16
HALAMAN JUDUL MAKALAH TUGAS AKHIR MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT ROYAL SURABAYA MENGGUNAKAN BALOK PRATEKAN DADANG PRAMONO NRP 3107 100 130 Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka. Dr. Techn. Pujo Aji, ST.,MT JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

HALAMAN JUDUL MAKALAH TUGAS AKHIR

MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT ROYAL SURABAYA MENGGUNAKAN BALOK PRATEKAN

DADANG PRAMONO NRP 3107 100 130 Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka. Dr. Techn. Pujo Aji, ST.,MT

JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

Page 2: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

1

ABSTRAK

Latar belakang dibangunnya Gedung Rumah Sakit Royal ini adalah didasarkan pada keperluan akan kurangnya fasilitas kesehatan di daerah Rungkut Industri. Rumah Sakit Royal Surabaya ini memang sangat perlu untuk didirikan di daerah sekitar Rungkut Industri, karena akses yang cukup jauh dari rumah sakit terdekat.

Awalnya dalam pembangunan gedung rumah sakit tersebut konstruksinya menggunakan beton bertulang konvensional, maka sebagai bahan studi, perencanaan dilakukan memodifikasi terhadap struktur atap gedung serta lantai gedung. Gedung rumah sakit ini memiliki 3 lantai, yang selanjutnya akan dimodifikasi menjadi 11 lantai dengan struktur atap menggunakan balok pratekan karena pada lantai 10 akan digunakan sebagai ruangan Multifunction Hall/pertemuan serta sebagai tempat ruang penyimpan/ gudang sehingga didapatkan ruangan luas tanpa kolom mengingat panjang bentangnya berjarak 18 m .

Modifikasi menggunakan beton pratekan merupakan salah satu teknologi struktur yang dikembangkan dan sering digunakan untuk pembangungan gedung bertingkat yang memiliki bentang panjang bebas kolom. Perancangan struktur atap Gedung Rumah Sakit Royal Surabaya dengan beton pratekan ini, merupakan salah satu aplikasi penggunaan beton pratekan pada gedung bertingkat.

Permasalahan yang dibahas dalam modifikasi perancangan gedung Rumah Sakit Royal Surabaya meliputi : permodelan struktur, perencanaan struktur utama (balok beton pratekan), kontrol struktural. Dalam perhitungan mengacu pada peraturan SNI : 03 – 1726 – 2002 dan 03-2847-2002 mengenai tata cara perhitugan struktur beton pratekan untuk gedung. Dalam penyelesaian perhitungan modifikasi struktur ini menggunakan metodologi belajar pustaka, pengumpulan data, perhitungan analisa, permodelan alternatif serta penyelesaian. Diharapkan perhitungan

modifikasi ini dapat diaplikasikan dalam perencanaan gedung sejenis di daerah lain.. Sehingga berangkat dari hal tersebut, dalam Tugas Akhir ini akan membahas mengenai “Modifikasi perancangan gedung rumah sakit royal surabaya menggunakan beton pratekan pracetak”.

BAB I

PENDAHULUAN LATAR BELAKANG

Pada tugas akhir ini meninjau perencanaan proyek Gedung Rumah Sakit Royal Surabaya yang terletak di Jl. Rungkut IndustriISurabaya. Gedung dalam perencanaan awalnya memiliki 3 lantai akan dimodifikasi menjadi 10 lantai. Selain itu, gedung tersebut belum memiliki Multifunction Hall yang akan digunakan sebagai ruang pertemuan serta digunakan sebagai ruang penyimpanan atau gudang. Oleh karena itu diperlukan ruang yang cukup besar untuk fungsi tersebut, sehingga perlu diadakan perencanaan ulang. Modifikasi dilakukan pada lantai atap sehingga pada lantai 10 tidak terdapat kolom yang nantinya akan difungsikan sebagai ruang pertemuan dan ruang penyimpanan atau gudang. Alasan menggunakan balok beton prategang pada gedung ini karena jarak antar kolom cukup panjang 18 m. selain itu untuk mendapatkan dimensi balok yang tidak begitu besar dan perencanaan kuat terhadap tarik karena selama ini sifat beton lemah terhadap tarik.

PERMASALAHAN

Permasalahan yang ditinjau dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana merencanakan struktur utama

balok pratekan untuk lantai atap. 2. Bagaimana perhitungan struktur sekunder

meliputi perhitungan pelat lantai, pelat atap, tangga, dan balok lift

3. Bagaimana permodelan pembebanan setelah adanya modifikasi perancangan dan analisanya menurut SRPMM.

4. Bagaimana menganalisa model struktur utama.

5. Bagaimana menghitung pendetailan struktur utama meliputi : balok induk, kolom, dan hubungan balok kolom dengan SRPMM, serta balok pratekan pracetak dengan metode pasca tarik(Post tension).

6. Bagaimana perhitungan struktur akibat beban-beban gempa yang terjadi.

Page 3: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

2

1. Bagamana menentukan permodelan struktur

dengan asumsi pembebanan sesuai peraturan yang ada?

2. Bagaimana perencanaan gedung tersebut dengan adanya modifikasi balok pratekan?

3. Bagaimana merencanakan struktur sekunder seperti pelat lantai, pelat atap, tangga, balok anak dan balok penggantung lift?

4. Bagaimana menghitung pendetailan struktur utama yang meliputi: balok induk, kolom, serta balok pratekan pracetak dengan metode postenssion (pasca tarik)?

5. Bagaimana menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan ke dalam gambar teknik?

TUJUAN Tujuan secara rinci dari pembahasan tugas akhir ini yaitu: 1. Menentukan permodelan struktur dengan

asumsi pembebanan sesuai dengan peraturan yang ada.

2. Melakukan perencanaan gedung tersebut dengan adanya modifikasi menggunakan balok pratekan.

3. Merencanakan struktur sekunder seperti pelat lantai, pelat atap , tangga, dan balok penggantung lift.

4. Menghitung pendetailan struktur utama yang meliputi: balok induk, kolom, serta balok pratekan pracetak dengan metode postenssion (pasca tarik)?

5. Menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan ke dalam gambar teknik.

BATASAN MASALAH

Agar pembahasan tidak melebar, maka dalam tugas akhir ini penulis membatasi permasalahan pada :

1. Konstruksi balok pratekan yang digunakan adalah konstruksi balok pracetakdengan tumpuan konsol pendek.

2. Balok pratekan direncanakan pada lantai atap.

3. Perancangan beton bertulang biasa pada lantai 1 hingga 10 menggunakan desain SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah).

4. Perancangan tidak meninjau manajemen konstruksi dan analisa biaya.

5. Perancangan tidak meninjau dari segi Arsitektural Gedung.

6. Perancangan ini tidak termasuk memperhitungkan sistem utilitas bangunan, perencanaan pembuangan saluran air bersih dan kotor, instalasi listrik/jaringan listrik, finishing, dsb

MANFAAT

Adapun manfaat yang diperoleh dari pengerjaan tugas akhir ini adalah :

1. Memahami aplikasi penggunaan beton pratekan pada pembangunan gedung bertingkat.

2. Dapat merencanakan gedung bertingkat dengan menggunakan sistem balok pratekan.

3. Dapat digunakan sebagai pengalaman sebelum memasuki dunia kerja

4. Dapat digunakan sebagai acuan untuk perhitungan desain beton pratekan kedepannya

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BEBAN GEMPA

Menurut RSNI 03-1726-2010, peluang dilampauinya beban dalam kurun waktu umur bangunan 50 tahun adalah 2 persen dan gempa yang menyebabkannya disebut Gempa Rencana (dengan perioda ulang 2500 tahun). Nilai faktor modifikasi respons struktur dapat ditetapkan sesuai dengan kebutuhan Gaya gempa lateral (Fx) (kN) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari persamaan berikut:

Fx = CvxV (RSNI 03-1726-2010 Pasal 7.8.10) dan

n

i

kii

kxx

vx

hw

hwC

1

(RSNI 03-1726-2010 Pasal 7.8.11)

Geser tingkat disain gempa di semua tingkat (Vx) (kN) harus ditentukan dari persamaan berikut:

n

xiix FV (RSNI 03-1726-2010 Pasal 7.8.12)

di mana:

Fi = bagian dari geser dasar seismik (V) (kN) yang timbul di Tingkat i.

Page 4: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

3

Gambar 2.1 Spektrum Respon Desain

(RSNI 03-1726 Gambar 6.4.1)

Gambar 2.2 Harga SS, Percepatan Respons Spektral 0,2 detik (RSNI 03-1726-2010 Gambar

14.1)

Gambar 2.3 Harga S1, Percepatan Respons Spektral 1 detik (RSNI 03-1726-2010 Gambar

14.2) PERENCANAAN BETON PRATEGANG

Struktur beton pratekan mempunyai banyak keuntungan, seperti menunda retak, menghemat bahan material, mengurangi defleksi dan secara luas digunakan untuk struktur yang mempunyai jangka waktu lama(Xiao-Han Wu; Shunsuke Otani; Hitoshi Shiohara. 2001).

Pratekan juga digunakan untuk mengontrol keretakan didalam beton,

mengurangi defleksi dan akan menambah kekuatan untuk setiap prategang (Bijan O Aalami, 2000).

Tahap Pembebanan

1. Tahap Awal : Tahap dimana struktur diberi gaya prategang tetapi tidak dibebani oleh beban eksternal.

2. Tahap Akhir : Merupakan tahapan dimana beban mati tambahan dan beban hidup telah bekerja pada struktur

Tegangan Ijin 1. Segera setelah peralihan gaya prategang

untuk tegangan tekan sesuai SNI03-2847-2002 Ps.20.4.1.(1) dan untuk tegangan tarik sesuaiSNI 03-2847-2002 Ps.20.4.1.(2))

2. Pada beban kerja setelah terjadi kehilangan gaya prategang

Kehilangan Prategang 1. Kehilangan Langsung : Kehilangan

yang terjadi sesaat setelah transfer terdiri dari a. Perpendekan Elastis b. Gesekan dan wobble effect c. Slip Angkur

2. Kehilangan Tak Langsung : kehilangan yang terjadi berdasar fungsi waktu a. Rangkak beton b. Susut beton c. Relaksasi baja

Kontrol Lendutan Merupakan control kemampuan layan struktur beton prategang ditinjau dari perilaku defleksi teridiri dari

a. Lendutan Akibat Tekanan Tendon b. Lendutan Akibat Berat Sendiri

Momen Batas penampang dilakukan untuk mengetahui kekuatan batas penampang rencana apakah mampu menahan momen ultimate yang terjadi. Nilai momen nominal yang terjadi bergantung desain penampang apakah menggunakan tulangan lunak terpasang ataupun tidak. Selain itu juga bergantung kepada jenis penampang balok apakah termasuk balok bersayap atau penampang persegi. Hal ini di atur dalam SNI 03-2847-2002 pasal 20.7.

Momen Retak Perhitungan kuat ultimate dari balok prategang harus memenuhi peryaratan SNI 03-2847-2002 pasal 20.8.3 mengenai jumlah total baja tulangan non prategang dan

Page 5: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

4

prategang harus cukup untuk dapat menghasilkan beban terfaktor paling sedikit 1.2 beban retak yang terjadi berdasarkan nilai modulus retak sebesar fc7.0 sehingga didapat Mu ≥ 1.2 MCr dengan nilai = 0.85

Penulangang Geser Kuat geser balok prategang sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 13.4.2 dimana terdapat Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton pada saat terjadinya keretakan diagonal akibat kombinasi momen dan geser (Vci ) dan Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton pada saat terjadinya keretakan diagonal akibat tegangan tarik utama yang berlebihan pada badan penampang (Vcw )

Pengangkuran Balok pratekan pasca tarik, kegagalan bisa disebabkan oleh hancurnya bantalan beton pada daerah tepat dibelakang angkur tendon akibat tekanan yang sangat besar. Kegagalan ini diperhitungkan pada kondisi ekstrim saat transfer, yaitu saat gaya pratekan maksimum dan kekuatan beton minimum. Kuat tekan nominal beton pada daerah pengankuranglobal di isyaratkan oleh SNI 03-2847-2002 pasal 20.13.2.2. Bila diperlukan, pada daerah pengangkuran dapat dipasang tulangan untuk memikul gaya pencar, belah dan pecah yang timbul akibat pengankuran tendon sesuai pasal 20.13.1.2

Flowchart metodologi Perencanaa struktur

gedung.

Flowchart metodologi Perencanaa struktur

pratekan STUDY LITERATUR

Mempelajari literatur/pustaka yang berkaitan dengan perencanaan, diantaranya tentang : a. Peraturan Pembebanan Indonesia

Untuk Gedung (PPIUG) 1983. b. Tata Cara Perhitungan Struktur

Beton untuk Bangunan Gedung (SNI-03-2847-2002)

c. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (RSNI 03-1726-2010).

d. Beton Prategang edisi ketiga (T.Y. Lin, 2000).

ok

Pengumpulan data Shop Drawing

Gedung

Mulai

Studi literatur

Preliminary desain Struktur Sekunder yang meliputi

pelat, rencana tangga, dan balok lift

Pembebanan Berdasarkan PPUG 1987, RSNI 03-

1726-2010

Analisa struktur Analisa struktur menggunakan

program ETABS 9.6.0 Perhitungan struktur primer •Balok induk •Kolom •Hubungan balok kolom

Kontrol desain

Penggambaran hasil perencanaan kedalam gambar teknik

Selesai

Perhitungan balok

prategang

Not Ok

Ok

Perhitungan Balok Prategang

Pemilihan Jenis Prategang

Gaya Pratekan Awal

Tata Letak Kabel

Kehilangan Prategang

•Kontrol Tegangan •Kekuatan Batas Balok Prategang •Kontrol Lendutan •Kontrol Momen Retak •Kontrol Momen Batas

Perhitungan Geser

Daerah Pengangkuran

Output Gambar

Not Ok

BAB III METODOLOGI

Page 6: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

5

e. Beton Prategang edisi ketiga ( E.G. Nawy, 2001).

f. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa (Rachmat Purwono, 2005)

g. Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar (E.G Nawy,1998)

h. Daya Dukung Pondasi Dalam ( Herman Wahyudi, 1999)

ANALISA PEMBEBANAN

Jenis beban yang diperhitungkan dalam perancangan ini adalah sebagai berikut:

1. Beban Mati Beban mati berasal dari berat sendiri struktur, dinding, tegel, berat finishing arsitektur, dan berat ducting. (PPIUG 1983)

2. Beban Hidup Menurut SNI 03-1727-2002 beban hidup untuk gedung rumah sakit digunakan sebesar 250 2/ mkg , ruang petermuan400 2/ mkg dan 100 2/ mkg untuk beban pekerja (Atap).

3. Beban Gempa Beban gempa yang digunakan

berdasarkan Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (RSNI 03-1726-2010).

KOMBINASI PEMBEBANAN

Kombinasi pembebanan sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 11.2 :

1. 1,4 D 2. 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R ) 3. 1,2 D + 1,0 1,6 W + 0,5 (A atau R ) 4. 0,9 D 1,6 W 5. 1,2 D + 1,0 L 1,0 E 6. 0,9 D 1,0 E

BAB IV PRELIMINARY DESAIN

1. Data Perancangan Berikut ini adalah data – data

perancangan yang akan digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini, yaitu :

Tipe bangunan : Rumah Sakit Lokasi : Surabaya Ketinggian Lantai : 4,5 m Lebar bangunan : 18 m Panjang bangunan : 35 m Tinggi Bangunan : ± 49,5 m Mutu beton (f’c) :35 MPa Mutu baja (fy) : 400 Mpa

2. Perencanaan Dimensi Komponen Struktur

2.1 Perencanaan dimensi balok induk Penentuan tinggi balok minimum (hmin)

dengan kedua ujung terdukung / tertumpu sederhana, maka dihitung berdasarkan SNI 03-2847-2002 Ps. 11.5.2 Tabel 8, di mana bila persyaratan ini telah dipenuhi maka tidak perlu dilakukan kontrol terhadap lendutan.

Lh161

min

Untuk fy selain 400 MPa, nilainya harus dikalikan dengan (0,4 + fy /700). Balok induk dengan L = 600cm

cm 405,37600

161

161

Lh

cm 3067.2640

32

32

cmhb

Balok induk dengan L = 500cm

cm 4025,31500

161

161

Lh

cm 3067.2640

32

32

cmhb

Sehingga, untuk balok induk dengan L = 600 dan 500 cm digunakan dimensi yang sama yaitu30/40cm2.

2.2 Perencanaan dimensi balok induk pratekan

Dimensi balok pratekan pada dua tumpuan sederhana untuk preliminary desain direncanakan sebagai berikut:

Page 7: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

6

Untuk balok pratekan diambil 60-80 % dari tinggi balok tumpuan sederhana (Ty Lin)

cmxxLh 908.05.11216

1800%8016

(4.5)

603902

32

hb

Sehingga, untuk balok induk pratekan dengan L =1800 cm digunakan dimensi 60/90 cm2.

2.2 Perencanaan ketebalanpelat Tebal rencana : 15 cm

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 bila

didapat nilai αm ≥ 2 diambil ketebalan pelat dengan rumus sesuai Pers. 4.8 dan tidak boleh kurang dari 90 mm.

2.3 Perencanaan dimensi kolom

Beban-beban yang diterima kolom

W = 483790 kg Dengan f’

c beton yang digunakan dalam perancangan ini adalah 35MPa = 350 kg/cm2

akan digunakan dimensi awal kolom sebagai berikut,

2' cm 3949,31

35035,0 483790A:Rencana

cfW

cm 80 cm 842,62 b cm 31,3949 b

maka,h b karena , :awal Dimensi22

hbA

BAB V STRUKTUR SEKUNDER

PERENCANAAN PELAT

Data Perencanaan

Data perancangan mutu bahan dan dimensi sesuai dengan preliminary diambil sebagai berikut:

- Mutu Beton (f’c) : 35 MPa

- Tebal Pelat Atap : 15 cm

- Tebal Pelat Lantai : 15 cm

- Tebal Decking : 20 mm

- Diameter Rencana : 10 mm

Dari perhitungan diperoleh penulangan

1.)Pelat atap

Tulangan lentur :

Arah x = φ 8-200

Arah y = φ 8-200

Tulangan susut :

Arah x = φ 8-200

Arah y = φ 8-200

2) Pelat Atap (Pracetak)

Tulangan lentur :

Arah x = φ 8-150

Arah y = φ 8-50

3.)Pelat Lantai 1-9

Tulangan lentur :

Jenis Balok

Luas Pelat

Letak Pelat

I balok I pelat αm

30/40 500 x 600 Tengah 306250 140625 2,18

30/40 500 x 600 Tepi 299490,16 140625 2,13

Page 8: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

7

Arah x = φ 10-200

Arah y = φ 10-250

Tulangan susut :

Arah x = φ 10-200

Arah y = φ 10-200

3.)Pelat Lantai 10

Tulangan lentur :

Arah x = φ 10-250

Arah y = φ 10-250

Tulangan susut :

Arah x = φ 10-200

Arah y = φ 10-200 PERENCANAAN TANGGA Data Perancangan

Pada Tugas Akhir ini, struktur tangga dari lantai dasar sampai lantai 10 diasumsikan tipikal,karena tinggi tiap lantainya sama.Sehingga dilakukan perhitungan sekali desain.

Dimensi Anak Tangga

Dari perhitungan diperoleh:

Pelat tangga:

o Tebal pelat = 150 mm.

o Decking = 20 mm.

o Tulangan pokok = Ø16.

o Mutu beton, f’c = 35 MPa.

o Mutu baja, fy = 400 MPa.

o Tulangan Utama = Ø16 – 100

o Tulangan Susut = Ø8 – 200

Pelat bordes:

o Tebal pelat = 150 mm.

o Decking = 20 mm.

o Tulangan pokok = Ø16.

o Mutu beton, f’c = 35 MPa.

o Mutu baja, fy = 400 MPa.

o Tulangan Utama = Ø16 – 140

o Tulangan Susut = Ø8 – 200

Balok bordes (30/40):

o Tulangan Tumpuan : 3Ø16

o Tulangan Lapangan : 3Ø16

o Tulangan Geser : 2Ø8-150mm

PERENCANAAN BALOK LIFT Data dan Perancangan

Tipe Lift : Lift Passanger

Merk : Young Jin

Kapasitas : 8 orang (550 kg)

Kecepatan : 60 m/menit

Lebar Pintu : 800 mm

Dimensi Sangkar

- Outside : 1460 × 1185 mm2

- Inside : 1400 × 1030 mm2

Beban Reaksi Ruang Mesin

- R1 = 4050 kg

- R2 = 2250 kg

Dari perhitungan didapat:

Balok penumpu depan (30/40)

- Tulangan tumpuan 4 D16

- Tulangan Lapangan 4D16

- Tulangan Geser Ø10-200 mm

-

Balok penumpu Belakang (30/40)

- Tulangan tumpuan 4 D16

Page 9: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

8

- Tulangan Lapangan 4D16

- Tulangan Geser Ø10-200 mm

BAB VI

PEMBEBANAN GEMPA Dalam menganalisa struktur, struktur

utama merupakan komponen utama yang yang kekakuannya mempengaruhi perilaku gedung tersebut. Struktur Utama berfungsi untuk menahan pembebanan yang berasal dari beban gravitasi dan beban lateral berupa beban angin maupun gempa. Pada perencanaan Tugas akhir ini, permodelan struktur dan persyaratannya mengacu pada peraturan gempa terbaru yakni RSNI 03-1726-2010. Data Gedung: Berikut data gedung yang akan direncanakan: Mutu Beton (f’c) : 35 Mpa Mutu baja tulangan : 400 Mpa Fungsi bangunan :

Perkantoran+gym Tinggi Bangunan : 49,5 meter Jumlah Lantai : 10 +1Lantai

Atap Tinggi tingkat tiap lantai : 4,5 m Jenis Bangunan : Beton bertulang

Arah Pembebanan Gempa X :100% efektifitas untuk arah X

dan 30% efektifitas arah Y

Gempa Y : 100% efektifitas untuk arah Y dan 30% efektifitas arah X

Klasifikasi Kelas Tanah 1. Periode pendek

Gambar 6.3 Peta Periode Pendek

Dari peta 6.3 diatas, diperoleh nilai

Ss=0,55g untuk daerah Madura. 1. Peride 1 detik

Gambar 6.4 Peta Periode 1 detik

Dari peta 6.4 diatas, diperoleh nilai

S1=0,2g untuk daerah Madura. Parameter Respon Terkombinasi

Mode Periode Selisih %1 2,654663 0,325471 32,54712 2,329192 0,109564 10,95643 2,219628 1,445114 144,51144 0,774514 0,079149 7,91495 0,695365 0,032782 3,27826 0,662583 0,282526 28,25267 0,380057 0,027545 2,75458 0,352512 0,016597 1,65979 0,335915 0,112797 11,2797

10 0,223118 0,011119 1,111911 0,211999 0,211999 21,1999

30 %

100 % 30 %

100 %

Page 10: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

9

Dari Tabel diatas, selisih waktu getar alami yang melebihi 15% hanya terdapat pada dua mode atau tidak cukup dominan untuk keseluruhan mode yang ada. Sehingga asumsi awal perhitungan metode penjumlahan ragam respon dengan menggunakan CQC (pada saat pemodelan etabs) sudah benar.

Partisipasi gempa

Dari Tabeldiatas menunjukkan bahwa

dalam penjumlahan respon ragam menghasilkan respon total 94,6973% untuk arah X dan 94,5214% untuk arah Y. Dengan demikian ketentuan RSNI-1726-2010 ps 7.9.1 terpenuhi

Waktu Getar Alami Hasil analisa software etabs v9.7.1 pada tabel berikut:

Tabel 6.11 Nilai perioda ETABS

Sehingga : Tax = 0,0466 (49,5 m)0,9 = 1,56 s Tay = 0,0466 (49,5 m)0,9 = 1,56 s Arah X

Tx = 1,56 < 2,05 detik.........OK!!! Arah Y

Ty = 1,56 < 2,05 detik.........OK!!! Distribusi Gaya Tiap Lantai

Drift Arah Sumbu X (Barat-Timur)

Drift Arah Sumbu Y (Utara-Selatan)

BAB VII

STRUKTUR UTAMA NON PRATEGANG

Data dan perancangan untuk gedung yang telah didapat pada prelimnary desain untuk analisa struktur utama adalah sebagai berikut:

Mutu beton (f’c) : 35 MPa

Mutu Baja (fy) : 400 MPa

Jumlah Lantai : 10 Lantai + 1 lt.atap

Tinggi Lantai : 4,5 Meter

Tinggi Bangunan : 49,5 Meter

Dimensi Kolom : 800×800 cm

Mode Period UX UY UZ SumUX SumUY1 2,654663 0 75,1131 0 0 75,11312 2,329192 76,232 0 0 76,232 75,11313 2,219628 0 0 0 76,232 75,11314 0,774514 0 11,4365 0 76,232 86,54965 0,695365 10,9101 0 0 87,1421 86,54966 0,662583 0 0 0 87,1421 86,54967 0,380057 0 5,0845 0 87,1421 91,63428 0,352512 4,8034 0 0 91,9455 91,63429 0,335915 0 0 0 91,9455 91,6342

10 0,223118 0 2,9004 0 91,9455 94,534611 0,211999 2,7645 0 0 94,71 94,5346

Mode Periode Selisih %1 2,654663 0,325471 32,54712 2,329192 0,109564 10,95643 2,219628 1,445114 144,51144 0,774514 0,079149 7,91495 0,695365 0,032782 3,27826 0,662583 0,282526 28,25267 0,380057 0,027545 2,75458 0,352512 0,016597 1,65979 0,335915 0,112797 11,2797

10 0,223118 0,011119 1,111911 0,211999 0,211999 21,1999

1 4,5 23.939,83 7.181,95 23.939,83 7.181,95

2 9 33.738,89 10.121,67 33.738,89 10.121,67

3 13,5 41.237,85 12.371,36 41.237,85 12.371,36

4 18 47.548,92 14.264,68 47.548,92 14.264,68

5 22,5 53.102,03 15.930,61 53.102,03 15.930,61

6 27 58.117,36 17.435,21 58.117,36 17.435,21

7 31,5 62.725,56 18.817,67 62.725,56 18.817,67

8 36 67.011,69 20.103,51 67.011,69 20.103,51

9 40,5 71.034,78 21.310,43 71.034,78 21.310,43

10 45 81.425,63 24.427,69 81.425,63 24.427,69

11 49,5 45.696,92 13.709,08 45.696,92 13.709,08

Total 585.579,47 161.964,76 539.882,55 161.964,76

Tingkat h x (m) F x (kg) 30%F x (kg) F y (kg) 30%F y (kg)

hi δxe δx Drift (Δs) Syarat Drift Δsm mm mm mm mm

11 49,5 159,4 478,2 25,2 74,3 OK10 45 151 453 29,7 74,3 OK9 40,5 141,1 423,3 34,5 74,3 OK8 36 129,6 388,8 38,4 74,3 OK7 31,5 116,8 350,4 41,7 74,3 OK6 27 102,9 308,7 46,8 74,3 OK5 22,5 87,3 261,9 53,7 74,3 OK4 18 69,4 208,2 61,2 74,3 OK3 13,5 49 147 64,3333 74,3 OK2 9 27,6 82,8 56,4 74,3 OK1 4,5 8,8 26,4 26,4 74,3 OK

Tingkat Ket

hi δxe δx Drift (Δs) Syarat Drift Δsm mm mm mm mm

11 49,5 178,6 535,8 39 74,3 OK10 45 165,6 496,8 40,8 74,3 OK9 40,5 152 456 42 74,3 OK8 36 138 414 41,7 74,3 OK7 31,5 124,1 372,3 42 74,3 OK6 27 110,1 330,3 46,2 74,3 OK5 22,5 94,7 284,1 55,5 74,3 OK4 18 76,2 228,6 65,7 74,3 OK3 13,5 54,3 162,9 71,1 74,3 OK2 9 30,6 91,8 62,7 74,3 OK1 4,5 9,7 29,1 29,1 74,3 OK

Tingkat Ket

Page 11: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

10

Dimensi Balok induk : 40 x 60 cm

Diperoleh dari hitungan penulangan:

1. Balok Induk Interior

2. Balok Induk Eksterior

3. Kolom (80/80)

Tulangan memanjang = 24 D29

Tulangan Geser

- Didaerah sendi plastis=316-150mm

- Diluar sendi plastis= 416 – 100mm

3. Konsol Pendek -𝐴𝑠perlu = 1855,44mm2,digunakan tulangan 6 D20 - 𝐴𝑕perlu = 757,27mm2,digunakan tulangan 6D16 (Ah=12,1 cm2) yang disebarkan pada 2

3𝑑 = 35,7 𝑐𝑚 jarak

vertikal, sehingga jarak antar as tulangan ke as tulangan adalah 7.13 cm. Juga digunakan tulangan 6D16 sebagai tulangan kerangka dan 1 angker D25 yang dilas ke tulangan.

BAB VIII

BAB VIII STRUKTUR UTAMA PRATEGANG

Data Perancangan

Data – data yang akan digunakan dalam merancang balok induk pratekan pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut, - Mutu beton (f’c) : 55 MPa - Mutu baja (fy) : 400 MPa - Dimensi balok induk pratekan : 60/90 cm

800

Ah=6D16

As=6D20

6D16

800

800

Page 12: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

11

Tegangan Ijin Untuk mendapatkan nilai kuat tekan

beton pada saat beton belum keras, maka digunakan kuat tekan beton pada umur 14 hari, dimana menurut PBI’71 tabel 4.1.4 nilainya sebagai berikut, fc

’ (curing 14 hari) = 0,88 55 = 48,4 Mpa Tegangan ijin beton sesaat sesudah penyaluran gaya prategang (saat jacking) sesuai SNI 03-2847-2002Ps. 20.4(1): - Tegangan tekan: σci= 0,60 fci

σci = 0,60 48,4 =29,04 MPa

- Tegangan tarik : σti = '

21

cif

σti= 48,34,4821

MPa

Tegangan ijin beton sesaat sesudah kehilangan prategang (saat beban bekerja)sesuai SNI 03-2847-2002Ps. 20.4(2): - Tegangan tekan : σc = 0,45 fc

σc= 0,45 50 = 22,5 MPa

- Tegangan tarik : σt = '

21

cf

σt= 54,35021

MPa

Dimensi Penampang 1.Sebelum Komposit

yt = 45090021

21

h mm = 4,5 cm

yb = 45090021

21

h mm = 4,5 cm

IBalok = 33 9060121

121

hbw = 645000

cm

cmy

Iy

IW

t

Balok

t

Balokt 81000

cmy

Iy

IW

b

Balok

b

Balokt 81000

25400900600 cmABalok

2.Sesudah Komposit Sehingga penampang balok komposit adalah, Apelat = 15×158,7 = 2381cm2 Abalok = 60×90 = 5400 cm2 + Atotal = 7781cm2

Garis netral pada penampang komposit :

𝑦𝑡 = 7781

154554005,72381

=43,94 cm 𝑦𝑏 = (105)-yt = 105-43,94 = 61,06 cm

𝑑𝑡 = 2

1594,43 = 36,44cm

𝑑𝑏 = 2

9006,61 = 16,06cm

𝐼𝑘𝑜𝑚𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡 =1

12𝑏𝑕3 + 𝐴𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 × 𝑑𝑏

2

+1

12𝑏𝑒𝑡

3 + 𝐴𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡 × 𝑑𝑡2

2323 44,362381157,158

121)06,165400(9060

121

= 8244088, 86 cm4

350,18762194,43

8244088,86 cmy

IW

t

Kompositt

319,135016

06,618244088,86 cm

yI

Wb

Kompositb

cmAWK

Total

bt 35,17

778150,135016

cmAWK

Total

tb 11,24

778150,187621

Daerah Limit Kabel

Hasil Analisa etabs: M = 326709,35 kgm

Dari kedua analisa etabs diatas, diperoleh: Momen Maksimum : Mmax = 326709,35 kgm Momen Minimum : Mmin = 165897,01 Kgm Di coba Gaya sebesar : F= 700000 kg Feff=560000 kg (Asumsi 80% Fo) Sehingga :

Page 13: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

12

Dipakai e0 Lapangan = 350 mm e0 Tumpuan = 0 mm Penentuan Jumlah Strands

Digunakan kabel dengan jenis dan karakteristik sebagai berikut,

Diameter nominal 15,2 mm Luas penampang strand As 143,3 mm2 Nominal massa 1,125 kg/m Minimum Breaking Load 250 KN

Dari perhitungan, dari tabel VSL menggunakan jumlah strands dalam tendon adalah 35buah yang ditarik dengan gaya prategang dengan menggunakan tendon 6 – 37

Tabel 8.1 Total kehilangan Pratekan

Tahap kehilangan % 1 Kehilangan Langsung Perpendekan Elastis - Slip Angkur 0,5 Wobble Efek 5,5 2 Kehilangan Tidak langsung Tahap 1 0,65 tahap 2 0,885 Tahap 3 0,34 Tahap 4 4,2

Total kehilangan 12,08 Total kehilangan 12,08 % < 20 %... OK!! Momen Retak Dariperhitungan diperoleh : Mr =189843,52 𝑘𝑔𝑚 Sehingga jika beban – beban yang terjadi dapat menimbulkan momen sebesar 189843,52kgm maka akan terjadi retak – retak rambut, sebaliknya jika momen yang terjadi lebih dari angka diatas maka retak yang lebih lebar dan lebih terlihat akan terjadi dikarenakan tegangan

runtuh fr yang terjadi lebih besar dari fr yang disyaratkan diatas Kontrol Momen Batas Besaran momen ultimit yang diperoleh dari perhitungan dibandingkan dengan nilai momen retak untuk batas layan (serviceability), kuat lentur rencana penampang balok beton pratekan dapat melebihi momen retaknya, sehingga, 𝑀𝑢 ≥ 1,2𝑀𝑐𝑟 493461kgm ≥ 1,2 × 262341,343 493461kgm ≥ 314809kgm................OK! Sehingga perhitungan momen dengan software etabsdidapatkan besar momen ultimate akibat beban – beban diatas yaitu, Mu bahan = 326709,350kgm Maka sebagai batas , nilai momen diatas dibandingkan dengan kemampuan ultimate bahan, sehingga 𝑀𝑢 ≥ 𝑀𝑢 𝑏𝑎𝑕𝑎𝑛 493461 kgm ≥ 326709,350kgm ...................OK! Oleh karena itu, penampang memenuhi kriteria layan (serviceability) maupun kriteria runtuh (ultimate). Kontrol Lendutan 1. Pada saat jacking pertama pertama dengan

𝐹𝑜 = 380000 𝐾𝑔 dengan beban yang bekerja hanya beban sendiri.

Sehingga lendutan total yang terjadi adalah,

2. Pada saat pengangkatan dengan gaya

prategang jacking pertama dan beban sendiri dikalikan faktor kejut. 𝑞 = 1555,2𝑘𝑔/𝑚 = 15,552 𝑘𝑔/𝑐𝑚 Sehingga lendutan total yang terjadi adalah,

3. Pada saat setelah pengecoran balok anak dan

pelat (belum komposit) dengan Fo total = 700000 kg

Sehingga lendutan total yang terjadi adalah,

4. Pada saat beban hidup serta beban mati

tambahan telah bekerja pada komponen struktur (setelah komposit), tetapi pada tahap ini dilakukan pengecekan terhadap 𝐹𝑒𝑓𝑓 =

5600 𝐾𝑁.

Page 14: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

13

Sehingga lendutan total yang terjadi adalah,

Tulangan Geser Tumpuan = dipasang tulangan geser ∅12 - 600 mm Lapangan = dipasang tulangan geser ∅12–600mm Pengangkuran: Dengan spasi antar sengkang di sepanjang daerah angkur adalah,

𝑠 =𝑑𝑝𝑒𝑛𝑐𝑎𝑟

𝑛=

450

8= 56,24 mm

> 25 𝑚𝑚……𝑂𝐾! Sehingga digunakan 𝑠 = 50 𝑚𝑚 disepanjang 450 mm dari ujung balok.

BAB IX PONDASI

Berikut ini, spesifikasi tiang pancang yang akan digunakan, Diameter outside : 400 mm Thickness : 75 mm Kelas : A2 Modulus : 18263.4 cm3 Bending momen crack : 29 tm Bending momen ultimate : 5,5 tm Allowable axial : 121,10 ton

Dari perhitungan tiang panjang diperoleh:

QU=Pijin1tiang= tSFQL 181,134

3402,543

ton

Daya dukung 1 pondasi berdiameter 60 cm pada kedalaman 27 m adalah 157,558 ton, sehingga untuk beban aksial total sebesar 902,217 ton dibutuhkan minimal tiang pancang 6 buah. Sehingga digunakan tiang pancang sebanyak 9 buah.

Perencanaan Poer Arah X = Digunakan Tulangan Lentur

D25-100 Arah Y = Digunakan Tulangan Lentur

D25-100 Tidak perlu tulangan geser.

BAB X

METODE PELAKSANAAN

1. Sistem yang digunakan pada balok prategang adalah sistempasca – tarik, yaitu sistem prategang dimana kabel prategangditarik ketika beton telah mengeras.

3. Balok prategang dicetak di lantai 10

dengan dimensiawal 60/90 cm2 menggunakan bekisting kayu, pada saatdicetak tulangan geser telah dipasang, demikian jugaselongsong yang akan disambung dengan balok prategang.

4. Penarikan tendon dilakukan pada saat

beton berumur 14 hari setelah pengecoran dilakukan dengan Fo = 3800 KN

5. Setelah dilakukan penarikan tendon

tahap I, maka dilakukan pengangkatan dengan menggunakan Tower Crane

6. Kemudian ditaruh dengan tumpuan berupa konsol pendek yang dicor setempat bersama dengan kolom

800 cm

600 cm

600 cm

800 cm

800 600 600 cm 800

Page 15: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

14

7. Setelah itu, dilakukan jacking kedua dengan Fo total = 7000 KN disertai dengan pemberian beban pasir tambahan sebesar 2800 kg/m.

8. setelah saat jacking kedua, pengecoran kolom dihentikan sementara sampai tinggi konsol, kemudian setelah jacking baru dilakukan pengecoran kembali

9. Tulangan balok induk30/40 ditata

pada tempatnya dan dilakukan pengecoran

10. Pelat pracetak ditata dengan adanya

tulangan menerus dari tumpuan pelat sebagai sambungan dengan balok induk.

BAB XI

KESIMPULAN DAN SARAN

KESIMPULAN

Dari hasil perencanaan yang dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Dari hasil perhitungan balok pratekan diperoleh dimensi balok yang efektif yaitu 60/90 cm dengan bentang 18 m sehingga dapat mengatasi tantangan arsitektural yang luas tanpa kolom.

2. Pada pelaksanaannya, untuk menghindari retak pada balok pratekan maka digunakan beban pengganti tambahan berupa beban pasir basah pada awal jacking. Beban pasir basah ini yang menjadi beban sementara

selama beban-beban mati belum bekerja pada balok pratekan.

3. Balok Pratekan Pracetak lebih mudah pelaksanaannya bila menggunakan pelat pracetak. Ini dikarenakan pelat pracetak mudah untuk lebih mudah pelaksanaannya dibandingkan pelat cor setempat, sehingga tidak membutuhkan waktu lama dalam pelaksanaannya.

4. Penggunaan balok pratekan pracetak pada gedung menjadi efektif dan efisien karena dengan sistem pracetak balok akan menumpu sederhana pada konsol pendek, sehingga tidak mengalami kehilangan gaya prategang akibat kekangan kolom.

SARAN

Berdasarkan pada hasil pengalaman dalam merencanakan gedung ini, penulis menyarankan :

1. Dalam pengerjaan balok pratekan, sebaiknya Perlu dilakukan formulasi pada program Microsoft excel untuk merancang balok pratekan, baik dalam dimensi, gaya jacking, maupun eksentrisitas gayanya. Hal tersebut perlu dilakukan karena mengingat banyaknya trial and error yang harus dilakukan untuk mendapatkan dimensi, gaya dan eksentrisitas yang efektif dan efisien.

2. Pada waktu balok pratekan dijacking, harus diperhatikan benar-benar beban apa saja yang bekerja pada balok tersebut. Apabila gaya jacking melebihi dari beban yang ada, balok pratekan mungkin bisa pecah. Untuk itu, perlu adanya kontrol-kontrol tegangan disetiap kondisi agar gaya jacking memenuhi beban yang ada.

3. Perlu dilakukan pengawasan dilapangan yang ketat dalam pelaksanaan dilapangan mengingat setiap kondisi balok pratekan sangat mempengaruhi kekuatan balok tersebut.

4. Dalam merencanakan struktur bangunan, sebaiknya perencana benar–benar memikirkan kemudahan pelaksanaan di lapangan, sehingga hasil perencanaan dapat dilaksanakan oleh pelaksana lapangan

.

Page 16: MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG RUMAH SAKIT … · bebas kolom. Perancangan struktur atap ... Kuat tekan nominal beton pada ... ok Pengumpulan data Shop Drawing Gedung Mulai

15

DAFTAR PUSTAKA

Badan Standarisasi Nasional. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (RSNI 03-1726-2010). Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perhitungan struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002). Departemen Pekerjaan Umum. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983.

Nawy,Edward G,Dr.P.E 1998 . BETON BERTULANG Suatu Pendekatan Dasar.

Wahyudi,Herman. 1999. Daya Dukung Pondasi Dalam, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Purwono, Rahmat. 2005. PerencanaanStruktur Beton Bertulang Tahan Gempa.Surabaya: ITS Press Nawy,Edward G,Dr.P.E 2001 . Beton prategang edisi ketiga. Lin T.Y. 2000 Beton Prategang edisi ketiga

.