desain sub-structure pada bangunan gedung

11/7/2013
DAFTAR ISI
Jessica Nathalie H., Structural Engineer, DS&P
DESAIN SUBSUB-STRUCTURE PADA BANGUNAN GEDUNG
DENGAN BESMEN DALAM YANG KOMPLEKS
Pendahuluan
Uraian Proyek
• Super-Structure
• Sub-Structure
• Tantangan Dalam Desain dan Pelaksanaan
Desain Dinding Penahan Tanah
• Fungsi Utama
• Jenis yang Dipilih
• Tahapan Pekerjaan Galian
• Jenis Tumpuan atau Support
• Penulangan
Desain Perkuatan Pelat Besmen
• Beban Lateral
• Elemen-Elemen Penyalur Beban Lateral
• Studi Mekanisme Transfer Beban Lateral
Pelaksanaan Pekerjaan Sub-Structure
Kesimpulan
ISEMS, 7-8 November 2013
PENDAHULUAN
ISEMS, 7-8 November 2013
URAIAN PROYEK
PERKEMBANGAN DUNIA KONSTRUKSI
Ketersediaan Lahan?
Batasan tinggi bangunan gedung?
Jl.
Rasuna
Selatan
•
4 (empat) lapis split level
untuk parkir
20 lantai untuk kantor
•
Said,
Jakarta
besmen
Owner: PT. Para Bandung Propertindo
PT. Bank Mega Syariah
Pemanfaatan lahan
secara efektif
Kontraktor: PT. Total Bangun Persada
Masa konstruksi: 2011 ~ 2013
Bermunculan bangunan gedung dengan besmen
dalam di atas lahan sempit. Konsekuensinya, desain
SUB-STRUCTURE menjadi lebih KOMPLEKS.
BANK SYARIAH MEGA
INDONESIA
ISEMS, 7-8 November 2013
ISEMS, 7-8 November 2013
1
11/7/2013
URAIAN PROYEK
URAIAN PROYEK
Super-Structure
Sistem struktur Bank Syariah Mega Indonesia adalah
sistem ganda, dimana beban lateral ditahan oleh
corewall dan frame (balok, kolom).
Bank Syariah Mega Indonesia
beton bertulang konvensional
SNI 03-1726-2002
Super-Structure
Sistem Struktur::
Sistem Ganda
Lateral : corewall, frame
(balok dan kolom)
Sub-Structure
Frame harus mampu memikul min.
25% dari seluruh beban lateral.
Core 1
Pondasi
DPT
Tiang Bor
Dinding
Diafragma
Ada dua kondisi yang diperhitungkan pada
saat desain frame, yaitu kondisi dimana
corewall dan frame bekerja bersama-sama
memikul seluruh beban lateral serta kondisi
dimana frame tanpa panel-panel corewall
memikul 25% dari seluruh beban lateral
Besmen 4
tanpa pile cap
Core 2
FEMA 451
ISEMS, 7-8 November 2013
ISEMS, 7-8 November 2013
URAIAN PROYEK
URAIAN PROYEK
Sub-Structure
Tantangan Dalam Desain dan Pelaksanaan
SITE PLAN
Pondasi menggunakan tiang
bor diameter 1000 mm
dengan Leff = 16 m
Besmen 4 didesain tanpa pile
cap. Gaya dari kolom
ditransfer ke pondasi melalui
pelat besmen dengan
ketebalan 1250 mm dan
1750 mm untuk daerah
corewall.
ISEMS, 7-8 November 2013
Luas lahan sekitar 1750 m2,
hampir seluruhnya digunakan
untuk bangunan.
Basement : 31.75 m x 40.65 m
Tower : 26 m x 26 m
ISEMS, 7-8 November 2013
2
11/7/2013
URAIAN PROYEK
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
Tantangan Dalam Desain dan Pelaksanaan
Fungsi Utama
Sebagai struktur
penahan tanah dan cut
off wall pada saat
pekerjaan galian
Sebagai dinding besmen
permanen setelah galian
selesai dilakukan
split level untuk parkir
~17 m
lahan sempit
posisi ramp menempel
dinding penahan tanah
tantangan dalam desain & pelaksanaan sub-structure
ISEMS, 7-8 November 2013
ISEMS, 7-8 November 2013
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
Jenis yang Dipilih
Jenis yang Dipilih
fc’ = 25 MPa, tebal 800 mm
L= 22 m dari permukaan
tanah eksisting
DWall
Kedalaman galian 14-17 m
Soldier Pile
Dinding penahan tanah BSMI:
dinding diafragma atau
diaphragm wall (DWall)
√
ISEMS, 7-8 November 2013
Diameter 500 mm
@750 mm, L= 8 m
ISEMS, 7-8 November 2013
3
11/7/2013
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
Tahapan Pekerjaan Galian
Tahapan Pekerjaan Galian
Tahapan Galian
Pemilihan jenis DPT
terkait dengan
sistem galian
Pembuatan dinding diafragma
Proses galian dilakukan
bertahap
1
Tahapan Pekerjaan Galian
Pemasangan temporary
support
2
Jenis Tumpuan atau Support
Tumpuan permanen dipasang
Temporary support dilepas
ISEMS, 7-8 November 2013
ISEMS, 7-8 November 2013
Tahapan Galian Potongan 1 dan 2
Tahapan Galian Potongan 3 dan 4
ISEMS, 7-8 November 2013
ISEMS, 7-8 November 2013
4
11/7/2013
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
Jenis Tumpuan atau Support
Jenis Tumpuan atau Support
Jenis tumpuan atau support:
1
Kapan temporary support boleh dilepas
b
Sistem penyokong sementara atau temporary support
a. Jangkar tanah atau ground anchor
2
a
: mengurangi defleksi horisontal &
memperpendek L dwall
setelah tumpuan permanen dapat bekerja
Tumpuan permanen atau permanent support
pelat besmen, termasuk pelat ramp
b. Strut baja
Kedalaman
awal BL
FL
(m)
Est. BL
(m)
GA-1
-2.5 m
-10.0 m
11
18
GA-2
-7.5 m
-12.0 m
7
GA-3
-12.0 m
-15.0 m
5
Ada tidaknya sangat mempengaruhi
desain dinding penahan tanah
Jarak
Tall (kN)
Jumlah
strand
Gaya tarik awal
(kN/m)
855
8
225 (675 kN)
3
19
1022
9
400 (800 kN)
2
20
1126
10
435 (870 kN)
2
Horisontal
(m)
void
Tipe
Lokasi
GA
posisi void (tangga, shaft ME, dll)
yang menerus harus dihindari
Keterangan : FL = Free-Length; Est. BL = Estimated Bond-Length; Tall = kapasitas tarik
agar dinding diafragma tidak kehilangan
tumpuan permanen pada saat usia layan
ISEMS, 7-8 November 2013
ISEMS, 7-8 November 2013
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
Penulangan
Penulangan
Potongan 1
Penulangan diperoleh
dari
hasil
analisis
dengan memodelkan
seluruh
tahapan
konstruksi.
Contoh Analisis Plaxis v8.6
ISEMS, 7-8 November 2013
Potongan 1
Penulangan diperoleh
dari
hasil
analisis
dengan memodelkan
seluruh
tahapan
konstruksi.
Contoh Analisis Plaxis v8.6
ISEMS, 7-8 November 2013
5
11/7/2013
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
Penulangan
Penulangan
Potongan 1
Potongan 2
Contoh Penulangan Dinding Diafragma
ISEMS, 7-8 November 2013
ISEMS, 7-8 November 2013
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
Penulangan
Penulangan
Potongan 3
RESUME HASIL ANALISIS
Leff
H
δtop
δmax
Mmax
(m)
(m)
(mm)
(mm)
(kN⋅m/m)
Potongan 1
22.0
15.8
19.84
53.93
785.87
Potongan 2
21.5
16.3
16.30
58.04
892.44
Potongan 3
21.5
14.3
22.55
44.57
629.98
Potongan 4
21.5
16.8
19.93
56.73
995.66
Lokasi
Potongan 4
Ket. : Leff = panjang efektif dinding penahan tanah, H = kedalaman galian total,
δtop = deformasi lateral di puncak dinding, δmax = deformasi lateral maksimum,
Mmax = momen maksimum.
ISEMS, 7-8 November 2013
ISEMS, 7-8 November 2013
6
11/7/2013
DESAIN PERKUATAN PELAT BESMEN
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
Beban Lateral
Elemen-Elemen Penyalur Beban Lateral
Adanya
split
level
serta
kontak
langsung antara ramp dan dinding
mempengaruhi transfer (load path)
beban lateral
graviti
Bagaimana memastikan
transfer beban lateral dapat
terjadi secara kontinu dari
dinding diafragma?
lateral
sebagai tumpuan permanen dinding
diafragma (menyalurkan beban lateral
dari dinding diafragma)
Beban Lateral
bila tidak ada bukaan atau split
level, beban lateral akan ditahan
langsung secara aksial oleh pelat
tekanan tanah + air
Dipasang dinding geser
di besmen.
tekanan tanah saat gempa
Sistem struktur berupa balok dan
pelat tipikal t=200 mm
ISEMS, 7-8 November 2013
tambahan
ISEMS, 7-8 November 2013
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
DESAIN DINDING PENAHAN TANAH
Elemen-Elemen Penyalur Beban Lateral
Studi Mekanisme Transfer Beban Lateral
Elemen penyalur beban lateral:
1. Balok dan pelat besmen
2. Pelat ramp
3. Dinding geser tambahan
2
Timbul tegangan (stress) di bagian-bagian
tertentu, terutama di sekitar bukaan atau
split level, serta elemen-elemen tambahan
yang
secara
khusus
dirancang
untuk
menyalurkan beban lateral.
3
1
Pemodelan SAP 2000
Studi
dilakukan
untuk
mengetahui
mekanisme
transfer beban lateral
dari
dinding
diafragma
melalui elemen penyalur tsb
Compression Stress:
ditahan oleh beton
Tension Stress:
diberi tulangan
perkuatan
2
ISEMS, 7-8 November 2013
ISEMS, 7-8 November 2013
7
11/7/2013
PELAKSANAAN PEKERJAAN SUB-STRUCTURE
Berikut adalah pelaksanaan pekerjaan sub-structure
Bank Syariah Mega Indonesia, mulai dari pengecoran
dinding
diafragma,
proses
penggalian,
hingga
pemasangan ground anchor.
Pengecoran Dwall
ISEMS, 7-8 November 2013
Proses Penggalian Tanah
ISEMS, 7-8 November 2013
Pemasangan Ground Anchor
ISEMS, 7-8 November 2013
ISEMS, 7-8 November 2013
8
11/7/2013
PELAKSANAAN PEKERJAAN SUB-STRUCTURE
A.1
Setelah pelaksanaan, deformasi dwall dipantau
dengan menggunakan inclinometer
A.4
A.3
ISEMS, 7-8 November 2013
PELAKSANAAN PEKERJAAN SUB-STRUCTURE
A.2
ISEMS, 7-8 November 2013
PELAKSANAAN PEKERJAAN SUB-STRUCTURE
4 Mei 2012
4 Mei 2012
Perhitungan teoritis memperkirakan
deformasi yang terjadi ± 5 cm.
Perhitungan ini ternyata cukup
konservatif.
δmax ≤ 1.50 cm
A.1
A.2
A.3
ISEMS, 7-8 November 2013
A.4
ISEMS, 7-8 November 2013
9
11/7/2013
KESIMPULAN
REFERENSI
Laporan Perhitungan Struktur Bawah Bank Syariah Mega Indonesia.
Jakarta: PT. DavySukamta Konsultan.
Desain Sub-Structure
Dokumen Referensi Studi Tulangan Perkuatan Untuk Bukaan, PT.
DavySukamta Konsultan.
Tahapan Pekerjaan
Galian
Pemilihan DPT
Load Path
Dokumentasi Pelaksanaan Proyek, PT. Total Bangun Persada
Elemen Penyalur
Beban Lateral
ISEMS, 7-8 November 2013
ISEMS, 7-8 November 2013
http://www.davysukamta.com
News / Articles
TERIMA KASIH
10