PERENCANAAN PERKUATAN STRUKTUR GEDUNG RSUD SURADADI AKIBAT PENAMBAHAN LANTAI DENGAN FIBER REINFORCED POLYMER
DOI:
https://doi.org/10.30659/jkr.v6i2.52433Abstract
ABSTRAK
Penelitian ini menganalisis kinerja struktur Gedung ICU–PICU–NICU RSUD Suradadi akibat penambahan lantai dari tiga menjadi lima lantai serta menentukan kebutuhan perkuatan menggunakan Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). Pemodelan dilakukan dengan ETABS v20.10 mengacu pada SNI 2847:2019, SNI 1727:2020, dan SNI 1726:2019. Hasil analisis menunjukkan peningkatan gaya aksial kolom sebesar 48%–52% akibat penambahan lantai, yang menyebabkan rasio kapasitas (demand-to-capacity ratio) kolom K1, K2, dan K3 melampaui 1,0 sehingga struktur eksisting tidak lagi memenuhi persyaratan kekuatan. Penerapan CFRP melalui mekanisme confinement terbukti meningkatkan kapasitas aksial kolom sebesar 23,5%–30,6% tergantung jumlah lapisan, sehingga rasio kapasitas turun menjadi kurang dari 1,0 dan elemen kembali ke kondisi aman. Evaluasi konfigurasi menunjukkan bahwa jumlah lapisan CFRP yang dibutuhkan berbeda antar tipe kolom, bergantung pada tingkat rasio kapasitas awal. Dengan demikian, perkuatan CFRP dinilai mampu mengatasi kegagalan elemen akibat penambahan lantai dan layak diterapkan untuk memastikan keamanan struktur, dengan catatan bahwa penelitian ini terbatas pada elemen kolom dan tidak menganalisis fondasi serta elemen struktur lainnya secara rinci.
Kata Kunci: CFRP, penambahan lantai, ETABS, perkuatan, kolom
ABSTRACT
This study analyzes the structural performance of the Suradadi Regional General Hospital (RSUD) ICU–PICU–NICU building following an expansion from three to five stories and determines the strengthening requirements using Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). Modeling was conducted using ETABS v20.10 in accordance with SNI 2847:2019, SNI 1727:2020, and SNI 1726:2019. Analysis results indicate a 48%–52% increase in column axial loads due to the additional stories; this caused the demand-to-capacity ratios of columns K1, K2, and K3 to exceed 1.0, meaning the existing structure no longer met strength requirements. The application of CFRP via a confinement mechanism was shown to increase column axial capacity by 23.5%–30.6%, depending on the number of layers; consequently, the demand-to-capacity ratio dropped below 1.0, restoring the elements to a safe condition. Configuration evaluations revealed that the required number of CFRP layers varied by column type, depending on the initial demand-to-capacity ratio. Thus, CFRP strengthening is considered capable of addressing element failure resulting from the additional stories and is a viable solution for ensuring structural safety, noting that this study was limited to column elements and did not analyze the foundation or other structural elements in detail.
Keywords: CFRP, additional stories, ETABS, strengthening, column
References
Bayu Saputra, R., & Rusli Ahyar, M. (2023). Sistem Perkuatan Struktur menggunakan Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) Pada Gedung 4 Lantai. Jurnal Ilmiah Sultan Agung. Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Islam Sultan Agung.
Christiawan, I. (2009). Perkuatan (Strengthening) Struktur Beton Dengan Fiber Reinforced Polymer (FRP). METANA, 6 (01).
Hioe, H. (2017). Perkuatan struktur dengan carbon fiber reinforced polymer. Idn.Sika.Com/Content/Dam/Indonesia/Main/Strengthening/Document/Perkuatan-Struktur-Dengan-Cfrp.
Horse, V., & Saputra, A. J. (2024). Analisis Dampak Penambahan Lantai Terhadap Perkuatan Struktur Kolom dan Pondasi Bangunan Ruko 9 Lantai. Jurnal TESLINK: Teknik Sipil Dan Lingkungan, 6 (1), 142–156.
Ketut Sudarsana, I., Bagus, I., & Widiarsa, R. (2008). Perilaku Runtuh Balok Beton Bertulang Yang Diperkuat Dengan Lapis Glass Fibre Reinforced Polymer (GFRP). In Jurnal Ilmiah Teknik Sipil (Vol. 12, Issue 1).
Kumahara, S., Masuda, Y., Tanano, H., & Shimizu, A. (1993). Tensile strength of continuous fiber bar under high temperature. Special Publication, 138, 731–742.
Kumar, M. (2016). Structural rehabilitation, retrofitting and strengthening of reinforced concrete structures. International Journal of Structural And Construction Engineering, 10 (1), 37–41.
Lakshmi, T. I. (2016). Reinforced Concrete Beams With Glass Fibre Reinforced Polymer Stirrups. International Conference on Current Research in Engineering Science and Technology (ICCREST-2016), 28–34.
Ningyun, W., & Evans, J. T. (1995). Collapse of continuous fibre composite beams at elevated temperatures. Composites, 26 (1), 56–61.
Parikh, K. B., & Patel, N. S. (2016). Review on Analytical Study on Strengthening of Beam by FRP. International Journal of Research in Engineering and Technology, 5 (1), 11–14.
Park, R., & Paulay, T. (1991). Reinforced concrete structures. John Wiley & Sons.
Rao, P. S., & Husain, M. M. (2016). Prediction analysis on mechanical properties of hygrothermal ageing GFRP composite laminates. Indian Journal of Engineering and Materials Sciences, 23 (4), Pp. 288–296.
Sallal, A. K., & Rajan, A. (2016). Flexural behavior of reinforced concrete beams strengthening with glass fiber reinforced polymer (GFRP) at different sides. International Journal of Science and Research (IJSR), 5 (5), 1837–1843.
SNI 1726. (2019). Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung.
SNI 1727. (2020). Beban desain minimum dan kriteria terkait untuk bangunan gedung dan struktur lain.
SNI 8971. (2021). Pedoman Perancangan Dan Pelaksanaan Sistem Serat Berperekat Polimer Terlekat Eksternal Untuk Beton.
Syofyan, E. R. (2016). Perbaikan Struktur Bangunan Pasca Gempa dengan Menggunakan Serat Karbon (Studi Kasus Gedung Kantor Bea dan Cukai Teluk Bayur Padang). Jurnal Ilmiah Poli Rekayasa, 11 (2), 32–41.
Tandelilin, R. K., Sanjaya, S., Pudjisuryadi, P., & Wijaya, G. B. (2018). Program Desain Perkuatan Kolom Dengan Menggunakan Frp Confinement Sesuai Aci 440.2 R-17. Jurnal Dimensi Pratama Teknik Sipil, 7 (2), 241–248.
