Evaluasi Kapasitas Struktur dan Perkuatan Berbasis FRP pada Gedung Pasca Perubahan Fungsi

Abstract

Buildings undergoing functional transformation face structural demands exceeding original design capacity. This study evaluates the structural capacity of a two-story reinforced concrete office building at Taman Tekno BSD, Tangerang, following a rooftop-to-office floor conversion in 2024. Non-destructive testing—Schmidt Hammer Test (SHT) and Ultrasonic Pulse Velocity (UPV)—was conducted at 35 and 12 measurement points, respectively, yielding in-situ concrete compressive strengths ranging from fc' = 15.6 MPa (roof slab, poor condition) to fc' = 47.2 MPa (ground-floor columns). Three-dimensional structural modeling was performed using ETABS, applying dead and live loads per SNI 1727:2020 and seismic loads per SNI 1726:2019 (site class SD, Ss = 0.95g, S1 = 0.40g, SDS = 0.63g, SD1 = 0.36g, Risk Category II). Structural capacity checks followed SNI 2847:2019. Results reveal that the converted roof slab (third floor) exhibits a nominal flexural capacity (φMn = 10.2 kN·m) far below the governing ultimate moment demand (Mu = 35.1 kN·m), a demand-to-capacity (D/C) ratio of 3.43. Several beam-column joints fail the strong-column weak-beam criterion (ΣMc/ΣMb = 1.05 < 1.20 per SNI 2847:2019 Clause 18.7.3). Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) strengthening per SNI 8971:2021 and ACI 440.2R-17 is proposed: two-layer CFRP confinement wrapping on all columns, CFRP laminates with U-wraps on critical beams, and CFRP strips at 150 mm spacing on the third-floor slab soffit. Post-strengthening analysis shows slab flexural capacity increasing to φMn = 35.1 kN·m (+244%), column axial utilization decreasing from ~0.70 to ~0.55 (+20% capacity), and beam shear capacity improving by +27%. All critical elements analytically satisfy SNI code requirements after strengthening. The analytical CFRP retrofit approach is effective and minimally invasive, making it a viable solution for similar rooftop-conversion projects in Indonesia.

Keywords: CFRP strengthening; rooftop conversion; reinforced concrete; non-destructive testing; structural capacity evaluation

Abstrak

Bangunan yang mengalami perubahan fungsi menghadapi peningkatan beban struktural yang dapat melampaui kapasitas rancangan semula. Penelitian ini mengevaluasi kapasitas struktur gedung kantor beton bertulang dua lantai di Taman Tekno BSD, Tangerang, pasca konversi atap menjadi lantai kantor aktif pada tahun 2024. Pengujian non-destruktif (Hammer Test dan Ultrasonic Pulse Velocity/UPV) dilakukan pada masing-masing 35 dan 12 titik pengukuran, menghasilkan kuat tekan beton in situ antara fc' = 15,6 MPa (pelat atap, kondisi buruk) hingga fc' = 47,2 MPa (kolom lantai 1). Pemodelan struktur tiga dimensi menggunakan ETABS dengan beban sesuai SNI 1727:2020 dan beban gempa sesuai SNI 1726:2019 (kelas situs SD, Ss = 0,95g, S1 = 0,40g, SDS = 0,63g, SD1 = 0,36g, Kategori Risiko II). Pengecekan kapasitas mengacu SNI 2847:2019. Hasil menunjukkan pelat lantai 3 memiliki kapasitas momen lentur nominal (φMn = 10,2 kN·m) jauh di bawah momen ultimit rencana (Mu = 35,1 kN·m), dengan rasio D/C sebesar 3,43. Sejumlah joint kolom-balok tidak memenuhi syarat kolom-kuat balok-lemah (ΣMc/ΣMb = 1,05 < 1,20 sesuai SNI 2847:2019 Pasal 18.7.3). Perkuatan menggunakan Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) sesuai SNI 8971:2021 dan ACI 440.2R-17 diusulkan: lilitan (wrapping) CFRP 2 lapis pada seluruh kolom, laminat CFRP dan U-wrap pada balok kritis, serta strip CFRP jarak 150 mm pada soffit pelat lantai 3. Analisis pasca-perkuatan menunjukkan kapasitas lentur pelat meningkat menjadi φMn = 35,1 kN·m (+244%), utilisasi aksial kolom turun dari ~0,70 menjadi ~0,55 (kapasitas naik +20%), dan kapasitas geser balok meningkat +27%. Seluruh elemen kritis secara analitis memenuhi persyaratan SNI setelah perkuatan. Pendekatan retrofit CFRP secara analitis efektif dan minim gangguan operasional, menjadikannya solusi andal untuk proyek konversi rooftop serupa di Indonesia.

Kata Kunci: perkuatan CFRP; konversi rooftop; beton bertulang; uji non-destruktif; evaluasi kapasitas struktur