EVALUASI STRUKTUR GEDUNG RSUD TANGERANG Structural

EVALUASI STRUKTUR GEDUNG RSUD TANGERANG
Structural Strength Evaluation of the RSUD Tangerang Building
Disusun Oleh :
Andhika Mega Laksary , Giovanni Putra Pratama, Ir.Himawan Indarto,MS ,Ir.Bambang Pardoyo,MS
ABSTRAK
Dalam perencanaan awal, RSUD Tangerang dibangun setinggi 5 lantai, namun dalam proses
pelaksanaannya dilakukan redesign dengan penambahan 3 lantai diatasnya. Oleh karena itu, dilakukan
analisa ulang agar dapat diketahui kemampuan struktur menahan beban tambahan yang terjadi dan
pengaruh gempa. Sehingga dapat dilakukan perubahan atau penambahan perkuatan pada struktur
gedung RSUD Tangerang.
Hasil dari analisa yang dilakukan adalah beberapa kolom memenuhi syarat keamanan akibat
pembebanan sementara (pengaruh gempa). Oleh karena itu, dilakukan perkuatan dengan metode
jacketing, dimana perkuatan ini selain bisa memperkuat juga dapat memperkaku. Untuk pondasi,
analisa dilakukan dengan metode ASD. Disimpulkan dari bahwa akibat pembebanan sementara
(pengaruh gempa) pondasi tidak mampu menahan beban vertikal sehingga diperlukan perkuatan. Dari
hasil analisa hanya pondasi dengan pilecap tipe P3 dengan 3 tiang pancang yang tidak mampu
memikul beban vertikal. Perkuatan yang dilakukan yaitu dengan penggabungan pilecap tipe P3
digabungkan dengan pilecap P3’.
ABSTRACT
In the early design, RSUD Tangerang was built as 5 floor height building, but in the
development process, it redesigned to add 3 more floors above the existing. Therefore, it needs a reanalysis so the strength of the structure to resist the additional loads and earthquake load effect can
be known. So the RSUD Tangerang Structure can be changed or reinforced.
The result of the analysis is there are some columns that are not fulfilling the safety
requirement due to temporary load combination (earthquake load effect). Therefore, it needs a
retrofition, in this case it uses Jacketing Method, where this retrofition can strengthen and rigidify the
structure. And for foundation, analysis can be done by ASD method.Concluded from ASD method due
to temporary load (earthquake load effect), foundation can not hold the vertical load so it needs a
retrofition. From the analysis result, only the P3 pilecap with 3 piles that is not able to hold the
vertical load. The retrofition that can be used is combining P3 and P3’ pilecaps.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
RSUD
Tangerang
dibangun
Pemerintah agar masyarakat mendapat
pelayanan gratis dalam pelayanan kesehatan.
Pada awalnya gedung RSUD Tangerang
direncanakan untuk 5 lantai. Namun pada
pelaksanaannya gedung RSUD Tangerang ini
dibangun dengan jumlah 8 lantai yang terdiri
dari 2 buah blok bangunan yang dipisahkan
oleh dilatasi.
1.2. MAKSUD
Tugas akhir ini
dilakukan untuk
mengevaluasi kekuatan struktur gedung RSUD
Tangerang berdasarkan Tata Cara Perhitungan
Perencanaan Gempa Untuk Struktur Bangunan
Gedung dan Non-Gedung (SNI 03-17262012).
1.3. TUJUAN
Berdasarkan hal diatas, tujuan Tugas
Akhir ini adalah untuk memeriksa kekuatan
struktur atas dan bawah yang terdiri dari balok,
kolom, pelat lantai dan pondasi. Serta
memberikan solusi apabila struktur tidak
memenuhi syarat aman, berupa perkuatan
struktur yang kuat, aman, mudah dilaksanakan
dan ekonomis.
SD1 :
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
T :
SD1 :
parameter percepatan spektrum
respons desain pada perioda sebesar
1,0 detik
perioda fundamental struktur (detik)
parameter percepatan spektrum
respons maksimum yang dipetakan
2.1. STUDI LITERATUR
Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002)
2.2. PEMBEBANAN PADA STRUKTUR
2
- Beban Mati = 125 kg/m
- Beban Hidup = 250 kg/m2
- Beban Gempa :
V = Cs.W
SDS
Cs =
R
Ie
Keterangan :
Cs
: koefisien respons seismik
W
: berat seismik efektif
SDS : parameter pecepatan spektrum
respons desain dalam rentang
periode pendek
R
: faktor modifikasi respons
Ie
: faktor keutamaan gempa
Nilai Cs yang dihitung sesuai dengan
persamaan diatas tidak perlu melebihi :
SD1
Cs =
R
T (I )
e
Cs harus tidak kurang dari :
Cs
: 0,044 SDS.Ie ≥ 0,01
Sebagai tambahan, untuk struktur yang
berlokasi di daerah di mana S1 sama dengan
atau lebih besar dari 0,6g, maka Cs harus
tidak kurang dari :
0,5.S1
Cs =
R
(I )
e
Keterangan :
Karena proyek RSUD Tangerang
termasuk kategori dengan tipe tanah sedang
dan lunak, maka hasil analisa didapat
perbandingan spektrum respons gempa
berikut :
0.7
Spektra Precepatan (g)
Berikut adalaah studi literatur yang digunakan
dalam evaluasi ini yaitu :
- Tata Cara Perhitungan Perencanaan Gempa
Untuk Struktur Bangunan Gedung dan NonGedung (SNI 03-1726-2010)
- Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk
0.6
0.5
Tanah
Sedang
2012
0.4
0.3
Tanah
Sedang
2002
0.2
0.1
0
0
1
2
Periode (detik)
3
Grafik 4.1. Pebandingan Spektrum Respons
Gempa dengan SNI 2002 dan 2012
Proyek RSUD Tangerang dikategorikan
bangunan
dengan
resiko
IV,kategori
kegempaan D dan sistem struktur yang
digunakan Sistem Rangka Pemikul Momen
Khusus (SRPMK).
Evaluasi yang dilakukan menggunakan
program SAP2000. Sebelumnya dilakukan
analisa spektrum gempa terlebih dahulu.
Adapun
kombinasi
pembebanan
yang
digunakan, yaitu :
Pembebanan Tetap :
- 1,4 D
- 1,2 D +1,6L
Pembebanan Sementara :
- 1,2D+1L+1Ex +0,3Ey
- 1,2D+1L+0,3Ex +1Ey
2.3. PERHITUNGAN TIANG PANCANG
BAB IV
ANALISA DAN DESAIN STRUKTUR
2.3.1. Kontrol Gaya Vertikal
Untuk menghitung daya dukung, dapat
dilakukan dengan beberapa metode yang
menggunakan data N-SPT dan Sondir. Berikut
metode-metode yang digunakan :
- Data N-SPT :
a. Metode Meyerhoff
b. Metode Schmertmen
c. Metode Japan Road Association
- Data Sondir :
d. Metode Trofimankof
e. Metode Beggeman
f. Metode Umum
4.1. Perhitungan Balok Anak dan Pelat
Lantai
Kombinasi Pembebanan yang digunakan
dalam perhitungan balok anak dan pelat lantai
yaitu : 1,2D +1,6 L atau 1,4D. Karena balok
anak dan pelat lantai tidak terpengaruh dengan
beban gempa.
Hasil analisa didapat kesimpulan bahwa
balok anak dan pelat lantai tidak diperlukan
perkuatan. Pelat lantai pada proyek RSUD
Tangerang ini menggunakan Wiremesh tipe
M8-150.
4.2. Perhitungan Balok Induk
2.3.2. Kontrol Gaya Horizontal
Kontrol gaya horizontal dilakukan untuk
mencari gaya horizontal yang dapat didukung
oleh tiang. Dalam perhitungan digunakan
metode Brooms.
BAB III
METODE EVALUASI
Contoh perhitungan tulangan lentur untuk
Balok Induk :
Tinggi efektif balok d=de=700-(25+10+11)mm
= 654 mm
Asumsikan bahwa :
j = 0,85
Ø = 0,8
Mu
328,14 . 106
As =
=
Ø.fy .j.d 0,8. 400. 0,85. 654
= 1844,643 mm2
Diperlukan 6 baja tulangan D-22
Check Mn :
As .fy
2279,4 .400
a=
=
=102,157 mm
'
0,85 .f c .b 0,85 .30 .350
a
2
ØMn = Ø .As.fy. (d- )
ØMn = 439,82 kNm >Mu=328,14…(Terpenuhi)
Gambar 4.1. Detail Penampang Balok
Hasil analisa didapat bahwa Balok Induk
tidak memerlukan perkuatan. Akan tetapi dari
hasil analisa didapat bahwa tulangan torsi
untuk balok induk tepi harus diberi tulangan
Gambar 3.1. Diagram Alir Metodologi Evaluasi
tambahan. Existing menggunakan
sedangkan hasil analisa 6D13.
2D13
4.3. Perhitungan Kolom
Karena tipe struktur yang digunakan
SPRMK maka digunakan analisa Strong
Coloumn Weak Beam. Tujuannya apabila
terjadi kegagalan struktur, balok direncanakan
runtuh terlebih dahulu dan kolom tidak
runtuhMpr kolom dinaikkan 20% dari Mpr
balok.
Perhitungan
lentur
biaxial
kolom
menggunakan metode Bresler. Dimana
diagram interaksi kolom didapat dari program
SAP2000. Dari titik 0, ditarik garis lurus
melalui titik pertemuan antara Mpr kolom
dengan
gaya
aksial
kolom
hingga
menyinggung garis diagram interaksi.
Kemudian ditarik garis kekiri dan didapat nilai
Pnx atau Pny nya.
Contoh analisa struktur kolom :
Pu kolom (gaya aksial kolom ditinjau)
= 4523,74
Mux = Muy = 791,874 kNm
Dari hasil perhitungan didapatkan bahwa
penampang tidak cukup kuat karena Pni<Pu,
maka harus dilakukan perkuatan. Pu diambil nilai
terbesar dari semua kombinasi pembebanan yang
ada. Dan kombinasi pembebanan terbesar yaitu
kombinasi pembebanan dengan pengaruh gempa.
4.4. Perhitungan Pondasi
Untuk mencari daya dukung tiang dilakukan
dengan menggunakan 3 rumus dengan data
sondir dan 3 rumus dengan data N-SPT. Nilai
daya dukung tanah diambil yang terkecil yaitu
143,04 Ton dengan kedalaman tiang -24m.
4.4.1. Kontrol Gaya Vertikal
Perhitungan kontrol
menggunakan rumus :
P=
My .X
Pu Mx .Y
±
±
2
n nx.Σy
ny.Σx2
beban
vertikal
> Pijin
Dimana Pu = Gaya yang bekerja pada pilecap
Mux dan Muy =Momen yang bekerja pada
pilecap
∑x2
: ny.jarak kuadrat = 0,245
2
∑y
: nx.jarak kuadrat = 0,245
nx
: jumlah tiang dalam 1 baris = 1 buah
ny
: jumlah tiang dalam 1 kolom = 2 buah
Pijin = eff x Pijin tiang = 0,87x143,04 = 124,44
Pmaks = 147,28 Ton > 124,44 Ton
Dari hasil analisa didapat pilecap dengan
tipe P3 yang tidak mampu menahan beban
vertikal. Pondasi P3 tidak mampu menahan
beban akibat pembebanan sementara (akibat
pengaruh gempa).
Gambar 4.1. Diagram Interaksi P-M
Didapat nilai :
Po=11817,28 kN
Pnx= Pny = 7700
1
1
1 1
=
+
Pni Pnx Pny P0
1
1
1
1
=
+
Pni 7700 7700 11817,28
1
Pni =
=2903,92 kN
0.0003444
4.4.2. Kontrol Gaya Horizotal
Kontrol gaya horizontal dilakukan dengan
metode Brooms. Contoh perhitungan :
Mpr = 1,25x 65,89 = 82,36 Ton
Ṿ = (2x82,36)/3,5 = 47,06 Ton
Htiang = 47,06/ 3
Mu = 10 Ton
Cu = 2,86
Mu
Cu b 3
= 54,63
Nilai 54,63 di plot dalam grafik brooms lalu
tarik garis lurus keatas hingga menabrak garis
c = 0 dantarik garis ke kanan. Didapat nilai
Maka gaya lateral ijinnya adalah :
Hu
Cu b 2
= 33 > Htiang
Hu = 16,14 Ton > 15,69 Ton (Aman)
Gambar 5.1.Detail Perkuatan Kolom
5.2. PERKUATAN PONDASI
Gambar 4.2. Grafik Brooms
Apabila nilai Hu < Htiang, maka tiang
tersebut tidak mampu menahan gaya lateral.
Dari perhitungan didapatkan bahwa semua
pondasi mampu menahan gaya lateral.
Perkuatan pondasi yang dilakukan yaitu
dengan penggabungan pilecap gabungan.
Pondasi P3 digabung dengan P3’ yang
pondasinya cukup memikul beban dan tidak perlu
perkuatan.
Perhitungan penggabungan pilecap dilakukan
pada pondasi P3 dan P3’sama dengan
perhitungan telapak dengan 2 kolom. Tulangan
yang digunakan untuk bagian tarik yaitu D22-200
dan untuk tarik D16-200.
BAB V
PERKUATAN
5.1. PEKUATAN STRUKTUR ATAS
Setelah dianalisa diketahui bahwa beberapa
kolom K1 dan K4 tidak kuat. Perkuatan yang
dilakukan yaitu metode jacketing dengan
memperbesar dimensi dan menambah jumlah
tulangan. Pada kolom K1 yang memerlukan
perkuatan dilakukan perbesaran dimensi dari
700x700 mm menjadi 850x850 mm dan
penambahan tulangan longitudinal dari 16D22
ditambahkan 12D22 dan tulangan transversal
D10-150. Dan untuk kolom K4 yang memerlukan
perkuatan dilakukan perbesaran dimensi dari 400
x600 mm menjadi 550 x 750 mm dan
penambahan tulangan longitudinal dari 10D19
ditambahkan 14D19 dan tulangan transversal
D10-150.
Dan setelah dianalisa kembali, didapat bahwa
perbesaran dimensi dan tulangan cukup, karena
kolom sudah kuat memikul beban yang terjadi.
Gambar 5.2.Penggabungan Pile Cap
Gambar 5.3.Detail Penggabungan Pile Cap
BAB VI
KESIMPULAN
Kesimpulan dari evaluasi yaitu :
- Analisa spektrum respons gempa
menunjukkan bahwa gedung termasuk
dalam kategori resiko gempa tinngi
dengan tipe struktur Struktur Rangka
Pemikul Momen Khusus (SRPMK).
- Balok anak dan pelat lantai tidak
membutuhkan perkuatan.
- Balok induk tidak memerlukan
perkuatan, tetapi balok induk bagian tepi
harus diberi tulangan torsi tambahan yaitu
6D13.
- Beberapa kolom K1 dan K4 tidak kuat.
Sehingga diperlukan perkuatan dengan
metode jacketing (perbesaran dimensi dan
penambahan jumlah tulangan).
- Perhitungan pondasi tidak kuat
menahan
beban
vertikal
akibat
pembebanan
sementara
(pengaruh
gempa). Sehingga dilakukan perkuatan
dengan penggabungan pilecap P3 dengan
P3’.
BAB VII
DAFTAR PUSTAKA
Daftar pustaka yang digunakan adalah:
- Badan Standarisasi Nasional, 2002,
Standar Nasional Indonesia Tata Cara
Perhitungan
Perencanaan
Gempa
Untuk Struktur Bangunan Gedung dan
Non-Gedung (SNI 03-1726-2010)
- Badan Standarisasi Nasional, 2002,
Standar Nasional Indonesia Tata Cara
Perhitungan
Struktur
Beton
Untuk
Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002)
- Pamungkas, Anugrah dan
Hardianti,2013,Desain Pondasi Tahan
Gempa Sesuai SNI 03-2847-2002