Desain Elemen Struktur Bangunan Gedung Kuliah Umum dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) Menggunakan Precast Design Element Structure of Public Lecture Building with Intermediate Moment Frame System Barrier (SRPMM) using Precast Alzena Sekar Putri 1 , Nugraha Bintang Wirawan 1 1 Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Sumatera, Jl. Terusan Ryacudu, Way Huwi, Lampung Selatan, Indonesia Abstrak Struktur beton pracetak merupakan elemen bangunan yang menggunakan beton bertulang/tak bertulang dengan komponen - komponen yang dicetak terlebih dahulu di tempat khusus (fabrication) dan selanjutnya dipasang di lokasi proyek (installation). Kelebihannya antara lain pengerjaan yang relatif singkat, proses produksinya tidak tergantung cuaca, tidak memerlukan tempat penyimpanan material yang luas, hemat akan bekisting dan penopang bekisting, serta kemudahan dalam pelaksanaannya sehingga dapat mereduksi durasi proyek dan secara otomatis biaya yang dikeluarkan menjadi lebih kecil. Struktur Gedung Kuliah Umum berlokasi di Lampung Selatan yang dimodifikasi struktur atap dak beton dengan ketinggian ± 15 m (termasuk atap dak beton) dengan sistem dilatasi antar kolom menggunakan metode pracetak (precast). Sistem struktur gedung ini dirancang menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM). Standar yang digunakan dalam perencanaan ini adalah perencanaan struktural menggunakan tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung (SNI 2847:2013), untuk menghitung pembebanan (SNI 1727:2013), dan analisis gempa respons spektrum dengan acuan (SNI 1726:2012). Sambungan antar elemen pracetak menggunakan sambungan basah dan grouting. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengestimasi kebutuhan tulangan dan dimensi pada elemen struktur Gedung Kuliah Umum, menghitung jarak dilatasi, dan untuk mengetahui apakah simpangan pada gedung memenuhi simpangan ijin atau belum. Kata kunci : Dilatasi, Struktur Gedung, Analisis Respon Dinamik, Pracetak, Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah. Abstract Precast concrete structures are building elements that use reinforced / unreinforced concrete with components that are first printed in a special place (fabrication) and then installed at the project site (installation). The advantages include relatively short workmanship, the production process does not depend on the weather, does not require a large material storage space, saves formwork and formwork supports, and is easy to implement so that it can reduces project duration and automatically costs incurred to be cheaper. The structure of the Public Lecture Building is located in South Lampung which is modified by a deck roof structure with a height of ± 15 m (including a deck roof) with a dilatation system between columns using the precast method. This building structure system is designed using the Intermediate Moment Frame System Bearer (SRPMM). Standards used in this planning are structural planning using procedures for calculating concrete structures for buildings (SNI 2847: 2013), to calculate loading with reference (SNI 1727: 2013), and earthquake response spectrum analysis with reference (SNI 1726: 2012). Connection between precast elements using wet joints and grouting. The purpose of this study is to estimate the reinforcement requirements and dimensions of the structural elements of the Public Lecture Building, to calculate the dilatation distance between the two buildings, and to determine whether the deviation met the allowable deviation or not. Keywords: Structural planning, SRBPMB, deflection, and ratio.
14
Embed
Desain Elemen Struktur Bangunan Gedung Kuliah Umum dengan …repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2009110006/... · 2020. 9. 11. · I. PENDAHULUAN Pemakaian metode beton pracetak
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Desain Elemen Struktur Bangunan Gedung Kuliah Umum
dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)
Menggunakan Precast
Design Element Structure of Public Lecture Building with Intermediate
Moment Frame System Barrier (SRPMM) using Precast
Alzena Sekar Putri
1, Nugraha Bintang Wirawan
1
1Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Sumatera, Jl. Terusan Ryacudu, Way
Huwi, Lampung Selatan, Indonesia
Abstrak
Struktur beton pracetak merupakan elemen bangunan yang menggunakan beton bertulang/tak
bertulang dengan komponen - komponen yang dicetak terlebih dahulu di tempat khusus (fabrication)
dan selanjutnya dipasang di lokasi proyek (installation). Kelebihannya antara lain pengerjaan yang relatif singkat, proses produksinya tidak tergantung cuaca, tidak memerlukan tempat penyimpanan
material yang luas, hemat akan bekisting dan penopang bekisting, serta kemudahan dalam
pelaksanaannya sehingga dapat mereduksi durasi proyek dan secara otomatis biaya yang dikeluarkan menjadi lebih kecil. Struktur Gedung Kuliah Umum berlokasi di Lampung Selatan yang dimodifikasi
struktur atap dak beton dengan ketinggian ± 15 m (termasuk atap dak beton) dengan sistem dilatasi
antar kolom menggunakan metode pracetak (precast). Sistem struktur gedung ini dirancang
menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM). Standar yang digunakan dalam perencanaan ini adalah perencanaan struktural menggunakan tata cara perhitungan struktur beton
untuk bangunan gedung (SNI 2847:2013), untuk menghitung pembebanan (SNI 1727:2013), dan
analisis gempa respons spektrum dengan acuan (SNI 1726:2012). Sambungan antar elemen pracetak menggunakan sambungan basah dan grouting.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengestimasi kebutuhan tulangan dan dimensi pada
elemen struktur Gedung Kuliah Umum, menghitung jarak dilatasi, dan untuk mengetahui apakah
simpangan pada gedung memenuhi simpangan ijin atau belum.
Kata kunci : Dilatasi, Struktur Gedung, Analisis Respon Dinamik, Pracetak, Sistem Rangka Pemikul Momen
Menengah.
Abstract
Precast concrete structures are building elements that use reinforced / unreinforced concrete
with components that are first printed in a special place (fabrication) and then installed at the project
site (installation). The advantages include relatively short workmanship, the production process does
not depend on the weather, does not require a large material storage space, saves formwork and formwork supports, and is easy to implement so that it can reduces project duration and
automatically costs incurred to be cheaper. The structure of the Public Lecture Building is located in
South Lampung which is modified by a deck roof structure with a height of ± 15 m (including a deck roof) with a dilatation system between columns using the precast method. This building structure
system is designed using the Intermediate Moment Frame System Bearer (SRPMM). Standards used
in this planning are structural planning using procedures for calculating concrete structures for buildings (SNI 2847: 2013), to calculate loading with reference (SNI 1727: 2013), and earthquake
response spectrum analysis with reference (SNI 1726: 2012). Connection between precast elements
using wet joints and grouting.
The purpose of this study is to estimate the reinforcement requirements and dimensions of the
structural elements of the Public Lecture Building, to calculate the dilatation distance between the two buildings, and to determine whether the deviation met the allowable deviation or not.
Keywords: Structural planning, SRBPMB, deflection, and ratio.
I. PENDAHULUAN
Pemakaian metode beton pracetak (precast) memiliki beberapa kelebihan dibandingkan
metode konvensional. Kelebihan tersebut meliputi waktu pengerjaan yang relatif singkat,
proses produksinya tidak tergantung cuaca, tidak memerlukan tempat penyimpanan material
yang luas, kontrol kualitas beton lebih terjamin, hemat akan bekisting dan penopang
bekisting, serta kemudahan dalam pelaksanaanya. Untuk tugas akhir ini digunakanlah metode
precast karena lebih ekonomis dan mudah dalam perencanaan dibandingkan dengan beton
konvensional.
Salah satu yang perlu diperhatikan dalam mendesain elemen struktur menggunakan
beton pracetak yaitu desain sambungan, maka pada perencanaan Gedung Kuliah Umum ini
direncanakan menggunakan sambungan basah (wet connection). Sambungan basah yaitu
sambungan yang menghubungkan antar beton pracetak dengan cara menghubungkan besi
tulangan dari beton pracetak pada beton pracetak lain dengan cara dicor ditempat.
Bangunan Gedung Kuliah Umum memiliki layout menyerupai huruf L. Menurut SNI
1726:2012 Tata Cara Untuk Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, dalam
kinerja struktur bangunan gedung disebutkan bahwa kinerja batas ultimit struktur bangunanan
gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat maksimum. Untuk mencagah benturan
berbahaya antar gedung atau antar bagian struktur bangunan harus dipisah dengan dilatasi.
Dengan adanya dilatasi, kemungkinan adanya korban akibat keruntuhan bangunan dapat
dikurangi.
Oleh karena itu tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk mendesain elemen struktur
precast pada gedung kuliah umum dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah
(SRPMM) yang biasa digunakan untuk gedung di wilayah resiko menengah menggunakan
pembebanan gempa repsons spektrum dengan bantuan pemodelan software, dan untuk
mencari jarak aman dilatasi pada gedung kuliah umum.
II. METODOLOGI PERENCANAAN
Berikut merupakan tahapan diagram alir pada perencanaan struktur Gedung Kuliah
Umum :
Gambar 1. Diagram Alir Perencanaan
Mulai
Permasalahan
Pengumpulan Data
Pembebanan
Analisis Struktur
dengan bantuan
aplikasi struktur
Desain dan pengecekan
hasil desain sesuai
dengan persyaratan
SNI
Selesai
Memenuhi
Tidak
memenuhi
Permodelan
Preliminary Design
A
Gambar 2. Diagram Desain Tulangan dan Simpangan
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Struktur Gedung Kuliah Umum direncanakan menggunakan material beton. Elemen struktur
seperti balok, kolom serta pelat menggunakan beton pracetak. Struktur Atas Gedung Kuliah
Umum direncanakan memiliki 2 bangunan yang dipisahkan dengan dilatasi antar kolom, dan
memiliki jumlah lantai sebanyak 4 lantai, lantai 2 dengan ketinggian 2,5 m, lantai 2 dan 3
memiliki ketinggian 4 m, dan atap dengan ketinggian 4,5 m, bila dijumlahkan total ketinggian
seluruhnya adalah 15 m. Perencanan dilakukan dengan melakukan pemodelan pada software
analisis struktur menggunakan gambar rencana yang telah direncanakan sebelumnya. Berikut
gambar denah lantai 1 hingga 4 yang digunakan sebagai acuan pemodelan, gambar potongan
pada pemodelan, serta gambar 3 dimensi pada pemodelan menggunakan software analisis
struktur.
Gambar 3. Denah Lantai 1
Gambar 4. Denah Lantai 2
Gambar 5. Denah Lantai 3-4
Gambar 5. Section 1- 5 dan Section 7- 11
Gambar 6. Potongan Memanjang Bangunan 1
Gambar 7. Potongan Melintang Bangunan 1
Gambar 8. Potongan Memanjang Bangunan 2
Gambar 9. Potongan Melintang Bangunan 2
Gambar 10. Gambar 3D Gedung Kuliah Umum
Dimensi elemen struktur yang digunakan pada perencanaan struktur atas Gedung Kuliah Umum
tertera pada tabel berikut :
Tabel 1. Dimensi Elemen Struktur
Elemen Struktur Dimensi (mm)
Kolom K1 & K2 450 x 450
K1.1 & K2.1 350 x 350
Balok
B1 700 x 350
B2 500 x 250
B3 400 x 250
Sloof TB1 550 x 300
TB2 450 x 250
Pelat S1 120
Atap 100
Bangunan 1
Bangunan 2
Elemen struktur beton direncanakan menggunakan material BJ56, dan perencanaan
tulangan mengacu pada SNI 2847-2013. Setelah dilakukan desain tulangan pada beton
pracetak, maka dilakukan pula pengecekan yang bertujuan mengecek apakah struktur yang
direncanakan aman atau tidak. Pengecekan yang dilakukan yaitu mengecek simpangan antar
lantai, defleksi pada balok dan kolom yang terjadi pada struktur GKU apakah masih dalam
batas yang diizinkan. Dimana syarat untuk simpangan pada kolom harus kurang dari H/200,
defleksi pada balok harus kurang dari L/240, dan simpangan antar lantai yang tidak boleh
melampaui simpangan ijin. Simpangan antar lantai, defleksi yang terjadi pada elemen struktur
GKU, dan jarak aman dilatasi pada GKU adalah sebagai berikut :
Tabel 2. Simpangan maksimum antar lantai arah X bangunan 1
Tabel 3. Simpangan maksimum antar lantai arah Y bangunan 1
Tabel 4. Simpangan maksimum antar lantai arah X bangunan 2