TUGAS AKHIR RC09-1380
“MODIFIKASI PERENCANAAN MENGGUNAKAN METODE PRACETAK (PRECAST) DENGAN SRPMM PADA GEDUNG BP2IP MENURUT SNI 03-1726-2010”
Hari Ramadhan 310 710 052 DOSEN KONSULTASI : Ir. Iman Wimbadi, MS. Ir. Kurdian Suprapto, MS Tavio, ST, MT, PhD
Latar Belakang • Penggunaan beton pracetak dianggap lebih menguntungkan dibandingkan beton dengan sistem pengecoran di tempat (cast in site). • Keuntungan-keuntungan tersebut antara lain, tidak memerlukan bekisting dan penopang bekisting yang terlalu banyak, dapat menghasilkan komponen bangunan dengan akurasi dimensi yang lebih baik, mengurangi kesalahan / ketidaksesuaian mutu beton karena proses pembuatan beton pracetak dilakukan di pabrik, serta mempermudah proses pelaksanaan di lapangan sehingga dapat mereduksi jumlah pekerja lapangan.
Permasalahan • Bagaimana mendesain dimensi elemen-elemen pracetak yang kuat menahan beban-beban yang ada serta gaya-gaya yang timbul akibat proses pelaksanaan selama fabrikasi hingga terpasang menjadi satu kesatuan struktur bangunan? • Bagaimana merancang struktur bangunan yang monolit dan mampu menahan beban lateral dan gravitasi? • Bagaimana merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur, yaitu kekuatan (strength), kekakuan (stiffness) dan stabilitas (stability)? • Bagaimana menuangkan hasil perhitungan dan perancangan ke dalam gambar teknik?
Tujuan • Merancang dimensi dari beton pracetak sehingga mampu mendapatkan dimensi yang efisien • Merancang struktur bangunan yang monolit dan mampu menahan beban lateral dan gravitasi • Merancang detailing sambungan pada komponen pracetak. • Menuangkan hasil perhitungan dan perancangan ke dalam gambar teknik.
Batasan Masalah • Tugas akhir ini tidak membandingkan kecepatan waktu pelaksanaan proyek konstruksi gedung menggunakan metode pracetak (precast) dengan metode cor di tempat (cast in site). • Tidak menghitung analisa biaya dan metode pelaksanaan • Perencanaan struktur hanya dilakukan untuk struktur gedung. • Dalam perencanaan struktur asrama rungkut ini direncanakan penggunaan teknologi pracetak pada : balok, pelat dan tangga sedangkan untuk kolom menggunakan sistem cor ditempat (cast in site).
Manfaat Dengan penulisan Tugas Akhir ini diharapkan dapat memberikan wawasan khususnya kepada penulis tentang metode pracetak (precast) balok, pelat dan lantai. Sehingga kedepannya dapat menjadi salah satu pilihan dalam melakukan perencanaan bangunan.
Tinjauan Pustaka • Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 3.16 beton pracetak adalah suatu elemen atau komponen beton dengan atau tanpa tulangan yang dicetak terlebih dahulu sebelum dirakit menjadi bangunan. • Beberapa prinsip beton pracetak tersebut dipercaya dapat memberikan manfaat lebih dibandingkan beton monolit antara lain terkait dengan waktu, biaya, peningkatan jaminan kualitas, kesehatan, keselamatan, lingkungan , koordinasi, inovasi, reusability, serta relocability (Gibb,1999).
START
PENGUMPULAN DATA
DAN
STUDI LITERATUR
PEMELIHAN KRITERIA DESAIN
PRELIMINARY DESAIN
Metodologi
ANALISA STRUKTUR SEKUNDER
PERHITUNGAN ANALISA
STRUKTUR SEKUNDER
TIDAK
PEMBEBANAN
ANALISA PEMBEBANAN
ANALISA STRUKTUR UTAMA
OK
GAMBAR RENCANA
FINISH
Data Awal Gedung Data Umum Gedung : Nama Gedung : BP2IP Lokasi : Surabaya Fungsi : Asrama Pendidikan Pelayaran Zone Gempa : 3 (tiga) Jumlah Lantai : 4 (empat) lantai Ketinggian tiap lantai : 5 m Tinggi Bangunan : + 20 m Struktur Utama : Struktur Beton Bertulang Data Bahan : Mutu beton (fc’) : 35 Mpa Mutu baja (fy) : 400 Mpa Data Tanah : Seperti Terlampir.
Gambar Setelah Modifikasi 5
6 600
7 600
8 600
9 600
10 600
350
Lt.Atap +42.00
350
Lt.11 +35.00
350
Lt.10 +31.50
350
Lt.9 +28.00
350
Lt.8 +24.50
350
Lt.7 +21.00
Lt.6 +17.50 350
600
Lt.5 +14.00 350
4 600
Lt.4 +10.50 350
3 600
Lt.3 +7.00 350
2 600
Lt.2 +3.50 350
1
Lt.1 +0.00
TAMPAK DEPAN Skala 1: 100
Gambar Setelah Modifikasi
600.00
D
600.00
C
600.00
B
A 600.00 1
600.00 2
600.00 3
600.00 4
600.00 5
600.00 6
Denah Lantai 1-11 skala 1: 100
600.00 7
600.00 8
600.00 9
10
Gambar Setelah Modifikasi Overtopping
70 80 C
700 Pelat Pracetak
B
4D16 344.00 400.00
500.00
4D16 4D16-150
A
A
800.00
DETAIL SAMBUNGAN BALOK - KOLOM EKSTERIOR Skala 1 : 30 80 cm 16D25
Ø16-100 80 cm
A
KOLOM
Potongan A-A Skala 1 : 30
Gambar Setelah Modifikasi Overtopping C
B
Pelat Pracetak
400.00 344.00 500.00
4D16 4D16-150
A
A
800.00
DETAIL SAMBUNGAN BALOK - KOLOM EKSTERIOR Skala 1 : 30 80 cm 16D25
Ø16-100 80 cm
A
KOLOM
Potongan A-A Skala 1 : 30
Gambar Setelah Modifikasi C
A
B
B
A
4D22
4D22
4D22
368
325
368
4D22
4D22
B Ø12-150 1/4 Ln=150cm
4D22
A Ø12-150 1/4 Ln=150cm
Ø12-300 1/2Ln=300cm
DETAIL BALOK INDUK (SETELAH TOPPING DICOR)
Skala 1: 30
Overtopping
7 cm 8 cm
Pelat Pracetak
Ø12-150
55 cm 4D22
50 cm
Potongan A-A skala 1: 30
325
Pemodelan Struktur 1. Gedung Asrama BP2IP Gunung Anyar Rungkut Surabaya ini akan direncanakan yang semula 4 (empat) lantai menjadi 12 (dua belas) lantai. 2. Semula konstruksinya menggunakan beton cor ditempat dimana akan direncanakan dengan metode beton pracetak (precast). 3. Sistem gedung yang digunakan adalah Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) karena terletak di wilayah gempa 3 (tiga).
Preliminary Desain • Dimensi balok induk dengan bentang 6 m (50/70) • Dimensi balok anak dengan bentang 6 m (30/50) • Dimensi kolom dari perhitungan didapatkan (80/80).
Struktur Sekunder • Pelat Lantai dan Atap - tulangan lentur = Ф10-240 - tulangan susut = Ф10-240 • Tangga Pelat tangga : - tulangan lentur = Ф16-100 Pelat Bordes : - tulangan lentur = Ф16-250
Balok Bordes : - tulangan lentur = 4Ф16 - tulangan geser = 4Ф100
Struktur Sekunder • Lift Balok penumpu depan : - tulangan lapangan = 5D19 - tulangan tumpuan = 5D19 - tulangan geser = 2Ф10 Balok Penumpu Belakang : - tulangan lapangan = 8D19 - tulangan tumpuan = 5D19 - tulangan geser = 2Ф10 Balok Pemisah Sangkar : - tulangan lapangan = 8D19 - tulangan tumpuan = 5D19 -tulangan geser = 2Ф10
Balok Anak - tulangan tumpuan = 3D 22 - tulangan lapangan = 3D 22
Pembebanan Gempa Pembebanan Gempa dalam Tugas Akhir ini mengacu pada SNI 03 1726-2010 dan diperoleh data perencanaan gempa sebagai berikut : - Kelas Situs C agar dapat digunakan untuk SRPMM - Zona Gempa 3.
Pembebanan Gempa
Pembebanan Gempa Kontrol kinerja batas struktur akibat beban gempa statik ekivalen arah sumbu X (Barat – Timur) Tingkat 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
hi (m) 42 38,5 35 31,5 28 24,5 21 17,5 14 10,5 7 3,5
δxe mm 16 15,6 15 14,1 13,1 11,7 10,2 8,5 6,7 4,7 2,7 0,9
δx mm 57,6 56,16 54 50,76 47,16 42,12 36,72 30,6 24,12 16,92 9,72 3,24
Drift (∆s) Syarat Drift ∆s mm mm 1,44 52,5 2,16 52,5 3,24 52,5 3,6 52,5 5,04 52,5 5,4 52,5 6,12 52,5 6,48 52,5 7,2 52,5 7,2 52,5 6,48 52,5 3,24 52,5
Ket OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
Pembebanan Gempa Kontrol kinerja batas struktur akibat beban gempa statik ekivalen arah sumbu Y (Utara-Selatan) Tingkat 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
hi (m) 42 38,5 35 31,5 28 24,5 21 17,5 14 10,5 7 3,5
δxe mm 0,5 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,1 0,1 0
δx mm 1,8 1,8 1,8 1,44 1,44 1,44 1,08 1,08 0,72 0,36 0,36 0
Drift (∆s)Syarat Drift ∆s mm mm 0 52,5 0 52,5 0,36 52,5 0 52,5 0 52,5 0,36 52,5 0 52,5 0,36 52,5 0,36 52,5 0 52,5 0,36 52,5 0 52,5
Ket OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
Struktur Primer • • • •
BALOK INDUK Data Perencanaan : Mutu beton (f’c) Mutu baja tulangan (fy) Dimensi Balok Induk Diameter sengkang
: 35 Mpa : 400 Mpa : 50/70 cm2 : 13 mm
Tulangan yang dipakai : Tulangan tumpuan atas Tulangan tumpuan bawah Tulangan lapangan atas Tulangan lapangan bawah
Overtopping
7 cm 8 cm
Pelat Pracetak
Ø12-150
55 cm 4D22
= 4 D 22 = 4 D 22 = 2 D 22 = 2 D 22
50 cm
Potongan A-A skala 1: 30
Struktur Primer 80 cm 16D25
Ø16-150 80 cm
KOLOM Data Perencanaan : • Mutu Beton : 35 Mpa • Mutu Baja : 400 Mpa • Dimensi kolom : 80/80 cm • Tebal decking : 40 mm • Diameter Tulangan Utama (D) : 25 mm • Diameter Sengkang (Ø) : 16 mm
KOLOM
Potongan A-A Skala 1 : 30
Sambungan Konsol pada kolom : • Dimensi konsol : • bw = 500 mm • h = 400 mm • fc’ = 35 MPa • fy = 400 MPa Tulangan pokok = 4D16 Tulangan geser = 4D13
4D16 344.00 400.00
500.00
4D16 4D13-150
Pondasi Pondasi yang digunakan pada Tugas Akhir ini adalah pondasi tiang pancang dengan spesifikasi sebagai berikut: Pondasi Tiang Pancang PT WIJAYA KARYA BETON Diameter outside (D) : 600 mm Thickness : 100 mm Kelas :C Cross section : 1570 mm2 Modulus : 18263,4 cm3 Bending momen crack : 29 tm Bending momen ultimate : 58 tm Allowable axial : 229 ton
Pondasi
100 cm 150 cm
150 cm
100cm
500 cm
100 cm 150 cm
150 cm
100 cm
Digunakan Tiang Pancang Group sebanyak 9 buah dengan kedalaman 27 meter.
Kesimpulan Berdasarkan hasil perencanaan yang telah dilakukan dalam penyusunan Tugas akhir ini dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Dalam melakukan perencanaan struktur gedung yang menggunakan elemen beton pracetak terlebih dahulu direncanakan metode pelaksanaan yang akan digunakan untuk menetapkan asumsi-asumsi dalam melakukan analisa pembebanan dan permodelan struktur gedung. 2. Pelat lantai yang terpasang di atas balok induk maupun balok anak dikasarkan permukaannya, yang berfungsi sebagai penahan geser dan sebagai pengikat antara bagian pracetak dan bagian topping agar dapat bersifat monolit dalam satu kesatuan struktur atau bangunan. 3. Penggunaan elemen beton pracetak pada struktur gedung cocok digunakan pada gedung yang memiliki denah tipikal sehingga perencanaan dan pembuatan dapat dilakukan secara tipikal dan massal.
