ANALISA PENGGUNAAN SISTEM RANGKA BRACING TERHADAP PERPINDAHAN LATERAL PORTAL BAJA BERTINGKAT TINGGI

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 .

Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan dan pertambahan jumlah penduduk di bumi

menjadikan kebutuhan akan tempat tinggal atau kebutuhan ruang bagi manusia
semakin meningkat. Kebutuhan akan pergerakan bagi manusia juga semakin
banyak, bervariasi yang akhirnya terjadi kepadatan. Hal inilah yang menjadi salah
satu masalah yang harus dipecahkan oleh ahli-ahli sipil dalam memenuhi dan
mencari solusi yang tepat dalam menangani masalah kebutuhan lahan dan tempat
tinggal ini.
Perkembangan dan pertambahan penduduk juga dibarengi oleh
kemajuan teknologi, terutama yang menyangkut dalam bidang teknik struktur,
teknologi bahan, metode konstruksi, rekayasa konstruksi dan teknologi
informatika.

Hal


inilah

yang

melatarbelakangi

pencarian

solusi

untuk

menyelesaikan masalah-masalah pembangunan gedung-gedung tinggi untuk
menjawab masalah semakin meningkatnya kebutuhan akan ketersediaan lahan dan
mahalnya hunian di kota-kota besar. Sedangkan pada saat ini dalam bidang
teknologi bahan telah banyak dilakukan alternative-alternatif perencanaan,
bangunan tinggi yang dahulunya hanya menggunakan beton saja sekarang dapat
dikombinasikan dengan baja, tentunya hal ini mempunyai kelebihan yang salah
satunya berupa sifat bahan yang akan mempengaruhi kekuatan dan jumlah tingkat
yang dapat dicapai.


1

2

Portal baja merupakan salah satu struktur pendukung utama yang banyak
digunakan pada bangunan bertingkat. Struktur ini memiliki keunggulan dalam hal
ratio berat sendiri dengan daya dukung beban yang dapat dipikulnya. Tetapi Hal
tersebut membawa dampak kerugian di aspek lain yaitu struktur menjadi langsing
dan menjadi kurang menguntungkan pada perilaku responnya saat menerima
beban-beban dinamik yang umumnya bekerja secara horizontal.
Terdapat beberapa macam struktur rangka baja yang digunakan sebagai
struktur baja tahan gempa di antaranya adalah Struktur Rangka Pemikul Momen
Khusus (SRPMK), Struktur Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB), Struktur
Rangka Bresing Konsentrik Khusus (SRBKK), Struktur Rangka Bresing
Konsentrik Biasa (SRBKB), dan Struktur Rangka Bresing Eksentrik (SRBE).
Semakin tinggi dan semakin banyaknya jumlah tingkat pada portal bidang
terbuka berakibat semakin menurunnya stabilitas terhadap beban horizontal,
meski elemen-elemennya telah di desain dengan dimensi yang sesuai dengan
kriteria yang telah disyaratkan. Hal ini dapat teridentifikasi dari perpindahan

lateral yang terjadi pada portal tingkat tinggi yang melebihi ketentuan indeks
simpangan lateral yang disyaratkan. Salah satu usaha untuk mengurangi
perpindahan lateral atau menambah stabilitas terhadap beban horisontal adalah
dengan menambah elemen pengaku diagonal (bracing) tunggal. Dalam hal ini tipe
pengaku (bracing) diagonal yang dianalisis pada portal baja bertingkat yaitu jenis
X, Z, K konsentris, K eksentris.

3

1.2.

Rumusan Masalah
Dari uraian yang disampaikan sebelumnya maka dapat disusun rumusan

masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh penggunaan sistem rangka bracing dengan variasi tipe
terhadap kemampuan menahan beban

lateral pada portal baja bertingkat


tinggi ?
2. Bagaimana

pengaruh penggunaan sistem bracing dengan variasi tipe

terhadap perpindahan lateral pada portal baja bertingkat tinggi ?
3. Bagaimana

tingkat efektivitas penggunaan sistem rangka bracing dan

hubungannya terhadap ketinggian portal ?

1.3.

Batasan Masalah
Agar pembahasan masalah tidak melebar dan untuk menghindari

penyebaran yang tidak sesuai dengan tujuan penelitian, maka diberikan beberapa
batasan masalah sebagai berikut :
1. Jenis struktur portal berbahan baja .

2. Kondisi tumpuan portal adalah tumpuan jepit .
3. Metode pembebanan lateral dilakukan secara bertahap.
4. Analisis stabilitas pada struktur yang ditinjau menggunakan Software
STAAD Pro.
5. Tidak dilakukan analisis ekonomi

1.4 .

Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah :

4

1

Mengetahui perilaku struktur portal baja bidang bertingkat dengan sistem
rangka bracing terhadap beban horisontal dengan type bracing yang berbeda
dan penerapan variasi jumlah lantai.

2


Mengetahui tipe bracing yang paling efektif dan tingkat efektifitas pengunaan
bracing terhadap ketinggian portal.

1.5 .

Manfaat studi
Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat diketahui penggunaan

sistem rangka bracing mana yang paling efektif dalam menahan beban lateral
yang berupa beban gempa statis maupun beban angin pada perencanaan struktur
portal baja bidang bertingkat. Selain itu juga dapat diketahui tingkat keefektifan
penggunaannya bila diterapkan dengan variasi jumlah lantai, sehingga dapat
memperkecil terjadinya suatu kegagalan struktur.

TUGAS AKHIR

ANALISA PENGGUNAAN SISTEM RANGKA BRACING
TERHADAP PERPINDAHAN LATERAL PORTAL BAJA
BERTINGKAT TINGGI


Oleh :
AFRIZAL ADI PANULUH
06520039

JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010

ANALISA PENGGUNAAN SISTEM RANGKA BRACING
TERHADAP PERPINDAHAN LATERAL PORTAL BAJA
BERTINGKAT TINGGI

TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Oleh :

AFRIZAL ADI PANULUH
06520039

JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala nikmat yang diberikan
dalam menyelesaikan penulisan tugas akhir ini, serta shalawat dan salam kepada Nabi
Muhammad sebagai penerang bagi umat manusia menuju jalan yang benar.
Tugas akhir ini kami tulis dengan judul ANALISA PENGGUNAAN SISTEM
RANGKA BRACING TERHADAP PERPINDAHAN LATERAL PORTAL BAJA
BERTINGKAT TINGGI untuk memenuhi salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
Dalam masa perkuliahan sampai penulisan tugas akhir ini tentunya banyak kendala
yang terjadi, namun berkat bantuan berbagai pihak kami dapat menyelesaikan penulisan
tugas akhir ini, untuk itu tidak lupa kami sampaikan terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua, saudara, serta semua keluarga yang telah memberikan dukungan
tanpa henti.
2. Bapak Ir Khoirul Abadi , MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UMM.
3. Bapak Ir. Erwin Rommel selaku dosen pembimbing I.
4. Bapak Zamzami Septiropa, ST. MT selaku dosen pembimbing II.
5. Seluruh Staff Jurusan Sipil dan TU Fakultas Teknik
6. Seluruh teman-teman yang telah membantu
Akhir kata kami mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif demi
kesempurnaan tugas akhir ini dan semoga tugas akhir ini membawa manfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan di bidang ketekniksipilan.

Malang, 21 Oktober 2010

Penulis

DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN............................................................................ ii
SURAT PERNYATAAN ............................................................................... iii
KATA PENGANTAR .................................................................................... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................................ v

ABSTRAKSI ................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................. xiv

BAB I.

PENDAHULUAN ......................................................................... 1
1.1. Latar Belakang .......................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah..................................................................... 3
1.3. Batasan Masalah ....................................................................... 3
1.4. Maksud dan Tujuan .................................................................. 3
1.5. Manfaat Studi ........................................................................... 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 5
2.1. Deskripsi Umum ....................................................................... 5
2.2. Baja Struktural .......................................................................... 8
2.3. Struktur Portal Baja .................................................................. 11
2.3.1. Definisi.......................................................................... 11

2.3.2. Sistem Rangka Bracing Konsentrik .............................. 12
2.3.3. Sistem Rangka Bracing Eksentrik ................................ 17
2.3.4. Tata Letak Pengaku ...................................................... 22
2.3.5. Metode Analisis ............................................................ 23
2.4. Analisa Portal Bidang Dengan Pengaku ................................... 24
2.5. Persyaratan Pengaku Diagonal (Bracing) ................................. 27
2.6. Kinerja Struktur Gedung .......................................................... 27
2.6.1. Kinerja Batas Layan...................................................... 27

BAB III. METODOLOGI ............................................................................. 28
3.1. Deskripsi Struktur ..................................................................... 28
3.2. Metode Analisis ........................................................................ 31
3.3. Prosedur Pengerjaan Dengan Software staad pro ..................... 32
3.3.1. Pemodelan Struktur....................................................... 32
3.4. Analisis Dan Hasil Keluaran .................................................... 33
3.5. Variable Analisis ...................................................................... 34

3.6. Rancangan Analisa ................................................................... 34
3.7. Penyajian Hasil Analisa ............................................................ 35
3.8. Diagram Alir Analisis .............................................................. 37
BAB IV. ANALISA PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ................. 38
4.1. Data Perancangan ..................................................................... 38
4.1.1. Geometri Struktur ........................................................... 38
4.2. Perhitungan Beban yang Bekerja Pada Portal .......................... 41
4.3. Hasil Perhitungan ..................................................................... 42
4.3.1. Hasil Perpindahan Lateral Portal 16 Lantai ................... 42
4.3.2. Hasil Perpindahan Lateral Portal 8 Lantai ..................... 45
4.3.3. Hasil Perpindahan Lateral Portal 4 Lantai ..................... 47
4.3.4. Hasil Perpindahan Lateral Tiap Lantai masing-masing
Portal .............................................................................. 49
4.4. Hubungan Ketinggian Lantai Dengan Pemakaian Tipe
Pengaku………………………………………………………. 54

BAB V. PENUTUP ...................................................................................... 61
5.1. Kesimpulan ............................................................................... 62
5.2. Saran ........................................................................................ 62

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 63

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

Halaman

1. Perhitungan Staad Pro……………………………………………………….. 64
 

DAFTAR PUSTAKA

Alkaff,M.F. 2005. STAAD 2004 untuk Orang Awam. Palembang. Maxikom.
Astiana,A.2008. Pengaruh Tata Letak Pengaku (Bracing) Berbentuk ”Z” Ganda terhadap
Perpindahan Lateral Portal Baja Bidang Bertingkat. Malang : Skripsi Fakultas
Teknik Universitas Brawijaya. Tidak diterbitkan.
Badan Standardisasi Nasional. 2002. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk
Struktur Bangunan Gedung SNI-1726-2002. Bandung. Badan Standardisasi
Nasional.
Badan Standardisasi Nasional. 2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk
Bangunan Gedung SNI 03-1729-2002. Bandung. Badan Standardisasi Nasional.
Hariandja,B. 1997. Analisis Struktur Berbentuk Rangka Dalam Formulasi Matriks.
Bandung. Aksara Hutasada.
MacGinley, T J. 1989. Steel Structures, Practical Design Studies. London & New York. E
& F N Spon.
Muto, K. 1993. Analisis Perancangan Gedung Tahan Gempa. Jakarta. Erlangga.
Oentoeng. 1999. Konstruksi Baja. Surabaya. LPPM Universitas Kristen PETRA
Salmon, C G & Johnson, J E. 1992. Struktur Baja, Desain dan Perilaku 1, dengan Penekanan pada
LRFD Design. Jakarta. Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama.

Schueller,W. 1989. Struktur Bangunan Bertingkat Tinggi. Bandung. PT Eresco.
Setiawan,A. 2008.Perencanaan Struktur Baja Dengan Metode LRFD. Semarang.
Erlangga.
Smith, J C. 1996. Structural Steel Design LRFD Approach. New York. John Wiley &
Sons, Inc.
Sosrowinarso & Sofwan,A. 1989. Rangka Batang Ruang dan Sistim Bracing pada
Bangunan Tinggi. Bandung. Jurusan Teknik Sipil ITB. Tidak diterbitkan.
Taranath, B. S. 1988. Structural Analysis and Design of Tall Buildings. Houston. McGraw
Hill Book Co.