PERANCANGAN MODIFIKASI GEDUNG UNIVERSITAS .pembangunan gedung bertingkat. Sistem Prategang dipilih

  • View
    222

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of PERANCANGAN MODIFIKASI GEDUNG UNIVERSITAS .pembangunan gedung bertingkat. Sistem Prategang dipilih

MAKALAH TUGAS AKHIR

PERANCANGAN MODIFIKASI GEDUNG

UNIVERSITAS CIPUTRA MENGGUNAKAN

SRPMK DENGAN SISTEM BALOK PRATEGANG

PADA LANTAI ATAP

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Pendidikan merupakan faktor kunci didalam mensukseskan mutu dan kualitas dari Sumber Daya Manusia (SDM) itu sendiri. Mengingat Surabaya adalah kota besar di Indonesia dengan angka kepadatan penduduk yang sangatlah besar, maka dibangunlah Universitas Ciputra didaerah perumahan Citraland Surabaya. Pertimbangan ini diambil untuk menghasilkan lulusan yang pandai, mengerti dan sukses dibidang bisnis dan enterpreneurship.

Pada dasarnya teori mengenai gempa adalah teori probabilistik, tidak ada yang bisa memprediksi kejadian tersebut, tidak ada yang tahu kapan dan dimana serta seberapa kuat gempa yang akan terjadi. Kejadian gempa di Jawa Barat dan Jakarta beberapa waktu lalu membuktikan bahwa secara teori wilayah Jawa Barat dan Jakarta merupakan daerah yang terletak di zona gempa 3 (SNI 03-2847-2002), zona gempa 3 merupakan wilayah dengan frekuensi gempa yang sedang, dan siapa yang menduga akan terjadi gempa yang dahsyat.

Pemilihan gedung Universitas Ciputra untuk dijadikan studi kasus dalam perancangan ini adalah bentuk gedung yang tidak simetris (berbentuk siku tanpa dilatasi) dan memiliki jarak antar kolom 10 m serta pada lantai atas akan direncanakan menggunakan balok pratekan karena ada ruang sebagai tempat pertemuan/seminar sehingga tidak membutuhkan kolom di tengah ruangan.

Perancangan Universitas Ciputra yang bertempat di komplek Citraland Surabaya bertingkat 8 lantai akan dimodifikasi dengan menggunakan struktur rangka pemikul momen khusus karena fungsi gedung yang penting untuk umum dan kejadian gempa yang tidak dapat diprediksikan. Sedangkan untuk balok lantai atas menggunakan beton prategang. Beton prategang merupakan salah satu teknologi struktur yang mulai dikembangkan dewasa ini untuk keperluan pembangunan gedung bertingkat.

Sistem Prategang dipilih pada perancangan ini adalah untuk kebutuhan ruang seminar/serbaguna yang tidak membutuhkan kolom ditengah-tengah ruangan sehingga ruangan seminar/serbaguna menjadi lebih

nyaman dan luas. Dibandingkan dengan pemakaian alternative balok lain seperti beton konvensional, akan menghasilkan dimensi yang lebih besar dan membutuhkan kolom ditengah bentang. Perbedaan utama antara beton bertulang dan beton pratekan pada kenyataannya adalah beton bertulang mengkombinasikan beton dan tulangan baja dengan cara menyatukan dan membiarkan keduanya bekerja bersama-sama sesuai dengan beban yang dipikul, sedangkan beton pratekan mengkombinasikan beton berkekuatan tinggi dan baja mutu tinggi dengan cara aktif. Kombinasi aktif ini menghasilkan perilaku yang lebih baik dari kedua bahan tersebut. Beton prategang ini dirancang untuk manahan beban gravitasi.

Perencanaan ini juga memakai peraturan SNI 03-2847-2002 dan SNI 03-1726-2002 yang diharapkan dapat menghasilkan beton pratekan yang lebih efisien berdasarkan kondisi lapangan dengan memenuhi persyaratan keamanan struktur dan mampu berprilaku daktail saat terjadi gempa dengan kriteria struktur sebagai rangka pemikul momen khusus.

1.2. RUMUSAN MASALAH Perancangan struktur ini akan menyelesaikan permasalahan- permasalahan sebagai berikut :

1. Bagaimana merancang struktur gedung yang sesuai dengan metode SRPMK ?

2. Bagaimana mendesain balok lantai atap sebagai sistem prategang ?

3. Bagaimana merencanakan pondasi yang menyalurkan beban gempa dan gravitasi ?

1.3. MAKSUD DAN TUJUAN

Maksud dari penulisan Tugas Akhir ini adalah

untuk merancang struktur gedung Universitas Ciputra Surabaya menggunakan SRPMK dengan sistem prategang pada struktur atap.

Secara garis besar tujuan dari penyusunan tugas akhir dengan mengambil obyek gedung Universitas Ciputra Surabaya ini adalah untuk :

1. Menentukan struktur gedung dengan SRPMK sesuai dengan SNI 03-2847-2002.

2. Menghitung dan merencanakan balok atap sebagai balok prategang yang hanya menerima beban gravitasi saja.

3. Merencanakan pondasi yang efisien dan aman untuk menahan beban yang terjadi pada struktur.

1.4. BATASAN MASALAH

Dalam penyusunan tugas akhir ini permasalahan akan dibatasi sampai dengan batasan-batasan, antara lain :

1

1. Tidak memperhitungkan faktor ekonomis gedung. 2. Tidak merencanakan metode pelaksanaan. 3. Tidak menghitung anggaran biaya. 4. Dalam perancangan ini tidak memperhitungkan

kesulitan pengadaan material serta pengaruh dan dampaknya terhadap lingkungan selama pelaksanaan.

5. Penyusun tidak meninjau kelayakan struktur dari segi estetika tetapi lebih mengutamakan fungsi dan kenyamanan.

6. Perancangan ini tidak termasuk memperhitungkan sistem utilitas bangunan, perencanaan pembuangan saluran air bersih dan kotor, instalasi/jaringan listrik, finishing dsb. Sistem distribusi pembebanan dalam hal ini ditetapkan sesuai dengan peraturan yang telah ada.

BAB II

KONSEP DESAIN

2.1. UMUM Suatu teori diperlukan sebagai pembahasan

keseluruhan masalah yang akan timbul dalam penulisan Tugas Akhir. Pokok-pokok pedoman atau syarat dalam desain bangunan :

1. Mutu Bahan Kuat tekan beton ( )cf ' sesuai SNI 03 2847

2002 Ps. 23.2.4.1 tidak boleh kurang dari 20 MPa. Kuat tekan 20 MPa atau lebih dipandang menjamin kualitas beton. Untuk perancangan gedung ini digunakan kuat tekan beton ( )cf ' sebesar 30 Mpa dan ( )cf ' = 40 MPa untuk balok pratekan karena kuat tekan yang tinggi diperlukan untuk menahan tegangan tekan pada serat tertekan dan lokasi gedung di surabaya sehingga mutu tersebut bisa tercapai. Tegangan leleh baja ( )yfdirencanakan 400 MPa untuk tulangan utama dan 320 MPa untuk sengkang.

2. Metode Perancangan Metode perancangan untuk gedung ini menggunakan

SRPMK. wilayah gempa yang dipakai adalah wilayah resiko gempa tinggi yaitu wilayah 5 dengan nilai Percepatan Puncak Efektif Batuan Dasar (PPEBD) atau Peak Ground Accelaration (PGA) = 0,25-0,03 g. Hal ini dilakukan karena kejadian gempa bumi tidak dapat diprediksi.

3. Pembebanan Jenis-jenis pembebanan yang dipakai dalam perhitungan struktur antara lain:

a. Beban Mati Beban mati terdiri dari beban sendiri struktur, berat finishing arsitektur dan berat ducting atau kabel atau pipa ME (Mechanical Elektrikal)

dimasukkan dan diperhitungkan. Referensi berat bahan diambil dari tabel 2.1 PPIUG 1989.

b. Beban Hidup Beban hidup yang digunakan sesuai dengan peraturan Pembebanan Indonesia, berdasarkan masing-masing fungsi ruang seperti tertera dalam Tabel 3.1 PPIUG 1983.

c. Beban Gempa Sebagai salah satu gedung yang direncanakan

terletak di zona gempa tinggi yaitu zona 6, elemen struktur utama gedung dirancang dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK), Sesuai dengan tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung (SNI 03-1726-2002).

Dari berbagai jenis pembebanan yang dipakai dalam perencanaan struktur ini, semuanya akan dikombinasikan sehingga struktur dan komponen struktur memenuhi syarat kekuatan layak pakai, sesuai dengan ketentuan yang tercantum dalam SNI 03-2847-2002.

2.2. SISTEM BALOK PRATEGANG Beton prategang adalah beton yang mengalami

tegangan internal dengan benar dan distribusi sedemikian rupa sehingga dapat mengimbangi tegangan yang terjadi akibat beban eksternal sampai batas tertentu.

Menurut SNI 03-2847-2002 Tendon pada beton prategang tidak boleh sama sekali memikul beban gempa, bahkan tidak dianjurkan menggunakan pada zona gempa tinggi. Tetapi jika ada gempa maka beban tersebut dipikul oleh tulangan lunak. Sedangkan menurut ACI 318-2008 pasal. 21.5.2.5 Tendon prategang diperbolehkan menerima 25% momen positif atau negatif. Maka konstruksi balok prategang ini didesain menrima gaya gravitasi dan 25% beban gempa. Dalam perencanaan balok prategang pada Gedung Universitas Ciputra, direncanakan dengan sistem pasca tarik (post tensioning) yaitu sistem pratekan dimana kabel ditarik setelah beton mengeras. Jadi tendon pratekan diangkurkan pada beton tersebut segera setelah gaya prategang diberikan.

2.4.1 Prinsip Dasar Beton Prategang

1. Sistem Prategang untuk mengubah beton menjadi bahan yang elastis.

Konsep ini memperlakukan beton sebagai bahan yang elastis. Beton yang ditransformasikan dari bahan yang getas menjadi bahan yang elastis dengan memberikan tekanan terlebih dahulu pada bahan tersebut. Beton tidak mampu menahan tarikan dan kuat menahan tekanan, namun beton yang getas dapat memikul tegangan tarik.

5

2. Sistem prategang untuk kombinasi baja mutu tinggi dangan beton Konsep ini mempertimbangkan beton prategang sebagai kombinasi dari baja dan beton, dimana baja menahan tarikan dan beton menahan tekanan, dengan demikian kedua bahan membentuk kopel penahan untuk melawan momen eksternal (Lin dan Burns, 1996)

3. Sistem Prategang untuk mencapai kesetimbangan beban Konsep ini menggunakan prategang sebagai suatu usaha untuk membuat seimbang gaya-gaya pada sebuah batang. Pada keseluruhan desain beton prategang, pengaruh prategang dipandang sebagai keseimbangan berat sendiri sehingga batang yang mengalami lenturan tidak akan mengalami tegangan lentur pada kondisi pembebanan yang terjadi. (Lin dan Burns, 1996)

2.4.2 Tahap Tahap Pembebanan

Pada struktur beton prategang, terdapat tahapan-tahapan pembebanan dimana sebuah komponen struktur dibebani. Berikut adalah tahapan-tahapannya :

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

a. Sebelum diberi gaya prategang b. Pada saat diberi gaya prategang c. Pada saa