MODIFIKASI DESAIN KOLOM.
BALOK.
DAN PELAT PADA
GEDUNG DINAS CIPTA KARYA DAN TATA KOTA
SAMARINDA MENGGUNAKAN BETON BERTULANG
Dwi Tamami.
Dr.
Ir.
Habir.
Dr.
Megawaty.
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik
Universita 17 Agustus 1945 Samarinda
ABSTRACT
Gedung kantor dinas cipta karya dan tata kota merupakan gedung baru milik pemerintah kota Samarinda.
Gedung yang terletak di jalan D.
I Panjaitan tersebut dibangun untuk menggantikan gedung lama yang berada di jalan kesuma Komponen struktur gedung merupakan struktur komposit yang terbuat dari profil baja yang diberi selubung beton di sekelilingnya.
Baja merupakan komponen yang paling dominan pada struktur gedung.
Baja sangat rentan terhadap buckling .
sehingga seringkali tidak ekonomis bila digunakan sebagai elemen tekan karena banyak material yang perlu digunakan untuk memperkuat elemen tekan terhadap buckling.
Dari uraian diatas akan direncanakan ulang komponen struktur gedung menggunakan beton bertulang dan penambahan jumlah lantai.
Analisa struktur menggunakan permodelan 3 Dimensi dengan bantuan software Etabs Dari hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa, desain kolom dengan dimensi 80x80 cm menggunakan tulangan lentur 24 D25 dan tulangan geser menggunakan EI10-100.
Desain balok dengan dimensi 60x80 cm menggunakan tulangan lentur tekan 5 D22, tulangan lentur tarik 3 D22, dan tulangan geser menggunakan EI10-150.
Pelat lantai dan atap dengan tebal 16 cm menggunakan tulangan tumpuan EI12-250, dan tulangan lapangan EI12-250.
Kata kunci:
Model 3 Dimensi Etabs, desain kolom, desain balok, desain pelat lantai dan atap Mahasiswa jurusan Teknik Sipil.
Fakultas Teknik.
Universtas 17 Agustus 1945 Samarinda Dosen jurusan Teknik Sipil.
Fakultas Teknik.
Universtas 17 Agustus 1945 Samarinda Dosen jurusan Teknik Sipil.
Fakultas Teknik.
Universtas 17 Agustus 1945
Samarinda
PENGANTAR
Gedung baru milik pemerintah kota Samarinda yang dipersiapkan sebagai pengganti gedung lama yang saat ini digunakan oleh dinas cipta karya dan tata kota Samarinda merupakan struktur komposit, dimana baja merupakan komponen yang paling dominan.
Kekuatan baja akan menurun jika mendapat beban siklik .
yclic loa.
yaitu beban berulang yang terjadi pada satu bagian elemen yang dapat menyebabkan kelelahan pada elemen struktur tersebut .
Selain itu temperatur juga sangat berpengaruh terhadap kemungkinan kehilangan daktailitas dan keruntuhan getas.
Selain itu baja sangat rentan terhadap buckling .
sehingga seringkali tidak ekonomis bila digunakan sebagai elemen tekan karena banyak material yang perlu digunakan untuk memperkuat elemen tekan terhadap Dari uraian diatas akan direncanakan ulang komponen struktur gedung dinas cipta karya dan tata kota Samarinda menggunakan beton bertulang dan penambahan jumlah lantai dengan memperhatikan fungsi dari masing-masing ruang pada setiap lantai.
Adapun maksud dalam skripsi ini adalah untuk mengkaji ulang struktur gedung dinas cipta karya dan tata kota Samarinda menggunaan beton bertulang.
Sedangkan tujuan yang hendak dicapai dari penulisan skripsi ini adalah untuk mengetahui dan mengaplikasikan hasil perhitungan beban-beban yang bekerja pada struktur gedung berdasarkan SNI 1727-2013 tentang beban nominal untuk perencanaan bangunan gedung dan struktur lain, untuk mengetahui hasil dari analisa struktur apabila menggunakan beton bertulang, serta untuk mengetahui perhitungan komponen struktur beton bertulang pada gedung berdasarkan SNI 2847-2013 tentang persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung yang meliputi pelat lantai, balok dan kolom.
Untuk membatasi luasnya ruang lingkup pembahasan dalam skripsi ini, maka akan dibatasi pada masalah-masalah pokok saja.
Adapun batasan masalah yang sesuai dengan rumusan masalah adalah perhitungan beban-beban yang bekerja pada struktur gedung mengacu pada SNI 1727-2013 tentang beban nominal untuk perencanaan bangunan gedung dan struktur lain.
Apabila tidak ditemukan definisi yang jelas maka tentang beban yang digunakan, maka peraturan-peraturan Untuk menggunakan permodelan 3 dimensi dengan bantuan program Etabs.
Sementara untuk perhitungan komponen struktur beton bertulang pada gedung mengacu pada SNI 2847-2013 tentang persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung yang meliputi pelat lantai, balok dan kolom.
TINJAUAN PUSTAKA
Beban Mati Beban mati adalah berat seluruh bahan konstruksi bangunan gedung yang Sesuai SNI 1727:2013, yang termasuk beban mati adalah seperti dinding, lantai, atap, plafon, tangga, dinding partisi tetap, finishing.
Beban Hidup Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung, termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah.
Beban hidup mengacu pada SNI 1727:2013.
Apabila tidak terdapat definisi yang jelas maka digunakan peraturan sebelumnya yaitu PBBI 1971 tentang peraturan beton bertulang Indonesia dan PPIUG 1983 tentang peraturan pembebanan Indonesia untuk gedung.
Beban Gempa Gempa adalah beban yang timbul akibat percepatan getaran tanah pada saat gempa terjadi (SNI 1726:2.
Untuk merencanakan struktur bangunan tahan gempa, perlu diketahui percepatan yang terjadi pada batuan dasar.
Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6 wilayah gempa dimana wilayah gempa 1 adalah wilayah dengan kegempaan paling rendah dan wilayah 6 adalah wilayah dengan kegempaan paling tinggi.
Gambar 1.
Wilayah Gempa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar dengan periode ulang 500 tahun Parameter Percepatan Gempa Untuk menentukan respons spektral percepatan gempa MCER di permukaan tanah, diperlukan faktor amplifikasi sesimik pada perioda 0,2 detik dan perioda 1 detik.
Tabel 1 Koefisien situs (F.
Parameter respon spektral percepatan gempa (MCER) terpetakan pada periode pendek T=0,2s Kelas situs Ss<0,25 Ss=0,5 Ss=0,75 Ss=1,0 Ss>1,25 Sumber : SNI 1726:2012 tabel 4 SSb Tabel 2 Koefisien situs (F.
Parameter respon spektral percepatan gempa (MCER) terpetakan pada periode pendek T=1detik Kelas situs Ss<0,25 Ss=0,5 Ss=0,75 Ss=1,0 Ss>1,25 SSb Sumber SNI 1726:2012 tabel 5 Beton Bertulang Beton Bertulang adalah merupakan gabungan logis dari dua jenis bahan yaitu beton polos, yang memiliki kekuatan tekan yang tinggi akan tetapi kekuatan tarik yang rendah, dan batang-batang baja yang ditanam didalam beton dapat memberikan kekuatan tarik yang diperlukan.
(Wang.
Chu-Kia, dan Charles G Salmon 1.
Kolom Menurut SNI 2847-2013 Tentang Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung, kolom didefinisikan sebagai Komponen struktur dengan rasio tinggi terhadap dimensi lateral terkecil melampaui 3 yang digunakan terutama untuk menumpu beban tekan aksial.
Syarat jarak tulangan kolom untuk SRPMM adalah :
8 x diameter tulangan lentur 24 x diameter tulangan sengkang A ukuran kolom 300 mm Balok Balok merupakan bagian elemen struktur yang lurus dan terbebani secara Di katakan terbebani secara transversal karena elemen ini biasanya terbebani oleh gaya dari berbagai arah yaitu gaya vertikal, horizontal dan momen.
Syarat jarak tulangan balok untuk SRPMM adalah :
8 x diameter tulangan lentur 24 x diameter tulangan sengkang 300 mm Pelat Lantai Plat lantai adalah stuktur horizontal yang menyalurkan beban ke struktur pendukung vertikal.
Pelat dominan memikul momen lentur dan gaya geser, jika di bandingkan dengan gaya aksial.
Oleh sebab itu perlu di perkuat dengan tulangan baja terutama pada daerah serat tariknya.
Ketebalan pelat lantai di tentukan oleh beban yang harus di dukung, besar lendutan yang di ijinkan, lebar bentangan atau jarak antar balok-balok pendukung, bahan konstruksi dari plat lantai.
Tabel 3 Tebal minimum pelat tanpa balok interior Tanpa penebalan Tegangan leleh, fy Panel eksterior Panel Dengan penebalan Panel eksterior Panel Tanpa Dengan Tanpa Dengan Een/33 Een/36 Een/36 Een/36 Een/40 Een/40 Een/30 Een/33 Een/33 Een/33 Een/36 Een/36 Een/28 Een/31 Een/31 Een/31 Een/34 Een/34 MPa Sumber: SNI 2847-2013 Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung Permodelan Struktur Dengan Program Etabs Program Etabs merupakan salah satu program analisis struktur yang lengkap dan sangat mudah untuk dioperasikan.
Prinsip utama penggunaan program ini adalah permodelan struktur, eksekusi analisis dan pemeriksaan atau optimasi desain, yang semuanya dilakukan dalam satu langkah atau satu tampilan berupa model secara real time sehingga memudahkan pengguna untuk melakukan pemodelan secara menyeluruh dalam waktu singkat namun dengan hasil yang CARA PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Lokasi penelitian berada di Jl.
I Panjaitan Samarinda Utara.
Data primer yang digunakan adalah data tanah berupa boring dan sondir.
Tabel 4 Hasil uji sondir Kedalaman Cone Akumulatif JHL g/c.
5,20 212,60 413,01 8,20 215,57 488,24 6,00 207,66 411,56 6,40
212,60
442,51
Titik Sumber : Laporan pengujian tanah CV.
Prisma Soenoe = 212,1 kg/cm2 Sehingga nilai N = 53,03 Perhitungan Pembebanan Pada Struktur Perhitungan beban disesuaikan dengan peraturan SNI 1727: 2013 tentang beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain.
Tabel 5 Beban mati pada pelat atap Beban Mati Berat Tebal Q .
N/m.
Waterproofing aspal
0,02
0,28
Berat rangka dan plafond
0,18
0,18
Berat mekanikal elektrikal 0,40 QDL
0,86
Sumber : Hasil perhitungan Tabel 6 Beban hidup pada atap Beban Mati Beban hidup atap datar Berat Tebal Q .
N/m.
0,96 0,15 0,96 Sumber : Hasil perhitungan Tabel 7 Beban mati pada pelat lantai Beban Mati Berat Tebal Q .
N/m.
Berat pasir tebal 1cm
0,01
0,16
Berat adukan tebal 2cm
0,02
0,42
Berat keramik tebal 1cm
0,01
0,24
Berat plafond dan rangka
0,18
0,18
Berat mekanikal elektrikal 0,40 0,40 QDL
1,40
Sumber : Hasil perhitungan Tabel 8 Beban hidup pada plat lantai Beban Mati Berat Tebal Q .
N/m.
Beban hidup kantor
2,40
0,15
2,40
Koridor lantai 1
4,79
0,15
4,79
Koridor diatas lantai 1
3,83
0,15
3,83
Laboratorium
2,87
0,15
2,87
Sumber : Hasil SNI 1727:2013 tabel 4-1
Tabel 9 Beban mati pada balok
Beban Merata Lantai Berat
Tinngi lantai Lantai 1-8
4,000
Lantai Atap kN/m Sumber : Hasil perhitungan Analisa Gempa Statik Ekivalen menurut SNI 1726:2012 pasal 7.
1, gaya gempa lateral didapat dengan mengalikan dengan berat bangunan dengan koefisien respon seismik.
Tabel 10 gaya gempa .
pada tiap lantai wi x hk wi x hk Sumber : hasil perhitungan Tabel 11 gaya gempa .
pada tiap lantai Sumber : hasil perhitungan Tabel 11 gaya gempa .
pada tiap lantai .
Total Sumber : hasil perhitungan Tabel 12 Koordinat pusat massa baru pusat massa pusat rotasi x cm y cm x cr y cr Koordinat pusat Sumber : Hasil perhitungan Analisa Gempa Respon Spektrum Berdasarkan SNI 1726:2012 Tabel 3, tipe kelas situs tanah termasuk dalam tanah keras (C) karena N > 50.
Tabel 13 Periode fundamental (T) dan percepatan respon spectra (S.
T .
Sa .
T .
Sa .
Ts 0.
Ts 1 Ts 1.
Ts 0 Ts 1.
Ts 0.
Ts 1.
Ts 0.
Ts 1.
Ts 0.
Ts 1.
Ts 0.
Ts 1.
Ts 0.
Ts 1.
Ts 0.
Ts 1.
Ts 0.
Ts 1.
Ts 0.
Ts 2 Sumber : Puskim.
Kontrol Nilai Akhir Respon Spektrum Berdasarkan SNI 1726:2012 pasal 7.
4 nilai akhir Vdinamik harus lebih besar atau sama dengan 85% Vstatik.
Maka persyaratan tersebut dapat dinyatakan Vdinamik Ou 0,85 Vstatik.
Tabel 14 Kontrol akhir base reaction V dinamik 85 Vstatik V dinamik 85 Vstatik Sumber : Hasil perhitungan Keterangan Kontrol Simpangan Antar Lantai Pembatasan simpangan antar lantai suatu struktur bertujuan untuk mencegah kerusakan non-struktur dan ketidaknyamanan penghuni.
Berdasarkan SNI 1726:2012 Pasal 7.
3 untuk memenuhi persyaratan AEi < AEa
AEi = Simpangan yang terjadi AEi = Simpangan yang di ijinkan antar lantai A AEa= A AE2= A AE
Ae1,2,3,n = simpangan akibat beban gempa
= faktor pembesaran defleksi = 5
= faktor keutamaan gedung = 1
AE2
= 0,020 x hsx = 0,020 x 4000 = 80 mm Hsx
= tinggi lantai Tabel 15 Kontrol Simpangan Antar Lantai Portal Gempa Dinamis Arah X
AE2
Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi Sumber : Hasil Perhitungan Tabel 16 Kontrol Simpangan Antar Lantai Portal Gempa Dinamis Arah X (Lanjuta.
Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi Sumber : hasil analisa menggunakan etabs Tabel 17 Kontrol Simpangan Antar Lantai Portal Gempa Dinamis Arah Y
AE2
Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi Memenuhi Sumber : hasil analisa menggunakan etabs Perencanaan Pelat Lantai Dan Atap Adapun data dan perhitungan perencanaan dimensi pelat lantai dan atap adalah sebagai berikut:
Tebal pelat rencana = 160 mm Bentang pelat terpanjang = 7000 mm Bentang pelat terpendek = 4500 mm Dimensi balok induk = 600 x 800 mm Dimensi balok induk B2 = 600 x 800 mm Kuat tekan beton fcAo = 30 Mpa Kuat leleh baja tulangan = 400 Mpa Tabel 18 Penulangan pada pelat atap Momen Lapangan Tulangan Lapangan Mlx .
Mly .
Arah x
Arah y
1,3000
1,0920
EI 12 - 250
EI 12 - 250
Momen Tumpuan Tulangan Tumpuan Mtx .
Mty .
Arah x
Arah y
3,0681
2,8081
EI 12 - 250
EI 12 - 250
Sumber : Hasil perhitungan Tabel 19 Penulangan pada pelat lantai Momen Lapangan Tulangan Lapangan Mlx .
Mly .
Arah x
Arah y
2,7945
2,3474
EI 12 - 250
EI 12 - 250
Momen Tumpuan Tulangan Tumpuan Mtx .
Mty .
Arah x
Arah y
6,5950
6,0361
EI 12 - 250
EI 12 - 250
Sumber : Hasil perhitungan Perencanaan Balok Bentang balok yang ditinjau = 4500 mm .
s 5-6 c lantai .
Dimensi balok = 600 x 800 mm Dimensi kolom = 800 x 800 mm Kuat tekan beton .
= 30 MPa Diameter tulangan lentur (D) = 22 mm Diameter tulangan geser (EI) = 10 mm Diameter tulangan puntir (EI) = 13 mm Tabel 20 Momen hasil analisa menggunakan Etabs pada balok As 5-6 lantai 4 Momen Notasi Nilai Momen Momen torsi 1146234,9 N.
Momen tumpuan kanan 63316580,058 N.
Momen tumpuan kiri 57498511,482 N.
Momen lapangan 2909034,288 N.
Gaya geser
127124,540 N
Sumber : Hasil analisa Etabs Tabel 21 Penulangan lentur balok 60/80 Tul.
Tumpuan Diameter Tulangan Tul.
Lapangan Diameter Tulangan Tul.
lentur tarik
5 D 22
Tul.
lentur tarik
5 D 22
Tul.
lentur tekan
3 D 22
Tul.
lentur tekan
3 D 22
Tul.
EI10-150
Tul.
EI10-150
Sumber : Hasil perhitungan Perhitungan Penulangan Kolom Data Struktur:
Dimensi Kolom = 800 x 800 mm Dimensi Balok = 600 x 800 mm Tinggi antar lantai = 4000 mm Kuat tekan beton .
= 30 Mpa Diameter tul.
lentur (D) = 25 mm Diameter tul.
= 10 mm Tabel 22 Momen hasil analisa menggunakan Etabs pada kolom As 4-B lantai 1
Momen
Notasi
Nilai Momen
Gaya aksial akibat beban mati
983960,30 N
Gaya aksial akibat beban gempa
4461695,21 N
Sumber : Hasil perhitungan Tabel 22 Momen hasil analisa menggunakan Etabs pada kolom As 4-B lantai 1
Momen arah X1
Mx1
13377361,93 Nmm
Momen arah X2
Mx2
7081175,24 Nmm
Momen arah Y1
My1
499069254,00 Nmm
Momen arah Y2
My2
254517363,77 Nmm
Gaya geser
235495,82 N
Sumber : Hasil perhitungan Tabel 23 Penulangan kolom
Tulangan Lentur
Diameter Tulangan Tulangan Arah X
14 D25
Tulangan Arah Y
14 D25
Tulangan Geser
EI10-100
Sumber : Hasil perhitungan KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil analisis perhitungan yang telah dilakukan pada struktur gedung dinas cipta karya dan tata kota Samarinda menggunakan beton bertulang dapat disimpulkan dimensi tulangan yang digunakan untuk menahan beban dan momen yang timbul pada pelat lantai dan atap adalah EI 12 Ae 250.
Pada balok digunakan tulangan pada daerah tumpuan dengan diameter 5 D22 sebagai tulangan lentur tarik, dan 3 D22 sebagai tulangan lentur tekan.
Sementara pada daerah lapangan menggunakan diameter 5 D22 sebagai tulangan lentur tarik, dan 3 D22 sebagai tulangan lentur tekan, dan menggunakan tulangan geser dengan diameter EI10-150.
Pada kolom menggunakan diameter tulangan 24 D25 dan tulangan geser menggunaan diameter EI10-100 Berdasarkan hasil pengerjaan skripsi ini, saran-saran yang dapat penulis berikan untuk pengembangan lebih lanjut antara lain, dalam perencanaan harus dilakukan perhitungan beberapa kali untuk mendapatkan dimensi struktur yang ekonomis dan memenuhi syarat dari peraturan yang digunakan sebagai acuan dalam perhitungan, dalam perhitungan gaya-gaya dalam dengan bantuan software Etabs harus dilakukan secara teliti pada setiap langkah pengerjaannya, serta dalam merencanakan struktur gedung yang berada di wilayah yang terdapat intensitas gempa, sebaiknya menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK), karena dengan menggunakan metode perencanaan ini diharapkan sendi plastis dapat terbentuk di balok, sehingga apabila terjadi gempa yang kuat struktur masih bisa berdiri.
DAFTAR PUSTAKA