Rastandi - Paper Haki 2011 - Studi Kegagalan Struktur Precast

Click here to load reader

  • date post

    23-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    73
  • download

    2

Embed Size (px)

Transcript of Rastandi - Paper Haki 2011 - Studi Kegagalan Struktur Precast

  • STUDI KEGAGALAN STRUKTUR PRECAST PADA BEBERAPA BANGUNAN TINGKAT RENDAH AKIBAT

    GEMPA PADANG 30 SEPTEMBER 2009 Josia Irwan Rastandi (*)

    Eric Djajasurja (**) Chairul Soleh (***)

    ABSTRAK Penggunaan Sistem pracetak (precast) dalam proses konstruksi suatu struktur bangunan mempunyai berbagai keunggulan dibanding sistem konvensional dengan pengecoran di tempat (cast in situ), seperti kecepatan pelaksanaan dan kepastian akan kualitas. Sejalan dengan program pembangunan sejuta rumah yang dicanangkan oleh pemerintah, teknologi dan sistem beton pracetak banyak diterapkan dalam program ini. Akan tetapi penarapan teknologi ini bukan tanpa kendala, minimnya pengalaman mengenai perilaku struktur pracetak pada saat gempa menjadi suatu pertanyaan besar akan kehandalan sistem ini dalam merespon gempa yang pada saat ini sering terjadi di Indonesia. Tulisan ini akan membahas beberapa studi kasus mengenai perilaku kegagalan yang terjadi pada beberapa bangunan tingkat rendah yang pada saat gempa Padang sedang dalam proses konstruksi. Banyak kegagalan yang seharusnya dapat diprediksi sebelumnya. Kurang matangnya perencanan serta tidak adanya penelitian yang memadai dan minimnya pengawasan pada saat pelaksanaan tampaknya menjadi kendala utama dalam penerapan teknologi ini, terutama pada bangunan bertingkat di zone gempa yang tinggi.

    KATA KUNCI : system pracetak, bangunan bertingkat rendah, gempa padang

    (*) Dosen dan Ketua Divisi Kelayakan Struktur, Laboratorium Struktur dan Material, Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

    (**) Direktur P.T. Rekatama Konstruksindo (***) Senior Structure Engineer P.T. Rekatama Konstruksindo

    1. PENDAHULUAN

    Selain merupakan salah satu gempa yang memakan banyak korban jiwa, Gempa Padang 30 September 2009 dengan kekuatan 7,6 skala Richter, merupakan satu gempa yang banyak menarik perhatian para Insinyur Struktur dibandingkan dengan gempa lainnya yang terjadi di Indonesia.

    Berbeda dengan gempa lainnya, pada Gempa Padang ini merupakan gempa yang paling banyak terjadi keruntuhan pada engineered building. Keruntuhan ini terjadi merata, tidak hanya pada bangunan-bangunan swasta, akan tetapi juga banyak terjadi pada bangunan-bangunan kantor pemerintahan, yang nota bene seharusnya dibangun sesuai standar. Hampir semua jenis struktur yang ada mengalami kerusakan atau keruntuhan, mulai dari jalan, jembatan, struktur bangunan tingkat rendah, maupun menengah, struktur baja maupun beton, juga struktur precast, yang akan dibahas pada tulisan ini.

    Sejalan dengan percepatan pembangunan bidang perumahan, pembangunan dengan menggunakan sistem pracetak, merupakan salah satu kebijakan yang

  • diterapkan di Padang. Beberapa bangunan tingkat menengah sedang dalam tahap konstruksi ketika gempa ini terjadi, dan di dalam tulisan ini akan diulas perilaku dari dua jenis sistem bangunan pracetak ketika terjadi gempa. Jenis pertama merupakan sistem pracetak keseluruhan, baik kolom, balok maupun pelat, sedangkan pada jenis kedua, pracetak hanya dilakukan pada balok dan pelat saja.

    2. BANGUNAN PRACETAK KOLOM, BALOK, PELAT

    Pada saat gempa terjadi, struktur bangunan masih dalam tahap konstruksi. Struktur kolom, balok dan pelat lantai 1 telah selesai dan sedang dalam proses erection kolom lantai 2 (gambar1).

    Gambar 1. Kondisi struktur gedung pasca gempa

    2.1. Mutu Beton

    Untuk mengetahui mutu beton, dilakukan UPV Test pada balok dan kolom, dan didapat rata-rata mutu beton sebesar 325 kg/cm2 (ekivalen benda uji Kubus) untuk mutu elemen pracetak. Dari informasi yang didapat diketahui bahwa balok, kolom dan pelat difabrikasi di pabrik luar lokasi, sehingga mutu beton relatif baik.

    Posisi pile cap terletak diatas permukaan tanah eksisting, dan dari pengamatan didapati adanya pilecap yang retak (gambar 2). Berdasarkan pengujian UPV pada pilecap, didapat mutu beton cor hanya setara K-200. Tidak diperoleh data mengenai mutu beton rencana, akan tetapi diperkirakan pengawasan pelaksanaan pekerjaan yang kurang baik menyebabkan rendahnya mutu beton eksisting.

  • Gambar 2. Pile yang retak

    2.2. Dinding Pengisi

    Dinding pengisi/partisi tebuat dari batako pressed. Ketika gempa terjadi, ada bagian dinding yang telah diplester dan sebagian lagi dalam kondisi belum diplester. Keruntuhan dinding hampir terjadi pada keseluruhan dinding yang belum diplester. Diketahui pula ada satu bagian dinding yang telah diplester yang mengalami keruntuhan.

    Dari gambar 3 dan 4, terlihat dari pola keruntuhan yang terjadi bahwa keruntuhan pada kedua dinding tersebut dikarenakan runtuhnya kolom praktis karena tidak kuatnya / tercabutnya pengangkuran kolom praktis ke balok atas. Sedangkan pada gambar 5 dapat dilihat lubang bekas angkur yang lepas/tercabut. Hampir seluruh keruntuhan dinding disebabkan oleh tercabutnya angkur, baik akur dinding maupun angkur pemegang kolom praktis.

    Masalah pengangkuran merupakan satu masalah yang perlu mendapat perhatian yang serius dalam konstruksi pracetak. Karena alasan teknis pelaksanaan dalam pengecoran elemen balok dan kolom pracetak, sangat mungkin sekali bahwa angkur untuk dinding pengisi dan kolom praktis tidak disertakan dalam pengecoran kolom dan balok. Angkur yang digunakan merupakan baja tulangan polos, terukur bahwa kedalaman angkur yang masuk ke kolom/balok hanya sekitar 5 cm, dan hal ini sangat tidak memadai, sehingga wajar saja ketika terjadi gempa, angkur tersebut copot dan meyebabkan keruntuhan dinding. Ada indikasi pula bahwa bahan perekat angkur (chemical anchor) ke kolom/balok yang digunakan tidak memenuhi standar.

  • ,

    Gambar 3. Dinding tanpa plesteran yang runtuh

    Gambar 4. Dinding dengan plesteran yang runtuh

  • Gambar 5. Lubang bekas angkur yang tercabut

    2.3. Beam-Column Joint

    Sistem hubungan balok-kolom untuk tulangan longitudinal, hanyalah digunakan dengan sistem pengelasan antar tulangan yang seadanya saja. Tidak terdapat sama sekali sengkang atau pengekangan pada beam-column joint, seperti yang ditunjukkan pada gambar 6 dan 8. Pengecoran beam-column joint inipun terlihat dilakukan sekedarnya saja, sehingga mutunya pun dapat dipastikan tidak akan memadai.

    Dengan sistem pengelasan yang seadanya ini, dapat dipastikan bahwa ketika terjadi gempa, las tidak dapat menahan gaya tarik yang terjadi pada tulangan. Dari gambar 6, 7 dan 8 terlihat pula bahwa panjang penyaluran untuk tulangan balok sangat pendek, hanya sekitar 20 cm saja dengan diameter tulangan 19mm.

    Pada gambar 8, tampak bahwa pada sambungan balok-kolom interior ini, lubang tempat menuang beton sangat kecil sekali. Dari hasil pengecoran, seperti pada gambar 9, terlihat bahwa lokasi beam-column joint ini dicor dengan menggunakan adukan semen dan kerikil biasa, dan bukan menggunakan bahan non-shrink grout mutu tinggi. Pada gambar 9 terlihat pula rendahnya kualitas pengecoran di daerah beam column joint. Besar kemungkinan pada daerah beam column joint ini terdapat keropos pada betonnya dan mutu beton rencananya pun diperkirakan tidak akan dapat tercapai.

  • Gambar 6. Detail sambungan balok-kolom eksterior

    Gambar 7. Keruntuhan pada daerah sambungan balok-kolom eksterior

  • Gambar 8. Detail sambungan balok kolom interior

    Gambar 9. Kegagalan pada sambungan balok kolom interior

  • Dari kondisi yang dipaparkan diatas, dapat dipastikan bahwa pada area beam-column joint ini akan terjadi kegagalan dan tidak mungkin terjadi mekanisme sendi plastis untuk disipasi energy gempa. Dalam gambar 7 terlihat bahwa pada exterior beam-column joint telah terjadi lepasnya tulangan longitudinal balok dan terjadi kegagalan geser pada balok.

    Pada gambar 9 terlihat adanya retak vertikal yang cukup besar pada balok interior di depan muka kolom. Akan tetapi menarik untuk diperhatikan bahwa kondisi ini tidak menyebabkan runtuhnya balok atau kolom tersebut. Jika diperhatikan lebih lanjut, tampak bahwa pada interior beam-column joint seperti pada gambar 3 dan 4, adanya dinding pengisi antar kolom, memberikan sumbangan kekakuan yang cukup significant, sehingga keberadaan dinding pengisi ini, ketika terjadi gempa berfungsi pula sebagai dinding geser yang menyelamatkan balok dan kolom disekelilingnya. Akan tetapi hal tersebut tidak terjadi untuk exterior beam-column joint, yang mana pada bidangnya tidak terdapat dinding, seperti yang dapat dilihat pada gambar 7. Absennya dinding pengisi pada perimeter bangunan menjadikan exterior beam-column joint ini mengalami kegagalan.

    3. BANGUNAN PRACETAK BALOK DAN PELAT

    Bangunan pracetak kedua yang diamati (gambar 10) mempunyai sistem pracetak hanya pada balok dan pelatnya saja. Untuk elemen vertikal penahan gaya lateral terdapat kolom dan dinding geser pada sudut-sudut perimeter bangunannya. Secara visual, kondisi pasca gempanya lebih baik dibandingkan dengan bangunan pertama. Dinding partisi belum dibangun ketika terjadi gempa, sehingga gaya gempa seluruhnya ditanggung oleh dinding geser dan kolom. Dinding geser berada pada sisi perimeter arah melintang bangunan. Progres pembangunan telah mencapai 3 lantai dari keseluruhan 5 lantai yang akan dibangun.

    3.1. Mutu Beton

    Berbeda dengan bangunan pertama, elemen-elemen pracetak balok dan kolom serta tangga, dicetak di lokasi proyek dengan menggunakan readymix yang didatangkan dari luar. Dari hasil pengujian UPV (gambar 11) didapat mutu beton untuk balok, kolom dan pelat setara dengan K-300. Sedangkan mutu beton daerah beam-column joint hanya sebesar 280 kg/cm2 (ekivalen benda uji kubus). Menurut informasi area beam-column joint ini dicor dengan menggunakan bahan non-shrink grout dari merek yang terkenal. Besar kemungkinan telah dilakukan pencampuran dengan material lainnya sehingga nilai kuat tekan yang didapat jauh di bawah standar.