5LOADING……….

4321GO

SEMINAR TUGAS AKHIR

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

ITS SURABAYA

SEMINAR TUGAS AKHIR

PERANCANGAN MODIFIKASI GEDUNG RUMAH SAKIT ROYAL

SURABAYA DENGAN MENGGUNAKAN BETON PRATEGANG PRACETAK

Oleh :DADANG PRAMONO

3107100130

Dosen Konsultasi :

Prof. Dr. Ir. IGP RakaDr. Techn Pujo Aji, ST. MT

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

ITS SURABAYA

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG MASALAH

BATASAN MASALAH

PERUMUSAN MASALAH

TUJUAN

PENDAHULUAN

MANFAAT PENULISAN

LATAR BELAKANG MASALAHMeninjau proyek pembangunan Rumah Sakit

royal yang terletak di Jl. Rungkut Industri ISurabaya, dalam pembangunannya memakaibeton bertulang pada perencanaannya.

Gedung tersebut belum mempunyai ruangyang luas yang dapat digunakan sebagaitempat pertemuan(konferensi)/MultifuctionHall, Pada mulanya gedung tersebut terdiridari 3 lantai kemudian dimodifikasi menjadi10 lantai, pada lantai 10 digunakan sebagairuang pertemuan, sehingga memerlukanruangan bebas tanpa kolom.

Maka beton prategang merupakan Inovasi dan

alternatif yang paling cocok digunakan untuk

proses dan pelaksanaan pembangunan

struktur khusunya gedung yang mempunyai

bentang panjang.

Struktur beton prategang mempunyai

kelebihan dibandingkan struktur yang lain.

Kelemahan yang dimiliki struktur juga perlu

diperhatikan.

KELEBIHAN-KELEBIHANSangat cocok untuk konstruksi bentang panjangsehingga dapat dilakukan penghematan (lebihekonomis)

Lendutan yang terjadi lebih kecil dibandingkonstruksi yang lain. Misalnya beton bertulang

Beton prategang mampu menahan beban yangtinggi sebelum retak karena beton mengalamitekan terlebih dahulu.

Pemakain beton dan baja berkekuatan tinggi padabatang prategang menghasilkan batang-batangyang lebih ringan dan lebih langsing

suatu batang lentur prategang menjadi lebih kakupada beban kerja daripada suatu beton bertulangdengan tebal yang sama

KELEMAHAN-KELEMAHAN

Perlunya pemakaian baja dan beton berkekuatan

tinggi

Adanya kehilangan prategang yang sangat tinggi

misalnya kehilangan akibat susut pada beton,

rangkak, perpendekan elastis beton relaksasi baja.

Membutuhkan keahlian khusus dalam merancang

dan mendisain beton prategang

disebabkan:

Tidaklah mudah untuk menentukan konfigurasi/

posisi misalnya dalam menentukan tata letak

tendon agar mendapatkan kemampuan struktur

yang optimum.

Selalu dilakukan inovasi terus menerus seiring

dengan perkembangan teknologi khususnya dalam

bidang beton prategang

PERUMUSAN MASALAH

Bagaimana melakukan permodelan

struktur gedung tersebut?

Bagaimana merencanakan struktur utama

balok pratekan untuk lantai atap

Bagaimana perhitungan struktur sekunder

meliputi perhitungan pelat lantai, pelat

atap, tangga, balok anak, dan balok

penggantung lift

Permasalahan yang dibahas dalam Tugas Akhir ini adalah :

Bagaimana permodelan pembebanan setelahadanya modifikasi perancangan dan analisanyamenurut SRPMM?

Bagaimana menganalisa model struktur utama?

Bagaimana menghitung pendetailan strukturutama meliputi : balok induk, kolom, danhubungan balok kolom dengan SRPMM, sertabalok pratekan pracetak dengan metode pascatarik?

Bagaimana perhitungan akibat beban-beban gempa yangterjadi?

TUJUAN

Dapat memodelkan struktur bangunan

gedung tersebut.

Dapat merencanakan struktur utama beton

pratekan yang sesuai pada lantai 9 dan 10.

Dapat merencanakan struktur sekunder

meliputi perhitungan pelat lantai, pelat

atap, tangga, balok anak, dan balok

penggantung lift.

Tujuan dari penyusunan tugas akhir ini secara umum adalah untukmengaplikasikan ilmu beton prategang yang telah didapat darisebelumnya serta mengatasi permasalahan-permasalahan yang akantimbul dalam perhitungan yang sebenarnya. Sedangkan adapunmaksud dan tujuan khususnya yaitu :

Dapat memodelkan permodelan pembebanansetelah adanya modifikasi perancangan dananalisanya menurut SRPMM.

Dapat menganalisa model struktur utama.

Dapat menghitung pendetailan struktur utamameliputi : balok induk, kolom, dan hubunganbalok kolom dengan SRPMM, serta balokpratekan pracetak dengan metode pasca tarik.

Dapat menghitung dan menganalisa akibatbeban-beban gempa yang terjadi.

BATASAN MASALAH

Nama Gedung : Rumah Sakit Royal

Surabaya

Fungsi : Rumah Sakit

Jumlah Lantai : 10 lantai

Struktur Utama :Struktur beton

bertulang sebagian dimodifikasi dengan

menggunakan beton prategang

Dalam penyusunan tugas akhir ini perencanaan inididasarkan pada :

Modifikasi jumlah lantai dari 3 lantaimenjadi 10 lantai.

Pada perhitungan ini tidak membahastentang struktur pondasi.

Atap direncanakan menggunakan pelatbeton

Untuk Perhitungan gempa menggunakanSistem Rangka Pemikul Momen Menengah(SRPMM).

Perancangan tidak meninjau aspek RAB.

MANFAAT PENULISAN

Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari pengerjaan Tugas Akhir ini adalah :

Dapat merencanakan struktur beton prategang yang sesuai berdasarkan analisa yang dilakukan.

Memahami korelasi antara pelaksanaan di lapangan dengan perhitungan yang dilakukan.

Sebagai bahan alternatif untuk pemilihan beton prategang khususnya untuk gedung yang memiliki bentang panjang.

Dapat digunakan sebagai acuan dalam perhitungan beton prategang kedepannya.

TINJAUAN PUSTAKA

Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971.

SNI 03-2847-2002 Perhitungan Struktur

Beton untuk Gedung.

RSNI 03-1726-2010 Perencanaan Struktur

Gedung Tahan Gempa.

PPIUG 1987. RSNI 03-1727-2002 mengenai pembebanan dan faktor reduksi.

ACI 2008 (Khusus untuk penditailan beton

prategang)

TINJAUAN PUSTAKA

Peraturan yang digunakan

Struktur beton bertulang yang berada di wilayahgempa 3 dan 4 harus memenuhi persyaratanpendetailan menengah dimana struktur akanmemiliki perilaku cukup elastis untuk menyerapbeban gempa dengan resiko gempa menengah(SRPMM).

Ketentuan ini hanya berlaku untuk SRPM(Sistem Rangka Pemikul Momen) dan sistem pelatdua arah tanpa balok, tidak termasuk dindingstruktural yang dalam hal ini dipandang cukupmemiliki daktilitas pada tingkat drift yang terjadidi daerah resiko gempa menengah. (RachmatPurwono, 2005)

Perancangan struktur

Operasi beton pratekan dibagi menjadi dua menurut jenis pemberian gaya prategang (E.G Nawy, 2001) yaitu:

1 Beton Prategang metode Pratarik

Beton pratekan metode pratarik adalah beton prategang yang dihasilakan dengan memberi tegangan awal pada tendon baja sebelum proses pengecoran beton.

2. Beton Prategang metode Pasca Tarik

Merupakan beton pratekan yang dihasilkan dengan memberi tegangan pada tendon baja setelah proses pengecoran beton (dimana beton telah mengeras mencapai sebagaian kekuatannya).Dalam tugas akhir ini digunakan metode pasca tarik mengingat dalam kemudahan pelaksanaan serta dalam menganalisa.

METODE PRATEGANG

METODOLOGI

Diagram Alir Perencanaan

Selesai

Mulai

Pengumpulan DataShop Drawing Gedung

Studi Literatur

Preliminary DesignStruktur Sekunder, yang meliputi pelat , rencana tangga dan balok

lift

PembebananBerdasarkan PPIUG 1987, RSNI 03-1726-2010

OK

NOT OK

Perhitungan Struktur PrimerBalok Anak Balok IndukKolomHubungan Balok kolom

Analisa StrukturAnalisa struktur menggunakan program ETABS 9.7.1

Penggambaran Hasil Perencanaan kedalam Gambar Teknik

Kontrol Desain

Perhitungan balok prategang

Diagram Alir Perencanaan

Not Ok• Kontrol tegangan• Kekuatan batas balok

prategang• Kontrol lendutan• Kontrol momen retak

Perhitungan balok prategang

Pemilihan jenis prategang

Gaya pratekan awal

Tata letak kabel

Kehilangan prategang

Daerah pengangkuran

Output gambar

Ok

Perhitungan geser

Data Umum Bangunan Nama gedung : Gedung Rumah Sakit Royal Surabaya

Lokasi : Jl Rungkut Industri 1

Fungsi : Rumah Sakit

Jumlah lantai : 10 lantai + 1 lantai atap

Tinggi bangunan : 49,5 m (termasuk atap)

Ketinggian tiap lantai : 4,5m

Struktur utama : Struktur beton bertulang

Shop Drawing Gedung

1. Pengumpulan Data

DENAH EXISTING

BA

CD

1 2 3 4 5 6

DENAH MODIFIKASI

DENAH LANTAI 1 dan 10

DENAH LANTAI ATAP

TAMPAK DEPAN

1) Badan Standardisasi Nasional.2002. SNI 03-1726-2002 Tata Cara Perencanaan Ketahanan

Gempa untuk Bangunan Gedung. Bandung

2) Badan Standardisasi Nasional.2002. SNI 03-2847-2002 Tata Cara Perhitungan Struktur

Beton untuk Bangunan Gedung . Bandung

3) DepartemenPekerjaan Umum.1983. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung

1983. Bandung: Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan Gedung.

4) Purwono, Rachmat. 2003. Perencanaan Struktur BetonBertulang Tahan Gempa Ed.2,

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

5) Lin,T.Y., dan Burns, Ned H.1993. Desain Struktur Beton Prategang Ed. 2 Jil. 1.

Diterjemahkan oleh : Daniel Indrawan M.C.E. Jakarta : Erlangga.

6) Nawy, Edward G.2001. Beton Prategang : Suatu Pendekatan Mendasar Ed. 3 Jil. 1.

Diterjemahkan oleh: Bambang Suryoatmono. Jakarta : Erlangga.

DAFTAR PUSTAKA

PRELIMINARY DESAIN

Dimensi:

Balok Induk : 30/40 cm

Balok Pratekan : 60/90 cm

Kolom : 80/80 cm

STRUKTUR SEKUNDER

Pelat

Pelat atap:

Tulangan lentur

Arah x = Ф 8-200

Arah y = Ф 8-200

Tulangan susut = Ф8-200

Pelat lantai 1-9:

Tulangan lentur

Arah x = Ф 10-200

Arah y = Ф 10-250

Tulangan susut = Ф10-200

Tangga

Tulangan lentur pelat tangga = Ф16-200

Tulangan lentur pelat bordes = Ф16-250

Tulangan lentur balok bordes = 4Ф16

Tulangan geser balok bordes = Ф8-150

Pelat lantai 10:

Tulangan lenturArah x = Ф 10-250Arah y = Ф 10-250Tulangan susut = Ф10-

200

STRUKTUR SEKUNDER

Lift

Balok Penumpu Depan:

Tulangan Tumpuan = 4D16

Tulangan Lapangan = 4D16

Tulangan Geser = Ф10-200

Balok Penumpu Belakang:

Tulangan Tumpuan = 4D16

Tulangan Lapangan = 4D16

Tulangan Geser = Ф10-200

PEMBEBANAN GEMPA

Pembebanan Gempa mengacu pada

peraturan Gempa terbaru yakni RSNI

03-1726-2010. berdasarkan peraturan

tsb, diperoleh perencanaan gempa untuk

tugas Akhir ini adalah:

- Kategori Resiko Gempa III

- Kategori Desain Seismik D, sehingga

dapat didesain menggunakan

SRPMM.

PEMBEBANAN GEMPA

kinerja batas struktur akibat beban gempa

arah sumbu X (Barat – Timur)

hi δxe δx Drift (Δs) Syarat Drift Δsm mm mm mm mm

11 49,5 159,4 478,2 25,2 74,3 OK10 45 151 453 29,7 74,3 OK9 40,5 141,1 423,3 34,5 74,3 OK8 36 129,6 388,8 38,4 74,3 OK7 31,5 116,8 350,4 41,7 74,3 OK6 27 102,9 308,7 46,8 74,3 OK5 22,5 87,3 261,9 53,7 74,3 OK4 18 69,4 208,2 61,2 74,3 OK3 13,5 49 147 64,3333 74,3 OK2 9 27,6 82,8 56,4 74,3 OK1 4,5 8,8 26,4 26,4 74,3 OK

Tingkat Ket

PEMBEBANAN GEMPA

kinerja batas struktur akibat beban gempa

arah sumbu Y (Utara – Selatan)

hi δxe δx Drift (Δs) Syarat Drift Δsm mm mm mm mm

11 49,5 178,6 535,8 39 74,3 OK10 45 165,6 496,8 40,8 74,3 OK9 40,5 152 456 42 74,3 OK8 36 138 414 41,7 74,3 OK7 31,5 124,1 372,3 42 74,3 OK6 27 110,1 330,3 46,2 74,3 OK5 22,5 94,7 284,1 55,5 74,3 OK4 18 76,2 228,6 65,7 74,3 OK3 13,5 54,3 162,9 71,1 74,3 OK2 9 30,6 91,8 62,7 74,3 OK1 4,5 9,7 29,1 29,1 74,3 OK

Tingkat Ket

STRUKTUR PRIMER

Balok Induk Interior

Dimensi Balok :

30/40 cm

Panjang Balok :

600 cm

Mutu Beton (f’c) : 35

Mpa

Mutu Baja (fy) :

400 Mpa

Akibat Tumpuan kiri

Akibat Tumpuan kanan

Lapangan

Mu252208287,1

Nmm252208287,1

Nmm73593508

Nmm

As Pakaiatas

2945,24 mm2 2945,24 mm2 981,75 mm2

Tul Terpasang

6D25 6D25 2D25

As Pakaibawah

1472,62 mm2 1472,62 mm2 1472,62 mm2

Tul Terpasang

3D25 3D25 3D25

ØMn265428236,2

Nmm265428236,2

Nmm155932958,6

Nmm

POTONGAN A-A POTONGAN B-B POTONGAN C-C

STRUKTUR PRIMER

Balok Induk Exterior

Dimensi Balok :

30/40 cm

Panjang Balok :

600 cm

Mutu Beton (f’c) : 35

Mpa

Mutu Baja (fy) :

400 Mpa

Akibat Tumpuan kiri

Akibat Tumpuan kanan

Lapangan

Mu211252106,6

Nmm222985880,8

Nmm52844071,0

Nmm

As Pakaiatas

2454,37 mm2 2945,24 mm2 981,75 mm2

Tul Terpasang

5D25 6D25 2D25

As Pakaibawah

981,75 mm2 1472,62 mm2 1472,62 mm2

Tul Terpasang

2D25 3D25 3D25

ØMn226245535,3

Nmm265428236,2

Nmm155310924,7

Nmm

POTONGAN A-A POTONGAN B-B POTONGAN C-C

STRUKTUR PRIMER

Kolom

Tulangan Lentur 24D25

STRUKTUR PRATEGANG

Balok Prategang :

Dimensi 60/90 cm

Jacking 2X

- Fo : 3800 kN

- F1 : 7000 KN

Tendon VSL 6-37 dengan jumlah Strand 35 buah.

STRUKTUR PRATEGANG

Total kehilangan Gaya Prategang

Tahap kehilangan %

1 Kehilangan Langsung

Perpendekan Elastis -

Slip Angkur 0,5

Wobble Efek 5,5

2 Kehilangan Tidak langsung

Tahap 1 0,65

tahap 2 0,885

Tahap 3 0,34

Tahap 4 4,2

Total kehilangan 12,08

Metode Pelaksanaan

Metode Pelaksanaan

2. Tanpa Perancah

1. Dengan Perancah

PENGECORAN DILAKUKAN SAMPAI LANTAI 10

PENGECORAN BALOK PRATEKAN DILAKUKAN PADA LANTAI 10

Jacking awal = 3800 kN

Jacking ke dua = 7000 kN

PADA LANTAI 10

`

Pada diatas, formwork dan balok prategang precast disangga oleh tiang-tiang perancah untuk pelaksanaan pengecoran plat lantai. Perancah dan formwork baru dibong-kar setelah pelat beton cukup kuat untuk memikul beban.

METHODE DENGAN PERANCAH : 1. Pada saat transfer gaya prategang : Konstruksi belum berlaku sebagai

komposit Tegangan yang terjadi akibat : a. Berat sendiri balok ( g ).b. Beban Temporary (pasir) c. Gaya prategang awal ( Pi ).

2. Pada saat pengecoran plat sampai curing : Konstruksi belum berlaku segabai komposit Karena disangga perancah praktis balok tidak memikul beban.

3. Pada saat layan : Konstruksi bersifat komposit Tegangan yang terjadi akibat : a. Berat sendiri balok ( g ). b. Berat pelat beton ( gc ). c. Beban mati tambahan seperti finishing ( gfs ) d. Gaya prategang efektif ( PE ). e. Beban hidup ( gL ).

PONDASI

Pondasi yang digunakan pada Tugas Akhir ini adalah pondasi

tiang pancang dengan spesifikasi sebagai berikut:

Pondasi Tiang Pancang PT WIJAYA KARYA BETON

Diameter outside (D) : 400 mm

Thickness : 75 mm

Kelas : A2

Cross section : 1570 mm2

Bending momen crack : 5,5 tm

Bending momen ultimate : 8,25 tm

Allowable axial : 121,1 ton

PONDASI

Digunakan Tiang Pancang Group sebanyak 9 buah

dengan kedalaman 20 meter.

KESIMPULAN & SARAN

KESIMPULAN

Dari hasil perhitungan balok pratekan diperoleh dimensi balok

yang efektif yaitu 60/90 cm dengan bentang 18 m. Sehingga

dapat mengatasi tantangan arsitektural yang luas tanpa

kolom.

Jarak spasi antar tulangan pada balok tidak harus seragam,

bahkan karena alasan kemudahan pelaksanaan maka spasi

tulangan disediakan agak lebar pada salah satu bagiannya

untuk menjamin agregat kasar dapat mengisi balok

sepenuhnya.

Penggunaan balok pratekan pracetak pada gedung menjadi

efektif dan efisien karena dengan sistem pracetak balok akan

menumpu sederhana pada konsol pendek, sehingga tidak

mengalami kehilangan gaya prategang akibat kekangan kolom.

KESIMPULAN & SARAN

SARAN Perlu dilakukan formulasi pada program Microsoft excel untuk

merancang balok pratekan, baik dalam dimensi, gaya jacking,

maupun eksentrisitas gayanya. Hal tersebut perlu dilakukan karena

mengingat banyaknya trial and error yang harus dilakukan untuk

mendapatkan dimensi, gaya dan eksentrisitas yang efektif dan

efisien.

Pada waktu balok pratekan di jacking, harus diperhatikan benar-

benar beban apa saja yang bekerja pada balok tersebut. Apabila gaya

jacking melebihi dari beban yang ada, balok pratekan mungkin bisa

pecah. Untuk itu, perlu adanya kontrol-kontrol tegangan disetiap

kondisi agar gaya jacking memenuhi beban yang ada.

Dalam merancang struktur bangunan sebaiknya perencana benar–

benar memikirkan kemudahan pelaksanaan di lapangan, sehingga

hasil perencanaan dapat dilaksanakan oleh pelaksana lapangan.

KESIMPULAN & SARAN

SARAN

Pengawasan dilapangan juga perlu diperhatikan agar

pelaksanaan dilapangan terlaksana dengan baik. Mengingat

setiap kondisi balok pratekan sangat mempengaruhi kekuatan

balok tersebut

Dalam merancang struktur bangunan sebaiknya perencana

benar–benar memikirkan kemudahan pelaksanaan di lapangan,

sehingga hasil perencanaan dapat dilaksanakan oleh pelaksana

lapangan.

SEKIAN..TERIMA KASIH..