5. Rosyid K hal 48 - 54.pdf

8/16/2019 5. Rosyid K hal 48 - 54.pdf

1/7

Agri-tek Volume 16 Nomor 1 Maret 2015 EVALUASI KEKUATAN, 48

Evaluasi Kekuatan Struktur Atas Gedung SD Madiun Lor 3Kota Madiun

Rosyid Kholilur Rohman 1), Rochidajah 2)

1),2) Dosen Fakultas Teknik Universitas Merdeka Madiunemail : [email protected]

Abstract :

Madiun Lor 3 Elementary school building located at Yos Sudarso street in Madiuncity. Early this building constructed one floor. Then to fulfil need of classroom planned this building 2 floor. In the process of construction there is doubt instrength of structure. This research focused to evaluation of slab, beam andcolumn based on SNI 2847 2002. Hammer test was be done to slab, beam andcolumn. Field observation result show quality of conc rete fc’ 16 MPa. Steel quality

assumed fy 240 MPa. Analysis result indicated that slab structure was strongenough, beam and column structure were strong enough either.

Keyword : hammer test, slab, beam, column

PendahuluanBangunan gedung SD Madiun Lor

3 terletak di Jl. Yos Sudarso KotaMadiun. Sesuai dengan konseprancangan arsitektur yang telahditetapkan, bangunan gedung sekolahSD Madiun Lor 3 Kota Madiun

dirancang sebagai struktur yang terdiridari 2 lantai. Awalnya bangunantersebut berupa bangunan satu lantai.Mengingat adanya kebutuhan ruanguntuk pembelajaran sertaketerbatasan lahan yang tersedia,maka direncanakan penambahan satulantai untuk ruang kelas.

Pertimbangan-pertimbanganstruktural bangunan yang diambildalam persyaratan-persyaratan umumpada rancangan struktur adalahsebagai berikut :a. Memenuhi syarat struktural yaitu

struktur yang dirancang haruscukup kuat, kaku dan stabil sesuaidengan regulasi yang berlaku.Dalam kata lain, struktur tersebutdapat mendukung beban - bebanyang akan diterimanya baik bebanvertikal maupun beban horizontal,tanpa mengalami keruntuhan serta

tetap memberikan kenyamananbagi pemakainya.

b. Sesuai dengan kebutuhanrancangan arsitektur yang ada.

c. Mendukung "Service System"misalnya elektrikal, mekanikal dansebagainya.

d. Mempunyai interaksi yang baikantara struktur atas, pondasi dantanah.Elemen - elemen struktur bagian

atas yang berupa pelat lantai, balok,kolom merupakan konstruksi betonbertulang. Mutu beton betondirencanakan fc 19,3 Mpa (K225).Sesuai gambar rencana, strukturpondasi menggunakan pondasitelapak. Konstruksi atapmenggunakan baja ringan denganpenutup atap genting.

Dalam proses pembangunannyaterdapat keraguan dari pihakpengawas terhadap kekuatan strukturbangunan. Untuk memastikankekuatan struktur maka perludilakukan analisis terhadap komponenstruktur berdasarkan data yang ada.

Perhitungan struktur dalam laporanini dimaksudkan untuk melakukanevaluasi kekuatan struktur terhadap

bangunan tersebut sesuai SNI 2847

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]

8/16/2019 5. Rosyid K hal 48 - 54.pdf

2/7


2002. Evaluasi dititikberatkan padastruktur plat lantai, balok dan kolomterhadap beban mati dan hidup yangbekerja sesuai PeraturanPembebanan Indonesia untuk Gedung1989.

Pembatasan masalah dalampenelitian ini antara lain :

Sistem struktur adalah SistemRangka Pemikul Momen (SRPM)

Beban yang bekerja yaitu bebanmati dan beban hidup

Evaluasi struktur mengacu SNI2847 2002

Analisis struktur dengan programbantu ETABS versi 9.0

Tidak dilakukan analisis ekonomi.

Tinjauan PustakaKekuatan Struktur Yang telahBerdiri

Evaluasi terhadap kekuatanstruktur bangunan dapat dilakukansecara analisis ataupun dengan carauji beban, atau dengan kombinasianalisis dan uji beban. Bila pengaruhdefisiensi kekuatan struktur diketahui

dengan baik dan bila dimensi strukturserta sifat bahan yang dibutuhkanuntuk tujuan analisis dapat diukurnilainya, maka evaluasi kekuatanstruktur secara analisis berdasarkandata hasil pengukuran tersebutdianggap sudah memadai. Data yangdiperlukan harus ditentukan sesuaidengan Butir 22.2. SNI 2847 2002.Bila pengaruh defisiensi kekuatanstruktur tidak diketahui dengan baik

atau bila dimensi struktur serta sifatbahan yang dibutuhkan untuk tujuananalisis tidak memungkinkan untukdiukur nilainya, maka uji beban harusdilakukan bila struktur tersebutdiinginkan untuk tetap berfungsi. Bilakeraguan terhadap keamanan strukturatau bagian struktur adalah terkaitdengan penurunan kinerja struktursebagai fungsi waktu, dan bila responstruktur selama uji beban ternyatamasih memenuhi kriteria penerimaan,maka struktur atau bagian dari strukturtersebut boleh tetap digunakan untuk jangka waktu tertentu. Pemeriksaansecara berkala harus dilakukan jika

dianggap perlu oleh konsultan penilai(Christiawan, 2007).

Ketentuan Mengenai Kekuatan danKemampuan Layan

Menurut SNI 03 – 2847 – 2002pasal 11.1(1) struktur dan komponenstruktur harus direncanakan hinggasemua penampang mempunyai kuatrencana minimum sama dengan kuatperlu yang dihitung berdasarkankombinasi beban dan gaya terfaktor

yang sesuai dengan ketentuan.Bila dimensi dan sifat fisik bahan

yang diperlukan ditentukan melaluipengukuran dan pengujian, dan bilaperhitungan dapat dilakukan sesuaidengan ketentuan, maka faktorreduksi kekuatan yang berlaku bolehdiperbesar, tetapi faktor reduksikekuatan tersebut tidak boleh melebihinilai berikut:

Tabel 1. Faktor Reduksi KekuatanBeban Yang Bekerja

lentur, tanpa beban aksial 0,9tarik aksial, dan tarik aksial dengan lentur 0,9

tekan aksial dan tekan aksial dengan lentur :komponen dengan tulangan spiralkomponen lain

0,80

0,75

geser dan/atau puntir 0,80

tumpuan pada beton 0,75

Sumber : SNI 2847 2002

8/16/2019 5. Rosyid K hal 48 - 54.pdf

3/7


Kapasitas Lentur Balok Analisis penampang beton

bertulangan tunggal dapat diperolehdengan menggunakan rumus :

Mn = As.fy (d - a/2)

b fc

f Aa

y s

..85,0

.

Dimana :Mn = momen nominal balok As = luas tulangan tarikfy = mutu bajafc = mutu betonb = lebar penampangd = tinggi efektif

Balok dikatakan kuat apabila Mn > Mu.

dimana : = faktor reduksi (sebesar 0,8)Mu = momen ultimate penampang

KolomKegagalan kolom akan berakibat

langsung pada runtuhnya komponenstruktur lain yang berhubungandengannya, atau bahkan merupakanbatas runtuh total keseluruhan strukturbangunan.

Pada umumnya kegagalan ataukeruntuhan komponen tekan tidakdiawali dengan tanda peringatan yang jelas, bersifat mendadak. Oleh karenaitu, dalam merencanakan strukturkolom harus memperhitungkan secaracermat dengan memberikan cadangankekuatan lebih tinggi dari padakomponen struktur lainnya.

Karena penggunaan di dalampraktek umumnya kolom tidak hanyabertugas menahan beban aksial

vertikal, sehingga definisi kolomdiperluas dengan mencangkup jugatugasnya menahan kombinasi bebanaksial dan lentur. Dengan kata lainkolom harus diperhitungkan untukmenyangga beban aksial tekandengan eksentrisitas tertentu.(Dipohusodo, 1994)

SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 12.9(1) memberikan batasan untuk rasiopenulangan longitudinal komponenstruktur tekan non komposit antara

0,01 sampai 0,08.

Diagram interaksi kolom dapatdigunakan untuk analisis dan desainkolom. Diagram interaksi sangatberguna untuk mempelajari kekuatankolom dengan perbandingan bebandan momen yang bervariasi. Setiapkombinasi beban yang berada padabagian dalam kurva berarti aman,sedangkan setiap kombinasi yangberada di luar kurva menyatakankeruntuhan/ tidak aman (McCormac,2004).

GeserDasar pemikiran perencanaan

penulangan geser adalah usaha

menyediakansejumlah tulangan baja untukmenahan gaya tarik arah tegak lurusterhadap retak tarik diagonalsedemikian rupa sehingga mampumencegah bukaan retak lebih lanjut(Dipohusodo, 1994). Berdasarkanatas pemikiran tersebut, penulangangeser dapat dilakukan dalambeberapa cara, seperti :

Sengkang vertikal

Jaringan kawat baja las yang

dipasang tegak lurus terhadapsumbu aksial

Batang tulangan miring diagonalyang dapat dilakukan dengan caramembengkok batang tulanganpokok balok ditempat – tempatyang diperlukanUntuk komponen – komponen

struktur yang menahan geser danlentur saja persamaan SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 13.3 (1) memberikankapasitas kemampuan beton untuk

menahan gaya geser adalah cV

d b f

V wc

c

6

atau yang lebih rinci

7120

d b

M

d V f V w

u

uwcc

8/16/2019 5. Rosyid K hal 48 - 54.pdf

4/7


dimana : cV = kuat geser nominal

beton

c f = kuat tekan beton

wb = lebar badan balok

d = jarak dari serat tekan terluarke titik berat tulangan tariklongitudinal

w =d b

A

w

s

uV = gaya geser terfaktor pada

penampang

u M = momen terfaktor pada

penampang

Untuk komponen struktur yangmenerima gaya aksial kapasitaskemampuan beton untuk menahangaya geser adalah

d bV wc

c

6

u

14Ag

Apabila gaya geser yang bekerja uv

lebih besar dari kapasitas geser beton

cv maka diperlukan penulangan

geser untuk memperkuatnya.

Dasar perencanaan tulangan geseradalah :

un vv

dimana : scn vvv

sehingga : scu vvv dimana :

uv = gaya geser terfaktor pada

penampang

nv = kuat geser nominal

cv = kuat geser nominal beton

sv = kuat geser nominal tulangan

geser

= faktor reduksi

Untuk sengkang yang tegak lurusterhadap sumbu aksial komponenstruktur SNI 03 – 2847 – 2002 pasal13.5 (6) memberikan ketentuan :

s

d f Av

yv

s

dengan v A adalah luas tulangan

geser yang berada dalam rentang jarak s.

MetodologiLangkah-langkah dalam penelitian

ini adalah sebagai berikut :

Pengumpulan DataData yang dipergunakan berupadata sekunder berupa gambarrencana dan diperoleh darikonsultan perencana yaitu CV

Pandega Raya Magetan. Pengujian Kuat Tekan Beton

Pengujian beton telah dilakukanoleh Laboratorium BetonUniversitas Merdeka Madiun padabagian struktur pelat, balok dankolom.

PembebananPerhitungan pembebananmengacu pada PeraturanPembebanan Indonesia UntukGedung SNI 1728 1989. Beban

yang dimasukkan dalam analisisyaitu beban mati dan beban hidup.Beban hidup untuk sekolah 250kg/m2.

Pemodelan dan analisis strukturPembuatan model struktur denganmenggunakan software ETABSV.9, kemudian dilakukan input datamaterial, dimensi dan beban-bebanyang bekerja. Setelah penginputanbeban selesai lalu dilakukanrunning analisis. Setelah dianalisismaka didapat gaya-gaya dalamyang bekerja pada struktur. Hasilanalisis meliputi gaya dalamberupa momen dan gaya lintangserta gaya aksial.

Evaluasi Kekuatan Balok danKolomEvalusi kekuatan dilakukan denganmembandingkan momen nominaldengan momen ultimate yangbekerja, gaya geser nomimal

dengan gaya geser ultimate yang

8/16/2019 5. Rosyid K hal 48 - 54.pdf

5/7


bekerja dan gaya aksial nominalyang bekerja dengan gaya aksialultimate yang bekerja.

Hasil dan PembahasanMutu Beton

Pengujian beton telah dilakukanoleh Laboratorium Beton UniversitasMerdeka Madiun pada bagian struktur

pelat, balok dan kolom gedung SDMadiun Lor 3 Kota Madiun denganmenggunakan Schmidt ReboundHammer Test sesuai ketentuan SNI03 4430 1997. Dari hasil HammerTest didapat kuat tekan rata-rata fc’ 16MPa. Kuat tekan tersebut masih dibawah kuat tekan rencana fc’ 19,3

Mpa (K225).

Gambar 1. Hammer Test

Mutu BajaMutu baja yang digunakan dalam

evaluasi kekuatan struktur ditentukanberdasar data dari gambar danlaporan perhitungan struktur yangmenyebutkan bahwa tulangan yangdigunakan adalah U24 dengantegangan leleh 240 MPa.Analisis Struktur

Beban mati yang bekerja meliputiberat sendiri plat, spesi, plafond danpenggantung serta beban dinding.Beban hidup yang bekerjadirencanakan 250 kg/m2. Bebantersebut mengacu pada Peraturan

Pembebanan Indonesia UntukGedung 1989.

Penyelesaian persamaan-persamaan statika pada modelstruktur dilakukan menggunakanmetode elemen hingga (finite elementmethod) yang terdapat pada programbantu analisis struktur ETABS versi9.0. Permodelan struktur dapat dilihatpada gambar 2.

Hasil analisis struktur berupa gayadalam yang bekerja yaitu momenultimate (Mu), gaya geser (Vu) dangaya normal (N).

Gambar 2. Permodelan struktur

8/16/2019 5. Rosyid K hal 48 - 54.pdf

6/7


Evaluasi struktur platTebal plat = 12 cmBeban mati yang bekerja = 406 kg/m2 Beban hidup yang bekerja = 250 kg/m2 Beban ultimate = 887 kg/m2 Mtx = 0,001.q.lx2.CtxMtx = 0,001x 8878 x 3,0 2 x 59

= 586,88 kgm

Perhitungan Momen Kapasitas Plat

Tulangan yang digunakan 10 – 125(As = 628 mm2)

b fc

f Aa

y s

..85,0

. =

1000.16.85,0

240.628= 11,08

mm

Mn =

2

. ad f A y s

= 628.240.(95 –11,08/2)10-4 = 1348 kgm

Mu = 0,8.1348 = 1079 kgm> Mu.

Evaluasi struktur balokDari hasil analisis struktur diperoleh :Mu = 13774 kgmVu = 11741 kg

Dimensi balok yang dipakai :b = 250 mmh = 650 mm

Perhitungan Momen Kapasitas Balok Tulangan tarik 6D19 (As = 1700,31mm2)

b fc

f Aa

y s

..85,0

. =

250.16.85,0

240.31,1700= 120 mm

Mn =

2

. ad f A y s

= 1700,31.240.(602,5 –120/2)10-4 = 22.138 kgm

Mu = 0,8.22138 = 19924 kgm> Mu Mn>MuBalok aman terhadap lentur

Perhitungan Kapasitas Geser BalokKuat geser beton

Vc = d bw fc ..6

1

= 5,602.250.166

1= 100416,67 N

Kuat geser baja tulanganVs = Av.fy.d/s

= 157. 240. 602,5/100 = 145294 NKuat geser nominal balokVn = Vc + Vs = 245711 kg Vn = 0,75 x 245711 = 184283 kg >Vu Balok aman terhadap geser

Evaluasi struktur kolomGari hasil analisis struktur diperoleh :Nu = 33870 kg

Mu = 4501 kgmVu = 2345 kgDengan menggunakan programPCACOL dapat diperoleh gambardiagram interaksi kolom dan diketahuikuat tidaknya penampang menahanMu dan Pu yang bekerja.

Gambar 3. Diagram Inetraksi Kolom

8/16/2019 5. Rosyid K hal 48 - 54.pdf

7/7


Dari gambar di atas dapat disimpulkankolom aman terhadap Pu dan Muyang bekerja.Kuat geser beton

Vc = (1+Nu/14.Ag). d bw fc ..61

= (1+

338700/14.120000) 360.300.166

1

= 189455,7 NKuat geser baja tulangan dengantulangan geser 10 – 100 (As = 157mm2)Vs = Av.fy.d/s

= 157. 240. 360 /100

= 90432 N

Vn = Vc + Vs = 279887,7 N Vn = 209915,8 N > VuKolom aman terhadap geser

Kesimpulan

Berdasarkan evalusi struktur yangtelah dilaksanakan, dapat diambilbeberapa kesimpulan diantaranya :1. Berdasar hasil Hammer Test

terhadap plat lantai, balok dankolom diperoleh mutu betonsebesar fc’ 16 MPa.

2. Struktur plat lantai cukup aman.Mu balok > Mu akibat beban yangbekerja.

3. Struktur balok memenuhi syaratkeamanan berdasar SNI 28472002.Mu balok > Mu akibat beban yangbekerjaVu balok > Vu akibat beban yang

bekerja.

4. Struktur kolom memenuhi syaratkeamanan berdasar SNI 28472002.Pu kolom > Pu akibat beban yangbekerjaVu balok > Vu akibat beban yangbekerja.

UCAPAN TERIMA KASIHUcapan terima kasih disampaikankepada semua pihak yang telahmemberikan bantuan dalampenyusunan penelitian ini, diantaranyayaitu CV Pandega Raya, CV UsahaMandiri, CV Sumber Rejeki danDIKBUDMUDORA Kota Madiun.

Daftar Pustaka

Anonim 2002, Tata Cara PerhitunganStruktur Beton Untuk BangunanGedung, SNI 03 2847 2002, BSNBandung

Anonim, 1997 Tata Cara PerhitunganStruktur Beton Untuk BangunanGedung, SNI 03 4430 1997, BSNBandung

Anonim, 2001. Computer andStructure, Inc, ETABS Manual,Integrated Building Design Manual,California Barkeley

Christiawan 2007, Evaluasi Kinerjadan Perkuatan Struktur GedungGuna Alih Fungsi Bangunan,Master Thesis UGM

Dipohusodo 1994, Struktur BetonBertulang, Gramedia PustakaTama, Jakarta

McCormac 2004, Desain Beton

Bertulang 1 (alih bahasa Sumargo),Penerbit Erlangga, Jakarta

5. Rosyid K hal 48 - 54.pdf

Documents

Transcript of 5. Rosyid K hal 48 - 54.pdf