View
249
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
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 #
$. agaimana merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan
kolom#
%. agaimana menganalisa beban gempa menggunakan metode analisa
statik dan metode analisa dinamik#
1.3 Maksud dan Tuuan
7/23/2019 GEDUNG HABIR
2/54
&aksud dan tujuan dari Perencanaan Gedung Struktur Komposit dalam
penulisan ini adalah supaya mahasis'a mampu melaksanakan pekerjaan
perencanaan struktur gedung dengan disain struktur komposit yang sesuai dengan
peraturan yang berlaku di (ndonesia, serta menghasilkan perencanaan struktur
yang aman, nyaman dan ekonomis.
1.! Batasan Masalah
Dalam hal ini penulis membatasi ruang lingkup perencanaan hanya pada
perencanaan struktur beton bertulang. )dapun secara rinci perencanaan ini
meliputi!
a. Pelat atap dan lantai
b. Konstruksi tangga
c. Konstruksi lift
d. Dinding dan lantai basement
e. Portal
f. Pondasi
1." #$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.
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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$tarn+a
&eliputi! lokasi proyek, dimana pekerjaan pondasi tidak boleh
mengganggu atau membahayakan bangunan dan lingkungan di sekitarnya.
7/23/2019 GEDUNG HABIR
4/54
!. B$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
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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$nauan terhada' *e*an lateral (gem'a)
Kestabilan lateral dalam desain struktur merupakan faktor yang sangat
penting, karena gaya lateral tersebut akan mempengaruhi elemen-elemen
*ertikal dan horisontal dari struktur.
eban lateral yang sangat berpengaruh adalah beban gempa dimana efek
dinamisnya menjadikan analisisnya lebih komplek. Pada dasarnya ada dua
buah metode analisis yang digunakan untuk menghitung pengaruh beban
gempa pada struktur yaitu!
7/23/2019 GEDUNG HABIR
7/54
1. Met-de anal$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 $.$
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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
Sistem struktur yang
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%,% ?,? $,
%. Sistem rangka pemikul ". rangka pemikul momen khusus
7/23/2019 GEDUNG HABIR
9/54
momen Sistem struktur
yang pada dasarnya
memiliki rangka ruang
pemikul beban gra*itasisecara lengkap. eban
lateral dipikul rangka
pemikul momen
tetrutama melalui
mekanisme lentur
SBP&K
a. aja ?,$ ,? $,
b. eton bertulang ?,$ ,? $,
$. 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!
Sistem struktur yang
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 ;
%, ?,? $,
7/23/2019 GEDUNG HABIR
10/54
:. Subsistem tunggal
Subsistem struktur
bidang yang membentuk
bangunan gedung secara
keseluruhan
". Bangka terbuka baja ?,$ ,? $,
$. Bangka terbuka beton bertulang ?,$ ,? $,
%. 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
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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%
'
.
.
%,;
$
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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
.."=
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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.
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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"
$
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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
7/23/2019 GEDUNG HABIR
20/54
Basio tulangan minimum ditetapkan sebesar
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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=
7/23/2019 GEDUNG HABIR
22/54
dengan syarat sebagai berikut!
$.2
dimana!
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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!
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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=
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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,
7/23/2019 GEDUNG HABIR
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. $.;"
3ntuk kolom tak bergoyang!
$.;$
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!
3ntuk kolom tak bergoyang!
$.;
+=
"..L
h
bMn,Mn+M+
b
bu
M
M
r
k
$
""$
%
Recommended