BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN - thesis.binus.ac.idthesis.binus.ac.id/doc/Bab4/2009-2-00430-SP Bab...

75

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengumpulan Data

Gedung digunakan untuk hunian dengan lokasi di Menado dibangun

diatas tanah sedang (lihat Tabel 2.6). Data-data yang diperoleh selanjutnya akan

menjadi acuan dasar untuk melakukan perhitungan analisa struktur dengan

menggunakan sistem pracetak berdasarkan produk patent Platcon07.

4.1.1. Geometri Struktur

Berikut ini adalah gambar rencana gedung sistem konvensional hasil

pengumpulan data lapangan.

K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3

K1 K1

K1

K1

K1 K1

K1

K1

K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3

K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3

K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3

K2 K2 K2K2

K2

K1K1

K1 K1

K1K1

K2

K2

SW

SW

SW

SW

K1 K1

K1 K1

Gambar 4.1.a. Denah Struktur Kolom Gedung Lantai 1 Sistem Konvensional

76

KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP


KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP KP


H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM

K1 K1

K1 K1

Gambar 4.1.b. Denah Struktur Kolom Gedung Lantai 2-4 Sistem Konvensional

K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3

K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3

K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3

K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3 K3

K3 K3 K3

K3

K3

K3

K3K3

K3K3

K3K3

K3K3

K3

K3 K3

K3 K3

K3 K3





H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM H KOLOM = 90 CM

H KOLOM = 90 CM

K3 K3

K3 K3

Gambar 4.1.c. Denah Struktur Kolom Gedung Lantai 5 Sistem Konvensional

77

Gambar 4.2.a. Denah Struktur Balok Gedung Lantai 2 Sistem Konvensional

Gambar 4.2.b. Denah Struktur Balok Gedung Lantai 3-5 Sistem Konvensional

78

T= 12CM T= 12CM

T= 12CM T= 12CM

Gambar 4.2.c. Denah Struktur Balok Gedung Lantai Atap Sistem Konvensional

Gambar 4.3. Denah Struktur Ring Balok Gedung Lantai Atap Sistem Konvensional

79

Gambar 4.4.a. Tampak Depan Gedung Rusunawa

Gambar 4.4.b. Tampak Samping Kiri dan Kanan Gedung Rusunawa

4.1.2. Material Properties

Material gedung menggunakan beton, terdiri dari 5 lantai struktur atas

dengan balok dan kolom serta struktur corewall sebagai struktur pengaku tahan

gempa. Kuat desak beton fc’: 29,05 Mpa untuk Balok, Kolom dan Corewall.

Untuk Grouting Joint menggunakan fc’ : 41,5 Mpa. Kuat leleh tulangan utama

80

fy: 400 Mpa, kuat leleh tulangan geser (sengkang) fys: 240 Mpa. Modulus elastik

beton Es: 25.332,08 Mpa, angka poisson untuk beton: 0,2.

4.1.3. Dimensi Elemen Kolom Sistem Konvensional

Desain Balok sistem konvensional berdasarkan data yang diterima dari

perencanaan awal Gedung Rusunawa.

Tabel 4.1. Desain Tulangan Kolom Sistem Konvensional

LANTAI 1

ELEVASITYPE KOLOM

SENGKANG

BAWAH

TENGAH

ATAS

TULANGAN UTAMA

DIMENSI

K-2K-1 K-3

LANTAI 3

ELEVASITYPE KOLOM

SENGKANG

BAWAH

TENGAH

ATAS

TULANGAN UTAMA

DIMENSI

K-2K-1 K-3 KP

LANTAI 4

ELEVASITYPE KOLOM

SENGKANG

BAWAH

TENGAH

ATAS

TULANGAN UTAMA

DIMENSI

K-2K-1 K-3 KP

LANTAI 5

KP

LANTAI 2

4.1.4. Dimensi Elemen Balok Sistem Konvensional

Desain Balok sistem konvensional berdasarkan data yang diterima dari

perencanaan awal Gedung Rusunawa.

81

Tabel 4.2. Desain Tulangan Balok Sistem Konvensional

TIPE

LANTAI

B425/45

TULANGAN ATAS

TULANGAN BAWAH

TUL. PINGGANG

SENGKANG

CG25/45

BC20/30

TIPE

LANTAI

BL10/40

TULANGAN ATAS

TULANGAN BAWAH

TUL. PINGGANG

SENGKANG

RB125/40

RB225/40

TIPE

LANTAI 2

LANTAI

B125/45

TULANGAN ATAS

TULANGAN BAWAH

TUL. PINGGANG

SENGKANG

B225/45

B325/45

RB315/25

4.1.5. Pembebanan Struktur

Spesifikasi Beban dan Bahan yang dipakai adalah:

a. Berat Jenis Beton = 24 kN/m3

b. Berat Dinding = 2,5 kN/m2

c. Beban Hidup Ruangan = 2,5 kN/m2

d. Beban Tambahan SDL = 1,2 kN/m2

e. Beban Hidup Dak Atap = 1 kN/m2

f. Beban Tanki Air = 10 kN/m2

g. Beban Gempa zona V (Gambar 2.14), tanah sedang

h. Faktor Reduksi Gempa struktur rangka terbuka = 8,5 (Tabel 2.12)

i. Faktor Keamanan Gedung = 1 (Tabel 2.8)

82

4.1.6. Kombinasi Pembebanan

Kuat Perlu (U) untuk menahan variasi pembebanan menurut SNI 03-

2847-2002 yang akan digunakan dalam perhitungan adalah sebagai berikut:

a. U : 1,4 DL

b. U : 1,2 DL + 1,6 LL + 0,5 LLAtap

c. U : 1,2 DL + 1,0 LLr + 1,0 E

d. U : 1,2 DL + 1,0 LLr – 1,0 E

Untuk beban hidup < 500 kg/m2, r direduksi menjadi 0,5. E dinamik

adalah Spec1 Spektra, maka:

a. U : 1,2 DL + 0,5 LL + 1,0 Spec1 Spektra

b. U : 1,2 DL + 0,5 LL – 1,0 Spec1 Spektra

c. U : 0,9 DL + 1,0 Spec1 Spektra

d. U : 0,9 DL – 1,0 Spec1 Spektra

83

4.2. Hasil Pengolahan Data

4.2.1. Permodelan Bangunan pada Program ETABS9.0

Berikut ini tampilan hasil akhir permodelan bangunan tiga dimensi

struktur rangka terbuka didalam program ETABS9.0 pada Gambar 4.5:

Gambar 4.5. Permodelan pada Program ETABS9.0

84

4.2.2. Analisa Pembebanan Gempa Statis Sistem Konvensional

Beban Gempa untuk Bangunan Rusunawa sistem konvensional ini adalah

Perencanaan Beban Struktur Beraturan Nominal Statik Ekiuvalen.

Tabel 4.3. Massa Lantai Sistem Konvensional Lantai Massa Atap 15555,1444

Story 5 46281,4881 Story 4 101313,4582 Story 3 100642,3822 Story 2 100642,3822 Story 1 105098,2209

Wt = 469533,076

Tabel 4.4. Waktu Getar Alami Fundamental Sistem Konvensional Mode Period

1 0,73163 2 0,636018 3 0,537033 4 0,246848 5 0,203857 6 0,174156 7 0,151543 8 0,113072 9 0,110711 10 0,097895 11 0,07333 12 0,065094

Dari hasil analisa pada table 4.4 diatas diketahui bahwa nilai Tx =

0,73163 dan nilai Ty = 0,636018, Waktu getar alami ini telah memenuhi

persyaratan batas fleksibel beton yang ditentukan dalam SNI Gempa 2002, yaitu:

T1 < ζ n (Rumus 2.11), T1 < (0,16).(5) = 0,8

Berdasarkan Gambar 2.25 dan Rumus 2.7, maka didapat nilai 73263,0

5,0=Cx =

0,683405547, dan nilai 636018,0

5,0=Cy = 0,786141273

Wt = 469533,076 kg/m3 dari Tabel 4.3

85

Faktor keutamaan = 1, dan Faktor Reduksi Gempa Rangka Terbuka = 8,5

Berdasarkan Rumus 2.9, maka didapat:

R

WICxVx t..

=

= 5,8

076,469533.1.683405547,0

= 370335,0115 kg/m3 Dan;

R

WICyVy t..

=

= 5,8

076,469533.1.786141273,0

= 426007,1326 kg/m3

Uraian gaya horisontal F yang terdistribusi pada tiap-tiap lantai disajikan

menurut Tabel 4.5 berikut ini berdasarkan perhitungan dari Rumus 2.12 yaitu:

VhiWi

hiWiFi n

i

..

.

1∑

=

=

Tabel 4.5. Gaya Horisontal Terdistribusi Akibat Gaya Gempa Sistem Konvensional Lantai Massa Tinggi W x H Fx Fy Atap 15555,1444 16,65 258993,1543 24369,93595 28033,44597

Story 5 46281,4881 14,6 675709,7263 63580,84174 73138,8911Story 4 101313,4582 11,6 1175236,115 110583,7293 127207,6794Story 3 100642,3822 8,8 885652,9634 83335,43045 95863,16894Story 2 100642,3822 6 603854,2932 56819,61167 65361,25155Story 1 105098,2209 3,2 336314,3069 31645,46238 36402,69558

Wt = 469533,076 ∑Wi x Hi = 3935760,559

86

4.2.3. Analisa Pembebanan Gempa Statis Sistem Pracetak

Beban Gempa untuk Bangunan Rusunawa sistem pracetak ini adalah

Perencanaan Beban Struktur Beraturan Nominal Statik Ekiuvalen.

Tabel 4.6. Massa Lantai Sistem Pracetak Lantai Massa Atap 15555,1444

Story 5 49249,6716 Story 4 105328,9327 Story 3 104657,8567 Story 2 104657,8567 Story 1 109158,3184

Wt = 488607,7805

Tabel 4.7. Waktu Getar Alami Fundamental Sistem Pracetak Mode Period

1 0,799336 2 0,713688 3 0,600338 4 0,268206 5 0,227548 6 0,19283 7 0,161318 8 0,121472 9 0,114422 10 0,104686 11 0,076029 12 0,067402

Dari hasil analisa pada tabel 4.7 diatas diketahui bahwa nilai Tx =

0,799336 dan nilai Ty = 0,713688, Waktu getar alami ini telah memenuhi

persyaratan batas fleksibel beton yang ditentukan dalam SNI Gempa 2002, yaitu:

T1 < ζ n, T1 < (0,16).(5) = 0,8

Berdasarkan Gambar 2.25 maka didapat nilai 799336,0

5,0=Cx = 0,625519181,

dan nilai 713688,0

5,0=Cy = 0,700586251

Wt = 488607,7805 kg/m3 dari Tabel 4.6

87

Faktor keutamaan = 1, dan Faktor Reduksi Gempa untuk Pracetak rangka

terbuka menurut hasil uji laboratorium PT Rang Pratama, diambil = 7,24

Hingga didapat:

R

WICxVx t..

=

= 24,7

7805,488607.1.625519181,0

= 414125,002 kg/m3 Dan;

R

WICyVy t..

=

= 24,7

7805,488607.1.700586251,0

= 463823,1588 kg/m3

Uraian gaya horisontal F yang terdistribusi pada tiap-tiap lantai disajikan

menurut Tabel 4.8 berikut ini berdasarkan perhitungan dari Rumus 2.12 yaitu:

VhiWi

hiWiFi n

i

..

.

1∑

=

=

Tabel 4.8. Gaya Horisontal Terdistribusi Akibat Gaya Gempa Sistem Pracetak Lantai Massa Tinggi W x H Fx Fy Atap 15555,1444 16,65 258993,1543 26172,03637 29312,88023

Story 5 49249,6716 14,6 719045,2054 72661,67834 81381,63359Story 4 105328,9327 11,6 1221815,619 123468,1392 138285,257Story 3 104657,8567 8,8 920989,139 93068,71956 104237,6753Story 2 104657,8567 6 627947,1402 63455,94515 71071,14226Story 1 109158,3184 3,2 349306,6189 35298,48331 39534,57037

Wt = 488607,7805 ∑Wi x Hi = 4098096,877

88

4.2.4. Desain Kolom Sistem Pracetak

Desain Kolom Sistem Pracetak harus melalui tinjauan-tinjauan sebagai berikut:

a. Tinjauan kekakuan struktur sistem pracetak dan kelenturan beton.

b. Tinjauan Analisa Gempa sistem pracetak menurut hasil uji laboratorium

perusahaan pemegang hak paten sistem pracetak yang dipakai.

c. Desain tulangan yang dibutuhkan akibat gaya tekan maupun gaya tarik.

Kolom sistem pracetak bila dibandingkan dengan sistem konvensional nilai

gaya gempa sistem pracetak lebih besar, sehingga jumlah tulangan kolom akan

lebih banyak pemakaiannya terhadap sistem konvensional.

Berikut ini adalah hasil perhitungan perencanaan desain kolom sistem

pracetak setelah melalui tinjauan-tinjauan tersebut diatas, tanpa adanya

perubahan denah sistem konvensional menjadi denah sistem pracetak:

Gambar 4.6. Perubahan Desain Kolom Tipe K1 Lantai 1&2 Konvensional Menjadi Sistem Pracetak

89



90



91


Gambar 4.12. Perubahan Desain Kolom Tipe K3 Lantai 5 Konvensional Menjadi Sistem Pracetak

92

4.2.5. Desain Balok Sistem Pracetak

Desain Balok Sistem Pracetak harus melalui tinjauan-tinjauan sebagai berikut:

a. Tinjauan elevasi lantai gedung yang harus memenuhi standar kenyamanan

dalam penggunaan suatu ruangan antara lantai berpijak dengan langit-

langitnya.

b. Tinjauan perletakan pelat lantai pada balok yang sesuai dengan kebutuhan

tumpuan pada balok eksterior maupun balok interior.

c. Tinjauan kekakuan struktur sistem pracetak dan kelenturan beton.

d. Tinjauan Analisa Gempa sistem pracetak menurut hasil uji laboratorium

perusahaan pemegang hak paten sistem pracetak yang dipakai.

e. Desain tulangan yang dibutuhkan akibat gaya tekan maupun gaya tarik.

Balok sistem pracetak memerlukan kelebaran dimensi yang cukup sebagai

perletakan pelat lantai, bila dibandingkan dengan sistem konvensional nilai gaya

gempa sistem pracetak lebih besar, dimensi balok lebih besar dan jumlah

tulangan lebih banyak.

Berdasarkan denah gedung sistem konvensional yang telah direncanakan

penamaan baloknya, perubahan dimensi balok sistem pracetak tidak

mempengaruhi perencanaan tersebut sehingga denah sistem konvensional dapat

dipakai langsung tanpa adanya revisi. Berikut ini adalah hasil perhitungan

perencanaan desain balok sistem pracetak setelah melalui tinjauan-tinjauan yang

telah disebutkan:

93

Gambar 4.13. Perubahan Desain Balok Tipe B1 Konvensional menjadi Sistem Pracetak


94



95

Gambar 4.17. Perubahan Desain Balok Tipe CG Konvensional menjadi Sistem Pracetak

Gambar 4.18. Perubahan Desain Balok Tipe BC Konvensional menjadi Sistem Pracetak

96

Gambar 4.19. Perubahan Desain Balok Tipe RB1 Konvensional menjadi Sistem Pracetak

Gambar 4.20. Perubahan Desain Balok Tipe RB2 Konvensional menjadi Sistem Pracetak

97

4.2.6. Desain Pelat Lantai Sistem Pracetak

Pelat Lantai antara sistem konvensional dengan sistem pracetak tidak

memiliki perbedaan dimensi dan jumlah tulangan, namun pada sistem pracetak

antara elemen pelat lantai harus disambung dengan sistem joint.

4.3. Pembahasan Hasil ETABS9.0

Perbedaan perhitungan antara sistem konvensional dengan sistem pracetak

terletak pada hubungan pelat lantai dan balok, dimana sistem pracetak antara

balok dengan pelat lantai merupakan 2 elemen yang berbeda. Analisanya harus

melalui perhitungan yang sama dengan sistem konvensional, namun memiliki

tinjauan-tinjauan yang berbeda dari berbagai segi, diantaranya yaitu: perletakan

pelat lantai pada balok.

Perubahan dimensi sistem konvensional menjadi sistem pracetak dilakukan

mengingat sistem pengerjaan yang berbeda, dimana sistem konvensional antara

elemen pelat lantai dengan balok memiliki rakitan tulangan yang menyatu dan

pengecoran dilakukan secara bersamaan sehingga merupakan satu kesatuan

elemen seperti pada Gambar 4.21 berikut ini.

98

Gambar 4.21. Tampak Samping Hubungan Elemen Balok dan Pelat Lantai Sistem Konvensional

Sedangkan pada sistem pracetak antara elemen pelat lantai dan balok

merupakan elemen yang berbeda/ terpisah yang akan dihubungkan satu dengan

yang lainnya dengan rakitan tulangan atau sambungan sistem joint. Berikut ini

penjelasan tentang ikatan cor oleh P.T. Rang Pratama sistem Platcon 07.

Gambar 4.22. Joint antara 2 Elemen yang Berbeda (Pelat Lantai dan Balok) Sistem Pracetak

99

Gambar 4.23. Joint antara Elemen Pelat Lantai Sistem Pracetak

Gambar 4.24. Tampak Atas Joint antara Elemen Balok Exterior dan Kolom Sistem

Pracetak

100

Gambar 4.25. Tampak Atas Joint antara Elemen Balok Interior dan Kolom Sistem Pracetak

Gambar 4.26. Tampak Samping Joint antara Elemen Balok dan Kolom Sistem Pracetak

101

Gambar 4.27. Joint Antara Elemen Kolom Sistem Pracetak

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN - thesis.binus.ac.idthesis.binus.ac.id/doc/Bab4/2009-2-00430-SP Bab...

Documents

Transcript of BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN - thesis.binus.ac.idthesis.binus.ac.id/doc/Bab4/2009-2-00430-SP Bab...