160
TUGAS AKHIR ANALISIS KEKUATAN BALOK PADA GEDUNG MAKASSAR MALL PASCA KEBAKARAN DISUSUN OLEH : S U B A N D 111 05 044 JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2012

Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

TUGAS AKHIRANALISIS KEKUATAN BALOK

PADA GEDUNG MAKASSAR MALL PASCA KEBAKARAN

DISUSUN OLEH :

S U B A ND 111 05 044

JURUSAN SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2012

Page 2: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS HASANUDDIN FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPILKampus Tamalanrea Telp.( 0411 ) 587666,FAX. (0411)587636 MAKASSAR

90245 E-mail : [email protected]

TUGAS AKHIR

Diberikan kepada :

Nama : S u b a n

Stambuk : D 111 05 044

Program : Strata Satu ( S1 )

Sub. Program : Struktur

Jurusan : Sipil

Fakultas : Teknik, Universitas Hasanuddin

Judul : ANALISIS KEKUATAN BALOK Di MAKASSAR MALL PASCA

KEBAKARAN

Dasar penetapan pembimbing : SK. Dekan No : 784 /H.4.8.TS./PP.27/2011

iv

Page 3: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

v

Page 4: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kekuatan balok beton

bertulang pasca kebakaran. Data diambil melalui sebuah studi kasus yang telah

mengalami kebakaran sebagai sebuah pendekatan tinjauan hubungan perilaku

beton dengan tingkat temperature yang telah diteliti sebelumnya. Studi kasus ini

merupakan studi lapangan pada sebuah struktur yakni Gedung Kantor Walikota

Palopo. Penelitian ini diutamakan pada besarnya kekuatan struktur dalam

kapasitasnya menahan beban luar akibat pengaruh panas dari kebakaran secara

analisis komputasi dan analisis manual. Besarnya kekuatan diuji dengan 3 (tiga)

macam pengujian yakni Uji Evaluasi Visual Struktur untuk mengetahui data

permukaan struktur, 2. Uji Schmidt Hammer Test untuk mengetahui

keseragaman beton, 3. Uji kuat tarik baja Tulangan untuk mendapatkan nilai

kuat tarik sisa baja (fy). Jenis pengujian 1 dan 2 merupakan pengujian langsung

di lapangan, sedangkan jenis pengujian 3 adalah pengujian yang dilakukan di

laboratorium setelah mengambil sampel di lapangan. Data hasil pengujian kuat

tarik baja digunakan dalam analisis komputasi dan manual untuk mengetahui

perbandingan hubungan kuat tekan beton dan besarnya beban luar yang mampu

dipikul. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa besarnya perbandingan kekuatan

balok dalm memikul beban luar secara komputasi dan manual adalah sebesar

9,42 %.

Keywords: balok, pasca bakar, beton bertulang, komputasi

vi

Page 5: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, penulis persembahkan dengan

selesainya tugas akhir ini, karena hanya dengan anugrah-Nyalah penulis dapat

menyelesaikan penelitian dan penulisan tugas akhir dengan judul “ANALISA

KEKUATAN BALOK DI MAKASSAR MALL PASCA KEBAKARAN ".

Tugas akhir ini adalah sebagai salah satu persyaratan yang diajukan untuk

menyelesaikan studi pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

Makassar. Tugas akhir ini disusun berdasarkan hasil penelitian dan pengujian

yang dilakukan di Gedung Makassar Mall dan Laboratorium Struktur dan Bahan

Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam rangkaian kegiatan penelitian

serta penulisan tugas akhir ini tidak akan terlaksana sebagaimana yang

diharapkan tanpa adanya bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu

pada kesempatan ini perkenankan penulis menghaturkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada :

1. Ayah dan Ibu, adik - adik serta Lidwina Dewiyanti Wea tercinta atas

bantuan dan dukungannya baik spiritual maupun materil.

2. Prof. Dr. M. Wihardi Tjaronge, ST, M.Eng, selaku pembimbing I, yang

telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan

pengarahannya.

3. Ir. H. A. Madjid Akkas, MT, selaku pembimbing II, yang telah

meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan pengarahannya.

vii

Page 6: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

4. Prof. Dr. Ir. H. Lawalenna Samang, MS, M.Eng, selaku ketua Jurusan Sipil

Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

5. Abd. Rahman, Yunus Manating, Ulfa, yang bersama-sama dengan penulis

mengerjakan dan menyelesaikan penelitian baik di lapangan maupun di

laboratorium.

6. Bapak Sudirman Sitang, selaku Laboran Laboratorium Struktur dan Bahan

Teknik Universitas Hasanuddin atas segala bimbingan dan pengarahan

selama pelaksanaan pengujian di laboratorium.

7. Para dosen, staff dan pegawai di Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas

Hasanuddin.

8. Rekan-rekan Keluarga Mahasiswa Kristen Oikumene (KMKO) FT-UH

yang telah memberikan semangat dan dukungan doa kepada kami.

9. Rekan-rekan Keluarga Mahasiswa Katolik Teknik (KMKT) FT-UH yang

telah memberikan semangat dan dukungan doa kepada kami.

10. Rekan-rekan mahasiswa di Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas

Hasanuddin khusunya Angkatan 2005, dan semua pihak yang telah

membantu penulis baik dalam bentuk materiil maupun immateriil, semoga

Tuhan membalas budi baik dengan amalan yang setimpal.

Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam tugas akhir ini, oleh

karena itu penulis mengharapkan rekan-rekan sekalian dapat memberikan kritik

dan saran yang membangun demi kesempurnaan tugas akhir ini. Akhir kata,

Penulis mengharapkan tugas akhir ini dapat berguna bagi kita semua, bangsa

dan negara. Tuhan memberkati. Amin.

viii

Page 7: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Makassar , Februari 2012

Page 8: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Penulis

ix

Page 9: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

DAFTAR ISI

TUGAS AKHIR

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iv

KATA PENGANTAR ........................................................................................... vi

DAFTAR ISI x

DAFTAR TABEL xii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... I-1

1.1.Latar Belakang Masalah ...................................................................... I-1

1.2.Rumusan Masalah ............................................................................... I-3

1.3.Tujuan Penelitian ................................................................................ I-4

1.4.Manfaat Penelitian ............................................................................. I-4

1.5.Ruang Lingkup dan Batasan Penelitian .............................................. I-4

1.6.Sistematika Penulisan ......................................................................... I-5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ II-1

2.1.Beton Bertulang ................................................................................ II-1

2.1.1. Beton ............................................................................... II-1

2.1.2. Sifat Beton Terhadap Temperatur Tinggi ....................... II-2

2.1.3. Estimasi Kekuatan Sisa Beton Pasca Bakar .................... II-8

2.2.Baja Tulangan ................................................................................. II-10

2.3.Perhitungan Struktur ....................................................................... II-11

2.3.1. Peraturan Pehitungan Kekuatan Struktur ...................... II-11

2.3.2. Pembebanan .................................................................. II-12

2.4.Sistem Struktur Gedung .................................................................. II-12

2.4.1. Balok ............................................................................. II-13

2.4.2. Faktor Reduksi Kekuatan untuk Balok ......................... II-15

2.4.3. Flow Chart Analisis Balok ............................................ II-16

2.5.Jenis dan Klasifikasi Kerusakan Beton Pasca Bakar ...................... II-19

2.6.Analisis Struktur Beton Bertulang menggunakan SAP 2000 v14 .. II-20

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... III-1

x

Page 10: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

3.1.Pengamatan Visual ........................................................................... III-1

3.2.Pengujian Karbonasi ........................................................................ III-2

3.3.Pengujian Alat Palu Beton Tipe N ................................................... III-3

3.4.Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan ............................................... III-3

3.5.Analisis Kekuatan Struktur Beton Pasca Kebakaran ....................... III-3

3.5.1. Analisis Struktur ............................................................. III-3

3.5.2. Pemodelan Struktur ........................................................ III-4

3.5.3. Pembebanan Struktur ..................................................... III-6

3.5.4. Metodologi Pengambilan Data Lapangan ...................... III-7

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN ................................... IV-1

4.1.Hasil Penelitian ................................................................................ IV-1

4.1.1. Gambaran Visual Kerusakan Struktur .......................... IV-1

4.1.2. Evaluasi Bahan-Bahan yang terbakar ............................ IV-4

4.1.3. Kuat Tekan Sisa Beton (Schmidt Hammer Test) .......... IV-5

4.1.4. Kuat Tarik Sisa Baja Tulangan ...................................... IV-6

4.2.Pembahasan Penelitian ..................................................................... IV-7

4.2.1. Pemodelan Analisa Numerik pada Balok Gedung Makassar

Mall Pasca Kebakaran dengan berbagai variasi kuat tekan

beton dan pembebanan. ................................................ IV-10

4.2.2. Perhitungan secara Manual .......................................... IV-15

4.2.3. Hasil penelitian adalah sebagai berikut: ....................... IV-25

BAB V PENUTUP .............................................................................................. V-1

5.1.Kesimpulan ....................................................................................... V-1

5.2.Saran.................................................................................................. V-1

DAFTAR PUSTAKA

xi

Page 11: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Perubahan secara kimia dan kekuatan beton akibat pemanasan

Tabel 2. 2 Perkiraan suhu bakar berdasarkan kondisi fisik/permukaan beton

xii

Page 12: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1 Lokasi Kebakaran Makassar Mall

Gambar 1. 2 Gambar Tampak Depan (Bagian barat) Gedung Makassar Mall

Pasca Kebakaran

Gambar 2. 1 Diagram Tegangan-Regangan Beton

Gambar 2. 2 Penurunan Kuat Tekan Beton pada berbagai temperatur

(Suhendro, 2000)

Gambar 2. 3 Kerusakan balok pada gedung Makassar Mall pasca kebakaran

Gambar 2. 4 Kerusakan akibat kebakaran pada suatu elemen balok yang

menunjukkan perubahan warna pada aggregat di lokasi

Makassar Mall

Gambar 2. 5 Kerusakan pada beton akibat kebakaran yang terlihat

dengan mikroskop ((Sumber: J. Ingham)

Gambar 2. 6 Hubungan temperature dengan indikator warna dengan

Phenolftalein Gambar 2. 7 Gambar Variasi Letak Garis Netral

Gambar 2. 8 Distribusi tegangan beton tekan pada penampang bentuknya

setara dengan kurva tegangan-regangan beton tekan

Gambar 2. 9 Gambar Analisis Balok Bertulangan Rangkap (Sumber:

Istimawan Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang)

Gambar 2. 10 Flow Chart Analisis Balok

Gambar 3. 1 Gambar Struktur 3D Gedung Makassar Mall

Gambar 4. 1 Hasil evaluasi struktur tiap lantai secara visual

Gambar 4. 2 Kondisi visual Struktur Balok di Lokasi Gedung Makassar

Mall pasca bakar

Gambar 4. 3 Grafik Hasil Uji Tarik Baja

Gambar 4. 4 Balok yang akan Dianalisa

Gambar 4. 5 Grafik Kekuatan Balok Makassar Mall

xiii

Page 13: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Akhir-akhir ini, kebakaran gedung mulai mendapat perhatian serius dari semua

pihak setelah di Indonesia didera sejumlah kasus kebakaran gedung yang cenderung

meningkat tajam dengan skala yang cukup besar. Kebakaran dapat diakibatkan oleh

berbagai hal, mulai dari hubungan pendek arus listrik, kompor meledak, huru-hara,

maupun tindak kriminalitas. Pihak-pihak yang terpaksa berurusan pasca gedung

terbakar tidak hanya pemilik gedung, pihak kepolisian, para pengacara hukum,

maupun perusahaan asuransi, namun lebih luas lagi juga mengimbas ke para ahli

struktur (teknik sipil). Peran ahli struktur dalam menangani gedung pasca bakar

adalah bagaimana: (a) menaksir temperatur tertinggi yang pernah dialami elemen-

elemen struktur pada saat kebakaran terjadi,

(b) menaksir kekuatan sisa struktur bangunan pasca kebakaran, dan (c)

mengusulkan teknik perkuatan elemen-elemen struktur (pelat, balok dan kolom)

sesuai keperluan sedemikian rupa sehingga bangunan dapat berfungsi seperti

sebelum kebakaran.

Temperatur yang tinggi saat terjadi kebakaran memiliki pengaruh yang besar

terhadap kedua jenis material baik beton maupun baja. Sebenarnya beton

I-2

Page 14: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

merupakan bahan bangunan yang memiliki daya tahan terhadap api yang relatif

lebih baik dibandingkan dengan material lain seperti baja, terlebih lagi Kayu.

Hal ini disebabkan karena beton merupakan material dengan daya hantar panas

yang rendah, sehingga dapat menghalangi rembetan panas ke bagian dalam

struktur beton tersebut. Dalam penelitian terdahulu memperlihatkan bahwa

adanya penurunan kekuatan pada struktur pasca kebakaran dan tentunya akan

diikuti penurunan kapasitas dari struktur tersebut. Komponen struktur seperti

balok, pelat, dan kolom akan mengalami penurunan kekuatan pada saat terjadi

kebakaran. Tingkat kerusakan yang terjadi sangat tergantung pada intensitas api

dan durasi kebakaran.

Dalam menangani masalah tersebut secara ilmiah dan tepat, digunakan

berbagai metode penaksiran, baik secara non-destruktif maupun destruktif, serta

analisis secara komputasi. Penelitian ini diharapkan mampu memprediksi

kekuatan balok beton bertulang pada Makassar Mall pasca kebakaran, serta

mengupayakan suatu rehabilitasi dengan perbaikan jika memungkinkan atau

melakukan rekonstruksi/ membongkar secara keseluruhan jika kekuatan balok

sudah tidak memungkinkan untuk diperbaiki.

1.2. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari penyeledikan ini adalah :

1. Terdapat kerusakan balok bangunan Gedung Kantor Walikota Palopo

pasca kebakaran.

2. Bagaimana tingkat karbonasi balok Gedung Kantor Walikota Palopo pasca

kebakaran.

3. Berapa kuat tekan beton (secara komputasional) dan kuat tarik baja sisa

pasca kebakaran.

Page 15: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

4. Bagaimana metode perbaikan struktur balok Makassar Mall pasca

kebakaran.

1.3. Tujuan Penyelidikan

Adapun tujuan dari penyelidikan ini adalah :

1. Menganalisis tingkat kerusakan dan kekuatan sisa balok pada struktur

Gedung Kantor Walikota Palopo pasca kebakaran.

2. Mengetahui perbandingan (comparison) analisa struktur balok Makassar

Mall secara komputasi dan manual.

1.4. Manfaat Peyelidikan

Dari hasil penelitian ini diharapkan :

1. Memberikan informasi mengenai tingkat kerusakan dan kerusakan struktur

beton bertulang pasca kebakaran.

2. Menjadi referensi dalam melakukan perbaikan struktur beton bertulang

pasca kebakaran.

1.5. Ruang Lingkup dan Batasan Penelitian

Ruang lingkup penelitian dapat dikemukakan sebagai berikut :

1. Melakukan pemeriksaan terhadap balok Makassar Mall pasca kebakaran

antara lain pemeriksaan visual, pola retak, tingkat karbonasi, pengujian alat

palu beton (Schmidt Hammer Test),dan kuat tarik baja tulangan

2. Membuat rekomendasi metode perbaikan yang akan diterapkan pada

struktur.

Batasan masalah antara lain :

1. Tidak menghitung pondasi.

2. Pemeriksaan tingkat kerusakan elemen kolom, balok dan plat yang

meliputi pemeriksaan visual, pola retak, tingkat karbonasi, pengujian alat

palu beton (Schmidt Hammer Test), dan kuat tarik baja tulangan.

Page 16: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

3. Aturan-aturan yang digunakan adalah:

a. Peraturan Pembebanan Indonesia 1989.

b. Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SNI

03-2847-2002.

c. Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-

2005) and Commentary (ACI 318R-2005).

4. Analisa struktur dengan software Analisa Struktur (SAP 2000).

1.6. Sistematika Penulisan

Sistematika pembahasan skripsi ini terdiri atas lima bab, yang meliputi :

BAB I : Pendahuluan, menjelaskan tentang latar belakang, rumusan

masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, ruang lingkup dan

batasan masalah, sistematika penelitian.

BAB II : Tinjauan Pustaka, berisi tentang kekuatan beton (balok), pengaruh

temperatur terhadap kekuatan beton bertulang, karbonasi, pola

I-5

Page 17: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

retak, kuat tekan beton, kuat tarik baja tulangan, dan analisis

komputasi.

BAB III : Metodologi Penelitian, berisi tentang bagan alir, pengumpulan data,

lokasi dan waktu penelitian, alat dan bahan, dan prosedur

penelitian.

BAB IV : Hasil Penelitian dan Pembahasan, menjelaskan tentang pemeriksaan

struktur, analisa struktur dengan software Analisa Struktur (SAP

2000), dan metode perbaikan struktur.

BAB V : Kesimpulan dan Saran, berisi tentang kesimpulan dari studi ini, serta

saran-saran.

I-6

Page 18: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Beton Bertulang

Beton dengan kuat tekan tinggi dan tulangan baja dengan kuat tarik tinggi.

Nilai kuat tekan beton relatif tinggi dibandingkan dengan kuat tariknya. Nilai

kuat tariknya hanya berkisar 9% - 15% saja dari kuat tekannya. Pada

penggunaanya sebagai komponen struktural bangunan, umumnya beton

diperkuat dengan batang tulangan baja sebagai bahan yang dapat bekerja sama

dan mampu membantu kelemahannya, terutama pada bagian yang menahan

gaya tarik, artinya bahwa tulangan baja bertugas memperkuat dan menahan gaya

tarik, sedangkan beton bertugas untuk menahan gaya tekan.

2.1.1. Beton

Beton merupakan bahan bangunan yang memiliki daya tahan terhadap api

yang relatif lebih baik dibandingkan dengan material lain seperti baja, terlebih lagi

kayu. Hal ini disebabkan karena beton merupakan material dengan daya hantar

panas yang rendah, sehingga dapat menghalangi rembetan panas ke bagian dalam

struktur beton tersebut. Oleh karena itu selimut beton biasanya dirancang dengan

ketebalan yang cukup yang dimaksudkan untuk melindungi tulangan dari suhu yang

tinggi di luar jika terjadi kebakaran, karena seperti diketahui bahwa tulangan baja

akan mengalami penurunan kekuatan/tegangan leleh yang cukup drastis pada suhu

yang tinggi Pada struktur beton yang mengalami kebakaran, kekuatan beton akan

dipengaruhi oleh perubahan temperatur, tingkat dan lama pemanasan. Yang menjadi

perhatian pada beton terbakar apakah kekuatan beton tersebut masih

II-1

Page 19: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

mampu menahan berbagai beban diantaranya ialah gaya aksial, lenturan dan

gaya geser dimana dapat digambar pada hubungan regangan-tegangan yang

terjadi didalam beton.

Gambar 2. 1 Diagram Tegangan-Regangan Beton

2.1.2. Sifat Beton Terhadap Temperatur Tinggi

Hasil hidrasi dari komponen semen akan membentuk gel kalsium silikat

dan kalsium hidroksida yang biasanya menentukan sifat kebasaan beton.

2CaOSiO2 + 6H2O 3CaO2SiO2.3H2O + 3Ca (OH)2

Meningkatnya temperatur akan menyebabkan terjadinya proses dehidrasi. Sampai

pada suhu 100oC, proses dehidrasi akan menghilangkan air bebas dalam beton dan

mampu memperbaiki sifat lekatan antar partikel gel C-S-H (3CaOSiO2.3H2O)

sehingga dapat meningkatkan kuat tekan sekitar 10-15%. Proses dehidrasi akan

selesai pada suhu 540oC. Pada suhu 450oC hingga 500oC elemen CaOH akan

berubah menjadi CaO dan akan mulai mengembang serta menyebabkan retak.

II-2

Page 20: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Pengurangan C-S-H yang jumlahnya cukup banyak akan sangat mengurangi

kekuatan beton. Temperatur yang terus meningakat akan meyebabkan proses

karbonisasi yaitu terbentuknya Kalsium Karbonat (CaCO3) yang berwarna

keputih-putihan sehingga mengubah warna permukaan beton menjadi lebih

terang (pink keputih-putihan).

Kekuatan beton setelah dingin bervariasi tergantung pada temperatur yang

dicapai, lamanya pemanasan, proporsi campuran, aggregat yang digunakan dan

beban yang bekerja selama pemanasan. Untuk temperatur sampai pada 300oC,

penurunan kekuatan dari struktur beton tidak signifikan, sementara untuk temperatur

diatas 500oC kekuatannya menurun hanya dengan persentase yang kecil dari

kekuatan awalnya. Temperatur 300oC biasanya diambil sebagai temperatur kritis

dimana beton memperlihatkan kerusakan yang mulai signifikan.

Gambar 2. 2 Penurunan Kuat Tekan Beton pada berbagai temperatur (Suhendro, 2000)

Spalling (pengelupasan) pada lapisan permukaan adalah efek yang umum

terjadi pada saat terjadi kebakaran dan dapat dibagi menjadi 2 atau lebih kategori.

II-3

Page 21: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Pengelupasan yang disertai dengan ledakan yang menyebar dan umumnya

muncul pada 30 menit pertama pada kebakaran. Pengelupasan secara perlahan-

lahan, berupa terkelupasnya beton menjadi retak secara paralel pada permukaan

yang terkena api yang akan menyebabkan terjadinya pemisahan sebagian lapisan

beton dan terlepasnya bagian beton sepanjang daerah yang lemah seperti pada

lapisan tulangan. Juga, sifat agregat dan pasta semen terhadap panas

menyebabkan munculnya tegangan antar partikel yang akan berujung pada

retak, terutama berupa retak pada permukaan. Pendinginan secara tiba-tiba oleh

pemadam kebakaran juga dapat menyebabkan retak.

Gambar 2. 3 Kerusakan balok pada gedung Makassar Mall pasca kebakaran

Warna beton juga dapat berubah sebagai akibat dari pemanasan, yang mana

akan terlihat dengan jelas pada saat inspeksi visual. Pada banyak kejadian

perubahan warna pink/merah terjadi pada suhu diatas 300oC, yang mana menjadi

penting karena bertepatan dengan mulai terjadinya penurunan kekuatan yang

signifikan akibat kebakaran. Perubahan warna pink/merah pada beton merupakan

ciri utama dan menJadi indikasi terjadinya perlemahan. Perubahan warna

merupakan akibat daripada oksidasi kandungan besi pada agregat, perlu dicatat

II-4

Page 22: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

bahwa karena perbedaan kandungan besi pada aggregat sehingga tidak semua

terjadi perubahan warna. Pada umumnya, perubahan warna terjadi pada aggregat

yang bersilika dan hanya sedikit pada batu kapur (limestone) dan granit.

Gambar 2. 4 Kerusakan akibat kebakaran pada suatu elemen balok yang menunjukkan perubahan warna pada aggregat di lokasi Makassar Mall

Gambar 2. 5 Kerusakan pada beton akibat kebakaran yang terlihat dengan mikroskop ((Sumber: J. Ingham)

II-5

Page 23: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Tampak sebuah retak yang paralel pada permukaan luar beton dan perubahan

warna merah pada partikel aggregat mengindikasikan bahwa telah terjadi

pemanasan sekitar 300o - 500oC.

Tabel 2. 1 Perubahan secara kimia dan kekuatan beton akibat pemanasan

Temperatur Perubahan akibat pemanasan

yang dicapai oC Perubahan Kimia Perubahan Kekuatan

70-80 Pemisahan awal Penurunan kekuatan

yang minor (<10%)105 Kehilangan air pada aggregat dan

matrikx semen, dan meningkatnya

porositas

120-163 Dekomposisi gypsum

250-350 Oksidasi dari kandungan besi Penurunan kekuatan

menyebabkan terjadinya perubahan yang signifikan mulai

warna menjadi pink/merah pada pada suhu 300oC

aggregat. Kehilangan kadar air pada

matriks semen dan meningkatnya

degradasi.

450-500 Dehidrasi dari bahan pengikat dan

perubahan warna menjadi putih dan

keabu-abuan

573 5% kenaikan volume dari kuarsa Beton secara struktural

menyebabkan retak radial di sudah tidak lagi baik

sekeliling butiran kuarsa pada digunakan pada suhu

II-6

Page 24: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

aggregat melebihi 500-600oC

600-800 Terlepasnya karbondioksida dari

karbonat yang akan menyebabkan

kerusakan pada konstruksi beton

(dengan beberapa retak mikro pada

matriks semen)

800-1200 Pemisahan dan tegangan akibat suhu

yang ekstrim menyebabkan

terjadinya disintegrasi penuh pada

elemen yang terbakar, menyebabkan

beton berwarna putih keabua-abuan

dan beberapa retak mikro

1200 Beton mulai meleleh/rontok

1300-1400 Beton telak meleleh/rontok total

(Sumber: J. Ingham, 2009)

Kuat tekan beton benda uji silinder maupun kuat lentur benda uji yang

dipanaskan dalam tungku pada temperatur 200oC meningkat sekitar 10-15 %

dibandingkan dengan beton normal yang tanpa dipanaskan. Warna beton yang

dipanaskan pada temperatur ini umumnya berwarna hitam gelap.

Kerusakan beton dapat pula disebabkan oleh perbedaan angka muai antara

agregat dan pasta semen. Perbedaan ini menyebabkan kerusakan pada interfacial

zone sehingga lekatan antar batuan menjadi berkurang banyak. Pada temperatur

kamar. Angka muai batuan pada umumnya lebih rendah dari pada pasta-semen.

II-7

Page 25: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Sampai pada temperatur 200oC pasta-semen menyusut sedang batuan

mengembang. Perbedaan ini dapat menimbulkan retak-retak pada beton. Namun

yang paling nyata kerusakan beton mengelupas disebabkan oleh tekanan uap air

(5 – 7,5 volume) atau gas yang terperangkap di dalam beton.

Semakin rapat beton, maka semakin mudah terjadi pengelupasan oleh

panas, karena uap air tidak mudah mengalir melalui pori ke dalam daerah yang

lebih dingin. Jika terjadi peningkatan suhu yang cepat diikuti oleh hambatan

aliran uap air ke sebelah dalam dan jika tersumbat akibat rapatnya beton, maka

berpotensi menimbulkan ledakan, terlebih lagi pada beton mutu tinggi.

2.1.3. Estimasi Kekuatan Sisa Beton Pasca Bakar

Gedung-gedung yang mengalami kebakaran akan mengalami kerusakan

akibat dari tingkat yang paling ringan, sedang, sampai berat tergantung dari

tinggi temperature dan durasi kebakaran. Untuk melihat seberapa kerusakan

yang diakibatkan oleh kebakaran, dilakukan beberapa penelitian:

1. Visual Inspection

Bendasarkan pada perubahan secara fisik yang terjadi pada permukaan

beton yaitu:

a. Perubahan warna permukaan beton, untuk mendeteksi temperatur tertinggi

yang pernah dialami.

b. Ada atau tidak adanya retak permukaan (surface cracks) pada permukaan

beton, untuk mendeteksi temperatur tertinggi yang pernah dialami.

II-8

Page 26: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

c. Ada atau tidak adanya deformasi plastis elemen struktur, untuk mendeteksi

kekuatan dan kekakuan struktur, maupun temperatur tertinggi yang pernah

dialami.

d. Ada atau tidak adanya pengelupasan/spalling dari selimut beton dari elemen

struktur, untuk mendeteksi temperatur tertinggi yang pernah dialami.

2. Non-destructive test/uji tidak merusak

Alat yang digunakan untuk pengujian ini adalah Rebound Hammmer Test.

Cara ini paling sederhana, ringan dan mudah dilakukan. Jarak pantulan suatu massa

terkalibrasi (yang digerakkan oleh pegas) yang mengenai permukaan beton-uji

digunakan sebagai kriteria kekerasan beton. Kemudian kekerasan beton ini

dihubungkan dengan kuat-tekan beton normal, sehingga apabila kekerasan beton

tidak relevan dengan kekuatan tekan beton normal, maka hasil pengujian dengan

alat ini perlu dilakukan kalibrasi tersendiri. Alat ini menganggap bahwa beton cukup

homogen, sehingga perubahan mutu beton di bagian dalam tidak dapat ditunjukkan

oleh alat ini. Semakin banyak titik pengamatan, semakin baik hasil yang diperoleh.

Selain penggunaan alat di atas, uji tidak merusak juga dapat dilakukan dengan

melakukan pengujian kimia (Chemical Test). Uji ini bertujuan untuk melihat

hubungan antara unsurunsur kimia yang terkandung dalam beton, khususnya kapur

bebas (CaO), dan temperature yang pernah dialami beton.

Dengan mengetahui temperatur beton, dapat diprediksi kuat tekan beton.

Hasil-hasil pengamatan secara kimia selanjutnya digunakan sebagai pembanding

dari hasil uji fisik. Uji ini dapat menggunakan Phenolphtalein test (PP-Test)

dimana Phenolphatelein merupakan salah satu indikator kimia yang lazim

II-9

Page 27: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

digunakan untuk mengetahui sifat asam atau basa suatu material, melalui respon

warna material yang diuji akibat diolesi/ditetesi phenolphthalein tersebut. Apabila

terjadi perubahan warna pada saat diolesi, berarti material yang diuji bersifat basa,

dan sebaliknya apabila tidak terjadi perubahan warna bererti material yang diuji

bersifat asam. Rentang PK Phenolphthalein adalah antara 8,4 – 10, yang

ditunjukkan oleh respon warna: merah sangat tua (violet 3) –merah sangat muda

(magenta1). Untuk membuat indikator, setiap 1 gram Phenolphthalein dilarutkan ke

dalam 50 ml (atau dapat juga 100 ml ) alkohol murni.

Gambar 2. 6 Hubungan temperatur dengan indikator warna dengan Phenolftalein

2.2. Baja Tulangan

Baik beton maupun baja tulangan akan m.l,LMengalami perubahan pada

kekuatan, keadaan fisis dan kekakuan sebagai akibat dari pemanasan dan beberapa

perubahan-perubahan tersebut tidak sepenuhnya pulih setelah temperatur kembali

normal. Pada baja tulangan yang terlindungi oleh selimut beton, proses peningkatan

temperatur terjadi melalui transfer panas. Oleh karena itu, perlu disadari bahwa

temperatur tulangan baja tidak selamanya sama dengan temperatur

II-10

Page 28: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

luar yang terbakar. Baja yang terselimuti akan menerima panas yang lebih

sedikit dibandingkan dengan baja yang terekspos ke sumber panas.

Peningkatan temperatur pada beton bertulang akan menyebabkan terjadinya

penurunan pada sifat mekanis baja tulangan seperti tegangan leleh, modulus

young’s, dan kuat tekan maksimum pada beton. Jika durasi dan intensitas kebakaran

cukup besar maka ketahanan beban pada suatu struktur dapat turun pada tingkat

beban yang dapat menyebabkan keruntuhan pada struktur.

2.3. Perhitungan Struktur

2.3.1. Peraturan Pehitungan Kekuatan Struktur

a. PeraturanPembebanan Indonesia 1989

b. StandarPerencanaanKetahananGempauntukStrukturBangunanGedung

SNI-1726-2002

c. Tata Cara PerncanaanStrukturBetonuntukBangunanGedung SNI 03-

2846-2002

d. Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-99)

and Commentary (ACI 318R-99)

e. Peraturan, ketentuan, dan literature lain yang relevan, seperti :

Mario Paz, Structural Dinamic

Chu Kia Wang, Charles G. Salmon, BinsarHariandja,

DisainBetonBertulangedisikeempatjilid 1 dan 2, 1994

Edward G. Nawy, BetonBertulangSuatuPendekatanDasar, 1998

f. Adapun program/ software yang digunakanadalah :

SAP 2000 v.14.1.0, Computer and structure Inc.

II-11

Page 29: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

2.3.2. Pembebanan

Beban yang ditinjau terdiri dari beban mati dan beban hidup.

a. Beban mati : Beban mati yang diperhitungkan terdiri dari berat sendiri

struktur, beban akibat finishing arsitektur (finishing lantai, dinding / partisi,

plafon dan akibat peralatan mekanikal dan elektrikal).

b. Beban hidup : Beban hidup ditinjau dalam perencanaan bangunan adalah

sebagai berikut : Toko/toserba : 250 kg/m2

c. Kombinasi beban : Kombinasi beban berdasarkan peraturan yang berlaku

di Indonesia. Kombinasi beban tetap yaitu :

- 1.4 DL

- 1.2 DL + 1.6 LL

- 1.2 DL + LL ± E

- 0.9 DL ± E

Dimana :

- DL = Dead Load (beban mati)

- LL = Live Load (beban mati)

- E = Beban Gempa

2.4. Sistem Struktur Gedung

Sistem struktur menggunakan open frame dimana adanya pertemuan balok

dan kolom.

II-12

Page 30: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

2.4.1. Balok

Balok adalah salah satu diantara elemen-elemen struktur yang paling banyak

dijumpai pada setiap struktur. Balok dikenal sebagai elemen lentur, yaitu elemen

struktur yang dominan memikul gaya dalam berupa momen lentur dan juga geser.

Balok direncanakan untuk menahan tegangan tekan dan tegangan tarik

yang diakibatkan oleh beban terhadap balok tersebut. Nilai kuat tekan dan tarik

balok berbanding terbalik, di mana kuat tekan balok tinggi sedangkan nilai kuat

tarik beton rendah sehingga beton diperkuat dengan memasang tulangan baja

pada daerah terjadinya tegangan tarik. Ada tiga kondisi penulangan pada beton

bertulang:

1. Penampang beton bertulang seimbang (Balanced reinforced), keadaan

penampang di mana letak garis netral sedemikian sehingga tegangan ijin

tekan beton maupun tegangan ijin tarik baja tercapai pada saat bersamaan.

2. Penampang bertulang kurang (Underreinforced), penampang yang

mnegandung jumlah luas batang tulangan tarik kurang daripada

paenmapang bertulang ideal sehingga letak garis netral naik ke atas lebih

dekat ke serat tepi tekan dan beban maksimum mengakibatkan tercapainya

tegangan ijin tarik baja terlebih dahulu daripada tegangan ijin tekan beton.

3. Penampang bertulang lebih (Overreinforced), penampang yang mengandung

jumlah luas batang tulangan tarik lebih daripada penampang bertulang ideal

sehingga letak garis netral turun ke bawah lebih dekat ke serat tepi tarik dan

II-13

Page 31: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

beban maksimum mengakibatkan tercapainya tegangan ijin tekan beton

terlebih dahulu daripada tegangan ijin tarik baja.

Ԑc < 0,003

Ԑc = 0,003

g. n. penulangankurang g. n. penulangang. n. penulangan seimbanglebih

Ԑs < ԐyԐy

Gambar 2. 7 Gambar Variasi Letak Garis Netral

Distribusi tegangan beton tekan pada penampang bentuknya setara dengan

kurva tegangan-regangan beton tekan. Seperti tampak pada gambar dibawah ini :

Gambar 2. 8 Distribusi tegangan beton tekan pada penampang bentuknya setara dengan kurva tegangan-regangan beton tekan

II-14

Page 32: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Bentuk distribusi tegangan tersebut berupa garis lengkung dengan nilai nol

pada garis netral, dan untuk mutu beton yang berbeda akan lain pula bentuk

kurva dan lengkungannya. Tampak bahwa tegangan tekan fc’, yang merupakan

tegangan maksimum, posisinya bukan pada serat tepi tekan terluar tetapi agak

masuk kedalam.

Pada suatu komposisi tertentu balok menahan beban sedemikian hingga

regangan tekan lentur beton maksimum (ε’b maks) mencapai 0,003 sedangkan

tegangan tarik baja tulangan mencapai tegangan luluh fy. Apabila hal demikian

terjadi, penampang dinamakan mencapai keseimbangan regangan, atau disebut

penampang bertulangan seimbang. Dengan demikian berarti bahwa untuk suatu

komposisi beton dengan jumlah baja tertentu akan memberikan keadaan hancur

tertentu pula.

2.4.2. Faktor Reduksi Kekuatan untuk Balok

Ketidakpastian kekuatan bahan terhadap pembebanan pada komponen

struktur dianggap sebagai faktor reduksi kekuatan, yang nilainya ditentukan

menurut pasal 11.3 SNI 03-2847-2002 sebagai berikut :

1. Struktur lentur tanpa beban aksial (balok), faktor reduksi = 0,8

2. Beban aksial dan beban aksial lentur

aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur : 0,8

aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur

1. komponen struktur dengan tulangan spiral atau sengkang ikat : 0,7

2. Komponen struktur dengan tulangan sengkang biasa : 0,65

3. Geser dan torsi : 0,75

II-15

Page 33: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

4. Tumpuan pada beton, : 0,65

2.4.3. Flow Chart Analisis Balok

Pada balok, analisis kapasitas momen balok secara manual dengan

memperhitungkan tulangan baja tarik 0,75 pb. Atau dengan kata lain, pendekatan

dilakukan dengan mengabaikan kekuatan baja diluar jumlah 75% dari jumlah

tulangan tarik yang diperlukan untuk mencapai keadaan seimbang.

Penulangan rangkap juga dapat memperbesar momen tahanan pada balok. Hal ini

dapat dilakukan dengan penambahan tulangan tarik hingga melebihi batas nilai ρ

maksimum bersamaan dengan penambahan bahan baja didaerah tekan penampang

balok. Hasilnya adalah balok dengan penulangan rangkap dimana tulangan baja tarik

dipasang didaerah tarik dan tulangan tekan didaerah tekan. Pada keadaan demikian

berarti tulangan baja tekan bermanfaat untuk memperbesar kekuatan balok.

Akan tetapi dari berbagai penggunaan tulangan tekan dengan tujuan peningkatan

kuat lentur suatu penampang terbukti merupakan cara yang kurang efisien terutama dari

segi ekonomi baja tulangan dan pelaksanaannya dibandingkan dengan manfaat yang

dicapai. Dengan usaha mempertahankan dimensi balok tetap kecil pada umumnya akan

mengundang masalah lendutan dan perlunya menambah jumlah tulangan geser pada

daerah tumpuan, sehingga akan memperumit pelaksanaan pemasangannya. Penambahan

penulangan tekan dengan tujuan utama untuk memperbesar kuat lentur penampang

umumnya jarang dilakukan kecuali apabila sangat terpaksa.

Dalam analisis balok bertulangan rangkap akan dijumpai dua jenis kondisi yang

umum. Yang pertama yaitu bahwa tulangan tekan luluh bersamaan dengan luluhnya

tulangan tarik saat beton mencapai regangan maksimum 0,003. Sedangkan kondisi

kedua yaitu dimana tulangan tekan masih belum luluh saat tulangan tarik telah luluh

bersama dengan tercapainya regangan 0,003 oleh beton.

II-16

Page 34: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Jika regangan tekan baja tekan (ε’s) sama atau lebih besar dari regangan

luluhnya (fy), maka sebagai batas maksimum tegangan tekan baja tekan diambil

sama dengan tegangan luluhnya (fy). Sedangkan apabila regangan tekan baja

yang terjadi kurang dari regangan luluhnya, maka tegangan tekan baja adalah f’s

= f’s.Es, dimana Es adalah modulus elastisitas baja. Tercapainya masing-masing

keadaan (kondisi) tersebut tergantung dari posisi garis netral penampang.

Gambar 2. 9 Gambar Analisis Balok Bertulangan Rangkap (Sumber: Istimawan Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang)

Langkah – langkah menganalisis balok bertulang rangkap ditunjukkan pada flow

chart berikut ini :

II-17

Page 35: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Gambar 2. 10 Flow Chart Analisis Balok

II-18

Page 36: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

2.5. Jenis dan Klasifikasi Kerusakan Beton Pasca Bakar

Dari pengamatan yang dilakukan terhadap berbagai kasus kerusakan

gedung pasca bakar, dapat dikelompokkan menjadi :

1. Rusak Ringan

Kerusakan ini berupa pengelupasan pada plesteran luar beton dan terjadinya

perubahan warna permukaan menjadi hitam akibat asap yang mungkin disertai

dengan retak-retak pada plesteran.

2. Rusak Sedang

Kerusakan ini berupa munculnya retak-retak ringan (kedalaman kurang dari 1

mm) pada bagian luar beton yang berupa garis-garis yang sempit dan tidak

terlalu panjang dengan pola menyebar. Akibat kenaikan suhu, agregat akan

memuai, setelah suhu kembali seperti semula ukuran agregat akan kembali

seperti semula. Sedangkan mortar memuai hanya sampai sekitar suhu 200 ºC,

setelah itu menyusut yang berlanjut sampai dengan suhu normal. Adanya

perbedaan sifat pemuaian ini dapat menimbulkan tegangan lokal pada bidang

batas antara kedua bahan ini yang jika melebihi tegangan lekat akan terjadi

retak/pecah bahkan pengelupasan. Retak ini diakibatkan oleh proses penyusutan

beton pada saat terjadi kebakaran.

3. Rusak Berat

Retak yang terjadi sudah memiliki ukuran lebih dalam dan lebar, terjadi secara

tunggal atau kelompok. Jika terjadi pada balok kadang-kadang disertai dengan

lendutan yang dapat dilihat dengan mata.

II-19

Page 37: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

4. Rusak Total

Kerusakan yang terjadi sudah sedemikian rupa sehingga beton pecah/terkelupas

sehingga tampak tulangan bajanya, atau bahkan sampai tulangan putus/tertekuk,

beton inti hancur.

2.6. Analisis Struktur Beton Bertulang menggunakan SAP 2000 v14

Langkah-langkah analisis struktur beton bertulang menggunakan SAP 2000

v14 adalah:

a. Mendefinisikan mutu beton dan tulangan. Karena satuan MPa setara dengan

Nmm, maka terlebih dahulu satuannya diganti menjadi Nmm, kemudian

menginput data ke Define – Material – CONC - Modify/Show Material.

Beton

II-20

Page 38: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

TulanganBalok

b. Mendefinisikan penampang : Define – Section Properties – Frame

Sections.

II-21

Page 39: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

c. Memodelkan penampang : Define - Frame Sections - Add Rectangular.

d. Memasang beban pada model : Assign - Frame Loads - Distributed

Beban yang dimasukkan dalam bentuk beban terfaktor. Sedangkan berat

sendiri penampang diperhitungkan.

Perhitungan berat sendiri akan secara otomatis (default) dilakukan

oleh SAP 2000 dengan memastikan parameter Self Weight

Multiplier = 1

Beban dinding diambil 780 kg/m3 (Menggunakan bata ringan pada

seluruh balok induk dan balok anak. Dengan tebal 15 cm diperoleh

beban = 0.468 t/m’.)

Beban mati plat atap diambil 100 kg/m dan plat lantai 100 kg/m

Beban hidup untuk lantai gedung toko, toserba menurut PBI 1981

sebesar 250 kg/ m

Beban gempa diambil zona II (SNI - 1726 - 2002)

II-22

Page 40: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

e. Selanjutnya mendefenisikan jenis beban : Define - Load Case - Define

Load

f. Mengatur kombinasi pembebanan : Define – Load Combinations.

g. Beban-beban tersebut dimasukkan ke dalam frame atau titik yang telah

ditentukan dengan terlebih dahulu menyeleksi area, frame atau yang akan

diberi beban : Assign – Frame Loads

h. Melakukan analisis model (running) : Analize – Run Analysis – Run

Now. Pastikan tidak ada pesan warning yang tampil.

II-23

Page 41: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Pengamatan Visual

Pemeriksaan visual merupakan langkah awal dari seluruh rangkaian

kegiatan penyelidikan yang dilakukan di lapangan yang bertujuan untuk

memperkirakan dan mengelompokkan jenis dan tingkat kerusakan berdasarkan

kondisi visual.

Pengaruh api pada komponen struktur bangunan dilakukan dengan

mengamati perubahan warna pada setiap permukaan komponen yang diuji dan

melakukan uji penetrasi api dengan menggunakan bahan Phenolphtalin.

Pengaruh penetrasi kedalam penampang beton digunakan sebagai identifikasi

pengaruh api terhadap mutu beton yang selanjutnya digunakan untuk perkiraan

kondisi kekuatan beton setelah terbakar.

Pengamatan visual terdiri dari pengamatan :

Pengelupasan (spalling) dan retakan pada balok

Terjadi lendutan atau defleksi pada balok

Perubahan warna pada permukaan beton.

Pengamatan temperatur pada selimut beton dan pelapukan yang terjadi

pada elemen balok.

Perubahan warna pada permukaan beton mengindikasikan tingginya

temperatur yang terjadi pada saat terbakar sedangkan kerusakan fisik retakan

dan pengelupasan sangat mempengaruhi penurunan kekuatan pada komponen

struktur tersebut.

III-1

Page 42: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

3.2. Pengujian Karbonasi

Tingkat karbonasi pada beton dapat memberikan indikasi seberapa dalam

beton tersebut telah mengalami karbonasi. Adapun langkah-langkah dalam

pengujian karbonasi adalah sebagai berikut.

Peralatan dan Bahan

Bahan :

Phenol Phnaftalein ( PP cair )

Sampel beton

Alat :

Alat penyemprot

Palu

Betel Langkah

kerja

Pecah / kupas permukaan sampel beton yang akan diuji karbonasi .

Tuangkan cairan Phenol Phnaftalein ke dalam alat penyemprot.

Semprot cairan Phenol Phnaftalein ke permukaan beton yang

telah dipecah/dikupas.

Lihat perubahan warna yang terjadi pada permukaan beton yang telah

dikupas tadi.

Apabila terjadi perubahan warna permukaan beton berubah

menjadi warna ungu maka kondisi beton masih baik dan tidak

mengalami karbonasi.

Dan apabila tidak terjadi perubahan warna pada permukaan beton maka

III-2

Page 43: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

berarti beton tersebut telah mengalami karbonasi.

3.3. Pengujian Alat Palu Beton Tipe N

Acuan yang digunakan adalah SNI 03-4430-1997. Metode pengujian Kuat

Tekan Elemen Struktur Beton dengan menggunakan alat uji palu beton Type N

dan NR. Pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dalam melaksanakan uji

kekerasan permukaan beton di lapangan. Adapun tujuan dari pengujian ini

adalah untuk “memperkirakan” nilai kuat tekan beton pada suatu elemen

struktur untuk keperluan pengendalian mutu beton di lapangan bagi perencana

dan atau pengawas pelaksana pekerjaan.

3.4. Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan

Acuan yang digunakan adalah SNI 07-2529-1991, Metode Pengujian Kuat

Tarik Baja Beton. Metode ini dimaksudkan sebagai pegangan dan acuan untuk

melakukan pengujian kuat tarik baja beton. Adapun tujuan dari metode ini

adalah untuk mendapatkan nilai kuat tarik baja beton dan parameter lainnya.

Pengujian ini selanjutnya dapat digunakan dalam pengendalian mutu baja.

3.5. Analisis Kekuatan Struktur Beton Pasca Kebakaran

3.5.1. Analisis Struktur

Makassar Mall yang berlokasi di jalan Cokroaminoto Makassar adalah

bangunan yang direncanakan sebagai pasar pusat grosir dan strukturnya didesain

dengan sistem konstruksi beton bertulang biasa.

Struktur terdiri atas 4 lantai yang direncanakan untuk menahan beban mati

(DL), beban hidup (LL), dan beban gempa(E). Analisa struktur dihitung dengan

menggunakan software analisa struktur yang umum dipakai yaitu SAP 2000 versi

III-3

Page 44: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

14.1.0. Secara garis besar, Pasar Butung terdiri atas 4 lantai, memiliki ukuran

panjang sekitar 126.5 meter, lebar 90.5 meter dan tinggi total bangunan 18.65

meter.

Struktur terdiri dari balok dan kolom yang membentuk rangka portal (Portal

Frame) sedang pelat secara umum didesain sebagai two way slab.

Hubungan balok dan kolom didesain sebagai “balok lemah kolom kuat”

dimana . < 1.

Tahap awal analisa adalah mempelajari sistem struktur yang dipakai dengan

mengikuti persyaratan-persyaratan yang ditentukan/ditetapkan oleh Arsitek dan

menentukan pembebanan tergantung dari fungsi ruangan-ruangannya.

Untuk perhitungan pembesian balok dan kolom dilakukan dengan software

SAP 2000 versi 14.1.0 dimana untuk faktor reduksi kekuatan (Re = 3.5) diambil

sesuai dengan ACI-318-2005 dan SNI 03-2846-2002. Perencanaan bangunan ini

dianalisa dengan 3 dimensi dan didesain sebagai Struktur Rangka Pemikul

Momen Biasa (Ordinary Resisting Moment Frame).

3.5.2. Pemodelan Struktur

Struktur Makassar Mall dimodelkan berdasarkan gambar As Built

Drawing yang digunakan pada saat pembangunan. Gambar tersebut diperoleh

dari pengelola Makassar Mall. Gambar 3D bangunan dapat dilihat pada gambar

berikut ini:

III-4

Page 45: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

U

U

Gambar 3. 1 Gambar Struktur 3D Gedung Makassar Mall

III-5

Page 46: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

3.5.3. Pembebanan Struktur

Pembebanan struktur Makassar Mall dihitung berdasarkan ketentuan pada

SNI-1727-1989 untuk perhitungan beban gravitasi. Untuk lebih jelasnya uraian

untuk tiap jenis beban diuraikan sebagai berikut :

1. Pembebanan akibat gravitasi

Beban gravitasi terdiri atas 2 jenis yaitu beban mati (D) dan beban hidup (L).

Beban mati adalah beban dari semua bagian struktur yang bersifat permanen,

sedangkan beban hidup adalah beban akibat penghuni/penggunaan bangunan

dan barang-barang yang tidak permanen.

a. Beban hidup

- Lantai : 250 kg/m2

- Atap : 100 kg/m2

b. Beban mati

- Finishing keramik : 24 kg/m2

- M & E : 25 kg/m2

- Plafond : 18 kg/m2

- Plester : 53 kg/m2

III-6

Page 47: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

3.5.4. Metodologi Pengambilan Data Lapangan

Mulai

Kunjungan lapangan dan pengamatan visual di Makassar Mall

Pengumpulan Data Sekunder Makassar Mall :Kronologis dan durasi kebakaran

Pengukuran dimensi elemen struktur Makassar Mall Mutu bahan saat pelaksanaan pembangunan Makassar Mall

Denah balok Makassar Mall

Kegiatan Survei Investigasi Makassar Mall :1. Pengujian Lapangan :

Non Destructive Test (Schmidt Hammer Test). Destructive Test (Tes Karbonasi dengan menggunakan Phenol Phnaftalein, sampel tulangan baja Makassar Mall)

2. Pengujian Laboratorium : Uji tarik baja pada sampel tulangan baja Makassar Mall

Analisa data lapangan

A

III-7

Page 48: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

A

Simulasi pembebanan dan deformasi pada struktur gedung Makassar Mall

dengan menggunakan SAP 2000

Kapasitas balokOK?

Rekomendasi teknik perbaikan dan material yang digunakan untuk perbaikan

Makassar Mall pasca kebakaran

Selesai

Diagram Alir Penelitian

Rancangan perkuatan balok

Tidak

III-8

Page 49: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN

4.1. Hasil Penelitian

4.1.1. Gambaran Visual Kerusakan Struktur

Hasil evaluasi struktur tiap lantai secara visual telah diplot dalam bentuk

gambar seperti pada gambar berikut ini.

IV-1

Page 50: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

IV-2

Page 51: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Gambar 4. 1 Hasil evaluasi struktur tiap lantai secara visual

Gambar 4. 2 Kondisi visual Struktur Balok di Lokasi Gedung Makassar Mall pasca bakar

IV-3

Page 52: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Hasil evaluasi visual memperlihatkan bahwa seluruh elemen struktur balok

pada setiap lantai telah terdapat retak rambut. Beberapa balok mengalami retak yang

cukup lebar. Plesteran yang menutupi balok telah pecah-pecah dan terlepas.

Hasil evaluasi visual lebih diutamakan untuk keperluan studi kelayakan

kerusakan untuk menjadi bahan dalam perbaikan struktur (retrofit) ataupun

rekomendasi pembongkaran (sebagian atau total)

4.1.2. Evaluasi Bahan-Bahan yang terbakar

Berdasarkan keterangan saksi mata dan evaluasi visual terhadap benda-

benda yang meleleh akibat panas kebakaran maka dapat diperhitungkan panas

tertinggi yang terjadi. Tabel berikut merupakan tabel tempat ditemukan bahan-

bahan seperti botol, keramik dan kaca meleleh.

Gambar 4.2. Kaca Meleleh (793ºC) Gambar 4.3. Tembaga Meleleh (660.4ºC)No.

BahanLokasi meleleh Suhu

( Panel ) ( 0C )

1Kaca ( soda-lime

setiap lantai 793glass)

2 Tembaga setiap lantai 660

Dengan melihat dan menganalisa bahan-bahan yang terbakar dapat

diketahui seberapa besar temperatur yang terjadi sesuai dengan hasil pengamatan

dilapangan yang diperlihatkan pada Lampiran Maka diperhitungkan suhu tertinggi

IV-4

Page 53: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

akibat kebakaran adalah sekitar 1400˚C. Panas dan durasi kebakaran

mempengaruhi material beton dan baja sehingga akan menyebabkan degradasi

kekuatan baja dan beton yang akan menyebabkan menurunnya kekuatan struktur

gedung secara keseluruhan.

Kondisi Permukaan Beton Perkiraan Temperatur1. Abu-abu (normal) < 300˚C2. Pink (merah muda) 300˚C s/d 600˚C3. White Grey (putih keabu-abuan) 600˚C s/d 900˚C4. Buff (putih keriput) 900˚C s/d 1000C˚

Sumber : Hasil penelitian di Laboratorium Pusat Litbang Permukiman – Bandung

Tabel 2. 2 Perkiraan suhu bakar berdasarkan kondisi fisik/permukaan beton

4.1.3. Kuat Tekan Sisa Beton (Schmidt Hammer Test)

Hasil evaluasi schmidt hammer dapat dilihat pada lampiran 1. Dari hasil

evaluasi Schmidt Hammer test diperoleh kuat tekan beton ( f’c) rata-rata :

- Lantai 1

Kuat tekan beton ( f’c) jalur terbaik = 39 N/mm2

Kuat tekan beton ( f’c) jalur terburuk = 25 N/mm2

- Lantai 2

Kuat tekan beton ( f’c) jalur terbaik = 40 N/mm2

Kuat tekan beton ( f’c) jalur terburuk = 20 N/mm2

- Lantai 3

Kuat tekan beton ( f’c) jalur terbaik = 36 N/mm2

Kuat tekan beton ( f’c) jalur terburuk = 12 N/mm2

Evaluasi Schmidt Hammer test memperlihatkan bahwa telah terjadi

degradasi kekuatan beton dan suhu panas kebakaran yang tidak merata pada

semua tempat menyebabkan ketidakseragaman kekuatan sisa beton pasca

kebakaran.

IV-5

Page 54: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

4.1.4. Kuat Tarik Sisa Baja Tulangan

Sampel baja tulangan diambil dari tulangan balok-kolom yang

diperhitungkan dapat memperlihatkan dan mewakili kondisi baja tulangan pasca

kebakaran. Batang tulangan untuk benda uji diambil dari balok-kolom J0 dimana

balok ini mengalami kerusakan berat. Hasil pengujian diperlihatkan pada grafik

berikut ini

Tegangan Tarik (?) (N/mm2)

600

500

400

300

200

100

5 10 15 20 25Regangan (?) (%)

Gambar 4. 3 Grafik Hasil Uji Tarik Baja

Dari hasil pengujian baja tulangan dapat disimpulkan bahwa baja tulangan

yang ada didalam balok-kolom secara acak diperhitungkan ada yang telah belum

meleleh dan ada yang telah meleleh. Tulangan yang telah meleleh akan putus

IV-6

Page 55: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

dengan beban desain yang ada sekarang sehingga menyebabkan kegagalan

struktur menjadi lebih buruk atau menyebabkan keruntuhan.

Kekuatan dan stabilitas tulangan baja dipengaruhi oleh temperatur tinggi.

Meskipun pada kondisi pendinginan kembali tegangan lelehnya (yield stress)

hampir pulih kembali , tetapi pada temperatur 550° C tegangan leleh baja telah

menurun sampai 50 % . Kondisi ini tentunya sangat berpengaruh pada struktur

bangunan saat terjadi kebakaran . Selain itu, akibat pemanasan yang tinggi

tulangan baja juga akan mengalami tekuk (buckling) akibat tegangan tekan

(compressive stress) pada temperatur tinggi.

4.2. Pembahasan Penelitian

Setelah mengetahui semua hasil penelitian maka perhitungan momen sisa

dari struktur dapat dihitung. Momen sisa dihitung dengan menggunakan hasil

rata-rata uji kuat tarik tulangan baja (fy) sebesar = 360 N/mm2. Sedangkan nilai

kuat tekan beton (f’c) yang digunakan adalah bervariasi yaitu 22,065 mpa,

17,652 mpa, 15,445 mpa, 13,239 mpa, 8,826 mpa dan 4,413 mpa. Untuk

mendapatkan grafik keruntuhan pasca kebakaran, maka dimasukkan pulai nilai

pembebanan yang bervariasi pula. Nilai- nilai tersebut kemudian digunakan

untuk mendapatkan nilai momen sisa pasca kebakaran.

Perhitungan Momen Sisa Pasca Kebakaran dengan menggunakan SAP

2000 v14. Data:

fy = 360 Mpa (hasil Uji Kuat Tarik baja Tulangan) b =

400 mm

h = 650 mm

IV-7

Page 56: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

d’ = 40 mm

As = 1985 mm2 (7 D 19)

As’ = 851 mm2 ( 3 D 19 )

Gempa = Zona II, kondisi tanah lunak

a. Perhitungan Momen Sisa dengan SAP 2000 v14

Tahap awal analisa adalah mempelajari sistem struktur yang dapat dipakai

dengan mengikuti persyaratan-persyaratan yang ditentukan/ditetapkan dan

penentuan pembebanan berdasarkan fungsi ruangan – ruangannya.

Analisa pembesian balok dilakukan dengan software SAP 2000 v14 di

mana faktor reduksi kekuatan (Re = 3.5) diambil sesuai dengan ACI-318-99 dan

diadopsi oleh SNI 03-2846-2002. Struktur bangunan dianalisa secara 3 dimensi

dengan menggunakan metode komputasi (Software SAP 2000) dan didesain

sebagai Struktur Rangka Pemikul Momen Biasa (Ordinary Resisting Moment

Frame), sehingga kita dapat menaksir sejauh mana kemampuan struktur elemen

balok pasca kebakaran dalam memikul beban.

Untuk analisa elemen balok sesuai dengan SNI-1726-2002 pasal 4.4,

maupun Standar Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan

Gedung, SNI 03-2846-2002 pasal 11.2 mengenai kuat perlu dan 11.3 mengenai

kuat rencana, maka direncanakan dengan memperhitungkan pengaruh gempa

rencana dua arah dan didapatkan kombinasi pembebanan sebagai berikut :

1.4 DL

1.2 DL + 1.6 LL

1.2 DL + 1.0 LL ± 1.0 E

IV-8

Page 57: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Dimana: DL = Beban mati

LL = Beban hidup

E = Beban Gempa

Setelah melakukan pemeriksaan lapangan maka data – data yang diperoleh tersebut kemudian akan dijadikan sebagai dasar dalam analisa struktur.

Page 58: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Penampang Balok(Tumpuan)

7 D 19

As = 1985 mm2

650

mm D 10 - 250 mm

3 D 19

As' = 851 mm2

40 mm400 mm

Penampang Balok(Lapangan)

3 D 19

As' = 851 mm2

650

mm D 10 - 250 mm

3 D 19

As = 851 mm2

40 mm400 mm

Page 59: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Gambar 4. 4 Balok yang akan Dianalisa

IV-9

Page 60: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

4.2.1. Pemodelan Analisa Numerik pada Balok Gedung Makassar Mall

Pasca Kebakaran dengan berbagai variasi kuat tekan beton dan

pembebanan.

1.1 Sketsa balok (XY Plane) Gedung Makassar Mall Pasca kebakaran dengan

kuat tekan beton, f’c = 19.7 dan pembebanan maks sebesar 1.9 ton/m

LT.3

LT.2 LT.1

IV-10

Page 61: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

1.2 Sketsa balok (XY Plane) Gedung Makassar Mall Pasca kebakaran dengan

kuat tekan beton, f’c = 15 dan pembebanan maks sebesar 1.7 ton/m

LT.3

LT.2 LT.1

IV-11

Page 62: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

1.3 Sketsa balok (XY Plane) Gedung Makassar Mall Pasca kebakaran dengan

kuat tekan beton, f’c = 12.6 dan pembebanan maks sebesar 1.53 ton/m

LT.3

LT.2 LT.1

IV-12

Page 63: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

1.4 Sketsa balok (XY Plane) Gedung Makassar Mall Pasca kebakaran dengan

kuat tekan beton, f’c = 10.1 dan pembebanan maks sebesar 1.32 ton/m

LT.3

LT.2 LT.1

IV-13

Page 64: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

1.5 Sketsa balok (XY Plane) Gedung Makassar Mall Pasca kebakaran dengan

kuat tekan beton, f’c = 8.1 dan pembebanan maks sebesar 0.93 ton/m

LT.3

LT.2 LT.1

IV-14

Page 65: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

4.2.2. Perhitungan secara Manual

1) Data :

b = 400 mm

h = 650 mm

d = 593 mm

As' = 851 mm2

As = 1985 mm2

f'c = 19.7mpa

fy = 360 mpa

d' = 40 mm

B = 0.65

bj beton = 2.4 t/m3

tulangan = 10 φ 19 mm

beban hidup toserba = 0.3 t/m2

beban hidup parkiran = 0.4 t/m2

beban mati pelat = 0.1 t/m2

berat bata ringan = 0.8 t/m3

Perhitungan :

p =

As

=

1985

= 0.0083755

b.d 237000

p' =

As'

=

851

= 0.0035907

b.d 237000

p min =

1.4

=

1.4

= 0.0038889

fy 360

p > pmin

0.0083755 > 0.003888889 …….. OK!!!

(P - P') >

0.85.B1.fc.d'

.

600

fy.d 600 - fy

0.0047848 < 0.005102789 …….. Cari Fs

Page 66: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Tulangan Tekan Meleleh fs' = fy

pb = B1.

0.85 fc

.

600

fy 600+fy

= 0.65 . 0.0465139 . 0.625

= 0.018896267

p < 75%.pb +

p'.fs'

fy

0.0083755 < 0.014172201 + 0.0035907

0.0083755 < 0.017762918 …….. OK!!!

IV-15

Page 67: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

a = As.fy - As'.fs'

0.85.fc.b

= 1985 360 - 851 360

6698

= 714600 - 306360

6698

= 60.94953718

Mn = As.fy-As'.fs' . (d-a/2) + As'.fs' (d - d')

= 408240 562 + 306360 553

= 229441180.5 + 169263900

= 398705080.5 Nmm

= ton.m39.87050805

Mn = Mu/0.8Mu = 318964064.4 = 31.9

7 m

qL2

Mmaks =

12

q = 12 Mmaks

L2

= 44113648.42 N/mm2

= 4.411364842 ton/m

Beban Luar yang bekerja = 1.7713648 ton/m

IV-16

Page 68: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

2) Data :b = 400 mmh = 650 mmd = 593 mmAs' = 851 mm2As = 1985 mm2f'c = 15.76fy = 360 mpad' = 40 mmB = 0.65bj beton =tulangan =beban hidup toserba

beban hidup parkiran

beban mati pelat

berat bata ringan

Perhitungan :

p =

p' =

p min =

p >

0.0083755 >

mpa

2.4 t/m3

10 φ 19 mm= 0.3 t/m2= 0.4 t/m2= 0.1 t/m2= 0.8 t/m3

As = 1985 = 0.0083755b.d 237000

As' = 851 = 0.0035907b.d 237000

1.4 = 1.4 = 0.0038889fy 360

pmin

0.003888889 …….. OK!!!

Page 69: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

(P - P') > 0.85.B1.fc.d' . 600

fy.d 600 - fy

0.0047848 > 0.004082232 …….. OK!!!

Tulangan Tekan Meleleh fs' = fy

pb = B1. 0.85 fc . 600

fy 600+fy

= 0.65 . 0.0372111 . 0.625

= 0.015117014

p < 75%.pb + p'.fs'

fy

0.0083755 < 0.01133776 + 0.0035907

0.0083755 < 0.014928478 …….. OK!!!

IV-17

Page 70: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

a =As.fy - As'.fs'

0.85.fc.b

=1985 360 - 851 360

5358.4

=714600 - 306360

5358.4

= 76.18692147

Mn = As.fy-As'.fs' . (d-a/2) + As'.fs' (d - d')

= 408240 554.4 + 306360 553

= 226330925.6 + 169263900

= 395594825.6 Nmm

= ton.m39.55948256

Mn = Mu/0.8Mu = 316475860.5 = 31.6

7 m

qL2Mmaks =

12

q = 12 Mmaks

L2

= 42504292.36 N/mm2

= 4.250429236 ton/m

Beban Luar yang bekerja = 1.6104292 ton/m

IV-18

Page 71: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

3) Data :b = 400 mmh = 650 mmd = 593 mmAs' = 851 mm2As = 1985 mm2f'c = 12.608fy = 360 mpad' = 40 mmB = 0.65bj beton =tulangan =beban hidup toserba

beban hidup parkiran

beban mati pelat

berat bata ringan

Perhitungan :

p =

p' =

p min =

p >

0.0083755 >

mpa

2.4 t/m3

10 φ 19 mm= 0.25 t/m2= 0.4 t/m2= 0.1 t/m2= 0.78 t/m3

As = 1985 = 0.0083755b.d 237000

As' = 851 = 0.0035907b.d 237000

1.4 = 1.4 = 0.0038889fy 360

pmin

0.003888889 …….. OK!!!

Page 72: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

(P - P') > 0.85.B1.fc.d' . 600

fy.d 600 - fy

0.0047848 > 0.003265785 …….. OK!!!

Tulangan Tekan Meleleh fs' = fy

pb = B1. 0.85 fc . 600

fy 600+fy

= 0.65 . 0.0297689 . 0.625

= 0.012093611

p < 75%.pb + p'.fs'

fy

0.0083755 < 0.009070208 + 0.0035907

0.0083755 < 0.012660926 …….. OK!!!

IV-19

Page 73: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

a =As.fy - As'.fs'

0.85.fc.b

=1985 360 - 851 360

4286.72

=714600 - 306360

4286.72

= 95.23365184

Mn = As.fy-As'.fs' . (d-a/2) + As'.fs' (d - d')

= 408240 544.9 + 306360 553

= 222443107 + 169263900

= 391707007 Nmm

= ton.m39.1707007

Mn = Mu/0.8Mu = 313365605.6 = 31.3

7 m

qL2Mmaks =

12

q = 12 Mmaks

L2

= 40242597.29 N/mm2

= 4.024259729 ton/m

Beban Luar yang bekerja = 1.384259729 ton/m

IV-20

Page 74: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

04) Data :

b = 400 mm

h = 650 mm

d = 593 mm

As' = 851 mm2

As = 1985 mm2

f'c = 10.0864 mpa

fy = 360 mpa

d' = 40 mm

B = 0.65

bj beton = 2.4 t/m3

tulangan = 10 φ 19 mm

beban hidup toserba = 0.3 t/m2

beban hidup parkiran = 0.4 t/m2

beban mati pelat = 0.1 t/m2

berat bata ringan = 0.8 t/m3

Perhitungan :

p =

As

=

1985

= 0.0083755

b.d 237000

p' =

As'

=

851

= 0.0035907

b.d 237000

p min =

1.4

=

1.4

= 0.0038889

fy 360

p > pmin

0.0083755 > 0.003888889 …….. OK!!!

(P - P') >

0.85.B1.fc.d'

.

600

fy.d 600 - fy

0.0047848 > 0.002612628 …….. OK!!!

Tulangan Tekan Meleleh fs' = fy

Page 75: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

pb = B1.

0.85 fc

.

600

fy 600+fy

= 0.65 . 0.0238151 . 0.625

= 0.009674889

p < 75%.pb +

p'.fs'

fy

0.0083755 < 0.007256167 + 0.0035907

0.0083755 < 0.010846884 …….. OK!!!

IV-21

Page 76: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

a = As.fy - As'.fs'0.85.fc.b

= 1985 360 - 851 3603429.376

= 714600 - 3063603429.376

= 119.0420648

Mn = As.fy-As'.fs' . (d-a/2) + As'.fs' (d - d')

= 408240 533 + 306360 553

= 217583333.7 + 169263900

= 386847233.7 Nmm

= ton.m38.68472337

Mn = Mu/0.8Mu = 309477787 = 30.9

7 m

qL2Mmaks =

12

q = 12 Mmaks

L2

= 37790478.45 N/mm2

= 3.779047845 ton/m

Beban Luar yang bekerja = 1.13904784 ton/m

IV-22

Page 77: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

5) Data :

b = 400 mm

h = 650 mm

d = 593 mm

As' = 851 mm2

As = 1985 mm2

f'c = 8.06912 mpa

fy = 360 mpa

d' = 40 mm

B = 0.65

bj beton = 2.4 t/m3

tulangan = 10 φ 19 mm

beban hidup toserba = 0.3 t/m2

beban hidup parkiran = 0.4 t/m2

beban mati pelat = 0.1 t/m2

berat bata ringan = 0.8 t/m3

Perhitungan :

p =

As

=

1985

= 0.0083755

b.d 237000

p' =

As'

=

851

= 0.0035907

b.d 237000

p min =

1.4

=

1.4

= 0.0038889

fy 360

p > pmin

0.0083755 > 0.003888889 …….. OK!!!

(P - P') > 0.85.B1.fc.d' . 600

fy.d 600 - fy

0.0047848 > 0.002090103 …….. OK!!!

Tulangan Tekan Meleleh fs' = fy

pb = B1. 0.85 fc . 600

Page 78: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

fy 600+fy

= 0.65 . 0.0190521 . 0.625

= 0.007739911

p < 75%.pb + p'.fs'

fy

0.0083755 < 0.005804933 + 0.0035907

0.0083755 < 0.009395651 …….. OK!!!

IV-23

Page 79: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

a =As.fy - As'.fs'

0.85.fc.b

=1985 360 - 851 360

2743.5008

=714600 - 306360

2743.5008

= 148.802581

Mn = As.fy-As'.fs' . (d-a/2) + As'.fs' (d - d')

= 408240 518.1 + 306360 553

= 211508617.2 + 169263900

= 380772517.2 Nmm

= ton.m38.07725172

Mn = Mu/0.8Mu = 304618013.7 = 30.5

7 m

qL2Mmaks =

12

q = 12 Mmaks

L2

= 34600329.89 N/mm2

= 3.460032989 ton/m

Beban Luar yang bekerja 0.82 ton/m

IV-24

Page 80: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

4.2.3. Hasil penelitian adalah sebagai berikut:

1. Evaluasi visual struktur menunjukkan dapat diketahui tingkat panas yang

terjadi pada gedung Makassar Mall berdasarkan titik leleh bahan-bahan

yang ditemukan di lokasi kebakaran sebesar + 1400˚ C.

2. Evaluasi visual juga menunjukkan bahwa kebakaran tersebut

menyebabkan keretakan pada seluruh elemen-elemen struktur. Bukaan

retak antara 0,5 mm – 10 mm, bahkan hancur.

3. Schmidt hammer tes memperlihatakan nilai f’c ( rata-rata ) = 37,38 N/mm2 .

4. Hasil uji kuat tarik baja adalah fy (rata-rata) = 360 N/mm2..

5. Dari analisa elemen balok dengan menggunakan software SAP.2000, maka

diperoleh hasil sebagai berikut:

- Beban maksimum yang dapat dipikul balok beton bertulang pasca bakar

dengan mutu beton sebesar 19.7 mpa adalah 1.9 ton/m

- Beban maksimum yang dapat dipikul balok beton bertulang pasca bakar

dengan mutu beton sebesar 15 mpa adalah 1.7 ton/m

- Beban maksimum yang dapat dipikul balok beton bertulang pasca bakar

dengan mutu beton sebesar 12.6 mpa adalah 1.53 ton/m

- Beban maksimum yang dapat dipikul balok beton bertulang pasca bakar

dengan mutu beton sebesar 10.1 mpa adalah 1.32 ton/m

- Beban maksimum yang dapat dipikul balok beton bertulang pasca bakar

dengan mutu beton sebesar 8.1 mpa adalah 0.93 ton/m

-

IV-25

Page 81: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

6. Dari hasil penelitian (analisis komputasi dan manual), diperoleh grafik

kekuatan balok Makassar Mall

Gambar 4. 5 Grafik Kekuatan Balok Makassar Mall

Dari grafik di atas, dapat diketahui bahwa balok – balok di Makassar

Mall berdasarkan SAP. 2000 yang memiliki kekuatan sebesar 19.7 mpa hanya

mampu memikul beban maksimum sebesar 1.90 ton/m’. Sedangkan berdasarkan

perhitungan manual, balok yang memiliki kekuatan 19.7 mpa hanya mampu

memikul 1.77 ton/m’.

Kuat Tekan (mpa) Sap manual Selisih Persentase19.7 1.90 1.77 0.13 6.77%

15.76 1.70 1.61 0.09 5.27%12.608 1.53 1.38 0.15 9.53%10.0864 1.32 1.14 0.18 13.71%8.06912 0.93 0.82 0.11 11.83%

Persentase rata - rata 9.42%

Persentase rata – rata perbedaan antara analisis SAP.2000 dan manual

adalah sebesar 9.42 %.

IV-26

Page 82: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Perbedaan hasil analisis yang diperoleh dikarenakan peneliti

menjalankan analisis SAP.2000 pada keseluruhan struktur gedung, sedangkan

pada analisis manual, peneliti melakukan perhitungan untuk salah satu bentang

balok menerus sepanjang 7 m.

IV-27

Page 83: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian, dapat ditarik beberapa kesimpulan yaitu :

1. Elemen struktur balok yang belum runtuh mengalami kerusakan kategori

moderat-berat, khusus pada bagian kerusakan struktur.

2. Persentase rata – rata perbedaan antara analisis SAP.2000 dan manual

adalah sebesar 9.42 %. Perbedaan hasil analisis yang diperoleh

dikarenakan peneliti menjalankan analisis SAP.2000 pada keseluruhan

struktur gedung, sedangkan pada analisis manual, peneliti melakukan

perhitungan untuk salah satu bentang balok menerus sepanjang 7 m.

5.2. Saran

Saran-saran yang dapat diambil dari pengujian, pembahasan dan kesimpulan

yakni :

1. Perlunya diteliti lebih lanjut tinjauan struktur sebagai kesatuan monolit,

apabila pada salah satu elemen dari sebuah panel tulangannya meleleh

maka akan mengakibatkan elemen panel lainnya yang saling mengakukan

akan terpengaruh secara kontinu ke panel selanjutnya.

2. Perlu pula diperhatikan perilaku struktur yang telah mengalami kebakaran

(struktur sakit), dalam hal ketahanannya memikul struktur tanpa segera

adanya perbaikan.

V-1

Page 84: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Untuk rekomendasi perbaikan (retrofit) terhadap struktur, maka hasil

pengujian melalui evaluasi visual secara struktur akan sangat membantu guna

perbaikan struktur.

V-2

Page 85: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

DAFTAR PUSTAKA

Aswani A. I., 2000, “Tinjauan Kelayakan Balok Beton Bertulang Pascabakar

Secara Analisis dan Eksperimen“ Tesis Program Pasca Sarjana Universitas

Gadjah Mada Yogyakarta

Castillo C., and Durrani A. J., 1990, “Effect of Transient High Temperature on

High Strength Concrete”, ACI Material Journal, January-February, pp 47-53

Departemen Pekerjaan Umum, 1991, ”Tata Cara Perhitungan Struktur Beton

Bertulang Untuk Bangunan Gedung SK-SNI-T-1991-03”, Yayasan LPMB,

Bandung

Lie T. T., and Kodur V. K. R., 1996 “Fire Resistance of Steel Columns Filed

with Bar-Reinforced Concrete”, Journal of Structural Engineering,

January, pp. 30-36

Neville A. M., 1975, “Properties of Concrete”, The English Language Book

Society & Pitman Publishing, London

Poh C. K. W. and Bennets I. D., 1995 , “Analysis of Structural Members Under

Elevated Temperatures Condition“, Journal of Structural Engineering,

April 1995, pp. 664-675

Priyosulityo H., 1999, “Pengambilan Data Lapangan Dan Evaluasi Mutu Bahan

Bangunan Pasca Kebakaran“, Studium General Analisis Struktur Gedung

Pasca Kebakaran, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Gadjah Mada, Yogyakarta

Sanjayan G. & Stocks L. J., 1993, “Spalling of High-Strength Silica Fume

Concrete in Fire”, ACI Material Journal, March-April, pp. 170-173

Page 86: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Suhendro B., 1999, “ Dasar-Dasar Metode Penaksiran Kekuatan Sisa Struktur

Beton Bertulang Pasca Kebakaran”, Studium General Analisis Struktur

Gedung Pasca Kebakaran, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,

Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Teguh M., 1997, “Efek Panas Api Terhadap Kekuatan Balok Beton Bertulang

Tertumpu Sederhana “, Seminar Regional Kiprah Teknik Sipil dan Teknik

Arsitektur Dalam Menyongsong Era Penjagatan, Yogyakarta

Triyono A., 1998,” Analisis Degradasi Dan Perbaikan Struktur Beton Pasca

Kebakaran”, Studium General Analisis Struktur Gedung Pasca Kebakaran,

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada,

Yogyakarta

Page 87: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Lampiran

Page 88: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Lampiran

Page 89: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Lampiran

Page 90: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Lampiran

Page 91: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Lampiran

HASIL PENGUJIAN HAMMER TEST

Proyek : Perbaikan Struktur Makassar Mall Pasca KebakaranPekerjaan : Penyelidikan kekuatan Struktur BetonSudut ∂ : 0⁰Posisi : Balok Lantai 1 (Q6R7)

No Nilai Pantul R rata‐ Pembacaan Grafik Rata rata‐ Faktor Koreksi Alat Faktor Konversi f'ck f'c (Silinder)rata (f'ck) Pembacaan ke f'c

1 41,33333333 45,67

2 41,33333333 45,67 48,67 0,85 0,83 34,336685

3 46,66666667 54,67

MaKassar, 2011Dibuat Oleh

(Abdul Rahman)

HASIL PENGUJIAN HAMMER TEST

Proyek : Perbaikan Struktur Makassar Mall Pasca KebakaranPekerjaan : Penyelidikan kekuatan Struktur BetonSudut ∂ : 0⁰Posisi : Balok Lantai 1 (Q7R7)

No Nilai Pantul R rata‐ Pembacaan Grafik Rata rata‐ Faktor Koreksi Alat Faktor Konversi f'ck f'c (Silinder)rata (f'ck) Pembacaan ke f'c

1 47,33333333 56

2 46,66666667 54,67 52,33333333 0,85 0,83 36,92116667

3 41,66666667 46,33

MaKassar, 2011

Dibuat Oleh

(Abdul Rahman)

Page 92: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Lampiran

HASIL PENGUJIAN HAMMER TEST

Proyek : Perbaikan Struktur Makassar Mall Pasca KebakaranPekerjaan : Penyelidikan kekuatan Struktur BetonSudut ∂ : 0⁰Posisi : Balok Lantai 2 (K9L9)

No Nilai Pantul R rata‐ Pembacaan Grafik Rata rata‐ Faktor Koreksi Alat Faktor Konversi f'ck f'c (Silinder)rata (f'ck) Pembacaan ke f'c

1 41,66666667 46,33

2 31,33333333 27 38,11 0,85 0,83 26,886605

3 39 41

MaKassar, 2011Dibuat Oleh

(Abdul Rahman)

HASIL PENGUJIAN HAMMER TEST

Proyek : Perbaikan Struktur Makassar Mall Pasca KebakaranPekerjaan : Penyelidikan kekuatan Struktur BetonSudut ∂ : 0⁰Posisi : Balok Lantai 2 (L8L9)

No Nilai Pantul R rata‐ Pembacaan Grafik Rata rata‐ Faktor Koreksi Alat Faktor Konversi f'ck f'c (Silinder)rata (f'ck) Pembacaan ke f'c

1 38,33333333 39,33

2 35,66666667 34,33 35,99666667 0,85 0,83 25,39564833

3 35,66666667 34,33

MaKassar, 2011

Dibuat Oleh

(Abdul Rahman)

Page 93: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Lampiran

HASIL PENGUJIAN HAMMER TEST

Proyek : Perbaikan Struktur Makassar Mall Pasca KebakaranPekerjaan : Penyelidikan kekuatan Struktur BetonSudut ∂ : 0⁰Posisi : Balok Lantai 3 (K7K8)

No Nilai Pantul R rata‐ Pembacaan Grafik Rata rata‐ Faktor Koreksi Alat Faktor Konversi f'ck f'c (Silinder)rata (f'ck) Pembacaan ke f'c

1 43 49

2 32,66666667 29 35 0,85 0,83 24,6925

3 31,33333333 27

MaKassar, 2011Dibuat Oleh

(Abdul Rahman)

HASIL PENGUJIAN HAMMER TEST

Proyek : Perbaikan Struktur Makassar Mall Pasca KebakaranPekerjaan : Penyelidikan kekuatan Struktur BetonSudut ∂ : 0⁰Posisi : Balok Lantai 3 (K7L7)

No Nilai Pantul R rata‐ Pembacaan Grafik Rata rata‐ Faktor Koreksi Alat Faktor Konversi f'ck f'c (Silinder)rata (f'ck) Pembacaan ke f'c

1 36 34,67

2 32,66666667 29 34,66666667 0,85 0,83 24,45733333

3 38,33333333 40,33

MaKassar, 2011

Dibuat Oleh

(Abdul Rahman)

Page 94: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

OBSERVASI POLA RETAK DAN PENGUJIAN

Page 95: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

KARBONASI GEDUNG MAKASSAR MALLPASCA KEBAKARAN

Page 96: Laporan Kantor Walikota Palopo Pasca Kebakaran.doc

Lampiran

PENGUJIAN ALAT PALU BETON GEDUNG MAKASSAR MALL PASCA KEBAKARAN