Pada Konstruksi Struktur Beton
Bertulang
(Studi
Kasus Gedung Bangunan Pendopo Iman Mahligai Kab. Tanah Bumbu)
PENDAHULUAN
Suatu Konstruksi bangunan dikatakan
berfungsi dengan baik jika bangunan tersebut mampu memberikan keamanan bagi
setiap kegiatan yang dilakukan didalamnya. Jika konstruksi bangunan tersebut
tidak bisa melakukan fungsinya dengan baik maka bangunan tersebut dapat
dikatakan konstruksi tersebut tidak memiliki kinerja sesuai dengan rancangan
yang telah dibuat.
Gedung Pendopo Mahligai Iman
Kabupaten Tanah Bumbu di Batulicin yang memiliki konstruksi 2 lantai dan
didesain fungsinya sebagai kantor dan aula pertemuan pada perjalanannya
dirasakan adanya gerakan pada saat penggunaan pertemuan dalam kondisi beban
penuh. Kondisi bangunan saat ini masih dipergunakan sebagaimana biasanya. Mengingat
bahwa konstruksi ini dipergunakan sebagai fasilitas umum maka
sangatlah penting untuk melakukan suatu kajian ulang tentang kondisi struktur
bangunan tersebut. Ruang lingkup permasalahan yang akan dibahas dalam kajian
ini adalah melakukan identifikasi kerusakan-kerusakan yang terjadi pada Bangunan
Pendopo Iman di Kabupaten Tanah Bumbu, Batulicin dan memberikan alternatif
metode perbaikan konstruksi yang tepat untuk gedung Bangunan Pendopo Iman di
Kabupaten Tanah Bumbu, Batulicin
KAJIAN
TEORITIS
1 . Kerusakan yang terjadi pada Beton
Berdasarkan
berbagai kerusakan struktur maka penyebab kerusakan struktur terbagi atas Overload (Kelebihan Beban), Gaya Geser
yang Berlebih , Pergerakan Tanah, Korosi dan kesalahan perencanaan. Ciri
Struktur beton yang didesain dengan konsep underreinforced
adalah terjadinya retak yang terus menerus bertambah dan memiliki pola tertentu
yang dapat dijadikan dasar untuk mengidentifikasikan penyebab terjadinya retak.
Identifikasi juga dapat dilakukan dengan melihat prilaku struktur yang terjadi.
Deformasi pada struktur juga menjadi acuan penyebab terjadinya kerusakan pada
struktur.
2. Deformasi
Deformasi
atau perubahan bentuk dapat terjadi pada struktur. UBC, ACI dan SNI telah
menetapkan batasan – batasan deformasi struktur baik pada balok maupun pada
kolom (story drift), Defleksi terjadi
pada perletakan, pondasi, kolom, slab dan dinding yang secara visual terlihat
sebagai lengkungan, lenturan atau perubahan bentuk. Defleksi terjadi karena
overload, pengaruh korosi, ketidakcukupan pada konstruksi awal, beban gempa dan
susut. Defleksi, dengan pembentukan tegangan internal di dalam beton,
menyebabkan spalling pada permukaan beton. Biasanya defleksi dihindari dengan
membatasi lendutan yang diijinkan sampai 1/200 atau maksimum 1 inchi dari
bentang sepanjang 9 m.
3.
Korosi
Korosi
adalah hasil dari penetrasi klorida yng masuk pada beton maupun pada tulangan
akibat terbukanya atau retak yang terjadi pada beton bertulang. Korosi ini
dapat menentukan waktu layan dan waktu kerusakan sebuah struktur.Tulangan yang
ditempatkan terlalu dekat dengan permukaan beton atau yang terekspose karena
spalling, erosi atau retak dapat mengalami korosi. Oksidasi pada baja karena
adanya kelembaban yang memicu terjadinya karat. Lingkungan yang agresif seperti
air laut akan semakin menambah memperparah kerusakan akibat korosi. Hilangnya
permukaan lekat antara baja dan beton akibat korosi menyebabkan menurunnya
kekuatan beton.
4. Jenis-jenis Material Untuk
Perbaikan
Saat ini
tersedia sejumlah besar pilihan material yang dapat digunakan untuk melakukan
perbaikan pada struktur beton, diantaranya yang utama adalah:
a.
Material-material yang cementitious
Material
ini berkisar dari mortar dan grout serta beton yang konvensional sampai kepada
material dengan sifat-sifat yang diperbaiki sesuai dengan kebutuhan dengan menggunakan
adrnixtures. Penggunaan admixtures antara lain dapat
menghasilkan sifat-sifat kohesif, pencapaian kekuatan secara cepat, kelecakan
yang lebih tinggi, daya tahan terhadap tercucinya semen dan pengurangan bleeding serta susut.
Material perbaikan yang termasuk dalam jenis ini antara lain
adalah:
1. Beton, mortar atau grout, beton terutama digunakan untuk penggantian total penampang atau
untuk memperbaiki rongga-rongga yang dalam sampai melalui
tulangan beton.Sedangkan mortar dapat digunakan untuk perbaikan rongga-rongga
sampai sekecil 4 cm. Grout memiliki
keuntungan karena bersifat encer dan dapat dipompa sampai kebagianyang tidak
terlihat sekalipun, namun grout
memiliki kandungan air yang tinggi dankonsekuensinya mengalami penyusutan lebih
besar besar dibanding mortar atau beton.
2. Beton, dan mortar yang dimodifikasi
dengan menambahkan latex, merupakan material perbaikan yang sangat berguna
untuk melapisi kembali permukaan lantai bangunan atau lantai jembatan yang
rusak.Material seperti ini dikenal dengan sebutan beton latex (latex concrete) atau latex-modified
concrete dan pada akhir-akhir ini sering dikenal sebagai polimer modified concrete. (Material ini
harus dibedakan dari polymer concrete yang
mengandung polimer yang tidak
ditambahkan dalam bentuk latex..
3. Beton, mortar atau grout yang dimodifikasi dengan
menambahkan polimer,
polimer ditambahkan sebagai matrik
memiliki beberapa keuntungan bagi pekerjaan perbaikan, keuntungan-keuntungan
ini meliputi: kekuatan yang tinggi pada umur dini, kemampuan untuk dicor pada
temperature dibawah titik beku memiliki kekuatan lekat yang baik, durabilitas
yang tinggi walaupun bila harus digunakan pada kondisi yang akan merusak beton
biasa. Sebagai polimer biasanya digunakan epoxy,
polyurethane, unsaturated polyester,
methyl methacrylate dan lain-lain.
Beton,
mortar atau grout yang harus memiliki
sifat tertentu untuk suatu tipe perbaikan dapat dibuat menggunakan semen khusus
misalnya semen dengan kandungan alumina yang tinggi akan me galami setting dalam 2 s.d 4 jam dan dapat
mencapai kuat tekan sebesar 22 Mpa dalam 6 jam. Beton, mortar atau grout yang dibuat dengan bahan ini
memiliki daya tahan terhadap perusakan asam, sulfat, alkali, air laut dan
minyak. Semen Portland tipe III yang dipakai dengan accelerator akan menghasilkan bahan yang sesuai untuk pekerjaan perbaikan yang cepat. Selain itu semen
magnesium phosphate baik untuk pekerjaan penambalan.
4. Dry
Pack, istilah
ini biasanya digunakan untuk mortar dengan bahan dasar semen Portland dengan kandungan air yang cukup
rendah
sehingga tidak mengalami slump.Sebenarnya setiap material yang dapat digunakan dengan konsistensi
sedemikian rupa sehingga tidak mengalami slump (no-slump consistency)
dapat disebut dry pack,-Beton serat,
beton serat memiliki kekuatan tarik, kekuatan lentur, daya tahan terhadapimpak
dan daya tahan terhadap abrasi yang lebih baik daripada beton biasa. Serat
yangdigunakan dapat berupa metal, plastic, gelas atau serat natural.
5. Shotcrete,
atau yang juga biasa disebut
sprayed concrete atau sprayed mortar terdiri dari bahan-bahan
pembentuk yang sama seperti beton yaitu semen, agregat dan air. Perbedaan Shotcrete dengan beton biasa adalah
bahwa Shotcrete biasanya menggunakan
agregat kerikil yang bulat dan kandungan semennya lebih tinggi, selain itu
water-cement rasio dari Shotcrete
lebih rendah-sekitar 0,4.
b.
Material yang berbahan dasar resin:
a. Epoxy Material ini umumnya dibuat atas
dasar epoxy resin (epoxy merupakan
senyawa organik) dan meliputi resin untuk injeksi (injection resins), mortar
yang dapat dicor dan pasta yang dapat diterapkan dengan tangan. Epoxy mortar
terdiri dan resin, hardener dan filler
yang terdiri dari pasir halus, sedangkan
epoxy concrete terdiri dari resin, hardener, pasir halus dan agregat kasar ukuran kecil.
b. Elastomeric
Sealants Bila retak yang harus diperbaiki
bersifat aktif, artinya mengalami pergerakan-pergerakan yang berarti, pilihan
untuk material yang akan digunakan sering jatuh pada elastomeric sealants. Material ini harus melawan infiltrasi pecahan-pecahan beton dan air kedalam retakan,
memiliki ekstensibilitas yang tahan lama dan melekat pada tepi-tepi retak. Dua
tipe elastomeric sealants yang biasa
dipakai adalah: hot-applied, yang
biasanya larutan material ini disemprotkan ke dinding dengan kecepatan 3m2/ltr
dan ketika pelarutnya menguap, silicon resin tertinggal di dalam struktur pori
dinding.
c. Bentonit Bentonite merupakan bubuk batuan yang diambil dari debu vukanik yang
mengandung mineral tanah liat dengan persentase tinggi terutama sodium
bentonite. Material ini dapat mengabsorbsi
air dalam kuantitas banyak dan rnengembang sampai 30 kali volumenya semula dan
membentuk massa yang menyerupai jelly
yang efektif berfungsi sebagai penghalang air.
Tabel 1. Metode dan Material untuk
Perbaikan Beton
|
|
Kerusakan
|
|
|
|
Metode Perbaikan
|
|
Material
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Retak
|
yang
|
hidup
|
|
Caulking
|
|
|
Elastomeric Sealer
|
||
|
|
(Live/Active Crack)
|
|
Injeksi
|
bertekananan
|
|
Flexible epoxy filler
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
menggunakan flexible filler
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Jacketting (strapping)
|
|
Kawat atau batang baja
|
|||
|
|
|
|
|
|
Overlaying
|
|
|
Membran atau mortar khusus
|
||
|
|
|
|
|
|
Perkuatan
|
|
|
Plat baja,
post tensioning,
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
stitching, dsb
|
|
|
|
Retak yang dormant
|
|
Caulking
|
|
|
Cement grout
atau mortar,
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fast setting mortar
|
|
|
|
|
|
|
|
Injeksi
|
bertekanan
|
|
Rigid epoxy filler
|
||
|
|
|
|
|
|
|
menggunakan rigid filler
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Coating
|
|
|
Bituminous coating, tar
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
METODE
PENELITIAN
Pada
penelitian ini dalam pelaksanaannya dilakukan dalam 2 (dua) tahap, yaitu :
1.
Tahapan Penyelidikan
Penyelidikan
yang dilakukan adalah sebagai berikut :
a. Penyelidikan Visual dan studi
lapangan
b. Penyelidikan non destructive / tidak merusak yang terdiri dari Penyelidikan
kekuatan beton kondisi eksisting dengan hammer test, penyelidikan deformasi
bangunan dengan alat ukur theodolite dan penyelidikan retak dengan digital
mikroskop pembesaran 200 x.
2 Tahapan
Permodelan
Permodelan
dilakukan dengan perangkat lunak, kondisi yang terjadi pada bangunan akan
dimodelkan dan akan diambil kesimpulan kondisi penyebab terjadinya kegagalan.
Dalam pelaksanaan tahapan
penyelidikan maupun pada tahapan permodelan, peraturan atau kode pelaksanaan
yang diacu adalah SNI SPM1003 untuk pengujian angka pantul beton keras,
SNIT03-2847-2002 tentang perencanaan konstruksi beton untuk mengetahui
deformasi, PPURG 1987 tentang pembebanan bangunan dan gedung dan SNI
03-2854-1992 tentangkorosif dalam beton
|
|
|||
|
|
|||
|
|
Tabel 2.
Data Konstruksi Bangunan Pendopo
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Elemen
|
Material
|
Data Pendukung
|
Data Material
|
|
Pondasi
|
Pondasi
|
Gambar Teknik
|
-
|
|
|
Dangkal Beton
|
|
|
|
Kolom Lantai Dasar
|
Beton
|
Gambar Teknik
|
Tidak ada data
|
|
Lantai Dasar
|
Beton
|
Gambar Teknik
|
Tidak ada data
|
|
Slofe
|
Beton
|
Gambar Teknik
|
Tidak ada data
|
|
Balok Lantai 1
|
Beton
|
Gambar Teknik
|
Tidak ada data
|
|
Plat Lantai 1
|
Beton
|
Gambar Teknik
|
Tidak ada data
|
|
Kolom Lantai 1
|
Beton
|
Gambar Teknik
|
Tidak ada data
|
|
Ringbalk
|
Beton
|
Gambar Teknik
|
Tidak ada data
|
|
Dak
|
Beton
|
Tidak ada data
|
Tidak
ada data
|
|
Penulangan
|
Baja
|
Tidak ada data
|
Tidak ada data
|
|
|
|
|
U24
|
Gambar struktur bangunan secara
visualisasi seperti pada Gambar 1 sampai Gambar 3 berikut
Gambar 1.
Struktur Bangunan Gedung pendopo Iman
Gambar 2.
retak lentur akibat beban berlebih pada area kubah
Gambar 3. Retak settlement di lantai dasar
sisi kiri sebesar 5 mm
Dari hasil pengamatan yang
dilakukan, hasil survey lapangan diperoleh :
Plat lantai
saat digunakan untuk pertemuan
terasa bergerak/ berdeformasi
· Pengguna ruang basement saat beban
penuh diatasnya merasakan adanya pergerakan di lantai beton dan terdapat
material yang berjatuhan
· Tidak dirasakan pergerakan bangunan
ke samping
Penyelidikan
tidak merusak
a. Pengujian
Hammer Test
Hasil
pengujian menunjukkan bahwa kuat tekan beton saat ini adalah untuk kolom
memiliki kekuatan sebesar 45 Mpa atau setara dengan K-500 dengan keseragaman
data / tingkat kebenaran data sebesar 58 % serta balok dan plat memiliki nilai
kuat tekan prakiraan sebesar 26 Mpa atau setara dengan K300 dengan tingkat
keseragaman data sebesar 78%.
b. Pengujian elevasi dan Deformasi
Pengujian
elevasi bertujuan untuk dapat melihat kondisi akhir dari kerataan permukaan dan
sekaligus dapat dijadikan rujukan kondisi akhir dari bangunan. Hasil analisa
menunjukkan prilaku penurunan plat yang sangat dominan berbeda, penurunan
terbesar adalah sebesar 76 mm atau sebesar 7.6 cm tanpa disadari karena plat
lantai miring dalam ke arah kiri bangunan. Gambar peta area deformasi plat
seperti ditunjukan pada Gambar 5
d. Pengujian Retak
Pengujian
visual pada bagian bawah lantai yaitu Balok-Balok penopang kubah pendopo dengan
menggunakan mikroskop digital diperoleh bahwa retak yang terjadi adalah retak
lentur dengan lebar retak > 3 mm dengan indikasi bahwa kerusakan struktur
terjadi akibat kelebihan beban layan.
Dari hasil pengujian tidak merusak (
nondestructive test) didapatkan bahwa
hasil pengujian pada plat menunjukkan adanya deformasi pada plat yang melebihi
batas yang diijinkan (25 mm) ini mengindikasikan adanya kegagalan struktur.
Pengujian retak struktur pada balok – balok penopang kubah menunjukkan adanya
kegagalan struktur dengan beban konstruksi yang berlebih , indikasinya adalah
adanya retak struktur > 3 mm dengan jumlah yang banyak
Tahapan
Permodelan
Berdasarkan
data-data yang diketahui dari Gambar kerja dibuatlah model acuan tiga dimensi
untuk analisa ulang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Model Acuan
Rekomendasi
Perbaikan
Merujuk pada kondisi diatas maka direkomendasikan
beberapa perbaikan sebagai berikut :
1. Secara keseluruhan bangunan konstruksi ini
berada pada kondisi penjagaan sebelum kerusakan (Collapse Prevented). Kondisi
ini menyebabkan penggunaan konstruksi harus berada dalam batas
pengawasan dan kendali teknis.
2. Untuk mengurangi deformasi di plat
sangat disarankan untuk menambahkan balok anak dengan cara menggunakan baja WF
kecil yang disambungkan dengan angkur kimiawi.
3. Untuk penulangan balok yang kurang
disarankan menggunakan CFR dengan memperhitungkan momen yang harus didukung
oleh CFR seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 8. Penulangan Balok dengan CFR
4. Untuk kolom dapat dilakukan membeserkan jacketing penampangnya menjadi 300x300
Gambar 9. Jacketing pada kolom
Kesimpulan
1. Analisa Ulang yang dilakukan pada
GedungPendopo Mahligai Iman di Kabupaten Tanah bumbu mengindikasikan bahwa
bangunan mengalami degradasi kemampuan.
2. Degradasi kemampuan
ini terjadi karena beberapa hal
antara lain adanya
ketidaktepatan
pemilihan profil desain dan detailing penulangan, ketidaksesuaian dengan kode
standar SNI yang berlaku dan kelebihan beban layan.
3. Rekomendasi
yang diberikan adalah dilakukan perbaikan pada konstruksi bangunan dengan
berbagai metode perbaikan (retrofitting)
beton seperti penggunaan CFR (carbon
fibre reionforced), Jacketing pada kolom dan Shortcrete
grouting mortar untuk retak yang terjadi.
4. Harus
ada maintenance (perawatan) konstruksi
bangunan secara periodik agar konstruksi tetap aman dan nyaman untuk
dipergunakan oleh publik
Daftar
Pustaka :
Mohd Isneini, 2009. Kerusakanan dan Perkuatan Struktur Beton Bertulang. Jurnal Rekayasa
Vol 13 No 3. Desember 2009
PanitiaTeknikKonstruksidanBangunan, 2002 . Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002), BadanStandarisasi Nasional, Puslitbang Pemukiman,
Bandung.
Paulay, T dan Park, R, Reinforced Concrete Structures,Wiley & Sons Ltd, New Zealand,1975
Suhendro,2008, Evaluasi, monitoring dan Repair
Exixting structures. Program Pascasarjana
Teknik Sipil Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
Suhendro, 2000, Teori Model Struktur dan Teknik
Eksperimental. Beta Offset. Yogyakarta
Vis, W.C, 1993, Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang. Jakarta Wahyudi
L danA.Rahim S, 1999,
