METODE PERKUATAN STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG
1. ASPE ASPEK K ONT ONTO OLOG OGI I
Di Provin Provinsi si Bali bebera beberapa pa dekade dekade terakh terakhir ir ini, ini, pemban pembangun gunan an berkem berkemban bang g dengan sangat pesat. Dalam usaha memenuhi kebutuhan infrastruktur bangunan, mengalihfungsikan bangunan dapat menjadi pilihan yang bijak. Dari segi biaya, mengal mengalihf ihfung ungsik sikan an bangun bangunan an yang yang sudah sudah tidak tidak diguna digunakan kan untuk untuk dijadi dijadikan kan bangunan dengan fungsi baru lebih hemat daripada harus mendirikan bangunan baru. Alih fungsi tersebut menyebabkan perubahan beban yang akan dipikul oleh struktur bangunan tersebut berubah sesuai dengan fungsinya yang baru. Tidak akan menjadi masalah apabila fungsi bangunan baru mempunyai beban lantai yang lebih kecil dari pada beban lantai rencana pada bangunan awal, tetapi apabila beban lantai untuk fungsi yang baru lebih besar, maka struktur bangunan awal akan mengalami kelebihan beban karena perencanan beban yang direncanakan berbeda dengan beban yang akan terjadi setelah adanya perubahan fungsi bangunan tersebut. Dengan kondisi tersebut maka akan menimbulkan kerusakan struktur, karena beban lebih besar daripada beban rencana. Disamp Disamping ing akibat akibat perub perubaha ahan n alih fungsi fungsi bangun bangunan, an, banyak banyak juga juga ditemui ditemui bangunan yang mengalami kerusakan struktur maupun nonstruktur. Dimana kerusakan kerusakan ini bisa disebabkan disebabkan oleh bencana seperti gempa bumi, kebakaran, dan lainlain. Bentuk kerusakan yang terjadi mulai dari yang ringan sampai berat. Agar bangunan yang rusak tersebut dapat dipergunakan kembali, maka sangat dibutu dibutuhka hkan n solusi solusiso solus lusii yang yang paling paling tepat tepat dan cepat. cepat. !al terseb tersebut ut mendas mendasari ari tentang kajian metode perkuatan struktur bangunan dimana kajian ini merupakan salah salah satu solusi solusi untuk untuk menang menangani ani masalah masalahma masala salah h yang yang ditimb ditimbulk ulkan an dari dari paparan diatas. Adapun metode yang akan dipilih untuk melakukan suatu perkuatan struktur akan dianalisis dahulu menurut masingmasing permasalahan yang terjadi.
2.
ASPEK EPISTEMOLOGI
Dalam penentuan metode yang akan digunakan untuk perkuatan suatu struktur ada beberapa analisa yang harus dilakukan terlebih dahulu, dan akan dilanjutkan dalam pemilihan metode yang sesuai dengan hasil analisa yang dilakukan. Analisa dan metode yang akan digunakan dijabarkan sebagai berikut " Analisa #truktur $ksisting
I.
#truktur marupakan elemen bangunan yang berfungsi sebagai pemikul gaya gaya Dalam yang dianalisa berdasarkan beban yang telah direncanakan sesuai fungsi bangunan.Apabila fungsi bangunan berubah dari perencanan yang telah dilakukan setelah bangunan sudah ada atau bangunan yang sudah ada akan di alih fungsikan maka perlu dilakukan analisa ulang terhadap struktur eksisting analisa akan mengacu pada peraturan #%& yang berlaku. Adapun analisa yang dilakukan yaitu " a. Analisa Batas 'ayan Batas layan adalah kemampuan suatu struktur untuk menahan gaya akibat beban tanpa mengalami keruntuhan struktur. Dalam menganalisa struktur eksisting bangunan yang akan dialih fungsikan hal ini berfungsi untuk mengetahui batas layan yang dimiliki bangunan eksisting berdasarkan beban yang dipikul oleh bangunan tersebut dan membandingkan setelah beban tersebut diganti dengan beban yang terjadi setelah bangunan di alih fungsikan. b. Analisa Batas (ltimit Batas (ltimit adalah kondisi dimana sebuah struktur mengalami keruntuhan akibat gaya yang membebani struktur tersebut. !al ini merupakan salah satu dasar dilakukan analisa agar perencana dapat memberikan keamanan bangunan tersebut diatas batas ultimit struktur yang direncanakan. &&.
$valuasi #tuktur $ksisting $valuasi struktur eksisting di dapatkan dengan memperhatikan beberapa aspek
berikut ini, diantaranya "
a.
Perencanaan Pembebanan Dalam analisa pembebanan, struktur eksisting dianalisa berdasarkan fungsi
bangunan sebelum dialih fungsikan. )emudian dibandingkan dengan analisa terhadap beban yang akan terjadi pada struktur setelah mengalami perubahan, sehingga dari analisa tersebut didapatkan perbedaan besaran gaya setelah mengalami perubahan beban, sehingga pendimensian elemen struktur dapat dilakukan b. )uat Tekan Beton )uat tekan beton struktur eksisting diketahui dengan cara mengunakan alat schmidt hammer test . #ehingga didapatkan mutu beton yang diperoleh dari bangunan eksisting. Dan pada saat melakukan perencanan ulang, mutu beton dapat dipilh berdasarkan kebutuhan mutu beton te rendah dari bangunan eksisting. c. )uat tarik baja *utu baja dapat diambil sesuai kebutuhan penampang yang direncanakan dan kuat tarik baja dapat diketahui dengan melakukan pengujian laboraturium bahan. &&&.
Perencanaan elemen struktur #etelah mengetahui kemampuan eksisting struktur dan mengamati hasil
evaluasi struktur akibat beban bangunan mengalami alih fungsi dan didapati sebuah elemen yang mengalami keruntuhan maka langkah yang harus dilakukan apakah memperkuat elemen tersebut adalah memperbesar dimensi elemen tersebut atau menambah elemen struktur baru untuk menangani keruntuhan pada sistem struktur eksisting. &+.
*etode Dan *aterial Perbaikan Penentuan metode dan material perbaikan umumnya tergantung pada jenis
kerusakan yang ada, disamping besar dan luasnya kerusakan yang terjadi, lingkungan dimana struktur berada, peralatan yang tersedia, kemampuan tenaga
pelaksana serta batasanbatasan dari pemilik seperti keterbatasan ruang kerja, kemudahan pelaksanaan, waktu pelaksanaan dan biaya perbaikan. enis kerusakan yang sering terjadi adalah kerusakan berupa keretakan dan spalling -terlepasnya bagian beton. a. )eretakan )eretakan dibedakan retak struktur dan nonstruktur. /etak struktur umumnya terjadi pada elemen struktur beton bertulang, sedang retak nonstruktur terjadi dinding bata atau dinding nonbeton lainnya. (ntuk retak nonstruktur, dapat digunakan metode injeksi dengan material pasta semen yang dicampur dengan expanding agent serta latex atau hanya melakukan sealing saja dengan material polymer mortar atau polyurethane sealant. #edang pada retak struktur, digunakan metode injeksi dengan material epoxy yang mempunyai viskositas yang rendah, sehingga dapat mengisi dan sekaligus melekatkan kembali bagian beton yang terpisah. Proses injeksi dapat dilakukan secara manual maupun dengan mesin yang bertekanan, tergantung pada lebar dan dalamnya keretakan. b. Spalling -terlepasnya bagian beton *etode perbaikan pada kerusakan spalling , tergantung pada besar dan dalamnya spalling yang terjadi. c. Patching (ntuk spalling yang tidak terlalu dalam -kurang dari selimut beton dan area yang tidak luas, dapat digunakan metode patching . *etode perbaikan ini adalah metode perbaikan manual, dengan melakukan penempelan mortar secara manual. Pada saat pelaksanaan yang harus diperhatikan adalah penekanan pada saat mortar ditempelkan0 sehingga benarbenar didapatkan hasil yang padat. *aterial yang digunakan harus memiliki sifat mudah dikerjakan, tidak susut dan tidak jatuh setelah terpasang -lihat maksimum ketebalan yang dapat dipasang tiap lapis, terutama untuk pekerjaan perbaikan overhead. (mumnya yang dipakai adalah monomer mortar, polymer mortar dan epo1y mortar.
d. Grouting *etode grouting yaitu metode perbaikan dengan melakukan pengecoran memakai bahan non-shrink mortar . *etode ini dapat dilakukan secara manual -gravitasi atau menggunakan pompa. Pada metode perbaikan ini yang perlu diperhatikan adalah bekisting yang terpasang harus benarbenar kedap, agar tidak ada kebocoran spesi yang mengakibatkan terjadinya keropos dan harus kuat agar mampu menahan tekanan dari bahan grouting. *aterial yang digunakan harus memiliki sifat mengalir dan tidak susut. (mumnya digunakan bahan dasar semen atau epoxy. e. Shot-crete -Beton Tembak Apabila spalling yang terjadi pada area yang sangat luas, maka sebaiknya digunakan metode Shot-crete. Pada metode ini tidak diperlukan bekisting lagi seperti halnya pengecoran pada umumnya. *etode shot-crete ada dua sistem yaitu dry-mix dan wet-mix. Pada sistim dry-mix, campuran yang dimasukkan dalam mesin berupa campuran kering, dan akan tercampur dengan air di ujung selang. #ehingga mutu dari beton yang ditembakkan sangat tergantung pada keahlian tenaga yang memegang selang, yang mengatur jumlah air. Tapi sistim ini sangat mudah dalam perawatan mesin shotcretenya, karena tidak pernah terjadi 2blocking3. Pada sistim wetmi1, campuran yang dimasukkan dalam mesin berupa campuran basah, sehingga mutu beton yang ditembakkan lebih seragam. Tapi sistim ini memerlukan perawatan mesin yang tinggi, apalagi bila sampai terjadi 2blocking 3. Pada metode shot-crete, umumnya digunakan additive untuk mempercepat pengeringan
-accelerator ,
dengan
tujuan
mempercepat
pengerasan
dan
mengurangi terjadinya banyaknya bahan yang terpantul dan jatuh -rebound . +.
*etode Dan *aterial Perkuatan Dalam pemilihan metode perkuatan, harus diperhatikan beberapa hal yaitu
kapasitas struktur, lingkungan dimana struktur berada, peralatan yang tersedia, kemampuan tenaga pelaksana serta batasanbatasan dari pemilik seperti keterbatasan ruang kerja, kemudahan pelaksanaan, waktu pelaksanaan dan biaya perkuatan.
*etode perkuatan yang umumnya dilakukan adalah " a.
*emperpendek bentang dari struktur dengan konstruksi beton ataupun dengan konstruksi baja. Tujuannya adalah memperkecil gayagaya dalam yang terjadi, tetapi harus
dianalisa ulang akibat dari perpendekan bentang ini yang menyebabkan perubahan dari gayagaya dalam tersebut. (mumnya dilakukan dengan menambah balok atau kolom baik dari beton maupun dari baja. b. *emperbesar dimensi daripada konstruksi beton. (mumnya digunakan beton sebagai material untuk memperbesar dimensi struktur0 dengan adanya admi1ture beton generasi baru, dimungkinkan untuk menghasilkan beton yang dapat memadat sendiri -self compacting concrete, dibahas di bagian 4 5 #elf 6ompacting 6oncrete. Akibat dari penambahan dimensi tersebut, maka harus diperhatikan bahwa secara keseluruhan beban dari Bangunan tersebut bertambah, sehingga harus dilakukan analisa secara menyeluruh dari struktur atas sampai pondasi.
7ambar 8. Perbesaran penampang balok c. *enambah plat baja. Tujuan dari penambahan ini adalah untuk menambah kekuatan pada bagian tarik dari struktur Bangunan. Didalam penambahan plat baja tersebut, harus dijamin bahwa plat baja menjadi satu kesatuan dengan struktur yang ada, umumnya untuk menjamin lekatan antara plat baja dengan struktur beton digunakan epoxy adhesive atau penambahan angkur. d. *enggunakan 9/P - Fibre Reinforced Polymer Prinsip daripada penambahan 9/P sama seperti penambahan plat baja, yaitu menambah kekuatan di bagian tarik dari struktur. Tipe 9/P yang sering dipakai pada perkuatan struktur adalah dari bahan carbon aramid dan glass. Bentuk 9/P
yang sering digunakan pada perkuatan struktur adalah Plate : !omposite dan Fabric " #rap. Bentuk plate lebih efektif dan efisien untuk perkuatan lentur baik pada balok maupun plat serta pada dinding, sedang bentuk wrap lebih efektif dan efisien untuk perkuatan geser pada balok serta untuk meningkatkan kapasitas beban aksial dan geser pada kolom.
7ambar ;. Perkuatan struktur )olom menggunakan 9/P $%.
Self !ompacting !oncrete Self !ompacting !oncrete atau yang umum disingkat dengan istilah #66
adalah beton segar yang sangat plastis dan mudah mengalir karena berat sendirinya mengisi keseluruh cetakan yang dikarenakan beton tersebut memiliki sifatsifat untuk memadatkan sendiri, tanpa adanya bantuan alat penggetar. Beton #66 yang baik harus tetap homogen, kohesif, tidak segregasi, tidak terjadi blocking, dan tidak bleeding. Pemakaian beton #66 sebagai material repair dapat meningkatkan kualitas beton repair oleh karena dapat menghindari sebagian dari potensi kesalahan manusia akibat manual compaction. Pemadatan yang kurang sempurna pada saat proses pengecoran dapat mengakibatkan berkurangnya durabilitas
beton.
#ebaliknya dengan beton #66 struktur beton repair menjadi lebih padat terutama pada daerah pembesian yang sangat rapat, dan waktu pelaksanaan pengecoran juga lebih cepat.
<. A#P$) A)#&='=7&
*anfaat dari perkuatan struktur ini terlihat jelas dari segi biaya. *elakukan perkuatan struktur jelas lebih murah biayanya daripada membuat bangunan baru pada lahan yang baru, maupun melakukan pembongkaran bangunan untuk dibangun bangunan yang baru. *anfaat lain melakukan perkuatan diantaraya " 8. Dapat menambahkan daya tahan terhadap beban lateral dengan jalan menambah dinding, menambah kolom, dan lainlain. ;. Dapat menghindari terjadinya kehancuran getas dengan cara memasang tulang baru sesuai dengan detail untuk dapat mencapai daktilitas tertentu.