Perancangan Gedung Modular Baja dengan Rangka Bracing Konsentrik Biasa di Kota Palangkaraya

Fadhillah Akbar Anindita, Prof. Dr.-Ing. Ir. Andreas Triwiyono, IPM

2025 | Skripsi | TEKNIK SIPIL

Sistem struktur modular baja masih belum banyak dikembangkan di Indonesia. Padahal, di beberapa belahan dunia lain, gedung modular baja telah menjadi opsi sistem struktur yang diminati karena efisiensi waktu konstruksi dan juga ramah lingkungan. Akan tetapi, struktur modular memerlukan sistem penambah stabilitas dan kekakuan agar bisa mencapai ketinggian lebih dari 6 lantai. Perancangan ini bertujuan untuk mengetahui kinerja struktur modular yang cukup kuat dan stabil dalam menahan beban seismik rendah serta beban gravitasi pada setiap tingkatnya.

Dalam perancangan ini, analisis meliputi tinjauan lokal untuk setiap modul volumetrik, tinjauan global untuk gedung secara utuh, dan pemodelan numeris sambungan pada sistem rangka pengaku dengan perangkat lunak ETABS dan Idea Statica. Material yang digunakan pada struktur gedung modular ini meliputi material A36 untuk seluruh komponen struktural, material A325M sebagai penyusun baut dan angkur, serta material E70XX sebagai bahan elektroda las. Analisis gedung secara utuh beserta sambungannya menggunakan metode DFBT/LRFD, sedangkan analisis untuk setiap modul volumetrik memakai metode DKI/ASD. Pada awal pemodelan, konfigurasi dan dimensi bracing dikontrol dengan bentuk ragam dan periode maksimum hingga didapatkan hasil yang optimum. Selanjutnya, luaran dari pemodelan-pemodelan tersebut dikontrol terhadap peraturan yang berlaku di Indonesia, seperti simpangan antarlantai, pengaruh P-delta, lendutan balok, rasio kapasitas, dan frekuensi alami lantai.

Dengan total 12 lantai dan ketinggian mencapai 43 meter, gedung modular baja ini didukung dengan menara baja pengaku di sisi-sisinya. Menara baja pengaku menggunakan sistem rangka bracing konsentrik biasa (OCBF) yang disusun oleh profil I, profil H, dan profil U/kanal. Modul hunian volumetrik berukuran 3×6 meter, sedangkan modul koridor berukuran 2×6 meter. Keduanya memiliki ketinggian 3,4 meter. Modul atap mengikuti ukuran modul hunian dan modul koridor sesuai dengan lokasinya. Dengan kategori desain seismik A, bangunan ini telah memenuhi kriteria-kriteria struktur tahan gempa serta syarat kenyamanan pengguna. Hasil perancangan ini dapat menjadi referensi pembangunan dan pengembangan gedung modular di area seismik rendah di Indonesia pada masa mendatang.

The use of steel modular structural systems was not yet widely developed in Indonesia. In contrast, in other parts of the world, modular steel buildings have become a popular structural system option due to their construction efficiency and environmental friendliness. However, modular structures required a stability and stiffness enhancement system to reach heights of more than six stories. This design aimed to determine the performance of a modular structure that was sufficiently strong and stable to withstand low seismic loads and gravity loads on each level.

In this design, the analysis included a local review for each volumetric module, a global review for the entire building, and numerical modeling of the connections in the stiffening frame system using ETABS and Idea Statica software. The materials used in this modular building structure included A36 material for all structural components, A325M material for bolts and anchors, and E70XX material for welding electrodes. The analysis of the entire building and its connections used the LRFD (Load and Resistance Factor Design) method, while the analysis for each volumetric module used the ASD (Allowable Stress Design) method. At the beginning of the modeling process, the bracing configuration and dimensions were controlled by mode shapes and maximum period until an optimum result was achieved. Subsequently, the outputs from these models were checked against applicable regulations in Indonesia, such as inter-story drift, P-delta effects, beam deflection, capacity ratios, and floor natural frequency.

With a total of 12 stories and a height of 43 meters, this modular steel building was supported by steel stiffening towers on its sides. The steel stiffening towers used an Ordinary Concentrically Braced Frame (OCBF) system composed of I-sections, H-sections, and U/channel profiles. The volumetric residential modules measured 3×6 meters, while the corridor modules measured 2×6 meters. Both had a height of 3.4 meters. The roof modules followed the size of the residential and corridor modules according to their location. With Seismic Design Category A, this building had met the criteria for earthquake-resistant structures and user comfort requirements. The results of this design could serve as a reference for the future construction and development of modular buildings in low-seismic areas in Indonesia.

Kata Kunci : Kata kunci: modular, struktur modular baja, OCBF, gedung bertingkat, ETABS