PERHITUNGAN STRUKTUR GEDUNG BANK BRI ACEH

Analisis struktur bangunan Gedung BRI Kanwil dan Kanca, Banda Aceh dilakukan dengan program komputer berbasis elemen hingga ( finite element ) untuk berbagai kombinasi pembebanan yang meliputi beban mati, beban hidup, beban angin, dan beban gempa dengan pemodelan struktur 3-D ( space-frame) menggunakan Software ETABS. Analisis terhadap beban gempa digunakan cara statik ekivalen maupun dinamik response spectrum analysis dan time history analysis. Struktur bangunan dirancang mampu menahan gempa rencana sesuai peraturan yang berlaku yaitu SNI 03-1726-2002 tentang Tatacara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung. Dalam peraturan ini gempa rencana ditetapkan mempunyai periode ulang 500 tahun, sehingga probabilitas terjadinya terbatas pada 10 % selama umur gedung 50 tahun. Berdasarkan pembagian Wilayah Gempa, lokasi bangunan di Banda Aceh, termasuk wilayah gempa 5 (wilayah dengan intensitas gempa tertinggi kedua setelah wilayah 6) dengan percepatan puncak batuan dasar 0,25.g (g = percepatan grafitasi = 9,81 m/det2).. Konsep perancangan konstruksi didasarkan pada analisis kekuatan batas (ultimate-strength) yang mempunyai daktilitas cukup untuk menyerap energi gempa sesuai peraturan yang berlaku.

Model Struktur Gedung Bank BRI Aceh

PERATURAN DAN STANDAR PERENCANAAN

1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-1992).2. Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989-F).3. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002).4. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia, 1981 (PUBI-81).

BAHAN STRUKTUR

1. BetonUntuk struktur kolom, sloof, balok lantai dan plat lantai digunakan beton dengan kuat tekan beton yang disyaratkan, fc = 25 MPa (setara dengan beton K-300). Modulus elastis beton, Ec = 4700.fc = 2,35.104 MPa = 2,35.107 kN/m2. Angka poison, = 0,20. Modulus geser, G = Ec/ [ 2.( 1 + ) ] = 0,98.107 kN/m2.2. Baja TulanganUntuk baja tulangan dengan > 12 mm digunakan baja tulangan ulir BJTD 40 dengan tegangan leleh baja, fy = 400 MPa. Untuk baja tulangan dengan 12 mm digunakan baja tulangan polos BJTP 24 dengan tegangan leleh baja, fy = 240 MPa. Modulus elastis baja, Es = 2,1.105 MPa.3. Baja ProfilMutu baja profil yang digunakan untuk struktur baja harus memenuhi persyaratan setara dengan BJ-37.

JENIS BEBAN

1. Beban mati (Dead load)Beban mati yang merupakan berat sendiri konstruksi (specific gravity) menurut Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989-F), adalah seperti table berikut :NoKonstruksiBeratSatuan

1Baja7850kg/m3

1Beton bertulang2400kg/m3

2Beton 2200kg/m3

3Dinding pas bata bt250kg/m2

4Dinding pas bata 1 bt450kg/m2

5Curtain wall+rangka60kg/m2

6Cladding + rangka20kg/m2

7Pasangan batu kali2200kg/m3

8Finishing lantai (tegel)2200kg/m3

9Plafon+penggantung20kg/m2

10Mortar2200kg/m3

11Tanah, Pasir1700kg/m3

12Air1000kg/m3

13Kayu900kg/m3

14Baja7850kg/m3

15Aspal 1400kg/m3

16Instalasi plumbing50kg/m2

2. Beban hidup (Live load)Beban hidup yang bekerja pada lantai bangunan Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989-F), adalah seperti tabel berikut :NoLantai bangunanBeban hidupSatuan

1Hall,coridor,balcony300kg/m2

2Tangga dan bordes 400kg/m2

4Lantai bangunan 250kg/m2

5Lantai atap bangunan100kg/m2

3. Beban gempa (Earthquake)Beban gempa dihitung berdasarkan Tatacara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002) dengan 2 metode yaitu cara statik dan dinamik. Dari hasil analisis kedua cara tersebut diambil kondisi yang memberikan nilai gaya atau momen terbesar sebagai dasar perencanaan. a. Metode Statik EkivalentGaya geser dasar nominal pada struktur akibat gempa dihitung dengan rumus sebagai berikut :V = C . I / R .WtDengan, C= nilai faktor response gempa, yang ditentukan berdasarkan wilayah gempa (Gambar 1), kondisi tanah dan waktu getar alami.Wilayah gempa : zone 5.Kondisi tanah : lunakWaktu getar alami gedung, T = 0,68 deitk < .n = 0,16.6 = 0,96 detik. Untuk T = 0,68 detik, dari kurva diperoleh : C = 0,85. R = faktor reduksi gempa representatif. Untuk taraf kinerja struktur gedung daktail parsial, maka : Faktor daktilitas, = 4. Ditetapkan kuat lebih beban dan bahan yang terkandung di dalam struktur : f1 = 1,6. Maka : R = .f1 = 4.1,6 = 6,4.Fi = gaya horisontal pada masing-masing taraf lantai I = faktor keutamaan (diambil, I = 1)Wt = jumlah beban mati dan beban hidup yang direduksi yang bekerja di atas taraf penjepitan lateral. Faktor reduk diambil = 0,5 Koefisien gempa rencana = C . I / R = 0,85.1/ 6,4 = 0,13. Analisis statik dilakukan dengan meninjau secara bersamaan 100% gempa arah X dan 30% gempa arah Y, dan sebaliknya.b. Metode Dinamik Response Spectrum1) Besar beban gempa ditentukan oleh percepatan gempa rencana dan massa total struktur. Massa total struktur terdiri dari berat sendiri struktur dan beban hidup yang dikalikan dengan faktor reduksi 0,5.2) Percepatan gempa diambil dari data zone 5 Peta Wilayah Gempa Indonesia menurut Tatacara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002) dengan memakai spektrum respons yang nilai ordinatnya dikalikan dengan koreksi I/R = 1/6,4 seperti tabel di bawah. Percepatan grafitasi diambil, g = 981 cm/det2.Tabel 1. Nilai spectrum terkoreksiWaktu getar (detik)Nilai spectrumNilai spectrum terkoreksi

0.00.320.05

0.20.830.13

0.60.830.13

1.00.500.08

1.50.330.05

2.00.250.04

2.50.200.03

3.00.170.02

3) Analisis dinamik dilakukan dengan metode superposisi spectrum response. dengan mengambil response maksimum dari 4 arah gempa, yaitu 0, 45, 90, dan 135 derajat. 4) Digunakan number eigen NE = 3 dengan mass partisipation factor 90 % dengan kombinasi dinamis (CQC methode)3) Karena hasil dari analisis spectrum response selalu bersifat positif (hasil akar), maka perlu faktor +1 dan 1 untuk mengkombinasikan dengan response statik.c. Metode Time History AnalysisAnalisis dinamik linier riwayat waktu (time history) sangat cocok digunakan untuk analisis struktur yang tidak beraturan terhadap pengaruh gempa rencana. Mengingat gerakan tanah akibat gempa di suatu lokasi sulit diperkirakan dengan tepat, maka sebagai input gempa dapat didekati dengan gerakan tanah yang disimulasikan. Dalam analisis ini digunakan hasil rekaman akselerogram gempa sebagai input data percepatan gerakan tanah akibat gempa. Rekaman gerakan tanah akibat gempa diambil dari akselerogram gempa El-Centro N-S yang direkam pada tanggal 15 Mei 1940. Dalam analisis ini redaman struktur yang harus diperhitungkan dapat dianggap 5% dari redaman kritisnya. Faktor skala yang digunakan = g x I/R dengan g = percepatan grafitasi (g = 981 cm/det2).4. Beban AnginBeban angin minimum pada bangunan yang terletak cukup jauh dari tepi laut dihitung berdasarkan kecepatan angin 20 m/detik pada ketinggian 10 m di atas permukaan tanah dengan rumus : P = V2/16P = tekanan tiup angin (kg/m2)V = kecepatan angin (m/det)Tabel 2. Beban angin dasarKetinggian dari muka tanahBeban angin dasar (kg/m2)

0 m 10 m25

10,1 m 20 m35

20,1 m 30 m43

30,1 m 50 m56

50,1 m 70 m66

70,1 m 100 m79

Beban angin tersebut harus dikalikan dengan koefisien tekanan angin sesuai ketentuan Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989-F).

Spectrum gempa wilayah 5

Wilayah gempa di Indonesia

KOMBINASI PEMBEBANAN

Semua komponen struktur dirancang memiliki kekuatan minimal sebesar kekuatan yang dihitung berdasarkan kombinasi beban sbb. :1) Kombinasi 1,4.D2) Kombinasi 1,2.D + 1,6.L3) Kombinasi 1,2.D + Lr E4) Kombinasi 0,9.D + E5) Kombinasi 0,9.D + 1,2.L + 1,2.W6) Kombinasi 0,9.D + 1,3.WDengan : D = beban mati (Dead load)L = beban hidup (Live load)Lr = beban hidup yang direduksi.E = beban gempa (Earthquake)W = beban angin (Wind)

Model Struktur Gedung Bank BRI-Aceh

PROSEDUR PERHITUNGAN STRUKTUR

A. Lakukan Analisis Struktur Dinamik Response Spectrum1. Tentukan foundamental periode untuk arah x dan y.2. Hitung gaya geser dasar statik untuk arah x dan y berdasarkan step 1, dengan V = C.I/R.Wt3. Hitung faktor skala untuk masing-masing arah x dan y.4. Perbesar gaya geser tingkat dinamik dengan faktor skala yang relevan kemudian hitung berdasarkan prinsip statik, besar gaya statik setiap level lantai-i, Fi. Nilai Fi ini dihitung berdasarkan gaya geser tingkat dinamik.B. Lakukan Analisis Struktur Statik Ekivalen dengan rotasi horisontal dikekang (NSD=3).1. Lakukan analisis struktur statik ekivalen dengan beban Fi dari step A.4. Dari hasil analisis diperoleh : Gaya geser tingkat k, Vkx,y = s.Fx,y dan momen puntir tingkat terhadap koordinat local frame Mkx,y.2. Hitung pusat rotasi struktur tingkat (pusat gaya geser) :xr' = Mkx / Vkxyr' = Mky / Vky3. Hitung pusat rotasi lantai :xr = (Mkx,i+1 - Mkx,i)/Fxyr = (Mky,i+1 - Mky,i)/FyFx,y = beban lateral gempa arah x dan y.xm, ym = koordinat pusat massa lantai ke-i.4. Hitung eksentrisitas lantai ke-iedx1 = a.et1x + b.B edy1 = a.et1y + b.Bedy2 = a.et2x + b.B edy2 = a.et2y + b.Bdimana menurut peraturan :Untuk et1 > 0,3.B a = 1,5 b = 0,05a= 1,0 b = -0,05Untuk et2 < 0,3.B a = 1,0 b = 0,10a = 1,0 b = -0,105. Hitung lokasi pusat massa yang baru :xm' = xr + edym' = yr + edIni yang di INPUT pada ETABS sebagai titik tangkap F.6. Koreksi file data untuk ETABS meliputi lokasi pusat massa teoritis digeser letaknya terhadap pusat rotasi. Buka kekangan rotasi di blok 1 (NSD=0).C. Lakukan analisis struktur dengan data ETABS yang telah diperbarui yang meliputi perubahan lokasi titik tangkap gaya Fi dan kekangan rotasi dibuka.

SNI UNTUK ANALISIS STRUKTUR GEDUNG

PPURG-1987 : Pedoman Perencanaan Pembebanan Rumah Untuk Gedung SNI 03-1726-2002 : Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung SNI 03-1729-2002 : Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung SNI 03-2847-2002 : Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI Untuk Struktur Kayu

SNI UNTUK BANGUNAN GEDUNG

SNI 2008 : Material, Biaya dan Komponen SNI 1740-2008 Cara uji bakar bahan bangunan untuk pencegahan bahaya kebakaran pada bahaya bangunan rumah dan gedung SNI 1741-2008 Cara uji ketahanan api komponen struktur bangunan SNI 2411-2008 Tata cara pengecatan kayu untuk rumah dan gedung SNI 2547-2008 Spesifikasi Meter Air SNI 2835-2008 Tata cara perhitungan harga satuan pekerjaan tanah SNI 2836-2008 Tata cara perhitungan harga satuan pekerjaan pondasi SNI 2837-2008 Tata cara perhitungan harga satuan pekerjaan plesteran SNI 2839-2008 Tata cara perhitungan harga satuan pekerjaan dinding SNI 3417-2008 Tata cara penentuan posisi titik perum menggunakan alat sipat ruang SNI 3434-2008 Tata cara perhitungan harga satuan pekerjaaan kayu SNI 6897-2008 Tata cara perhitungan harga satuan pekerjaan dinding untuk konstruksi bangunan gedung dan perumahan SNI 1972-2008 Cara uji slump beton SNI 1973-2008 Cara uji berat isi, volume produksi campuran dan kadar udara beton SNI 2458-2008 Tata cara pengambilan contoh uji beton segar SNI 2496-2008 Spesifikasi bahan tambahan pembentuk gelembung udara untuk beton SNI 3402-2008 Cara uji berat isi beton ringan structural SNI 3419-2008 Cara Uji Abrasi Beton di Lab SNI 4156-2008 Cara uji bliding pada beton segar SNI 4817-2008 Spesifikasi lembaran bahan penutup untuk perawatan beton SNI 6369-2008 Tata cara pembuatan kaping untuk benda uji silinder beton

LITERATURE

ACI-318-08 : Building Codes Requirements for Structural Concrete and Commentary UBC-88 : Uniform Building Code ATC-40MANAJEMEN DAN STRATEGIPENCAPAIAN MUTU JEMBATANA. LATAR BELAKANGPeningkatan sarana transportasi sangat diperlukan untuk menunjang pertumbuhan ekonomi dan menunjang pembangunan nasional di masa yang akan datang. Sesuai dengan perkembangan daerah yang bersangkutan, jembatan merupakan salah satu sarana prasarana transportasi yang sangat menentukan dalam upaya menunjang kelancaran lalu lintas dan meningkatkan aktifitas perekonomian di daerah yang mulai berkembang. Oleh pembangunan jembatan baik kualitas maupun kuantitasnya mempunyai arti penting untuk guna menunjang tercapainya program merupakan hal yang sangat penting jembatan. Jembatan yang merupakan bagian dari sistem jaringan transportasi darat mempunyai peranan yang akan mendorong pertumbuhan ekonomi dan menunjang pembangunan nasional di masa yang akan datang. Oleh sebab itu perencanaan, pembangunan dan rehablillasi serta fabrikasi konstruksi jembatan perlu diupayakan seefektif dan seefisien mungkin, sehingga pembangunan jembatan dapat mencapai sasaran mutu jembatan yang direncanakan. Manajemen dan strategi pencapaian mutu jembatan harus dilakukan untuk menghindari terjadinya rekonstruksi yang harus dilakukan apabila ada bagian yang tidak memenuhi stndar mutu yang diharapkan. Para pemerhati Jembatan Indonesia yang terdiri dari Kalangan Pemerintahan, Akademisi, Konsultan Perencana dan Pengawas, Kontraktor atau Pelaksana Fabrikasi dan Supplier turut terlibat dan bertanggung jawab atas pembangunan jembatan yang efektif, efisien dan berdaya guna sesuai dengan tuntutan zaman dan perkembangan teknologi.B. MAKSUD DAN TUJUANMaksud kegiatan manajemen dan strategi pencapaian mutu jembatan adalah untuk dapat memberikan arahan dan pedoman terhadap pembangunan prasarana transportasi yang berupa jembatan yang memenuhi stndar mutu dan berdaya guna sehingga dapat menunjang strategi Pembangunan Wilayah di Pemerintah Daerah Kabupaten maupun Propinsi. Tujuan yang hendak dicapai adalah untuk mendapatkan cara penanganan yang efisien dan efektif dalam pencapaian mutu jembatan yang memenuhi stndar.C. PENGERTIAN JEMBATANJembatan adalah suatu struktur kontruksi yang memungkinkan route transportasi melalui sungai, danau, kali, jalan raya, jalan kereta api dan lain-lain. Jembatan adalah suatu struktur konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti lembah yang dalam, alur sungai saluran irigasi dan pembuang . Jalan ini yang melintang yang tidak sebidang dan lain-lain. Sejarah jembatan sudah cukup tua bersamaan dengan terjadinya hubungan komunikasi dan transportasi antara sesama manusia dan antara manusia dengan alam lingkungannya. Macam dan bentuk serta bahan yang digunakan mengalami perubahan sesuai dengan kemajuan jaman dan teknologi, mulai dari yang sederhana sekali sampai pada konstruksi yang mutakhir. Mengingat fungsi dari jembatan yaitu sebagai penghubung dua ruas jalan yang dilalui rintangan, maka jembatan dapat dikatakan merupakan bagian dari suatu jalan, baik jalan raya atau jalan kereta api.Berikut beberapa jenis jembatan :1. Jembatan diatas sungai2. Jembatan diatas saluran irigasi/ drainase3. Jembatan diatas lembah4. Jembatan diatas jalan yang ada (fly over)Bagian-bagian Konstruksi Jembatan terdiri dari :Konstruksi Bangunan Atas (Superstructures)Sesuai dengan istilahnya, bangunan atas berada pada bagian atas suatu jembatan, berfungsi menampung beban-beban yang ditimbulkan oleh suatu lintasan orang, kendaraan, dll, kemudian menyalurkan pada bangunan bawah.Konstruksi bagian atas jembatan meliputi :1. Trotoir 2. Sandaran dan tiang sandaran3. Peninggian trotoir (kerb)4. Konstruksi trotoir5. Lantai kendaraan dan perkerasan6. Balok gelagar7. Balok diafragma / ikatan melintang8. Ikatan pengaku (ikatan angin, ikatan rem,ikatan tumbukan)9. Perletakan (tumpuan)Konstruksi Bangunan Bawah (Substructures)Bangunan bawah pada umumnya terletak disebelah bawah bangunan atas. Fungsinya untuk menerima beban-beban yang diberikan bangunan atas dan kemudian menyalurkan ke pondasi, beban tersebut selanjutnya oleh pondasi disalurkan ke tanah.Konstruksi bagian bawah jembatan meliuputi : 1. Pangkal jembatan (abutment) dan pondasi2. Pilar jembatan (pier) dan pondasiD. KRITERIA PERENCANAAN JEMBATANDalam perencanaan teknis jembatan perlu dilakukan identifikasi yang menyangkut beberapa hal antara lain :Kondisi tata guna lahan, baik yang ada pada jalan pendukung maupun lokasi jembatan berkaitan dengan ketersediaan lahan yang ada.Kelas jembatan yang disesuaikan dengan kelas jalan dan volume lalu lintas.Struktur tanah, geologi dan topografi serta kondisi sungai dan perilakunya.1. Pemilihan Lokasi JembatanDasar utama penempatan jembatan sedapat mungkin tegak lurus terhadap sumbu rintangan yang dilalui, sependek, sepraktis dan sebaik mungkin untuk dibangun di atas jalur rintangan.Beberapa ketentuan dalam pemilihan lokasi jembatan dengan memperhatikan kondisi setempat dan ketersediaan lahan adalah sebagai berikut :Lokasi jembatan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga tidak menghasilkan kebutuhan lahan yang besar sekali.Lahan yang dibutuhkan harus sesedikit mungkin mengenai rumah penduduk sekitarnya, dan diusahakan mengikuti as jalan existing.2. Bahan Konstruksi JembatanDitinjau dari klasifikasi bangunan penyeberangan secara umum, bahan konstruksi jembatan dapat dikelompokkan seperti yang tercantum pada tabel 1. Tabel 1. Bahan Konstruksi JembatanBagianBahanJenis

Struktur atasBeton bertulangSlab

Girder

Beton prategangGirder

BajaTruss

KompositGirder

Suspension

Struktur bawahBeton bertulangAbutment

Pier

FondasiBeton bertulangFootplat

Sumuran

Tiang pancang

Bore-pile

3. Pemilihan Konstruksi Atas JembatanPemilihan konstruksi atas jembatan ditetapkan dengan mempertimbangkan konstruksi yang kuat, aman, dan ekonomis. Hal yang perlu diperhatikan dalam memilih jenis konstruksi atas antara lain :1. Mudah pelaksanaannya2. Biaya pelaksanaan murah3. Pengadaan bahan relatif mudah4. Biaya perawatan relatif rendah5. Cukup kuat dengan biaya relatif murah6. Bentang sungai4. Pemilihan Konstruksi Bawah JembatanPemilihan konstruksi bawah jembatan harus memperhatikan kondisi tanah setempat dan pola aliran sungai. Konstruksi ditetapkan berdasarkan pertimbangan kekuatan, biaya, serta kemudahan dalam pelaksanaan. Tahapan yang harus dilakukan dalam perencanaan fondasi jembatan antara lain :1. Pemeriksaan rencana tahanan lateral ultimit geser maupun tahanan tekanan pasif pada fondasi.2. Stabilitas terhadap geser dan guling.3. Kapasitas daya dukung ultimit.4. Penurunan (settlement) pada fondasi.