gedung habir

7/23/2019 GEDUNG HABIR

1/54

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi saat ini juga berimbas pada dunia konstruksi

yang juga mengalami kemajuan yang cukup drastis terutama di bidang desain.

Kayu dan beton yang selama ini digunakan penuh dalam setiap pembangunan

gedung kini sudah mulai beralih menggunakan material baja. Karena diharapkan

dengan menggunakan material baja ini dapat mengurangi terciptanya sampah-

sampah konstruksi yang selama ini masih menjadi masalah bagi lingkungan.

sebagai hasilnya terciptalah berbagai metode dalam desain struktur salah satunya

sistem struktur komposit yang terdiri dari gabungan baja dan beton. Dengan

adanya sistem ini bangunan tingkat tinggi bukan lagi menjadi sesuatu yang tabu

pada dunia konstruksi saat ini, tetapi sudah menjamur di setiap kota di setiap

negara di dunia disamping proses pengerjaannya ramah terhadap lingkungan juga

proses pengerjaannya lebih cepat dari konstruksi beton biasa.

Struktur komposit merupakan kerja sama dua bahan yang sama maupunberbeda dengan memanfaatkan sifat-sifat menguntungkan dari masing-masing

bahan tersebut sehingga kombinasinya menghasilkan struktur yang lebih efisien.

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang ditinjau dalam modifikasi perencanaan Gedung

Sekolah Terang angsa dengan struktur komposit, antara lain !

". agaimana merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat lantai,

balok anak, tangga dan lift #

$. agaimana merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan

kolom#

%. agaimana menganalisa beban gempa menggunakan metode analisa

statik dan metode analisa dinamik#

1.3 Maksud dan Tuuan


2/54

&aksud dan tujuan dari Perencanaan Gedung Struktur Komposit dalam

penulisan ini adalah supaya mahasis'a mampu melaksanakan pekerjaan

perencanaan struktur gedung dengan disain struktur komposit yang sesuai dengan

peraturan yang berlaku di (ndonesia, serta menghasilkan perencanaan struktur

yang aman, nyaman dan ekonomis.

1.! Batasan Masalah

Dalam hal ini penulis membatasi ruang lingkup perencanaan hanya pada

perencanaan struktur beton bertulang. )dapun secara rinci perencanaan ini

meliputi!

a. Pelat atap dan lantai

b. Konstruksi tangga

c. Konstruksi lift

d. Dinding dan lantai basement

e. Portal

f. Pondasi

1." #$stemat$ka Penul$san

Sistematika penulisan dari laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut!

BAB I PENDAHULUAN

erisi tentang latar belakang, maksud dan tujuan, ruang lingkup

penulisan, dan sistematika penulisan

BAB II #TUDI PU#TA%A

erisi tentang teori, gambaran dan uraian-uraian yang menjelaskan

tentang dasar-dasar perencanaan suatu struktur bangunan gedung.

BAB III %&N#EP PEMBEBANAN

erisi tentang tinjauan beban yang bekerja pada struktur gedung, faktor

beban serta kombinasi pembebanan.


3/54

BAB II

DA#AR TE&RI

2.1 %&N#EP PEMILIHAN #TRU%TUR

Desain struktur harus memperhatikan beberapa aspek, diantaranya !

1. As'ek #truktural (kekuatan dan kekakuan struktur)

)spek ini merupakan aspek yang harus dipenuhi karena berhubungan

dengan besarnya kekuatan dan kekakuan struktur dalam menerima beban-

beban yang bekerja, baik beban *ertikal maupun beban hori+ontal.

2. As'ek ars$tektural dan ruang

)spek ini berkaitan dengan denah dan bentuk gedung yang diharapkan

memiliki nilai estetika dan fungsi ruang yang optimal yang nantinya berkaitan

dengan dimensi dari elemen struktur.

3. As'ek 'elaksanaan dan *$a+a

&eliputi jumlah pembiayaan yang diperlukan agar dalam proses

pelaksanaannya perencana dapat memberikan alternatif rencana yang relatif

murah dan memenuhi aspek mekanika, arsitektural, dan fungsionalnya.!. As'ek 'era,atan gedung

)spek berhubungan dengan kemampuan owner untuk mempertahankan

gedung dari kerusakan yang terjadi. Dalam pemilihan struktur ba'ah harus

mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut!

1. %eadaan tanah '-ndas$

Keadaan tanah ini berhubungan dengan pemilihan tipe pondasi yang

sesuai, yaitu jenis tanah, daya dukung tanah, kedalaman lapisan tanah keras.

2. Batasan ak$*at struktur d$ atasn+a

Keadaan struktur sangat mempengaruhi pemilihan jenis pondasi, yaitu

kondisi beban dari struktur diatasnya besar beban, arah beban, penyebaran

beban.

3. %eadaan l$ngkungan d$sek$tarn+a

&eliputi! lokasi proyek, dimana pekerjaan pondasi tidak boleh

mengganggu atau membahayakan bangunan dan lingkungan di sekitarnya.


4/54

!. B$a+a dan ,aktu 'elaksanaan 'ekeraan

Pekerjaan pondasi harus mempertimbangkan biaya dan 'aktu

pelaksanaannya sehingga proyek dapat dilaksanakan dengan ekonomis dan

memenuhi faktor keamanan. Pelaksanaan juga harus memenuhi 'aktu yang

relatif singkat agar pekerjaan dapat dilaksanakan dengan efektif dan efisien.

2.2 %RITERIA DA#AR PERANAN/AN

eberapa kriteria dasar yang perlu diperhatikan antara lain!

1. Mater$al struktur

&aterial struktur dapat dibagi menjadi empat golongan yaitu!

a. #truktur ka+u

Struktur kayu merupakan struktur dengan ketahanan yang cukup,

kelemahan dari material ini adalah tidak tahan terhadap api, dan adanya bahaya

pelapukan. /leh karena itu material ini hanya digunakan pada bangunan

tingkat rendah.

*. #truktur *aa

Struktur baja sangat tepat digunakan pada bangunan bertingkat tinggi

karena material baja mempunyai kekuatan serta tingkat daktilitas yang tinggi

bila dibandingkan dengan material-material struktur yang lain.

0. #truktur *et-n

Struktur beton banyak digunakan pada bangunan tingkat menengah

sampai dengan bangunan tingkat tinggi. Struktur ini paling banyakdigunakan

bila dibandingkan dengan struktur lainnya karena struktur ini lebih monolit dan

mempunyai umur rencana yang cukup panjang.

d. #truktur k-m'-s$t

Struktur ini merupakan gabungan dari dua jenis material atau lebih. Pada

umumnya yang sering digunakan adalah kombinasi antara baja struktural

dengan beton bertulang. Kombinasi tersebut menjadikan struktur komposit

memiliki perilaku struktur antara struktur baja dan struktur beton bertulang.

Struktur komposit digunakan untuk bangunan tingkat menengah sampai

dengan bangunan tingkat tinggi.

Setiap jenis material mempunyai karakteristik tersendiri sehingga suatu


5/54

jenis bahan bangunan tidak dapat digunakan untuk semua jenis bangunan.

Spesifikasi material yang digunakan dalam perencanaan struktur gedung

ini adalah sebagai berikut!

eton f0c 1 %2 &pa

aja

Tulangan 3tama fy 1 22 &pa

Tulangan Geser fy 1 22 &pa

2. %-n$guras$ struktur *angunan

- Konfigurasi horisontal

Denah bangunan diusahakan memiliki bentuk yang sederhana, kompak,

dan simetris tanpa mengesampingkan unsur estetika. 4al tersebut bertujuan

agar struktur mempunyai titik pusat kekakuan yang sama dengan titik pusat

massa bangunan atau memiliki eksentrisitas yang tidak terlalu besar sehingga

tidak terjadi torsi. Struktur dengan bagian-bagian yang menonjol dan tidak

simetris perlu adanya dilatasi gempa seismic joint untuk memisahkan bagian

struktur yang menonjol dengan struktur utamanya. Dilatasi tersebut harus

memberikan ruang yang cukup agar bagian-bagian struktur yang dipisahkan

tidak saling berbenturan saat terjadi gempa.

Gedung yang mempunyai denah sangat panjang sebaiknya dipisahkan

menjadi beberapa bagian menggunakanseismic joint karena kemampuan untuk

menahan gaya akibat gerakan tanah sepanjang gedung relatif lebih kecil.

- Konfigurasi *ertikal

Konfigurasi struktur pada arah *ertikal perlu dihindari adanya perubahan

bentuk struktur yang tidak menerus. 4al ini dikarenakan apabila terjadi gempa

maka akan terjadi pula getaran yang besar pada daerah tertentu dari struktur.

Gedung yang relatif langsing akan mempunyai kemampuan yang lebih kecil

dalam memikul momen guling akibat gempa.

- Konfigurasi rangka struktur

)da dua macam yaitu! rangka penahan momen yang terdiri dari

konstruksi beton bertulang berupa balok dan kolom, dan rangka dengan

difragma *ertikal, adalah rangka yang digunakan bila rangka struktural tidak


6/54

mencukupi untuk mendukung beban hori+ontal gempa yang bekerja pada

struktur. Dapat berupa dinding geser shear wall yang dapat juga berfungsi

sebagai core walls.

- Konfigurasi keruntuhan sruktur

Perencanaan struktur di daerah gempa terlebih dahulu harus ditentukan

elemen kritisnya. &ekanisme tersebut diusahakan agar sendi-sendi plastis

terbentuk pada balok terlebih dahulu dan bukannya pada kolom. 4al ini

dimaksudkan karena adanya bahaya ketidakstabilan akibat perpindahan balok

jauh lebih kecil dibandingkan dengan kolom, selain itu kolom juga lebih sulit

untuk diperbaiki daripada balok sehingga harus dilindungi dengan tingkat

keamanan yang lebih tinggi. /leh sebab itu konsep yang diterapkan adalah

kolom harus lebih kuat daripada balok strong coloum weak beam./leh karena

perencanaan ini berada dalam +ona gempa sedang maka prinsip yang

digunakan adalah disain biasa.

2.3 PERENANAAN #TRU%TUR ATA#

Struktur atas adalah bangunan gedung yang secara *isual berada di atas

tanah yang terdiri dari atap, pelat, tangga, lift, balok anak dan struktur portal

utama yaitu kesatuan antara balok, kolom danshear wall. Perencanaan struktur

portal utama direncanakan dengan menggunakan prinsip strong columm weak

beam, dimana sendi-sendi plastis diusahakan terletak pada balok.

2.3.1 Met-de Anal$s$s #truktur

2.3.1.1 T$nauan terhada' *e*an lateral (gem'a)

Kestabilan lateral dalam desain struktur merupakan faktor yang sangat

penting, karena gaya lateral tersebut akan mempengaruhi elemen-elemen

*ertikal dan horisontal dari struktur.

eban lateral yang sangat berpengaruh adalah beban gempa dimana efek

dinamisnya menjadikan analisisnya lebih komplek. Pada dasarnya ada dua

buah metode analisis yang digunakan untuk menghitung pengaruh beban

gempa pada struktur yaitu!


7/54

1. Met-de anal$sa stat$k

)nalisa statik merupakan analisa sederhana untuk menentukan pengaruh

gempa yang hanya digunakan pada bangunan sederhana dan simetris,

penyebaran kekakuan massa merata, dan tinggi struktur kurang dari 2 meter.

)nalisa statik pada prinsipnya adalah menggantikan beban gempa dengan

gaya-gaya statik eki*alen yang bertujuan menyederhanakan dan memudahkan

perhitungan. &etode ini disebut juga &etode Gaya 5ateral 6ki*alen

Equivalent Lateral Force Method, yang mengasumsikan besarnya gaya

gempa berdasarkan hasil perkalian suatu konstanta 7 massa dari elemen

tersebut. esarnya beban geser dasar nominal statik eki*alen V yang terjadi di

tingkat dasar menurut Tata 8ara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk

angunan Gedung S9( 2$-":$;-$22% pasal ;.".$ dapat dihitung menurut

persamaan!

Dimana !

< 1 eban gempa dasar nominal

=t 1 erat total struktur sebagai jumlah dari beban-beban berikut ini!

" eban mati total dari struktur bangunan gedung>

$ ila digunakan dinding partisi pada perencanaan lantai maka harus

diperhitungkan tambahan beban sebesar 2.? kPa>

% Pada gudang-gudang dan tempat-tempat penyimpanan barang maka

sekurang-kurangnya $?@ dari beban hidup rencana harus

diperhitungkan>

eban tetap total dari seluruh peralatan dalam struktur bangunan

gedung harus diperhitungkan.

8 1 Aaktor spektrum respon gempa yang didapat dari spektrum respon

gempa rencana menurut grafik 8-T Gambar $."

( 1 Aaktor keutamaaan struktur Tabel $."

B 1 Aaktor reduksi gempa Tabel $.$


8/54

Ta*el 2.1 akt-r keutamaan struktur (I)

en$s #truktur *angunan gedung I

Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan dan perkantoran "

&onumen dan bangunan monumental "Gedung penting pasca gempa sperti rumah sakit, instalasi air bersih,

pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan darurat,

fasilitas radio dan tele*isi

",?

Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas, produk minyak

bumi, asam, bahan beracun",?

8erobong, tangki di atas menara ",$?

Ta*el 2.2 akt-r dakt$l$tas ( C ) dan akt-r reduks$ (R)

#$stem dan su*s$stem

struktur *angunan gedungUra$an s$stem 'em$kul *e*an gem'a m Rm f

". Sistem dinding penumpu

Sistem struktur yang

tidak memiliki rangka

ruang pemikul beban

gra*itasi secara lengkap.

Dinding penumpu atau

system bresing memikul

hamper semua beban

gra*itasi. eban lateral

dipikul dinding geser atau

rangka bresing.

". dinding geser beton bertulang $,: ,? $,

$. Dinding penumpu dengan rangka baja

ringan dan bresing tarik", $, $,$

%. Bangka bresing dimana bresingnya

memikul beban gra*itasi

a. aja $, , $,$

b.eton bertulang tidak untuk 'ilayah

? dan ;", $, $,$

$. Sistem rangka gedung


pada dasarnya memiliki

rangka ruang pemikul

beban gra*itasi secara

lengkap. eban lateral

dipikul dinding geser atau

rangka bresing

". Bangka bresding eksentrisitas baja

B6,% :,2 $,

$. Dinding geser beton bertulang %,% ?,? $,

%. Bangka bresing biasa

a. aja %,; ?,; $,$

b.eton bertulang tidak untuk 'ilayah

? dan ;%,; ?,; $,$

. Bangka bresing konsentrik khusus

a. aja ," ;, $,$

?. Dinding geser beton bertulang berangkai

daktail,2 ;,? $,

;. Dinding geser beton bertulang kantile*er

daktail penuh%,; ;,2 $,

:. Dinding geser beton bertulang kantile*er

daktail parsial%,% ?,? $,

%. Sistem rangka pemikul ". rangka pemikul momen khusus


9/54

momen Sistem struktur

yang pada dasarnya

memiliki rangka ruang

pemikul beban gra*itasisecara lengkap. eban

lateral dipikul rangka

pemikul momen

tetrutama melalui

mekanisme lentur

SBP&K

a. aja ?,$ ,? $,

b. eton bertulang ?,$ ,? $,

$. Bangka pemikul momen menengah

beton SBP&& tidak untuk 'ilayah ?

dan ;

%,%, ?,? $,

%. rangka pemikul momen biasa SBP&

a. aja $,: ,? $,

b. eton bertulang $," %,? $,

. Bangka batang baja pemikul momen

khusus SBP&K,2 ;,? $,

. Sistem ganda Terdiri

dari !

" rangka ruang yangmemikul seluruh beban

gra*itasi!

$ pemikul beban lateral

berupa dinding geser atau

rangka bresing dengan

rangka pemikul momen.

Bangka pemikul momen

harus direncanakan secara

terpisah mampu memikul

sekurang-kurangnya $? @

dari seluruh beban lateral!

% kedua system harus

direncanakan untuk

memikul secara bersama-

sama seluruh beban

lateral dengan

memperhatikaninteraksi7sistem ganda

". Dinding geser

a.eton bertulang dengan SBP&K

beton bertulang

?,$ ,? $,

b. eton bertulang dengan SBP& baja $,; ,$ $,

c.eton bertulang dengan SBP&&

beton bertulang,2 ;,? $,

$. B6 baja

a. Dengan SBP&K baja ?,$ ,? $,

b. Dengan SBP& baja $,; ,$ $,

%. Bangka bresing biasa

a. aja dengan SBP&K baja ,2 ;,? $,

b. aja dengan SBP& baja $,; ,$ $,

c.eton bertulang dengan SBP&K

beton bertulang tidak untuk 'ilayah

? dan ;

,2 ;,? $,

d.eton bertulang dengan SBP&&

beton bertulang tidak untuk 'ilayah

? dan ;

$,? ,$ $,

. Bangka bresing konsentrik khusus

a. aja dengan SBP&K baja ,; :,? $,

b. aja dengan SBP& baja $,; ,$ $,

?. Sistem struktur bangunan

gedung kolom kantile*er!


memanfaatkan kolom

kantile*er untuk memikul

beban lateral

Sistem struktur kolom kantile*er ", $,$ $

;. Sistem interaksi dinding

geser dengan rangka

eton bertulang menengah tidak untuk

'ilayah %,,?,dan ;

%, ?,? $,


10/54

:. Subsistem tunggal

Subsistem struktur

bidang yang membentuk

bangunan gedung secara

keseluruhan

". Bangka terbuka baja ?,$ ,? $,

$. Bangka terbuka beton bertulang ?,$ ,? $,

%. Bangka terbuka beton bertulang dengan

balok beton pratekan bergantung pada

indeks baja total

%,% ?,? $,

. Dinding geser beton bertulang berangkai

daktail penuh,2 ;,? $,

?. Dinding geser beton bertulang kantile*er

daktail parsial%,% ?,? $,

3ntuk menentukan harga 8 harus diketahui terlebih dahulu jenis tanah

tempat struktur tersebut berdiri. S9( 2%-":$;-$22% membagi jenis tanah ke

dalam tiga jenis tanah yaitu tanah keras, tanah sedang dan tanah lunak. Dalam

tabel $.% jenis tanah ditentukan berdasarkan kecepatan rambat gelombang

geser *s, nilai hasil tes penetrasi standar 9, dan kuat geser niralir S n.

3ntuk menentukan kuat geser niralir dapat digunakan rumus tegangan dasar

tanah sebagai berikut !

$.$

Dimana !

Si 1 Tegangan geser tanah

8 1 9ilai kohesi tanah pada lapisan paling dasar lapisan yang ditinjau

E( 1 Tegangan normal masing-masing lapisan tanah

F( 1 erat jenis masing-masing lapisan tanah

ti 1 Tebal masing-masing lapisan tanah

1 Sudut geser pada lapisan paling dasar lapisan yang ditinjau

Dari persamaan diatas, untuk nilai F, h, c yang berbeda tergantung dari

kedalaman tanah yang ditinjau akan didapatkan kekuatan geser rerata n S

dengan persamaan berikut!

$.%

tiii

icSi

=

+=

tan.

( )

=

m

iii

m

i

i

n

St

t

S

( )=

m

i

ii

m

i

i

s

vt

t

v


11/54

$.

$.?

dimana!

ti 1 tebal lapisan tanah ke-i

*si 1 kecepatan rambat gelombang geser melalui lapisan tanah ke-i

9i 1 nilai hasil tes penetrasi standar lapisan tanah ke-i

Sni 1 kuat geser niralir lapisan tanah ke-( yang harus memenuhi ketentuan

bah'a Sni $?2 kPa

& 1 jumlah lapisan tanah yang ada di atas tanah dasar.

Ta*el 2. 3 De$n$s$ en$s tanah

Henis tanah

Kecepatan rambat

gelombang geser

rerata, vs m7det

9ilai hasil test

penetrasi standar

rerataN

Kuat geser niralir

rerata Sn kPa

Tanah Keras vs %?2 N ?2 Sn "22

Tanah sedang ":? vs ! %?2 "? N ! ?2 ?2 Sn ! "22

Tanah 5unak

vs ! ":? N ! "? Sn ! ?2

)tau semua jenis tanah lempung lunak dengan tebal totallebih dari % meter dengan"# $ $2, wn 2@ dan Su ! $?

kPa

Tanah Khusus Diperlukan e*aluasi khusus di setiap lokasi

( )

=

m

i

ii

m

i

i

Nt

t

N


12/54

Spektrum respon nominal gempa rencana untuk struktur dengan daktilitas

penuh pada beberapa jenis tanah dasar, diperlihatkan pada gambar di ba'ah

ini!

/am*ar 2. 1 #'ektrum Res'-n /em'a #NI 435162752443

eban geser dasar nominal V menurut persamaan $." harus dibagikan

sepanjang tinggi struktur bangunan gedung menjadi beban-beban gempa


13/54

nominal statik eki*alenFi yang menangkap pada pusat massa lantai tingkat ke-

i menurut persamaan!

$.;

Dimana !

%i 1 berat lantai tingkat ke-i

&i 1 ketinggian lantai tingkat ke-i

n 1 nomor lantai tingkat paling atas

)pabila rasio antara tinggi struktur bangunan gedung dan ukuran

denahnya dalam arah pembebanan gempa sama dengan atau melebihi %, maka

2,"V harus dianggap beban hori+ontal terpusat yang bekerja pada pusat massa

lantai tingkat paling atas, sedangkan 2.IV sisanya harus dibagikan sepanjang

tingkat struktur bangunan gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik

eki*alen menurut persamaan $.;.

=aktu getar alami fundamental struktur bangunan gedung beraturan dalm

arah masing-masing sumbu utama dapat ditentukan dengan rumus Bayleigh

sebagai berikut!

$.:

dimana!

di 1 simpangan hori+ontal lantai tingkat ke-i akibat bebanFi mm

g 1 percepatan gra*itasi sebesar I," mm7detik$

)pabila 'aktu getar alami fundamental '( struktur bangunan gedung

untuk penentuan faktor Bespon Gempa )( ditentukan dengan rumus-rumus

empiris atau didapat dari analisis *ibrasi bebas tiga dimensi, nilainya tidak

boleh menyimpang lebih dari $2@ dari nilai yang dihitung menurut persamaan

$.:.

2. Met-de anal$sa d$nam$k

)nalisa dinamik pada perencanaan gedung tahan gempa diperlukan untuk

e*aluasi yang lebih akurat dari gaya-gaya gempa yang bekerja pada struktur

V&%

&%

F n

li

ii

ii

i

=

= .

.

=

==n

li

ii

n

li

ii

i

dFg

d%

'

.

.

%,;

$


14/54

serta untuk mengetahui perilaku dari struktur akibat pengaruh gempa yang

sifatnya berulang. )nalisa dinamik perlu dilakukan pada struktur bangunan

tidak beraturan dengan karakteristik sebagai berikut!

- Gedung dengan konfigurasi struktur yang tidak beraturan

- Gedung dengan loncatan bidang muka yang besar

- Gedung dengan kekakuan tingkat yang tidak merata

- Gedung yang tinngginya lebih dari 2 meter

Daktilitas struktur bangunan gedung tidak beraturan harus ditentukan

yang representati*e me'akili daktilitas struktur %D. Tingkat daktilitas tersebut

dapat dinyatakan dalam faktor reduksi gempa* representati*e, yang nilainya

dapat dihitung sebagai nilai rerata berbobot dari faktor reduksi gempa untuk $

arah sumbu koordinat ortogonal dengan gaya geser dasar yang dipikul oleh

struktur bangunan gedung dalam masing-masing arah tersebut sebagai besaran

pembobotnya menurut persamaan!

$.

dimana *+ dan V+ adalah faktor reduksi gempa dan gaya geser dasar untuk

pembebanan gempa dalam arah sumbu-J, sedangkan *, dan V, faktor reduksi

gempa dan gaya geser dasar untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-y.

&etoda ini hanya dipakai apabila rasio antara nilai-nilai faktor reduksi gempa

untuk reduksi dua arah pembebanan gempa tersebut tidak lebih dari ",?.

9ilai akhir respon dinamik struktur bangunan gedung terhadap

pembebanan gempa nominal dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil

kurang dari 2@ nilai respon gempa yang pertama. ila respon dinamik

struktur bangunan gedung dinyatakan dalam gaya geser dasar nominal Vt maka

persyaratan tersebut dapat dinyatakan menurut persamaan!

Vt 2.V( $.I

dimana V( adalah gaya geser dasar nominal sebagai respons ragam yang

pertama terhadap pengaruh Gempa Bencana menurut persamaan!

( ) ( ),,++,+

*V*V

VV*

++

=

*

%#)V ii

.."=


15/54

$."2

dengan 8" adalah nilai Aaktor Bespon Gempa yang di dapat dari spektrum

Bespons Gempa Bencana gambar $." untuk 'aktu getar alami pertama '(.

Perhitungan respon dinamik struktur bangunan gedung tidak beraturan

terhadap pembebanan Gempa 9ominal, dapat dilakukan dengan metoda

analisis ragam spektrum respon dengan memakai diagram spektrum respon

gempa rencana berdasar 'ilayah gempa dengan periode ulang ?22 tahun pada

Gambar $.". Dalam hal ini, jumlah ragam *ibrasi yang ditinjau dalam

penjumlahan respon ragam menurut metode ini harus sedemikian rupa,

sehingga partisipasi massa ragam efektif dalam menghasilkan respon total

harus mencapai sekurang-kurangnya I2@.

2.3.1.2 Pem$l$han Met-de Anal$s$s

Pemilihan metoda analisis untuk perencanaan struktur gedung tahan gempa,

ditentukan berdasarkan konfigurasi struktur dan fungsi bangunan yang

berkaitan dengan tanah dasar dan 'ilayah kegempaan.

". Perancangan struktur bangunan yang kecil dan tidak bertingkat serta

elemen-elemen non struktural, tidak diperlukan adanya analisa

terhadap pengaruh beban gempa.

$. Perancangan beban gempa untuk bangunan yang berukuran sedang

dapat menggunakan analisa beban statik eki*alen. 4al ini disarankan

untuk memeriksa gaya-gaya gempa yang bekerja pada struktur

dengan menggunakan desain yang sesuai dengan kondisi struktur.

%. Perancangan struktur bangunan yang besar dan penting dengan

distribusi kekakuan dan massa yang tidak merata ke arah *ertikal

dengan menggunakan analisa dinamik.

. Perancangan struktur bangunan yang besar dan penting, konfigurasi

struktur sangat tidak beraturan dengan tinggi lebih dari 2 meter,

analisa dinamik dan inelastik diperlukan untuk memastikan bah'a

struktur tersebut aman terhadap gaya gempa.

erdasarkan ketentuan diatas, maka perencanaan struktur gedung dalam

tugas akhir ini menggunakan metode analisa dinamik.


16/54

2.3.2 Peren0anaan Pelat

Pelat adalah struktur planar kaku yang terbuat dari material monolit

dengan tinggi yang kecil dibandingkan dengan dimensi-dimensi lainnya. 3ntuk

merencanakan pelat beton bertulang perlu mempertimbangkan faktor

pembebanan dan ukuran serta syarat-syarat dari peraturan yang ada. Pada

perencanaan ini digunakan tumpuan jepit penuh untuk mencegah pelat berotasi

dan relatif sangat kaku terhadap momen puntir dan juga di dalam pelaksanaan,

pelat akan di cor bersamaan dengan balok.

Pelat merupakan panel-panel beton bertulang yang mungkin bertulangan

dua atau satu arah saja tergantung sistem strukturnya. )pabila pada struktur

pelat perbandingan bentang panjang terhadap lebar kurang dari %, maka akan

mengalami lendutan pada kedua arah sumbu. eban pelat dipikul pada kedua

arah oleh balok pendukung sekeliling panel pelat, dengan demikian pelat akan

melentur pada kedua arah. Dengan sendirinya pula penulangan untuk pelat

tersebut harus menyesuaikan. )pabila panjang pelat sama dengan lebarnya,

perilaku keempat balok keliling dalam menopang pelat akan sama. Sedangkan

bila panjang tidak sama dengan lebar, balok yang lebih panjang akan memikul

beban lebih besar dari balok yang pendek penulangan satu arah.

Dimensi bidang pelat dapat dilihat pada gambar diba'ah ini!

/am*ar 2.2 D$mens$

*$dang 'elat

5angkah-langkah

perencanaan penulangan pelat adalah sebagai berikut !

". &enentukan syarat-syarat batas, tumpuan dan panjang bentang.

$. &enentukan tebal pelat.

erdasarkan SKS9( T-"?-"II"-2% maka tebal pelat ditentukan

berdasarkan ketentuan sebagai berikut !

I%;"?22

D,2ln

min +

+

=

,-

h


17/54

$.""

$."$

hmin pada pelat lantai ditetapkan sebesar "$ cm, sedang hmin pada

pelat atap ditetapkan sebesar "2 cm.

%. &enghitung beban yang bekerja pada pelat, berupa beban mati dan

beban hidup terfaktor.

. &enghitung momen-momen yang menentukan.

erdasarkan uku 83B ", pada pelat yang menahan dua arah dengan

terjepit pada keempat sisinya bekerja empat macam momen yaitu !a. &omen lapangan arah J &lJ 1 koef J =u J lJ$ $."%

b. &omen lapangan arah y &ly 1 koef J =u J lJ$ $."

c. &omen tumpuan arah J &tJ 1 koef J =u J lJ$ $."?

d. &omen tumpuan arah y &ty 1 koef J =u J lJ$ $.";

?. &encari tulangan pelat

erdasarkan uku 83B ", langkah-langkah perhitungan tulangan pada

pelat adalah sebagai berikut !a. &enetapkan tebal penutup beton menurut uku Grafik dan Tabel

Perhitungan eton ertulang.

b. &enetapkan diameter tulangan utama yang direncanakan dalam

arah J dan arah y.

c. &encari tinggi efektif dalam arah J dan arah y.

d. &embagi &u

dengan b J d$

$.":

Dimana ! b 1 lebar pelat per meter panjang

d 1 tinggi efektif

e. &encari rasio penulangan dengan persamaan !

$."

f. &emeriksa syarat rasio penulangan min mak

%;

"?22D,2ln

+

=

,

maks

-

h

$dbMu

=

c--,

-,db

Mu

L?,2"

$


18/54

$."I

$.$2

g. &encari luas tulangan yang dibutuhkan

/s 1 M N b N d N"2; $.$"

2.3.3 Peren0anaan Bal-k

2.3.3.1 Peren0anaan Lentur Murn$

/am*ar 2.3 Tegangan8 regangan dan ga+a +ang terad$ 'ada

'eren0anaan lentur murn$ *et-n *ertulang

Dari gambar didapat!

8c 1 2,?.fc0.a.b


19/54

c 1

c 1

$.$

esarnya momen yang mampu dipikul oleh penampang adalah!

&u 1 8c d - 2,?a atau Ts d Q 2,?a

1 )s.fy d Q 2,?.2,?c

1 )s.fy d Q 2.$?c

erdasarkan Standar 9asional (ndonesia Tata 8ara Perhitungan Struktur

eton 3ntuk angunan Gedung S9( $:-$2"% pasal "".%, dalam suatu

perencanaan diambil faktor reduksi kekuatan , dimana besarnya untuk

lentur tanpa beban aksial adalah sebesar 2,> sehingga didapat!

&u 1 .)s.fy d Q 2,$?c

1 2,.M.b.d.fy d Q 2,$?c $.$I

Subtitusi harga c,

&u 1

entuk di atas

dapat pula dituliskan sebagai berikut!

$.%2

dimana!

&u 1 momen yang dapat ditahan penampang 9mm

b 1 lebar penampang beton mm

d 1 tinggi efektif beton mm

M 1 rasio luas tulangan terhadap luas efektif penampang beton

fy 1 mutu tulangan &pa

fc0 1 mutu beton &pa

Dari rumus di atas, apabila momen yang bekerja dan luas penampang

beton telah diketahui, maka besarnya rasio tulangan M dapat diketahui untuk

mencari besarnya kebutuhan luas tulangan.

2.3.3.1 Persentase Tulangan M$n$mum8 Balan0e dan Maks$mum

a. Basio tulangan minimum Mmin

L...:$$?,2

...

-ccb

-,db

d-c

-,.L

.%D,"

d

-c

-,d-,db .

L.%,".$?,2....,2

=

L.?,2"..,2

. $ -c

-,-,

db

Mu


20/54

Basio tulangan minimum ditetapkan sebesar


21/54

)s" 1 MmaJ.b.d

&u$ 1 momen sisa yang pada dasarnya harus ditahan baik oleh tulangan

tarik maupun tekan yang sama banyaknya. 5engan momen dalam

yang berhubungan dengan ini sama dengan d Q d0.

Humlah tulangan tarik

tambahan )s$ sama dengan

jumlah tulangan tekan )s0, yaitu!

$.%

2.3.3.3 Perh$tungan /eser dan T-rs$

erdasarkan Standar 9asional (ndonesia Tata 8ara Perhitungan Struktur

eton 3ntuk angunan Gedung S9( $:-$2"% pasal "%.% ditentukan

besarnya kekuatan gaya nominal sumbangan beton adalah!

$.%?

atau besarnya tegangan yang dipikul beton adalah!

$.%;

3ntuk penampang yang menerima beban aksial, besarnya tegangan yang

mampu dipikul beton dapat dituliskan sebagai berikut!

$.%:Sedangkan besarnya tegangan geser yang harus dila'an sengkang adalah!

$.%

esarnya tegangan geser yang harus dipikul sengkang dibatasi sebesar!

$.%I

3ntuk besarnya gaya geser yang mampu dipikul oleh penampang ditentukan

-L..L "

$dd-,

MuMu/s/s

==

db-V wcc .L.;

"=

L;

"cc -v =

+=

;

L

"

" c-

/

"v

g

uc

cus vvv =

c-vs L%

$maJ=


22/54

dengan syarat sebagai berikut!

$.2

dimana!


23/54

$.%

dimana!

)* 1 luas tulangan geser yang berpenampang ganda dalam mm$

s 1 jarak sengkang dalam mm

Bumus ini juga dapat ditulis sebagai berikut!


24/54

)cp 1 luas yang dibatasi oleh keliling luar penampang beton, mm$

)o 1 luas bruto yang dibatasi oleh lintasan aliran geser, mm$

)oh 1 luas yang dibatasi oleh garis pusat tulangan sengkang torsi terluar, mm$

)t 1 luas satu kaki sengkang tertutup yang menahan puntir dalam daerah

sejarak s, mm$

)l 1 luas tulangan longitudinal yang memikul puntir, mm$

fyh 1 kuat leleh yang disyaratkan untuk tulangan geser, &Pa

fyt 1 kuat leleh tulangan torsi lungitudinal, &Pa

fy* 1 kuat leleh tulangan sengkang torsi, &Pa

pcp 1 keliling luar penampang beton, mm

ph 1 keliling dari garis pusat tulangan sengkang torsi terluar, mm

s 1 spasi tulangan geser atau puntir dalam arah paralel dengan tulangan

longitudinal, mm

2.3.! Peren0anaan %-l-m

Perhitungan penampang beton yang mengalami beban lentur dan aksial

dapat dibandingkan dengan diagram interaksi antara beban aksial dan momen

diagram interaksi P-&. Sesuai dengan S9( Tata 8ara Perhittungan Struktur

eton 3ntuk angunan Gedung S9( $:-$2"% pasal "$.%? besarnya gaya

aksial dibatasi sebagai berikut!

3ntuk kolom dengan spiral!

$.I

3ntuk kolom dengan sengkang

$.?2

dengan

Po 1 2,?.fc0.)gQ )st fy.)st $.?"

3ntuk perhitungan, besarnya beban aksial dan momen ditentukan sebagai

berikut =ahyudi dan Bahim, "II:!

Pn 1 Pu 7 $.?$U

&J 1 VbJ&J$b VsJ&J$s 7

o""n .D?,2maJ=

o""n .D?,2maJ=


25/54

$.?%

&y 1 Vby&J$b Vsy&y$s 7

$.?

Kapasitas kolom akibat lentur dua arah bia+ial bending1 dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan yang dikembangkan oleh oris resler

berikut ini =ahyudi dan Bahim, "II:!

3ntuk Pn 2,"Pno

atau

$.??

dimana!

u+" 1 eban aksial arah sumbu J pada saat eksentrisitas tertentu

u," 1 eban aksial arah sumbu y pada saat eksentrisitas tertentu

uo" 1 eban aksial maksimal

Sedangkan untuk Pn 2,?Pno dapat digunakan rumus!

atau

$.?;

Pengembangan dari persamaan di atas menghasilkan suatu bidang runtuh

tiga dimensi dimana bentuk umum tak berdimensi dari metode ini adalah

9a'i, "II!

$.?:

esarnya W" dan W$

menurut resler dapat dianggap sebesar ",? untuk penampang bujur sangkar,

sedangkan untuk penampang persegi panjang nilai W ber*ariasi antara ",? dan

$,2 dengan harga rata-rata ",:? =ahyudi dan Bahim, "II:.

Dalam analisa kolom biaksial, dapat dilakukan kon*ersi dari momen

biaksial yang terdiri dari momen dua sumbu menjadi momen satu sumbu.

Penentuan momen dan sumbu yang berpengaruh adalah sebagai berikut

9a'y, "II!

". 3ntukMn,2Mn+ b2h

uou,u+u """"

""""+=

uou,u+u """"

""""+=

"+,

u,

+

u+

M

M

M

M

"+o,

n,

o+

n+

M

M

M

M

"

$"

=

+

o,

n,

o+

n+

M

M

M

M

+= "..L h

bMn+Mn,M,


26/54

$.?

$. 3ntukMn,2Mn+ b2h

$.?I

Kolom dapat dinyatakan sebagai kolom pendek bila S9( Tata 8ara

Perhittungan Struktur eton 3ntuk angunan Gedung S9( $:-$2"%!

3ntuk kolom tak bergoyang!

$.;2

denganM(b danM3b adalah momen ujung berfaktor dari kolom, dengan M(b

M3b. ila faktor momen kolom 1 2 atau &u 7 Pu emin, harga M3b harus

dihitung dengan eksentrisitas minimum,

emin 1 "? 2,2%h , dengan h dalam mm. $.;"


$.;$

dimana!

kXu 1 panjang efektif kolom

r 1 radius girasi, diambil sebesar 2,%h atau 2,%b

esarnya k didapat dari nomogram Hackson dan &oreland 9a'i, "II

yang bergantung dari besarnya perbandingan kekakuan semua batang tekan

dengan semua batang lentur dalam bidang Y.

$.;%

)pabila tidak menggunakan nomogram, besarnya k dapat dihitung dengan

menggunakan 9a'i, "II dan 3diyanto, $222!


$.;

+=

"..L

h

bMn,Mn+M+

b

bu

M

M

r

k

$

""$

%

gedung habir

Documents