Perbaikan Struktur Bangunan Pasca Gempa  dengan menggunakan Serat Karbon (Studi  Kasus  Gedung  Kantor Bea dan Cukai Teluk Bayur Padang)
Repair with Post-Earthquake Building Structure using Carbon Fiber Office Building Case Study Customs and Excise Teluk Bayur Padang

## Elvi Roza Syofyan
Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Padang Kampus Limau Manis Padang Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576 Email: syofyan_er@yahoo.co.id

## Abstract
In the last ten years, the area west coast of Sumatra island has several times experienced the earthquake with  strong  intensity.  Starting  from  the  earthquake  in  Aceh  December  26,  2004  until  30  September  2009 earthquake Pariaman ago. The last earthquake measuring 7.9 on the Richter scale has killed more than 1,000 people  and  damaged  buildings  279  432,  with  50  percent  of  them  were  severely  damaged.  Another  alternative that is better than doing demolition is to retrofit. In general, the retrofit can be described as the addition of new technology  or new  technology  on  a  merger between the old system  (which already exists). In other words, the retrofit  is  the  process  of  retrofitting  old  buildings  with  the  aim  of  making  these  buildings  resistant  to earthquakes. From the calculation and analysis conducted on the carbon material, the  material Sika Wrap Hex 230C  can  be  used  to  retrofit  House  Office  Building  Customs  Bayur  Gulf  of  Padang.  The  method  of implementation  should  be  properly  cared  for,  so  that  the  strength  of  the  building  is  expected  back  as  they  are resistant to earthquakes. It should be noted once in choosing the method of retrofitting that we will use.

## Keywords: retrofit, Sika Wrap Hex 230C, carbon fiber

## PENDAHULUAN
Dalam sepuluh tahun terakhir, daerah pantai Barat Pulau Sumatera telah beberapa kali  mengalami  goncangan  gempa  dengan intensitas  kuat.  Dimulai  dari  gempa  Aceh 26 Desember 2004 hingga gempa Pariaman 30  September  2009  lalu.  Gempa  terakhir yang  berkekuatan  7.9  skala  Richter  telah menewaskan  lebih  dari  1.000  jiwa  dan merusak  279.432  bangunan,  dengan  50 persen di antaranya rusak berat.
Sebagian besar dari bangunan tersebut mengalami kerusakan berat, namun tidak  roboh.  Untuk  menangani  bangunan yang  rusak  berat  tersebut,  perobohan bangunan merupakan alternatif  yang paling sering diambil. Hal ini keliru. Tidak semua bangunan  yang  rusak  akibat  gempa  harus dirobohkan. Perlu dilakukan analisis struktur  terlebih  dahulu  sebelum  bangunan diputuskan  untuk  dirobohkan.  Bahkan sebenarnya  banyak  dari  bangunan  tersebut
yang  hanya  perlu  diperbaiki  dan  diperkuat saja  pada  bagian-bagiannya  yang  rusak, tanpa harus dirobohkan.
Banyak  yang  belum  tahu,  sebenarnya sudah  ada  ilmu  untuk  mengevaluasi bangunan  yang  rusak  akibat  gempa.  Ilmu ini  dapat  mengidentifikasi  bagian  yang rusak   serta  faktor-faktor  penyebabnya, seperti  akibat  gaya  tarik,  gaya  tekan,  dan gaya  geser  pada  bagian-bagian  bangunan yang  mengalami  kerusakan.  Selain  itu, sudah  tersedia  perangkat  lunak  untuk mendukung kegiatan itu, sehingga kerusakan dapat diidentifikasi, baik itu pada bagian struktur bangunan, maupun kerusakan pada dinding bangunan. Alternatif  lain  yang  lebih  baik dibandingkan
dengan melakukan
penghancuran  adalah  melakukan retrofit . Secara  umum, retrofit bisa  dijelaskan sebagai  penambahan  teknologi  baru  atau penggabungan  antara  teknologi  baru  pada
sistem yang lama (yang sudah ada). Dengan kata  lain, retrofit merupakan  proses perkuatan  bangunan  lama  dengan  tujuan menjadikan bangunan tersebut tahan terhadap  gempa. Penggunaan ilmu  ini akan menghemat  biaya  dan  lebih  efisien  dalam penggunaan tenaga kerja.
Untuk  mendapatkan  hasil  perbaikan dan  perkuatan  yang  tepat  guna  dan mencapai  sasaran  yang  telah  ditetapkan, maka  perlu  dilakukan  investigasi  untuk mendapatkan  data-data  kerusakan  baik melalui  pengamatan  visual  ataupun  dengan bantuan  pengujian  non-destructive  maupun semi  destructive  dan  mereview  dokumen dari struktur yang ada. Dari hasil investigasi tersebut,  kemudian  dilakukan  analisa  dan evaluasi  pada  struktur  tersebut  untuk menetapkan  apakah  kerusakan  yang  terjadi hanya perlu perbaikan atau perlu perkuatan atau  dalam  kondisi  yang  terjelek  struktur yang mengalami kerusakan harus dilakukan pembongkaran  dan  dibangun  struktur  baru.

## METODOLOGI
Dalam  pemilihan  metode  perkuatan, harus  diperhatikan  beberapa  hal  yaitu kapasitas  struktur,  lingkungan  dimana struktur  berada,  peralatan  yang  tersedia, kemampuan tenaga pelaksana serta batasan- batasan  dari  pemilik  seperti  keterbatasan ruang kerja, kemudahan pelaksanaan, waktu pelaksanaan dan biaya perkuatan.
Metode  perkuatan  yang  umumnya dilakukan adalah :
Memperpendek  bentang  dari  struktur dengan konstruksi beton ataupun dengan konstruksi baja.
Tujuannya adalah memperkecil  gaya- gaya  dalam  yang  terjadi,  tetapi  harus dianalisa  ulang  akibat  dari  perpendekan bentang  ini  yang  menyebabkan  perubahan dari gaya-gaya dalam tersebut.
Umumnya  dilakukan  dengan  menambah balok  atau  kolom  baik  dari  beton  maupun dari baja.
Memperbesar      dimensi        daripada konstruksi beton.
Umumnya  digunakan  beton  sebagai material untuk memperbesar dimensi struktur;  dengan  adanya  admixture  beton generasi baru, dimungkinkan untuk menghasilkan  beton  yang  dapat  memadat sendiri  (self  compacting  concrete),  dibahas di  bagian  4  –  Self  Compacting  Concrete. Akibat  dari  penambahan  dimensi  tersebut, maka  harus  diperhatikan  bahwa  secara keseluruhan  beban  dari  Bangunan  tersebut bertambah, sehingga harus dilakukan analisa secara menyeluruh dari struktur atas sampai pondasi.

## Menambah plat baja.
Tujuan  dari  penambahan  ini  adalah untuk  menambah  kekuatan  pada  bagian tarik dari struktur Bangunan.
Didalam penambahan plat baja tersebut,  harus  dijamin  bahwa  plat  baja menjadi satu kesatuan dengan struktur yang ada,  umumnya  untuk  menjamin  lekatan antara  plat  baja  dengan  struktur  beton digunakan epoxy adhesive.

## Melakukan external prestressing.
Dengan metode ini, kapasitas struktur ditingkatkan dengan melakukan prestress di luar  struktur,  bukan  didalam  seperti  pada struktur baru.
Yang perlu diperhatikan adalah penempatan  anchor  head,  sehingga  tidak menyebabkan  perlemahan  pada  struktur yangada. Material yang umumnya digunakan adalah baja prestress, tetapi pada saat  ini  sudah  mulai  digunakan  bahan  dari FRP (Fibre Reinforced Polymer).

## Menggunakan  FRP  (Fibre  Reinforced Polymer).
Prinsip  daripada  penambahan  FRP sama  seperti  penambahan  plat  baja,  yaitu menambah  kekuatan  di  bagian  tarik  dari struktur.
Tipe  FRP  yang  sering  dipakai  pada perkuatan  struktur  adalah  dari  bahan carbon,  Caramid  dan  glass.  Bentuk  FRP yang  sering  digunakan  pada  perkuatan
struktur  adalah  Plate  /  Composite  dan Fabric / Wrap.
Bentuk plate lebih efektif dan efisien untuk perkuatan  lentur  baik  pada  balok  maupun plat serta pada dinding; sedang bentuk wrap
lebih  efektif  dan  efisien  untuk  perkuatan geser pada balok serta untuk meningkatkan kapasitas  beban  axial  dan  geser  pada kolom.

## HASIL
Hasil Pemeriksaan Visual
a. Denah balok yang akan diperkuat.
Gambar 1. Denah balok yang akan diperkuat

## b. Data-data balok existing

## Tabel 1. Data balok existing dan hasil rekomendasi
Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan Tulangan Tekan 5D19 3D19 4D19 4D19 Tulangan Tarik 3D19 5D19 4D19 4D19 Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan Tulangan Tekan 2D13 2D13 3D13 2D13 Tulangan Tarik 2D13 2D13 2D13 2D13 Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan Tulangan Tekan 10D19 7D19 12D19 6D19 Tulangan Tarik 7D19 10D19 9D19 6D19 Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan Tulangan Tekan 5D19 3D19 5D19 4D19 Tulangan Tarik 3D19 5D19 5D19 4D19 Balok B5 (40/90) Existing Balok B6(40/60) Existing Hasil Rekomendasi Existing Existing Existing Balok B-1' (25/110) Existing Balok B4 (15/25) Existing
PEMBAHASAN Perhitungan Perkuatan Balok menggunakan serat karbon Spesifikasi teknis Sika Wrap Hex 230C - Elastis Modulus (N/mm 2 )  230.000
- Tensile strength (N/mm 2 )  > 3.500
- Strain (%)  > 1.5
- Thickness (mm)  0.13
- Width (mm) 600

## Balok B5 (40/90)
Rekomendasi penambahan kekuatan : Tumpuan : (tarik    7D19         9D10) (tekan 10D19       12D10) Lapangan : Ok Mutu baja : fy  = 390 MPa Tegangan baja tambahan yang diperlukan: Kondisi tarik = Ast x fy = (2 x πD 2 /4) x 390 = 221.240 N Usulan perkuatan dengan serat karbon : Luas penampang serat karbon :
(400+200) mm x 0,130 mm = 78,00 mm 2
Luas penampang serat karbon :
221.240 N / 78,00 mm 2 = 2.836 N/ mm 2 fy izin = 3.500 N/ mm 2 > fy perlu 2.208 N/ mm 2 serat karbon setara Sika Wrap Hex 230C dapat digunakan.

## Metoda pelaksanaan
1. Persiapan permukaan (gambar 3)
- Semua  material  finishing  harus dihilangkan dari permukaan beton.
- Permukaan  beton  yang  tidak  rata harus diratakan dengan mesin
gerinda
- Permukaan  beton  yang  berlubang harus diisi dengan material comention non srink.
2. Pencampuran Epoxy ( gambar 2 )
- Kelembaban  dan  suhu  Typo  Epoxy S  pada  saat  pencampuran  adalah 10 o C dan 38 o C.
- Komponen  Typo  Epoxy  S  harus dicampur dengan proporsi  Parts A : Part  B  :  100  :  34,5  diaduk  dengan mixer berkecepatan rendah selama 3 – 5 menit.
Gambar 2. Pencampuran Epoxy
3. Priming Permukaan beton ( gambar 3 )
- Priming seluruh permukaan beton dengan Typo Epoxy S.
Gambar 3. Priming permukaan beton
4. Saturasi Sika Wrap Hex 230C ( gambar 4 )
- Potong  lembaran  Sika  Wrap  Hex  230C  sesuai  dengan  kebutuhan  permukaan  beton yang akan diperkuat.
- Saturasi  antara  Sika  Wrap  Hex  230C  dengan  Typo  Epoxy  S  harus  dilakukan  secara dan  terukur  dan  Sika  Wrap  Hex  230C  yang  sudah  dibasahi  dengan  Typo  Epoxy  S harus ditempatkan ditempat khusus.
Gambar 4. Saturasi Sika Wrap Hex 230C
5. Wrapping Sika Wrap Hex 230C permukaan beton ( gambar 5 )
- Sika  Wrap  Hex  230C  yang  sudah  disaturasi  dengan  Typo  Epoxy  S  diwrapping  layer perlayer  pada  permukaan  beton  yang  sudah  dipriming  lebih  dahulu  dengan  Typo Epoxy S.
Gambar 5. Wrapping Sika Wrap Hex 230C permukaan beton
6. Curing Time
- Waktu pengeringan Typo Epoxy S 24 jam.
- Temperatur pada saat masa pengeringan harus sesuai dengan ketentuan produsen.
- Permukaan komposit harus mempunyai ketebalan dan kepadatan yang sama dan antar layer  harus  melekat  dengan  baik,  hal  ini  ditunjukan  dengan  tidak  adanya  celah  atau cekungan / udara didalam komposit.
7. Finishing
- Setelah  aplikasi  permukaan  komposit  dimungkinkan  untuk  di  cat  /  diplester.  Jika diplester butiran pasir yang lembut harus ditaburkan pada permukaan komposit.

## SIMPULAN
Dari  hasil  perhitungan  dan  analisa yang dilakukan terhadap material karbon :
a. Material  Sika  Wrap  Hex  230C  bisa digunakan  untuk  retrofit  Bangunan Kantor  Gedung  Bea  dan  Cukai  Teluk Bayur Padang.
b. Metode pelaksanaan harus benar diperhatikan,  agar  kekuatan  bangunan yang  diharapkan  kembali  seperti  semula tahan terhadap gempa.

## SARAN
Perlu diperhatikan sekali dalam memilih  metode  perkuatan  yang  akan  kita
gunakan,  agar  kondisi  kekuatan  maksimal bangunan tersebut terpenuhi.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdul  Rochman,  Estimasi  Kekuatan  Sisa
dan
Teknologi
Perbaikannya, dinamika  TEKNIK  SIPIL,  Volume 6, Nomor 2, Juli 2006 : 94 – 100.
Elvi  Roza  Syofyan,Yurisman,  Mukhlis  , Tinjauan  Kelayakan  Struktur  Pasar Inpres  IV  Kodya  Padang  Pasca Gempa  Jurnal  Poli  Rekayasa    vol.
VIII No. 1 Oktober 2012 : 71 – 82. Irma Aswani Ahmad, Nur Anny
Suryaningsih Taufieq, Abdul Hamid Aras, Analisis Pengaruh Temperatur
terhadap  Kuat  Tekan  Beton,  Jurnal Teknik  Sipil  Vol. 16 No. 2 Agustus 2009: 63.
SNI  03-2847—2002  tentang  Tata  Cara Perhitungan  Struktur  Beton  Untuk Bangunan Gedung.
SNI  03-1726-2002      tentang      Tata        Cara Perencanaan  Ketahanan  Kebakaran Untuk Bangunan Gedung.
Yurisman  &  Elvi  Roza  Syofyan,  Kajian Kelayakan Struktur Bangunan Pasca Gempa  (Studi  Kasus  Gedung  Pasar Inpres II Kota Padang) Jurnal Ilmiah REKAYASA SIPIL  vol. VIII No. 1 April 2012 : 48-55