

(d - d')

169263900

=

31.3

7m

Mmaks

q

=

qL2 12

=

12 Mmaks L2

=

40242597.29

N/mm2

=

4.024259729

ton/m


=

1.384259729

ton/m

IV-20

04)

Data : b = 400 mm h = 650 mm d = 593 mm As' = 851 mm2 As = 1985 mm2 f'c = 10.0864 mpa fy = 360 mpa d' = 40 mm B = 0.65 bj beton = 2.4 tulangan = 10 beban hidup toserba = beban hidup parkiran = beban mati pelat = berat bata ringan =

t/m3 φ 0.3 0.4 0.1 0.8

19


Perhitungan : p

=

As b.d

=

1985 237000

=

0.0083755

p'

=

As' b.d

=

851 237000

=

0.0035907

p min

=

1.4 fy

=

1.4 360

=

0.0038889

p

>

pmin

0.0083755

>

0.003888889

(P - P')

>

0.0047848

>

…….. OK!!!

0.85.B1.fc.d' fy.d

…….. OK!!!

0.002612628


=

B1.

600 600 - fy

.

fs' 0.85 fc fy .

=

fy

600 600+fy

.

=

0.65

0.0238151

.

=

0.009674889

p

<

75%.pb

+

p'.fs' fy

0.0083755

<

0.007256167

+

0.0035907

0.0083755

<

0.010846884

0.625

…….. OK!!!

IV-21

a

1985

=

= =

360

306360 3429.376

=

119.0420648

=

As.fy-As'.fs'

.

(d-a/2)

+

533

+

306360

553

=

217583333.7

+

=

386847233.7

Nmm

=

38.68472337

ton.m

=

Mn Mu

As'.fs'

360 851 3429.376

714600

=

Mn

0.85.fc.b

As.fy

=

408240

Mu/0.8 309477787

As'.fs'

(d - d')

169263900

=

30.9

7m

Mmaks

q

=

qL2 12

=

12 Mmaks L2

=

37790478.45

N/mm2

=

3.779047845

ton/m


=

1.13904784 ton/m

IV-22

05)

Data : b = 400 mm h = 650 mm d = 593 mm As' = 851 mm2 As = 1985 mm2 f'c = 8.06912 mpa fy = 360 mpa d' = 40 mm B = 0.65 bj beton = 2.4 tulangan = 10 beban hidup toserba = beban hidup parkiran = beban mati pelat = berat bata ringan =

t/m3 φ 0.3 0.4 0.1 0.8

19


Perhitungan : p

=

As b.d

=

1985 237000

=

0.0083755

p'

=

As' b.d

=

851 237000

=

0.0035907

p min

=

1.4 fy

=

1.4 360

=

0.0038889

p

>

pmin

0.0083755

>

0.003888889

(P - P')

>

0.0047848

>

…….. OK!!!

0.85.B1.fc.d' fy.d

…….. OK!!!

0.002090103


=

B1.

600 600 - fy

.

fs' 0.85 fc fy .

=

fy

600 600+fy

.

=

0.65

0.0190521

.

=

0.007739911

p

<

75%.pb

+

p'.fs' fy

0.0083755

<

0.005804933

+

0.0035907

0.0083755

<

0.009395651

0.625

…….. OK!!!

IV-23

a

As.fy

=

1985

=

Mn Mu

= =

As'.fs'

360 851 2743.5008

714600

=

Mn

0.85.fc.b

360

306360 2743.5008

=

148.802581

=

As.fy-As'.fs'

.

(d-a/2)

+

=

408240 518.1

+

306360

553

=

211508617.2

+

=

380772517.2

Nmm

=

38.07725172

ton.m

Mu/0.8 304618013.7

As'.fs'

(d - d')

169263900

=

30.5

7m

Mmaks

q

=

qL2 12

=

12 Mmaks L2

=

34600329.89

N/mm2

=

3.460032989

ton/m


0.82

ton/m

IV-24

4.2.3. Hasil penelitian adalah sebagai berikut: 1.

Evaluasi visual struktur menunjukkan dapat diketahui tingkat panas yang terjadi pada gedung Makassar Mall berdasarkan titik leleh bahan-bahan yang ditemukan di lokasi kebakaran sebesar + 1400˚ C.

2.

Evaluasi visual juga menunjukkan bahwa kebakaran tersebut menyebabkan keretakan pada seluruh elemen-elemen struktur. Bukaan retak antara 0,5 mm – 10 mm, bahkan hancur.

3.

Schmidt hammer tes memperlihatakan nilai f’c ( rata-rata ) = 37,38 N/mm2 .

4.

Hasil uji kuat tarik baja adalah fy (rata-rata) = 360 N/mm2..

5.

Dari analisa elemen balok dengan menggunakan software SAP.2000, maka diperoleh hasil sebagai berikut: -

Beban maksimum yang dapat dipikul balok beton bertulang pasca bakar dengan mutu beton sebesar 19.7 mpa adalah 1.9 ton/m

-

Beban maksimum yang dapat dipikul balok beton bertulang pasca bakar dengan mutu beton sebesar 15 mpa adalah 1.7 ton/m

-


-


-


-

IV-25

6. Dari hasil penelitian (analisis komputasi dan manual), diperoleh grafik kekuatan balok Makassar Mall

Gambar 4. 5 Grafik Kekuatan Balok Makassar Mall Dari grafik di atas, dapat diketahui bahwa balok – balok di Makassar Mall berdasarkan SAP. 2000 yang memiliki kekuatan sebesar 19.7 mpa hanya mampu memikul beban maksimum sebesar 1.90 ton/m’. Sedangkan berdasarkan perhitungan manual, balok yang memiliki kekuatan 19.7 mpa hanya mampu memikul 1.77 ton/m’. Kuat Tekan (mpa) Sap 1.90 19.7 1.70 15.76 1.53 12.608 1.32 10.0864 0.93 8.06912 Persentase rata - rata

manual 1.77 1.61 1.38 1.14 0.82

Selisih 0.13 0.09 0.15 0.18 0.11

Persentase 6.77% 5.27% 9.53% 13.71% 11.83% 9.42%

Persentase rata – rata perbedaan antara analisis SAP.2000 dan manual adalah sebesar 9.42 %.

IV-26

Perbedaan hasil analisis yang diperoleh dikarenakan peneliti menjalankan analisis SAP.2000 pada keseluruhan struktur gedung, sedangkan pada analisis manual, peneliti melakukan perhitungan untuk salah satu bentang balok menerus sepanjang 7 m.

IV-27

BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan Dari hasil penelitian, dapat ditarik beberapa kesimpulan yaitu : 1.

Elemen struktur balok yang belum runtuh mengalami kerusakan kategori moderat-berat, khusus pada bagian kerusakan struktur.

2.

Persentase rata – rata perbedaan antara analisis SAP.2000 dan manual adalah sebesar 9.42 %. Perbedaan hasil analisis yang diperoleh dikarenakan peneliti menjalankan analisis SAP.2000 pada keseluruhan struktur gedung, sedangkan pada analisis manual, peneliti melakukan perhitungan untuk salah satu bentang balok menerus sepanjang 7 m.

5.2. Saran Saran-saran yang dapat diambil dari pengujian, pembahasan dan kesimpulan yakni : 1.

Perlunya diteliti lebih lanjut tinjauan struktur sebagai kesatuan monolit, apabila pada salah satu elemen dari sebuah panel tulangannya meleleh maka akan mengakibatkan elemen panel lainnya yang saling mengakukan akan terpengaruh secara kontinu ke panel selanjutnya.

2.

Perlu pula diperhatikan perilaku struktur yang telah mengalami kebakaran (struktur sakit), dalam hal ketahanannya memikul struktur tanpa segera adanya perbaikan.

V-1

Untuk rekomendasi perbaikan (retrofit) terhadap struktur, maka hasil pengujian melalui evaluasi visual secara struktur akan sangat membantu guna perbaikan struktur.

V-2

DAFTAR PUSTAKA Aswani A. I., 2000, “Tinjauan Kelayakan Balok Beton Bertulang Pascabakar Secara Analisis dan Eksperimen“ Tesis Program Pasca Sarjana Universitas Gadjah Mada Yogyakarta Castillo C., and Durrani A. J., 1990, “Effect of Transient High Temperature on High Strength Concrete”, ACI Material Journal, January-February, pp 47-53 Departemen Pekerjaan Umum, 1991, ”Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Bertulang Untuk Bangunan Gedung SK-SNI-T-1991-03”, Yayasan LPMB, Bandung Lie T. T., and Kodur V. K. R., 1996 “Fire Resistance of Steel Columns Filed with Bar-Reinforced Concrete”, Journal of Structural Engineering, January, pp. 30-36 Neville A. M., 1975, “Properties of Concrete”, The English Language Book Society & Pitman Publishing, London Poh C. K. W. and Bennets I. D., 1995 , “Analysis of Structural Members Under Elevated Temperatures Condition“, Journal of Structural Engineering, April 1995, pp. 664-675 Priyosulityo H., 1999, “Pengambilan Data Lapangan Dan Evaluasi Mutu Bahan Bangunan Pasca Kebakaran“, Studium General Analisis Struktur Gedung Pasca Kebakaran, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta Sanjayan G. & Stocks L. J., 1993, “Spalling of High-Strength Silica Fume Concrete in Fire”, ACI Material Journal, March-April, pp. 170-173

Suhendro B., 1999, “ Dasar-Dasar Metode Penaksiran Kekuatan Sisa Struktur Beton Bertulang Pasca Kebakaran”, Studium General Analisis Struktur Gedung Pasca Kebakaran, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Teguh M., 1997, “Efek Panas Api Terhadap Kekuatan Balok Beton Bertulang Tertumpu Sederhana “, Seminar Regional Kiprah Teknik Sipil dan Teknik Arsitektur Dalam Menyongsong Era Penjagatan, Yogyakarta Triyono A., 1998,” Analisis Degradasi Dan Perbaikan Struktur Beton Pasca Kebakaran”, Studium General Analisis Struktur Gedung Pasca Kebakaran, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta

Lampiran

Lampiran

Lampiran

Lampiran

Lampiran

HASIL PENGUJIAN HAMMER TEST Proyek Pekerjaan Sudut ∂ Posisi

: : : :

Perbaikan Struktur Makassar Mall Pasca Kebakaran Penyelidikan kekuatan Struktur Beton 0⁰ Balok Lantai 1 (Q6R7)

No

Nilai Pantul R rata‐ rata

Pembacaan Grafik (f'ck)

1

41,33333333

45,67

2

41,33333333

45,67

3

46,66666667

54,67

Rata‐rata Pembacaan

Faktor Koreksi Alat

Faktor Konversi f'ck ke f'c

f'c (Silinder)

48,67

0,85

0,83

34,336685

MaKassar, 2011 Dibuat Oleh

(Abdul Rahman) HASIL PENGUJIAN HAMMER TEST Proyek Pekerjaan Sudut ∂ Posisi

: : : :

Perbaikan Struktur Makassar Mall Pasca Kebakaran Penyelidikan kekuatan Struktur Beton 0⁰ Balok Lantai 1 (Q7R7)

No



1

47,33333333

56

2

46,66666667

54,67

3

41,66666667

46,33


Faktor Koreksi Alat


f'c (Silinder)

52,33333333

0,85

0,83

36,92116667


(Abdul Rahman)

Lampiran HASIL PENGUJIAN HAMMER TEST Proyek Pekerjaan Sudut ∂ Posisi

: : : :

Perbaikan Struktur Makassar Mall Pasca Kebakaran Penyelidikan kekuatan Struktur Beton 0⁰ Balok Lantai 2 (K9L9)

No



1

41,66666667

46,33

2

31,33333333

27

3

39

41


Faktor Koreksi Alat


f'c (Silinder)

38,11

0,85

0,83

26,886605



: : : :

Perbaikan Struktur Makassar Mall Pasca Kebakaran Penyelidikan kekuatan Struktur Beton 0⁰ Balok Lantai 2 (L8L9)

No



1

38,33333333

39,33

2

35,66666667

34,33

3

35,66666667

34,33


Faktor Koreksi Alat


f'c (Silinder)

35,99666667

0,85

0,83

25,39564833


(Abdul Rahman)

Lampiran HASIL PENGUJIAN HAMMER TEST Proyek Pekerjaan Sudut ∂ Posisi

: : : :

Perbaikan Struktur Makassar Mall Pasca Kebakaran Penyelidikan kekuatan Struktur Beton 0⁰ Balok Lantai 3 (K7K8)

No



1

43

49

2

32,66666667

29

3

31,33333333

27


Faktor Koreksi Alat


f'c (Silinder)

35

0,85

0,83

24,6925



: : : :

Perbaikan Struktur Makassar Mall Pasca Kebakaran Penyelidikan kekuatan Struktur Beton 0⁰ Balok Lantai 3 (K7L7)

No



1

36

34,67

2

32,66666667

29

3

38,33333333

40,33


Faktor Koreksi Alat


f'c (Silinder)

34,66666667

0,85

0,83

24,45733333


(Abdul Rahman)

OBSERVASI POLA RETAK DAN PENGUJIAN

KARBONASI GEDUNG MAKASSAR MALL PASCA KEBAKARAN

Lampiran

PENGUJIAN ALAT PALU BETON GEDUNG MAKASSAR MALL PASCA KEBAKARAN

TUGAS AKHIR ANALISIS KEKUATAN BALOK PADA GEDUNG MAKASSAR MALL PASCA KEBAKARAN

Recommend Documents