Proposal Penelitian.docx
-
Upload
ulfa-hafizdya -
Category
Documents
-
view
277 -
download
14
Transcript of Proposal Penelitian.docx
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
DAFTAR ISI
Daftar Isi.......................................................................................................................1
Daftar Gambar..............................................................................................................3
Daftar tabel...................................................................................................................4
Pengantar.....................................................................................................................5
BAB I: PENDAHULUAN...............................................................................................6
1.1. Latar Belakang..........................................................................................................6
1.2. Rumusan Masalah....................................................................................................9
1.3. Tujuan.......................................................................................................................9
1.4. Ruang Lingkup dan Batasan Masalah......................................................................10
1.5. Sistematika Penulisan.............................................................................................11
BAB II: STUDI PUSTAKA...........................................................................................13
2.1. Tinjauan Umum......................................................................................................13
2.2. Tinjauan Umum Struktur Gedung Bertingkat.........................................................14
2.3. Filosofi Gempa........................................................................................................15
2.4. Konsep Desain / Perencanaan Struktur Tahan Gempa...........................................16
2.4.1 Resiko Terjadinya Gempa......................................................................................16
2.4.2 Faktor Keutamaan dan Kategori Risiko Struktur Bangunan...................................17
2.4.3 Prinsip-Prinsip Utama Konstruksi Tahan Gempa...................................................24
2.4.4 Sistem Struktur......................................................................................................27
2.4.5 Wilayah Gempa.....................................................................................................29
2.4.6 Pengaruh Gempa Vertikal......................................................................................31
2.4.7 Pengaruh Gempa Horisontal..................................................................................31
2.4.8 Periode Alami Struktur..........................................................................................32
2.4.9 Gaya Geser Seismik................................................................................................33
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 1
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
2.4.10 Perhitungan Koefisien Respons Seismik..............................................................33
2.5. Pembebanan...........................................................................................................34
2.5.1 Kombinasi Pembebanan........................................................................................36
2.6. Kinerja Struktur.......................................................................................................37
2.6.1 Kinerja Batas Ultimit..............................................................................................37
2.7. Komponen Struktur................................................................................................38
2.7.1. Kolom...................................................................................................................38
2.7.1.1. Prinsip Desain Kolom.........................................................................................38
2.7.1.2. Detailing kolom..................................................................................................39
2.7.1.3. Syarat-Syarat Kolom Beton Bertulang...............................................................40
2.7.1.4Tulangan Memanjang..........................................................................................41
2.7.1.5 Ketentuan Tulangan Transversal Kolom.............................................................41
2.7.2 Balok......................................................................................................................42
2.7.2.1. Penentuan Dimensi Balok..................................................................................44
2.7.3. Pelat......................................................................................................................44
2.7.3.1. Syarat Desain Plat..............................................................................................44
BAB III: METODE PENELITIAN.................................................................................46
3.1. Data Sekunder........................................................................................................46
3.2. Analisa Perhitungan................................................................................................48
3.2.1. Perhitungan Struktur............................................................................................48
3.2.2. Perhitungan Pembebanan....................................................................................49
3.3.3. Analisis Respons Spektrum...................................................................................50
3.3.4. Diagram Alir..........................................................................................................50
Daftar Pustaka............................................................................................................53
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 2
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Peta Wilayah Gempa Berdasarkan Parameter Ss.................................30
Gambar 2 Peta Wilayah Gempa Berdasarkan Parameter SI..................................30
Gambar 3 Denah Lantai Dasar Bangunan..............................................................50
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 3
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk Beban
Gempa.....................................................................................................................17
Tabel 2 Faktor Keutamaan Gempa........................................................................23
Tabel 3 Kombinasi Beban......................................................................................36
Tabel 4 Data Gedung.............................................................................................49
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 4
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
PENGANTAR
Dewasa ini, kebutuhan akan struktur bangunan tahan gempa sangat tinggi, karena
Negara Indonesia memiliki potensi akan gempa bumi dan melalui penelitian ini
penulis tertarik untuk menganalisa kebutuhan ketahanan struktur yang mampu
menahan gempa..
Sebuah bangunan dalam keadaan statis hanya akan memikul beban gravitasi,
yaitu berat sendirinya dan beban hidup (bila ada). Namun pada saat dilanda
gempa, bangunan akan mengalami getaran horizontal dan mengadakan gerakan
dari posisi diam menuju arah yang berlawanan dengan arah gerakan tanah.
Getaran gempa ini akan menjadi gaya inersia yang bekerja pada tiap elemen
bangunan dan mengakibatkan bangunan ber-respon (bangunan akan mengalami
goyangan). Besarnya gaya inersia ini sangat tergantung dari berat massa dan
kekakuan bangunan, makin berat dan kaku bangunan makin besar gaya inersia
yang bekerja. Dalam pelayanan jasa konstruksi, seorang ahli bangunan dituntuk
bertanggung jawab untuk merancang bangunan yang mampu menahan gaya-gaya
inersia ini.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 5
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
BAB I: PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Desain struktur yang merupakan bagian dari keseluruhan proses perancanaan
bangunan memerlukan proses desain. Proses desain ini dapat dibedakan dalam
dua bagian. Pertama, desain umum, yaitu pemilihan tipe struktur dari berbagai
alternatif yang memungkinkan. Perencanaan struktur bangunan merupakan hal
penting yang harus diperhatikan dalam desain sebuah bangunan karena
menyangkut keamanan sebuah bangunan secara struktural. Desain struktur yang
dimaksud dalam Tugas Akhir ini adalah perencanaan ukuran dan penulangan
kolom dan balok serta plat lantai bangunan. Desain tersebut disajikan dalam
gambar struktur yang jelas dan mudah dipahami untuk pengerjaan di lapangan.
Perhitungan struktur dikerjakan secara teliti, akurat dan menggunakan
software/perangkat lunak khusus untuk perhitungan struktur serta dikerjakan oleh
ahli yang berpengalaman.
Indonesia terletak di daerah rawan gempa, untuk mengurangi resiko akibat
bencana gempa tersebut perlu direncanakan struktur bangunan tahan gempa.
Perencanaan tahan gempa pada umumnya didasarkan pada analisa elastik yang
diberi faktor beban untuk simulasi kondisi ultimit (batas). Kenyataannya, perilaku
runtuh struktur bangunan pada saat gempa adalah pada saat kondisi in-elastis.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 6
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
Perencanakan suatu struktur dengan beban gempa, banyak aspek yang
mempengaruhinya diantaranya adalah periode bangunan. Periode bangunan itu
sangat dipengaruhi oleh massa struktur serta kekakuan struktur tersebut.
Kekakuan struktur sendiri dipengaruhi oleh kondisi struktur, bahan yang digunakan
serta dimensi struktur yang digunakan. Evaluasi untuk memperkirakan kondisi
inelastik struktur bangunan pada saat gempa perlu untuk mendapatkan jaminan
bahwa kinerjanya memuaskan pada saat terjadinya gempa. Bila terjadi gempa
ringan, bangunan tidak boleh mengalami kerusakan baik pada komponen non
struktural maupun pada komponen strukturalnya. Bila terjadi gempa sedang,
bangunan boleh mengalami kerusakan pada komponen non strukturalnya, akan
tetapi komponen strukturalnya tidak boleh mengalami kerusakan. Bila terjadi
gempa besar, bangunan boleh mengalami kerusakan pada komponen non
struktural maupun komponen strukturalnya, akan tetapi penghuni bangunan dapat
menyelamatkan diri.
Konsep perhitungan desain struktur bangunan yang terdiri dari 10 lantai ini
menggunakan perencanaan gempa berbasis kekuatan untuk konstruksi beton
berdasarkan peraturan SNI 1726 : 2012 mengenai desain bangunan tahan gempa.
Peraturan SNI 1726 : 2012 ini berbeda dari peraturan SNI gempa sebelumnya,
dimana gempa rencana ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan terlewati
besarannya selama umur struktur bangunan 50 tahun adalah sebesar dua persen
atau gempa dengan perioda ulang 2.500 tahun yang merupakan gempa
maksimum yang mempertimbangkan risiko tertarget (Maximum Considered
Earhquake Targeted Risk/ MCER). SNI 1726 : 2012 menentukan bahwa analisis
beban gempa dapat dilakukan dengan 3 prosedur, yaitu analisis gaya lateral
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 7
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
ekivalen, analisis spektrum respons ragam, dan prosedur riwayat respons seismik.
Penentuan prosedur analisis yang dapat digunakan bergantung pada kategori
desain seismik struktur, sistem struktur, properti dinamis, dan keteraturan.
Ketentuan prosedur analisis yang diizinkan dapat dilihat pada Tabel 1 Prosedur
Analisis yang diijinkan (SNI Tabel 13). Selain ketiga prosedur tersebut, SNI
memperbolehkan dilakukannya prosedur alternatif dengan persetujuan pemberi
izin yang mempunyai kuasa hukum (SNI Pasal 7.6).
Jurnal terkait Tugas Akhir ini diambil dari salah satu sumber jurnal yang dibuat oleh
Nur, Desinta Lailasari, dkk yang berjudul “Studi Komparasi Perencanaan Gedung
Tahan Gempa dengan Menggunakan SNI 03-1726-2002 dan SNI 03-1726-2012”,
menjelaskan bahwa pada analisis gempa dinamis linier dengan model gedung 10
lantai, didapatkan hasil gaya geser nominal yang dihasilkan analisis spektrum
respon ragam dengan metode CQC (Complete Quadratic Combination) dan
simpangan antarlantai-nya berdasarkan SNI 2002 lebih besar dari pada SNI 2012.
Hal ini terjadi karena kombinasi pembebanan dan gaya geser nominal analisis
spektrum respon ragam yang digunakan pada SNI 2012 lebih besar dibandingan
dengan SNI 2002. Jurnal terkait lainnya yaitu yang dibuat oleh Prayogo, David
Mulyawan, dkk yang berjudul “Perencanaan Struktur Apartemen White Pear
Semarang”, menjelaskan pada apartemen yang diteliti memiliki bentuk yang tidak
simetris, sehingga ketika terjadi gempa gedung akan mengalami rotasi yang
disebabkan oleh pusat kekakuan dan pusat massa yang tidak berada dalam satu
titik, sehingga perlu dilakukan dilatasi agar pusat massa dan pusat kekakuan
menjadi berhimpit. Bentuk gedung apartemen White Pear Semarang ini termasuk
langsing, oleh karena itu perlu dilakukan pemeriksaan drift story agar goyangan
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 8
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
tiap lantai tidak terlalu besar. Berdasarkan SNI1726-2012 Pasal 7.12.1, syarat
kinerja batas layan struktur gedung, dalam segala hal simpangan antar tingkat
yang dihitung dari simpangan struktur gedung pada kondisi I tidak boleh
melampaui 0,025 hs x (tinggi tingkat di bawah tingkat yang bersangkutan).
Pembahasan Tugas Akhir ini akan mendesain suatu struktur bangunan tidak
simetris 10 lantai dengan desain bangunan tahan gempa yang berdasarkan pada
SNI 1726-2012, maka pembahasan ini diberi judul “DESAIN STRUKTUR
GEDUNG TAHAN GEMPA PADA BANGUNAN TIDAK SIMETRIS YANG
BERDASARKAN SNI 1726 : 2012”.
1.2. Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara mendesain struktur tahan gempa untuk bangunan tidak
simetris.
2. Berapakah dimensi kolom struktur yang tepat untuk menahan gempa.
3. Berapakah dimensi balok struktur yang tepat untuk menahan gempa.
1.3. Tujuan
Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :
1. Mengetahui cara mendesain sturktur tahan gempa untuk bangunan yang tidak
simetris.
2. Mengetahui dan mengkaji berapakah dimensi struktur kolomGedung Kantor
ABA yang tahan gempa dengan berdasarkan peraturan SNI 1726 : 2012.
3. Mengetahui dan mengkaji berapakah dimensi balok strukturGedung Kantor
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 9
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
ABA yang tahan gempa dengan berdasarkan peraturan SNI 1726 : 2012
4. Menghasilkan kesimpulan yang dapat membantu pengguna dalam hal
mendesain struktur bangunan.
1.4. Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Ruang lingkup dan batasan masalah pembahasan Tugas Akhir ini adalah sebagai
berikut :
1. Pembahasan ini mengkaji kondisi komponen struktur kolom Gedung Kantor
ABA terhadap yang bekerja menahan beban gempa rencana dan formasi
penulangan gedung beton bertulang berdasarkan peraturan SNI 1726 : 2012.
2. Pembahasan ini mengkaji kondisi komponen struktur balok Gedung Kantor
ABA terhadap yang bekerja menahan beban gempa rencana dan formasi
penulangan gedung beton bertulang berdasarkan peraturan SNI 1726 : 2012.
3. Pada pembahasan ini untuk perhitungan struktur beton menggunakan SNI 03-
2847-2013
4. Pada perhitungan ini untuk peraturan pembebanan menggunakan SNI 1727-
2013.
5. Tidak meninjau percancangan pondasi dan sturktur sekunder.
6. Tidak meninjau aspek ekonomi.
7. Perhitungan analisis struktur menggunakan ETABS 9.7.2
8. Hasil dari pembahasan beberapa kondisi komponen struktur gedung berupa
kesimpulan yang dapat membantu pengguna dalam hal mendesain struktur
bangunan.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 10
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
1.5. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I : Pendahuluan
Berisikan tentang latar belakang, maksud dan tujuan penulisan, batasan masalah,
dan sistematika penulisan.
BAB II : Tinjauan Pustaka
Berisikan dasar-dasar teori dan peraturan yang digunakan dalam perencanaan
struktur.
BAB III : Data Perencanaan dan Metodologi Penelitian
Berisikan tata cara pelaksanaan perhitungan.
BAB IV : Hasil Penelitian dan Pembahasan
Berisikan analisis dan pembahasan hasil desain.
BAB V : Penutup
Berisikan kesimpulan yang diperoleh dari hasil perhitungan dan perencanaan
struktur.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 11
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
BAB II: STUDI PUSTAKA
2.1. Tinjauan Umum
Pada studi pustaka ini akan membahas mengenai dasar-dasar dalam
merencanakan struktur untuk bangunan bertingkat. Dasar-dasar perencanaan
tersebut berdasarkan referensi-referensi dari buku-buku dan peraturan-peraturan
standar yang berlaku serta dari data-data yang didapatkan sehingga dapat
diketahui gambaran perencanaan struktur gedung.
Perencanaan struktur merupakan tahap yang penting dalam sebuah proyek
sebelum berlanjut ke tahap pelaksanaan. Oleh karena itu, dalam perencanaan
struktur gedung perlu dilakukan studi pustaka untuk mengetahui dasar-dasar teori
dari tahap perencanaan struktur dan hubungan antara susunan fungsional gedung
dengan sistem struktural yang akan digunakan.
Bab ini akan menjelaskan tentang mengenai konsep pemilihan sistem struktur dan
konsep perencanaan struktur bangunan tahan gempa yang telah disesuaikan
dengan syarat-syarat dasar perencanaan suatu gedung bertingkat yang berlaku di
Indonesia seperti Standar Nasional Indonesia (SNI), sehingga diharapkan hasil
yang akan diperoleh nantinya tidak akan menimbulkan kegagalan struktur.
Pada perencanaan struktur gedung ini digunakanbalok dan kolom sebagai elemen-
elemen utama struktur. Balok dan kolom merupakan struktur yang dibentuk dengan
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 12
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
cara meletakan elemen kaku horisontal diatas elemen kaku vertikal. Secara umum
jenis-jenis material yang diganakan untuk membuat elemen-elemen struktur yang
biasa digunakan untuk bangunan gedung adalah struktur baja (steel structure),
struktur komposit (composite structure), struktur kayu (wooden stucture), struktur
beton bertulang cor di tempat (cast in situ reinforced concrete structure), struktur
beton pracetak (precast concrete structure), dan struktur beton prategang
(prestressed concrete structure).
2.2. Tinjauan Umum Struktur Gedung Bertingkat
Gedung bertingkat adalah bangunan dengan lantai lebih dari satu lantai secara
vertikal. Gedung betingkat dibangun karena keterbatasan lahan pada daerah
perkotaan yag mahal. Gedung bertingkat dikelompokan menjadi:
1. Gedung bertingkat rendah (low rise building) yaitu gedung dengan ketinggian
dengan jumlah lantai 2 - 4 lantai.
2. Gedung bertingkat menengah (middle rise building) yaitu gedung dengan
ketinggian 15 ≤ 40 m atau dengan jumlah lantai 5 –10 lantai
3. Gedung bertingkat tinggi (high rise building) yaitu gedung dengan ketinggian
atau dengan jumlah lantai 10 –40 lantai.
4. Gedung pencakar langit (sky scrapper) dengan ketinggian lebih dari 40 lantai.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 13
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
2.3. Filosofi Gempa
Budiono (2012), filosofi ataupun konsep dasar perencanaan bangunan tahan
gempa adalah:
a. Bila gempa ringan, bangunan gedung tidak boleh mengalami kerusakan baik
pada komponen non-struktural (dinding, genting dan langit-langit, kaca pecah
maupun pada komponen strukturalnya (kolom dan balok , pondasi)).
b. Bila gempa sedang, bangunan gedung boleh mengalami kerusakan pada
komponen non-strukturnya akan tetapi tidak boleh mengalami kerusakan pada
komponen strukturnya.
c. Bila gempa besar, bangunan gedung boleh mengalami kerusakan baik pada
komponen non-strukturnya maupun pada komponen strukturnya, akan tetapi
penghuni bangunan tersebut bisa menyelamatkan jiwanya, artinya sebelum
bangunan runtuh masih cukup waktu bagi penghuni untuk keluar atau
mengungsi ketempat yang aman.
2.4. Konsep Desain / Perencanaan Struktur Tahan Gempa.
2.4.1 Resiko Terjadinya Gempa
Berdasarkan akibat-akibat yang dapat ditimbulkan oleh bencana gempa di
Indonesia, maka perlu adanya upaya-upaya untuk menekan bahaya bencana yang
diakibatkan oleh gempa. Aspek rekayasa gempa sangat perlu diterapkan pada
rekayasa struktur, agar bangunan mempunyai ketahanan yang baik terhadap
pengaruh gempa.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 14
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
Konsep keamanan dari suatu struktur terhadap pengaruh gempa, harus dikaitkan
dengan risiko atau peluang terjadinya (incidence risk) gempa tersebut selama umur
rencana (design life time) dari struktur bangunan yang ditinjau. Karena gempa
merupakan peristiwa probabilistik, maka gempa dengan kekuatan atau intensitas
tertentu, mempunyai periode ulang (return periode) yang tertentu pula. Dengan
demikian, jika risiko terjadinya suatu gempa selama umur rencana bangunan
sudah tertentu, maka periode ulang dari gempa tersebut sudah tertentu pula.
Dalam standar gempa yang baru dicantumkan bahwa, untuk perencanaan struktur
bangunan terhadap pengaruh gempa digunakan Gempa Rencana. Gempa
rencana ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan terlewati besarannya
selama umur struktur bangunan 50 tahun adalah sebesar 2%.
2.4.2 Faktor Keutamaan dan Kategori Risiko Struktur
Bangunan
Untuk berbagai katagori gedung bergantung pada probabilitas terjadinya
keruntuhan struktur gedung selama umur gedung yang diharapkan. Pengaruh
gempa rencana terhadap struktur gedung harus dikalikan dengan suatu faktor
keutamaan (I).
Tabel 2.1 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk Beban Gempa
Jenis Pemanfaatan Kategori Resiko
Gedung dan non-gedung yang memiliki resiko rendah
terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk,
I
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 15
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
tapi tidak dibatasi untuk, antara lain :
- Fasilitas pertanian, perkebunan, perternakan,
perikanan.
- Fasilitas sementara.
- Gedung penyimpanan.
- Rumah jaga dan struktur kecil lainnya.
I
Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam
katagori resiko I, III, IV termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :
- Perumahan
- Rumah toko/ Rumah kantor
- Pasar
- Gedung perkantoran
- Gedung apartemen/Rumah susun
- Pusat perbelanjaan/ mall
- Bangunan industry
- Fasilitas manufaktur
- Pabrik
II
Gedung dan non-gedung yang memiliki resiko rendah
terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk,
tapi tidak dibatasi untuk, antara lain :
- Bioskop
- Gedung pertemuan
- Stadion
- Fasilitas penitipan anak
III
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 16
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
- Penjara
- Bangunan untuk orang jompo
- Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki UGD
Gedung dan non-gedung, tidak termasuk kedalam resiko IV,
yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi
yang besar dan atau gangguan masal terhadap kehidupan
masyarakat sehari-hari bila terjadi gangguan termasuk, tapi
tidak dibatasi untuk :
- Pusat pembangkit listrik biasa
- Fasilitas penanganan air
- Fasilitas penanganan limbah
- Pusat telekomunikasi
Gedung dan non gedung, yang tidak termasuk dalam katagori
IV (termasuk tapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur,
proses penanganan penyimpangan, penggunaan atau tempat
penyimpanan bahan bakar berbahaya, bahan kimia
berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah
meledak), yang mengandung bahan beracun atau peledak
dimana jumlah kandungan bahanya melebihi nilai batas yang
disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup
menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran.
IV
Gedung dan non gedung yang ditunjukan sebagai fasilitas
yang penting, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :
- Bangunan-bangunan monumental
IV
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 17
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
- Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan
- Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang
memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat
- Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, kantor polisi,
serta garasi kendaraan darurat
- Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angina
badai dan tempat perlindungan lainnya.
- Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat oprasi,
dan fasilitas lainnya untuk tanggap darurat
- Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya
yang dibutuhkan pada saat kendaraan darurat
- Struktur tambahan (termasuk menara telekomunikasi,
tangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingan,
struktur stasiun listrik, tangki air pemadam kebakaran,
atau struktur rumah atau struktur pendukung air atau
material atau peralatan pemadam kebakaran ) yang
diisyaratkan beroprasi pada saat keadaan darurat
Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk
mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk
kedalam katagori resiko IV
IV
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 18
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
Tabel 2.2 Faktor Keutamaan Gempa
Kategori RisikoBangunan Faktor keutamaan Gempa ( )
I atau II 1,00
III 1,25
IV 1,50
2.4.3 Prinsip-Prinsip Utama Konstruksi Tahan Gempa
Prinsip-prinsip utama konstruksi tahan gempa meliputi :
1. Denah yang sederhana dan simetris
Penyelidikan kerusakan akibat gempa menunjukkan pentingnya denah bangunan
yang sederhana dan elemen-elemen struktur penahan gaya horisontal yang
simetris. Struktur seperti ini dapat menahan gaya gempa Iebih baik karena
kurangnya efek torsi dan kekekuatannya yang lebih merata.
2. Bahan bangunan harus seringan mungkin
Seringkali, oleh karena ketersedianya bahan bangunan tertentu. seringkali
menggunakan bahan bangunan yang berat, tapi jika mungkin sebaiknya dipakai
bahan bangunan yang ringan. Hal ini dikarenakan besarnya beban inersia gempa
adalah sebanding dengan berat bahan bangunan.
3. Perlunya sistim konstruksi penahan beban yang memadai
Supaya suatu bangunan dapat menahan gempa, gaya inersia gempa harus dapat
disalurkan dari tiap-tiap elemen struktur kepada struktur utama gaya honisontal
yang kemudian memindahkan gaya-gaya ini ke pondasi dan ke tanah.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 19
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
Sangat penting bahwa struktur utama penahan gaya horizontal itu bersifat daktail.
Karena jika kekuatan elastis dilampaui keruntuhan getas yang tiba-tiba tidak akan
terjadi, tetapi pada beberapa tempat tertentu akan terjadi leleh terlebih dulu. Tiap-
tiap bangunan harus mempunyai jalur lintasan gaya (cara dimana gaya-gaya
tersebut dialirkan) yang cukup untuk dapat menahan gaya gempa horizontal.
Konsep desain tahan gempa yang umum digunakan adalah konsep capacity
design. Konsep ini merupakan konsep desain yang memperhitungkan distribusi
momen ketika ada bagian dari struktur yang sudah mengalami leleh sehingga pada
struktur akan terbentuk sendi plastis yang menyebabkan terjadinya mekanisme
keruntuhan plastis.
Filosofi dasar dari perencanaan struktur bangunan tahan gempa adalah
terdapatnya komponen struktur yang diperbolehkan untuk mengalami kelelehan.
Salah satu aspek penting dalam merekayasa bangunan tahan gempa adalah
daktilitas. Daktilitas didefinisikan sebagai kemampuan suatu material untuk
berdeformasi secara plastik. Sebaliknya, kegetasan adalah kualitas bahan yang
menyebabkan keretakan tanpa mengalami deformasi plastik. Dalam perspektif
tersebut, baja struktur adalah material yang paling daktail yang secara luas
digunakan dalam rekayasa material.
Pada konsep perencanaan struktur bangunan tahan gempa harus diperhitungkan
kemampuannya dalam memikul beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut,
di antaranya adalah beban gravitasi dan beban lateral. Beban gravitasi adalah
beban mati struktur dan beban hidup, sedangkan yang termasuk beban lateral
adalah beban angin dan beban gempa.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 20
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
Tujuan desain bangunan tahan gempa adalah untuk mencegah terjadinya
kegagalan struktur dan kehilangan korban jiwa. Untuk mencapai kriteria tersebut,
perencanaan bangunan struktur tahan gempa harus dapat memperhitungkan
dampak dari gaya lateral yang bersifat siklis (bolak-balik) yang dialami oleh struktur
selama terjadinya gempa bumi. Untuk memikul gaya lateral yang dialami oleh
bangunan, struktur harus dapat memiliki daktilitas yang memadai di daerah joint
atau elemen struktur tahan gempa seperti bresing, link, atau dinding geser.
Perencanaan struktur dapat direncanakan dengan mengetahui skenario
keruntuhan dari struktur tersebut dalam menahan beban maksimum yang bekerja.
Pelaksanaan konsep desain kapasitas struktur adalah memperkirakan urutan
kejadian dari kegagalan suatu struktur berdasarkan beban maksimum yang dialami
struktur. Sehingga kita merencanakan bangunan dengan elemen-elemen struktur
tidak dibuat sama kuat terhadap gaya yang direncanakan, tetapi ada elemen-
elemen struktur atau titik pada struktur yang dibuat lebih lemah dibandingkan
dengan yang lain dengan harapan di elemen atau titik itulah kegagalan struktur
terjadi pada saat beban gempa maksimum bekerja.
2.4.4 Sistem Struktur
Sistem struktur bangunan gedung ada dua, yaitu sistem rangka penahan momen
dan sistem rangka dengan diafragma vertikal.
Sistem struktur yang berbentuk rangka penahan momen (moment-resisting frame),
merupakan sistem struktur yang paling banyak digunakan. Pada struktur portal
beton bertulang, sistem Rangka Penahan Momen dapat berbentuk struktur portal
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 21
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
yang dicor di tempat (cast-in-place frame), atau struktur portal yang disusun oleh
elemen-elemen pracetak (precast frame). Sistem struktur portal beton yang dicor
ditempat, dapat berbentuk : sistem portal yang tersusun oleh elemen balok (beam)
dan elemen kolom (column), sistem portal yang tersusun oleh elemen pelat (flat
slab) dan elemen kolom, dan sistem portal yang tersusun oleh elemen pelat dan
dinding pemikul beban (load bearing wall).
Pada struktur portal yang dicor ditempat, tidak diperlukan adanya sambungan
khusus dari elemen-elemen struktur. Sambungan elemen pada umumnya bersifat
kaku dan monolit. Pada struktur portal dengan elemen-elemen pracetak, umumnya
digunakan pengelasan untuk membuat sambungan antar elemen. Untuk menjamin
keruntuhan yang bersifat daktail dari struktur akibat pembebanan yang berulang,
dianjurkan untuk merancang bagian sambungan (joint) lebih kuat dari elemen-
elemen yang disambung.
Beberapa sistem struktur dasar yang ditetetapkan dalam peraturan perancangan
gempa ( SNI 1726-2012 ) ,yaitu :
1. Sistem Dinding Penumpu ( Pasal 3.48 ).
System struktur yang tidak memiliki ruang rangka pemikul beban gravitasi secara
lengkap, yang beban gravitasinya dipikul oleh dinding penumpu dan system
bresing, sedangkan gaya lateral akibat gaya gempa dipikul oleh dinding geser atau
rangka bresing .
2. Sistem Rangka Gedung ( Pasal 3.52 ).
Sistem struktur dengan rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap,
sedangkan gaya lateral yang disebabkan oleh gempa dipikul oleh dinding geser
atau rangka bresing.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 22
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
3. Sistem Rangka Pemikul Momen ( Pasal 3.53)
System struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban
gravitasi secara lengkap, sedangkan beban lateral yang diakibatkan oleh gempa
dipikul oleh rangka pemikul momen melalui mekanisme lentur. Sistem ini terbagi
menjadi 3, yaitu SRPMK (system rangka pemikul momen khusus), SRPMM (sistem
rangka pemikul momen menengah), SRPMB (sistem rangka pemikul momen
biasa).
4. Sistem Ganda ( Pasal 3.49 )
System struktur dengan rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap,
sedangkan beban lateral yang diakibatkan oleh gempa dipikul oleh system rangka
pemikul momen dan dinding geser .
2.4.5 Wilayah Gempa
Parameter percepatan gempa yang digunakan adalah percepatan batuan dasar
pada periode pendek (Ss) pada 0,2 detik dan percepatan batuan dasar pada
perioda 1 detik ( ) dalam probabilitas 2% dalam 50 tahun (gempa 2500 tahun).
Penggunaan percepatan 0,2 detik dan 1 detik dikarenakan pada interval 0,2 detik
dan 1 detik mengandung gempa energi gempa terbesar. Nilai kedua parameter ini
didapat dari gambar 1 dan gambar 2 .
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 23
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
2.4.6 Pengaruh Gempa Vertikal
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 24
Gambar 2.1 Peta Wilayah Gempa Berdasarkan Parameter Ss
Gambar 1.2 Peta Wilayah Gempa Berdasarkan Parameter SI
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
Pengaruh gempa vertical merupakan opsional untuk dilakukan analisa akibat
pengaruh gempa vertical pada struktur gudang, maka pada perencanaan struktur
harus memperhitungkan pengaruh dari gempa vertical.
Faktor respon gempa vertical harus dihitung berdasarkan persamaan seperti di
bawah ini :
RSNI 03-1726-2012
EV = 0,2 SDSD (1)
dimana :
SDS = Parameter spektrum respon desain pada periode pendek (Ss).
D = Pengaruh beban mati.
2.4.7 Pengaruh Gempa Horisontal
Faktor respon gempa horizontal harus dihitung berdasarkan persamaan seperti di
bawah ini :
Eh = ρ . QE (2)
Keterangan :
QE = Pengaruh gaya gempa horisontal dari V dan Fp, pengaruh tersebut harus
dihasilkan dari penerapan gaya horisontal secara serentak dalam dua
arah tegak lurus satu sama lain.
ρ = Faktor redundansi
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 25
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
2.4.8 Periode Alami Struktur
Penentuan periode alami struktur ditentukan dalam rumus dibawah ini :
RSNI 03-1726-2012
Ada dua batas untuk periode bangunan, yaitu nilai minimum periode bangunan (Ta
min) dan nilai maksimum periode bangunan (Ta maxs), yaitu :
Ta min = Cr . hnx (3)
Ta maxs = Cu . Tamin (4)
dimana:
Ha = tinggi struktur dari dasar sampai ke tingkat paling atas.
Cr = 0,0466 (dari Tabel koefisien parameter periode pendekatan).
Cu = 1,4 (dari Tabel koefisien untuk batas atas pada periode yang dihitung).
X = 0,9 (dari Tabel koefisien parameter periode pendekatan).
2.4.9 Gaya Geser Seismik
Penentuan gaya dasar seismik :
RSNI 03-1726-2012
V = Cs . Wt (5)
dimana :
Cs = koefisien respons seismik
Wt = berat total gedung
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 26
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
2.4.10 Perhitungan Koefisien Respons Seismik
Koefisien respons seismik Cs, harus ditentukan dengan persamaan :
Cs=SDS
(RIe
) (6)
Keterangan :
SDS = Parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentang perioda
pendek
R = Faktor modifikasi respons
Ie = Faktor keutamaan Gempa
2.5. Pembebanan
Beban yang akan ditanggung oleh suatu struktur atau elemen struktur tidak selalu
dapat diramalkan sebelumnya. Meski beban-beban tersebut telah diketahui dengan
baik pada salah satu lokasi struktur tertentu, distribusi dari elemen yang satu ke
elemen yang lain pada keseluruhan struktur masih memerlukan asumsi dan
pendekatan. Jenis beban yang biasa digunakan dalam bangunan gedung meliputi :
1. Beban dinamis (lateral)
2. Beban statis (gravitasi)
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 27
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
2.5.1 Beban Dinamis ( Lateral )
2.5.1.1. Beban Angin
Beban angin pada struktur terjadi karena adanya gesekan udara dengan
permukaan struktur dan perbedaan tekanan dibagian depan dan belakang struktur.
Beban angin tidak memberikan kontribusi yang besar terhadap struktur
dibandingkan dengan beban yang lain.
2.5.1.2. Beban Gempa
Beban gempa adalah semua beban statis ekuivalen yang bekerja pada gedung
atau bagian dari gedung yang merupakan pengaruh dari gerakan tanah akibat
beban tersebut. Besarnya simpangan horizontal (drift) bergantung pada
kemampuan struktur dalam menahan gaya gempa yang terjadi, Apakah struktur
memiliki kekakuan yang besar untuk melawan gaya gempa maka struktur akan
mengalami simpangan horizontal yang lebih kecil dibandingkan dengan struktur
yang tidak memiliki kekakuan yang cukup besar.
2.5.2 Beban Statis ( Gravitasi )
2.5.2.1 Beban Hidup
Beban hidup ( Live Load ) adalah beban yang diakibatkan oleh pengguna dan
penghuni bangunan gedung atau sturktur lain yang tidak termasuk beban
konstruksi dan beban lingkugan seperti beban angin beban hujan beban gempa
beban banjir dan beban mati.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 28
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
2.5.2.2 Beban Mati
Beban mati (dead load) adalah berat dari semua bagian gedung yang bersifat
tetap. Beban mati terdiri dari dua jenis, yaitu berat struktur itu sendiri dan berat
tambahan yang diletakkan pada struktur. Perhitungan besarnya beban mati suatu
elemen dilakukan dengan meninjau berat satuan material tersebut berdasarkan
volume elemen.
2.5.3 Kombinasi Pembebanan
Menurut SNI 03-1726:2012 Pasal 4.2.2, (kombinasi beban untuk metode ultimit)
kombinasi pembebanan dalam penelitian ini yaitu :
Tabel 2.3 Kombinasi Beban SNI 03-1726-2012
NO BEBAN KOMBINASI BEBAN
1 D U = 1,4 D
2 D.L.R U = 1,2D + 1,6L + 0,5 (L atau R)
3 D.Lc.R.L U = 1,2D + 1,6 (Lc atau R ) + ( L atau 05R)
4 D.W.L.Lc.R U = 1,2D + 1,0W + L +0,5 (Lc atau R)
5 D.E.L U = 1,2D + 1,0E + L
6 D.W U = 0,9D + 1,0W
7 D.E U = 0,9D + 1,0E
Dimana :
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 29
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
U = Beban Ultimate W = Beban angin
D = Beban mati E = Beban gempa
L = Beban hidup R = Beban air hujan
Lc = Beban hidup pada atap
2.6 Kinerja Struktur
2.6.1 Kinerja Batas Ultimit
Kinerja batas ultimit harus dihitung sebagai perbedaan defleksi pada pusat massa
tingkat teratas, yaitu berdasarkan :
δx=CdδxeIe
(7)
di mana :
Cd = faktor pembesaran defleksi.
xe = defleksi pada lokasi yang disyaratkan dan ditentukan sesuai dengan
analisis elastis.
Ie = faktor keutamaan berdasarkan kategori resiko.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 30
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
3. Komponen Struktur
3.1 Kolom
3.1.1 Prinsip Desain Kolom
Elemen struktur kolom yang mempunyai nilai perbandingan antara panjang dan
dimensi penampang melintangnya relatif kecil disebut kolom pendek. Kapasitas
pikul-beban kolom pendek tidak tergantung pada panjang kolom dan bila
mengalami beban berlebihan, maka kolom pendek pada umumnya akan gagal
karena hancurnya material. Dengan demikian, kapasitas pikul-beban batas
tergantung pada kekuatan material yang digunakan. Semakin panjang suatu
elemen tekan, proporsi relatif elemen akan berubah hingga mencapai keadaan
yang disebut elemen langsing. Perilaku elemen langsing sangat berbeda dengan
elemen tekan pendek. Perilaku elemen tekan panjang terhadap beban tekan
adalah apabila bebannya kecil, elemen masih dapat mempertahankan bentuk
liniernya, begitu pula apabila bebannya bertambah. Pada saat beban mencapai
nilai tertentu, elemen tersebut tiba-tiba tidak stabil, dan berubah bentuk menjadi
seperti tergambar. Hal inilah yang dibuat fenomena tekuk (buckling) apabila suatu
elemen struktur (dalam hal ini adalah kolom) telah menekuk, maka kolom tersebut
tidak mempunyai kemampuan lagi untuk menerima beban tambahan. Sedikit saja
penambahan beban akan menyebabkan elemen struktur tersebut runtuh. Dengan
demikian, kapasitas pikul-beban untuk elemen struktur kolom itu adalah besar
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 31
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
beban yang menyebabkan kolom tersebut mengalami tekuk awal. Struktur yang
sudah mengalami tekuk tidak mempunyai kemampuan layan lagi. Fenomena tekuk
adalah suatu ragam kegagalan yang diakibatkan oleh ketidakstabilan suatu elemen
struktur yang dipengaruhi oleh aksi beban. Kegagalan yang diakibatkan oleh
ketidakstabilan dapat terjadi pada berbagai material. Pada saat tekuk terjadi, taraf
gaya internal bisa sangat rendah. Fenomena tekuk berkaitan dengan kekakuan
elemen struktur. Suatu elemen yang mempunyai kekakukan kecil lebih mudah
mengalami tekuk dibandingkan dengan yang mempunyai kekakuan besar.
Semakin panjang suatu elemen struktur, semakin kecil kekakuannya.
3.1.2 Detailing kolom
Ukuran Penampang Kolom
Untuk kolom yang memikul gempa, ukuran kolom yang terkecil tidak boleh
kurang dari 300 mm. Perbandingan dimensi kolom yang terkecil terhadap
arah tegak lurusnya tidak boleh kurang dari 0.4.
3.1.3 Syarat-Syarat Kolom Beton Bertulang
Syarat – syarat Kolom Beton Bertulang berdasarkan Peraturan Beton Bertulang
Indonesia, SNI 03-2847-2013 ( Pasal 8.10 ), yaitu :
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 32
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
1. Kolom harus dirancang untuk menahan gaya aksial dari beban terfaktor pada
semua lantai atau atap dan momen maksimum dari beban terfaktor pada satu
bentang lantai atau atap bersebelahan yang ditinjau. Kondisi pembebanan
yang memberikan rasio momen maksimum terhadap beban aksial harus juga
ditinjau.
2. Pada rangka atau konstruksi menerus, pertimbangan harus diberikan pada
pengaruh beban lantai atau atap tak seimbang pada baik kolom eksterior dan
interior dan dari pembebanan eksentris akibat penyebab lainnya.
3. Dalam menghitung momen beban gravitasi pada kolom, diizinkan untuk
mengasumsikan ujung jauh kolom yang dibangun menyatu dengan struktur
sebagai terjepit.
4. Tahanan terhadap momen pada setiap tingkat lantai atau atap harus
disediakan dengan mendistribusikan momen di antara kolom-kolom langsung
di atas dan di bawah lantai ditetapkan dalam proporsi terhadap kekakuan
kolom relative dan kondisi kekangan.
3.1.4 Tulangan Memanjang
Luas tulangan memanjang, Ast tidak boleh kurang dari 0,01 Ag atau lebih dari
0,06 Ag.
Pada kolom dengan sengkang tertutup bulat, jumlah batang tulangan
longitudinal minimum harus 6.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 33
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
3.1.5 Ketentuan Tulangan Transversal Kolom
Pada kedua ujung kolom, sengkang harus disediakan dengan spasi so, sepanjang
panjang lo diukur dari muka joint. Spasi so tidak boleh melebihi:
a) 6 x diameter batang tulangan longitudinal terkecil
b) 1/4 dimensi penampang kolom terkecil
c) Nilai so tidak boleh melebihi 150mm dan tidak perlu diambil kurang dari
100mm
Panjang lo tidak boleh kurang dari :
d) 1/6 bentang bersih kolom
e) Tinggi komponen struktur pada muka joint atau pada penampang dimana
pelelehan lentur terjadi
f) 450 mm
3.2 Balok
Balok juga merupakan salah satu pekerjaan beton bertulang. Komponen ini adalah
bagian struktur yang digunakan sebagai dudukan lantai dan pengikat kolom lantai
atas. Fungsinya adalah sebagai rangka penguat horizontal bangunan akan beban-
beban.
Persyaratan balok menurut SNI 2847:2013 ( pasal 8.12) sebagai berikut :
a. Pada konstruksi balok, sayap dan badan balok harus dibangun menyatu atau
bila tidak harus di lekatkan bersama secara efektif.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 34
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
b. Lebar slab efektif sebagai sayap balok T tidak boleh melebihi seperempat
panjang bentang balok, dan lebar efektif sayap yang menggantung pada
masing-masing sisi badan balok tidak boleh melebihi :
Delapan kali tebal slab; dan
Setengah jarak bersih ke badan di sebelahnya.
c. Untuk balok dengan slab pada satu sisi saja, lebar sayap efektif yang
menggantung tidak boleh melebihi :
Seperduabelas panjang bentang balok;
Enam kali tebal slab; dan
Setengah jarak bersih ke badan di sebelahnya.
d. Balok yang terpisah, dimana bentuk T digunakan untuk memberikan sayap
untuk luasan tekan tambahan, harus mempunyai ketebalan sayap tidak kurang
dari setengah lebar badan dan lebar efektif sayap tidak lebih dari empat kali
lebar badan.
e. Bila tulangan lentur utama pada slab yang dianggap sebagai sayap balok T
(tidak termasuk konstruksi balok rusuk) pararel dengan balok, tulangan tegak
lurus terhadap balok harus disediakan pada sisi teratas slab sesuai dengan
berikut ini.
f. Tulangan transversal harus didesain untuk memikul beban terfaktor pada lebar
slab yang menggantung yang diasumsikan bekerja sebagai kantilever. Untuk
balok yang terpisah, seluruh lebar sayap yang menggantung harus
diperhitungkan. Untuk balok T lainnya, hanya lebar efektif slab yang
menggantung perlu diperhitungkan.
g. Tulangan transversal harus dispasikan tidak lebih jauh dari lima kali tebal slab,
atau juga tidak melebihi 450 mm.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 35
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
3.2.1 Penentuan Dimensi Balok
Tebal minimum balok .
Hadap panjang bentang Hmin, yaitu :
l/16 untuk balok sederhana (satu tumpuan)
l/18,5 untuk balok menerus bentang ujung
l/21 untuk balok menerus bentang tengah
l/8 untuk balok kantiliver
3.3 Pelat
3.3.1 Syarat Desain Plat
Pada SNI-03-2847-2013( Pasal 9.5 ) penentuan desain plat sebagai berikut :
1. Untuk pelat tanpa balok interior yang membentang diantara tumpuan dan
mempunyai rasio bentang panjang terhadap bentang pendek yang tidak lebih
dari 2, tebal minimumnya harus memenuhi ketentuan Tabel 2.4 dan tidak
boleh kurang dari nilai berikut :
Tanpa panel drop ( drop panels )………………………………………125 mm
Dengan panel drop ( drop panels )…………………………………….100 mm
2. Untuk pelat dengan balok yang membentang diantara tumpuan pada semua
sisinya, tebal minimum h harus memenuhi ketentuan sebagai berikut :
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 36
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
Untuk αtm yang sama atau lebih kecil dari 0,2, harus menggunakan syarat
nomor 1.
Untuk αtm yang lebih besar dari 0,2 tapi tidak lebih dari 2,0, h tidak boleh
kurang dari
h=ln ¿¿ (8)
dan tidak boleh kurang dari 125mm;
Untuk αtmlebih besar dari 2,0, ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang
dari :
h=ln ¿¿ (9)
dan tidak boleh kurang dari 90mm;
Pada tepi yang tidak menerus, balok tepi harus mempunyai rasio
kekakuan αf tidak kurang dari 0,8 atau sebagai alternatif ketebalan
minimum yang di tentukan dalam persamaan diatas harus dinaikan paling
tidak 10 persen pada panel dengan tepi yang tidak menerus.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 37
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
BAB III: METODE PENELITIAN
3.1. Data Sekunder
Pada penelitian ini dilakukan pada proyek pembangunan gedung PT.ABA, terletak
di daerah Kebon Kelapa Gambir, Jakarta Selatan. Struktur gedung beton bertulang
dengan ketinggian 10 lantai. Fungsi utama bangunan adala sebagai office area
yang dilengkapi fesilitas-fasilitas pendukung .
Tabel 3.1 Data Gedung
PEMILIK GEDUNG HERMAN HARTONO
FUNGSI GEDUNG PERKANTORAN
TINGGI LANTAI 10
TINGGI TIPIKAL LANTAI 4,00 M
TINGGI MAKSIMUM GEDUNG 41,005 M
Berikut denah lantai dasar dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 38
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
Gambar 2.1 Denah Lantai Dasar Bangunan
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 39
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
3.2. Analisa Perhitungan
3.2.1. Perhitungan Struktur
Struktur atas adalah struktur bangunan gedung yang secara visual berada di atas
tanah yang terdiri dari struktur sekunder dan struktur utama portal.
Struktur atas terdiri dari struktur portal yang merupakan kesatuan antara balok,
kolom, dan pelat. Perencanaan struktur portal untuk gedung tahan gempa
dilakukan berdasarkan SNI-03-1726-2012, dimana struktur direncanakan dengan
tingkat daktilitas parsial.Perencanaan struktur portal juga menggunakan prinsip
strong column weak beam, dimana sendi-sendi plastis diusahakan terjadi pada
balok.
Seluruh prosedur perhitungan mekanika/analisis struktur untuk struktur portal
dengan bantuan program komputer Struktural Analisys Program Etabs V 9.6.
3.2.2. Perhitungan Pembebanan
Menghitung beban-beban yang bekerja pada struktur berupa beban mati, beban
hidup.Beban mati yang dihitung berdasarkan permodelan yang ada dimana beban
sendiri didalam program Etabs V 9.6 dimasukan dalam load case dead, sedangkan
berat sendiri tambahan yang tidak dapat dimodelkan dalam program Etabs V 9.6
dalam load case super dead. Perhitungan berat sendiri ini dalam program Etabs V
9.6 yang untuk dead adalah 1, sedangkan super dead adalah 0, dimana beban
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 40
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
untuk dead telah dihitung scara otomatis oleh program Etabs V 9.6, sedangkan
untuk beban super dead bebannya perlu dimasukkan secara manual sesuai
dengan data yang ada.
Beban hidup yang dimasukkan dalam program Etabs V 9.6 dinotasikan dalam live.
Beban hidup ini mendapatkan reduksi beban gempa .Beban gempa disesuaikan
dengan peraturan yang ada.Perhitungan beban hidup ini dalam program Etabs V
9.6 yang untuk live adalah 0, dimana beban hidup perlu dimasukkan secara
manual sesaui dengan peraturan yang ada.
3.2.3 Analisis Respons Spektrum
Menganalisa model struktur dengan analaisis respon spektrum untuk
meendapatkan kurva respon spektrum sesuai dengan wilayah bangunan yang
dianalisis dengan bantuan program Etabs V 9.6. Data yang dibutuhkan adalah
fungsi bangunan, letak wilayah bangunan, kelas situs dan tipe struktur.
Data fungsi bangunan digunakan untuk mendapatkan nilai faktor keutamaan (I),
letak wilayah bangunan terhadap daerah gempa dan kelas situs untuk
mendapatkan nilai waktu getar alami (Tc) dan kurva respon spektrum gempa
rencana sedangkan tipe struktur dipakai untuk menentukan faktor reduksi gempa.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 41
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
3.2.4 Diagram Alir
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 42
ProposalPenelitianDesain Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Bangunan Tidak Simetris Berdasarkan SNI 1726:2012
DAFTAR PUSTAKA
Badan Standarisasi Nasional.2012. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk StrukturBangunan Gedung dan Non Gedung, SNI 03-1726-2012.Jakarta : Departemen PekerjaanUmum.
Badan Standarisasi Nasional.2013. Standar Beban Minimum untuk Perencanaan bangunan Gedung dan Struktur Lain, SNI 03-1727-2013.Jakarta : Departemen PekerjaanUmum.
Badan Standarisasi Nasional.2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2013.Jakarta : Departemen PekerjaanUmum
Hariyanto, Agus. 2011. Analisis Kinerja Struktur Pada Bangunan Bertingkat Tidak Beraturan Dengan Analisis Dinamik Menggunakan Metode Analisis respon Spektrum. Tugas Akhir, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Lailasari, Desinta Nur .2013. Studi Komparasi Perencanaan Gedung Tahan Gempa Dengan Menggunakan SNI 03-1726-2002 dan SNI 03-1726-2012. Tugas Akhir, Universitas Brawijaya, Malang.
Program Studi Teknik Sipil – Universitas Mercu Buana | 43