ANALISA BANGUNAN BERTINGKAT TAHAN GEMPA MENGGUNAKAN SISTEM GANDA BERDASARKAN SNI 1726 : 2012 (STUDI KASUS : HOTEL PATTIMURA MALANG)
i
ANALISA BANGUNAN BERTINGKAT TAHAN GEMPA MENGGUNAKAN SISTEM GANDA BERDASARKAN SNI 1726 : 2012
(STUDI KASUS : HOTEL PATTIMURA MALANG)
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Oleh : Andrianus Iswondo
201110340311164
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2016
(2)
ii
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL : ANALISA BANGUNAN BERTINGKAT TAHAN GEMPA MENGGUNAKAN SISTEM GANDA BERDASARKAN SNI 1726 : 2012 (STUDI KASUS : HOTEL PATTIMURA MALANG)
Nama : Andrianus Iswondo
NIM : 201110340311164
PadahariJumat28Agustus 2015, telahdiujiolehtimpenguji :
1. Ir. Erwin Rommel, MT DosenPenguji I ...
2. Moh. Abduh, ST. MT. DosenPenguji II ...
DosenPembimbing I, DosenPembimbing II,
(Ir. Rofikatul Karimah, MT) (Ir. Yunan Rusdianto, MT)
Mengetahui,
KetuaJurusanTeknikSipil
(3)
iii
SURAT PERNYATAAN
Yang bertandatangan di bawahini:
Nama : ANDRIANUS ISWONDO NIM : 201110340311164
Jurusan : TEKNIK SIPIL
Fakultas : TEKNIKUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Dengan ini saya menyatakan sebenar-benarnya bahwa: Tugas Akhir dengan judul: ANALISA BANGUNAN BERTINGKAT TAHAN GEMPA MENGGUNAKAN SISTEM GANDA BERDASARKAN SNI 1726 : 2012 (STUDI KASUS : HOTEL PATTIMURA MALANG)adalah hasil karya saya dan bukan karya tulis orang lain. Dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan di disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka.
Demikianpernyataaninisayabuatdengansebenarnyadanapabilapenyataaninitidakbe narsayabersediamendapatsangsiakademis.
Malang, 07 Maret 2016 Yang menyatakan,
(4)
iv
LEMBAR PERSEMBAHAN
Skripsi ini, saya persembahkan kepada:
1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu memberikan pertolongan bagi saya dan membuat segala sesuatunya menjadi mudah dalam penyusunan tugas akhir ini.
2. Untuk ayah saya tercinta Bambang Iswondo dan ibu saya tercinta Kholifah yang tak pernah lelah memberikan dukungan dan doanya kepada saya. 3. Untuk kakak saya tersayang Emaus Thomas Yerikho dan juga adik saya
tersayang Angelius Meylinda Jihan Novita.
4. Teman-teman terbaik saya angkatan 2011 khususnya Teknik Sipil D. 5. Teman-teman teknik sipil seperjuangan: Aulia Prayoga, ST, Mery
Anggriani P. S, ST,Azizatul Hasanah, ST, Hessty Vrieska Larasati, ST, Ivan Al Humam, ST, Pajar Achmad Yoffy, ST, M. Reza Arief Susanto, ST, Aulia Rachman Maulana, ST, Nevo Fahmi Raliby, ST, Isyaq Fathi Al-Faiz, Rilo Pambudi, Diza Wahyu Ananta, Mufid Rahmadi, Beni Setiawan. 6. Untuk adik-adik tingkat angkatan 2012 & 2013, Risman, Aji, Ari, Robin,
Dedi, Ridho, Angga, Hendra dan adik-adik yang lain yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.
7. Keluarga besar SURYA Universitas Muhammadiyah Malang.
8. Tim PT. Brantas Abipraya (Persero) Proyek Gedung Laboratorium Enterpreneurship Terpadu Universitas Brawijaya.
(5)
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan kasih karuniaNya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Analisa Bangunan Bertingkat Tahan Gempa Menggunakan Sistem Ganda Berdasarkan SNI 1726:2012 (Studi Kasus : Hotel Pattimura Malang)”.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Dengan adanya penulisan skripsi ini diharapkan dapat memberikan wacana dan manfaat khususnya bagi penulis sendiri dan bagi orang lain pada umumnya.
Atas bantuan dan kerjasama yang baik dari semua pihak hingga selesainya skripsi ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Segenap pimpinan dan jajaran staf Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Segenap pimpinan dan dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Ir. Rofikatul Karimah, MT, dan Ir. Yunan Rusdianto, MT selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan solusi yang bermanfaat dalam penyelesaian tugas akhir ini.
4. Ir. Andi Syaiful A, MT selaku dosen pembimbing akademik.
5. Rekan-rekan mahasiswa teknik sipil UMM angkatan 2011 atas kerja sama dan bantuannya.
Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan sumbangan pemikiran bagi pembaca, karena banyak kekurangan yang masih harus diperbaiki. Kritik dan saran akan penulis terima untuk kesempurnaan tulisan ini.
Malang, 07 Maret 2016
(6)
viii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
SURAT PERNYATAAN ... iii
LEMBAR PERSEMBAHAN... iv
KATA PENGANTAR ... v
ABSTRAK ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xvi
DAFTAR GAMBAR ... xxi
BAB 1 PENDAHULUAN... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Batasan Masalah ... 3
1.4 Tujuan... 4
1.5 Manfaat ... 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 5
(7)
ix
2.2 Gempa Bumi & Penyebabnya ... 5
2.3 Konsep & Filosofi Bangunan Tahan Gempa ... 6
2.4 Sistem Struktur Penahan Lateral ... 9
2.4.1 Sistem Ganda ... 10
2.4.2 Sistem Rangka Pemikul Momen ... 11
2.4.3 Dinding Geser ... 12
2.5 Kriteria Pembebanan ... 13
2.5.1 Beban Gravitasi ... 14
2.5.1.1 Beban Mati ... 14
2.5.1.2 Beban Hidup ... 16
2.5.2 Beban Lateral ... 16
2.5.2.1 Beban Gempa ... 16
2.5.2.2 Beban Angin ... 17
2.5.2.3 Beban Terfaktor ... 17
2.6 Analisa Gempa ... 18
2.6.1 Kategori Resiko Bangunan dan Faktor Keutamaan, Ie ... 18
2.6.2 Nilai Spektral Percepatan SS dan S1 ... 20
(8)
x
2.6.4 Koefisien Situs ... 22
2.6.5 Spektrum Respons Percepatan ... 23
2.6.6 Parameter Percepatan Spektral Desain ... 23
2.6.7 Kategori Desain Seismik ... 24
2.6.8 Spektrum Respons Desain ... 24
2.6.9 Perioda Fundamental Alami ... 26
2.6.10 Nilai R, Cd, dan Ωo ... 28
2.6.11 Fleksibilitas Diafragma... 31
2.6.11.1 Kondisi Diafragma Fleksibel ... 31
2.6.11.2 Kondisi Diafragma Kaku ... 32
2.6.12 Ketidakberaturan Struktur Vertikal ... 32
2.6.13 Ketidakberaturan Struktur Horisontal ... 34
2.6.14 Berat Seismik Efektif ... 36
2.6.15 Redundansi ... 37
2.6.16 Prosedur Analisis Gaya Lateral ... 39
2.6.17 Pengaruh Beban Ortogonal ... 41
2.6.18 Simpangan Antar Lantai ... 41
(9)
xi
2.6.19.1 Torsi Bawaan ... 43
2.6.19.2 Torsi Tak Terduga ... 43
2.6.19.3 Pembesaran Momen Torsi Tak Terduga ... 44
2.6.20 Pengaruh P-Delta... 45
2.6.21 Geser Dasar Seismik, V ... 46
2.6.22 Koefisien Respons Seismik ... 46
2.6.23 Jumlah Ragam ... 48
2.6.24 Parameter Respons Terkombinasi ... 48
2.6.25 Skala Gaya ... 48
2.6.26 Skala Simpangan Antar Lantai ... 49
2.7 Analisis Dinamik ... 49
2.7.1 Properti Dinamik Struktur ... 49
2.7.1.1 Massa ... 49
2.7.1.2 Kekakuan ... 50
2.7.1.3 Redaman ... 51
2.7.2 Metode Analisis Dinamik Struktur ... 52
2.7.3 Metode Respons Spektrum ... 54
(10)
xii
2.7.3.2 Simpangan Horisontal Tingkat (Modal Displacement) ... 55
2.7.3.3 Gaya Horisontal Tingkat (Modal Seismic Force) ... 56
2.7.3.4 Gaya Geser Mode (Modal Storey Shear) ... 57
2.7.3.5 Modal Storey Drift ... 57
2.7.3.6 Momen Guling Mode (Modal Overtuning Moment) ... 58
2.7.3.7 Modal Effective Mass... 58
BAB 3 METODOLOGI ANALISIS ... 59
3.1 Data Struktur Gedung ... 60
3.2 Gambar Struktur Gedung ... 61
3.3 Tahapan Analisis ... 63
3.3.1 Studi Literatur ... 63
3.3.2 Pengumpulan Data ... 63
3.3.3 Tahapan Analisis Gempa ... 64
3.3.3.1 Kategori Resiko Bangunan dan Faktor Keutamaan ... 64
3.3.3.2 Nilai Spektral Percepatan ... 64
3.3.3.3 Klasifikasi Situs ... 65
3.3.3.4 Koefisien Situs ... 66
(11)
xiii
3.3.3.6 Parameter Percepatan Spektral Desain ... 67
3.3.3.7 Kategori Desain Seismik ... 68
3.3.3.8 Spektrum Respons Desain ... 68
3.3.3.9 Periode Fundamental Alami ... 71
3.3.3.10 Menentukan Nilai R, Cd, dan Ωo ... 72
3.3.3.11 Evaluasi Ketidakberaturan Struktur ... 73
3.3.3.12 Faktor Redundansi ... 74
3.3.3.13 Prosedur Analisis Gaya Lateral ... 75
3.3.3.14 Gaya Geser Dasar ... 76
3.3.4 Diagram Alir Analisis ... 78
BAB 4 ANALISA & PEMBAHASAN ... 81
4.1 Konfigurasi Gedung ... 81
4.2 Pembebanan ... 81
4.2.1 Beban Mati ... 81
4.2.2 Perhitungan Berat Struktur Tiap Lantai ... 83
4.2.4 Berat Total Struktur ... 100
4.3 Massa Bangunan ... 101
(12)
xiv
4.5 Kekakuan ... 103
4.6 Matriks Kekakuan ... 106
4.7 Hasil Analisis Spektrum Respons ... 108
4.7.1 Frekuensi... 108
4.7.2 Mode Shape ... 110
4.7.3 Modal Partisipasi ... 117
4.7.4 Modal Amplitudo ... 121
4.7.5 Modal Displacement (Simpangan Horisontal Tingkat) ... 124
4.7.6 Modal Seismic Force ... 127
4.7.7 Modal Storey Shear ... 135
4.7.8 Modal Storey Drift ... 138
4.7.9 Modal Lateral Displacement ... 140
4.7.10 Modal Overtuning Mode (Momen Guling Mode) ... 144
4.7.11 Modal Effective Mass ... 147
4.7.12 Batasan Simpangan Antar Tingkat ... 149
4.7.13 Kontrol Periode Getar Gedung ... 150
4.7.14 Pengaruh P-Delta... 152
(13)
xv
4.7.16 Pembahasan Anallisa Struktur ... 156
BAB 5 KESIMPULAN ... 158
5.1 Kesimpulan ... 158
DAFTAR PUSTAKA
(14)
xvi DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Berat Sendiri Bahan Bangunan ... 14
Tabel 2.2 Berat Sendiri Komponen Gedung ... 15
Tabel 2.4 Kategori Resiko Bangunan dan Non Gedung ... 18
Tabel 2.5 Faktor Keutamaan Gempa ... 20
Tabel 2.6 Klasifikasi Situs ... 21
Tabel 2.7 Koefisien Situs, Fa ... 22
Tabel 2.8 Koefisien Situs, Fv ... 22
Tabel 2.9 Kategori Desain Seismik (Peride Pendek) ... 24
Tabel 2.10 Kategori Desain Seismik (Periode 1 Detik) ... 24
Tabel 2.11 Koefisien Batas Atas Pada Periode ... 26
Tabel 2.12 Nilai Parameter Periode Pendekatan ... 26
Tabel 2.13 Nilai R, Cd, dan Ωo ... 28
Tabel 2.14 Ketidakberaturan Vertikal Pada Struktur... 33
Tabel 2.15 Ketidakberaturan Horisontal Pada Struktur ... 35
Tabel 2.16 Persyaratan untuk Masing-masing Tingkat yang Menahan Lebih Dari 35 Persen Gaya Geser Dasar ... 37
(15)
xvii
Tabel 2.18 Simpangan Antar Lantai Ijin ... 42
Tabel 3.1 Hasil Perhitungan Spektral Percepatan ... 70
Tabel 4.1 Fungsi, Luas, dan Tinggi Tingkat ... 81
Tabel 4.2 Berat Struktur Basement (Kondisi Eksisting) ... 83
Tabel 4.3 Berat Struktur Basement (Kondisi Rencana) ... 84
Tabel 4.4 Berat Struktur 1st Floor (Kondisi Eksisting) ... 85
Tabel 4.5 Berat Struktur 1st Floor (Kondisi Rencana) ... 86
Tabel 4.6 Berat Struktur 2nd Floor (Kondisi Eksisting) ... 87
Tabel 4.7 Berat Struktur 2nd Floor (Kondisi Rencana) ... 88
Tabel 4.8Berat Struktur 3rd Floor (Kondisi Eksisting) ... 89
Tabel 4.9 Berat Struktur 3rd Floor (Kondisi Rencana) ... 90
Tabel 4.10Berat Struktur 4th Floor (Kondisi Eksisting) ... 91
Tabel 4.11 Berat Struktur 4th Floor (Kondisi Rencana) ... 92
Tabel 4.12Berat Struktur 5th Floor (Kondisi Eksisting) ... 93
Tabel 4.13 Berat Struktur 5th Floor (Kondisi Rencana) ... 94
Tabel 4.14Berat Struktur 6th Floor (Kondisi Eksisting) ... 95
Tabel 4.15 Berat Struktur 6th Floor (Kondisi Rencana) ... 96
(16)
xviii
Tabel 4.17 Berat Struktur 7th Floor (Kondisi Rencana) ... 97
Tabel 4.18Berat Struktur 8th Floor (Kondisi Eksisting) ... 98
Tabel 4.19 Berat Struktur 8th Floor (Kondisi Rencana) ... 98
Tabel 4.20 Berat Plat Per Lantai ... 98
Tabel 4.21 Berat Mati Total Struktur (Kondisi Eksisting) ... 99
Tabel 4.22 Berat Mati Total Struktur (Kondisi Rencana) ... 99
Tabel 4.23Beban Total Struktur (Kondisi Eksisting) ... 100
Tabel 4.24 Beban Total Struktur (Kondisi Rencana) ... 100
Tabel 4.25 Massa Struktur Tiap Tingkat (Kondisi Eksisting) ... 101
Tabel 4.26 Massa Struktur Tiap Tingkat (Kondisi Rencana) ... 101
Tabel 4.27 Kekakuan Struktur Antar Tingkat (Kondisi Eksisting) ... 103
Tabel 4.28 Kekakuan Struktur Antar Tingkat (Kondisi Rencana) ... 104
Tabel 4.29 Modal Amplitudo (Kondisi Eksisting) ... 123
Tabel 4.30 Modal Amplitudo (Kondisi Rencana) ... 124
Tabel 4.31 Modal Displacement (Kondisi Eksisting) ... 124
Tabel 4.32 Modal Displacement (Kondisi Rencana) ... 125
Tabel 4.33 Modal Seismic Force (Kondisi Eksisting) ... 130
(17)
xix
Tabel 4.35Modal Storey Shear (Kondisi Eksisting) ... 135
Tabel 4.36 Modal Storey Shear (Kondisi Rencana) ... 136
Tabel 4.37 Modal Storey Drift (Kondisi Eksisting) ... 138
Tabel 4.38 Modal Storey Drift (Kondisi Rencana) ... 139
Tabel 4.39 Modal Lateral Displacement (Kondisi Eksisting) ... 140
Tabel 4.40 Modal Lateral Displacement (Kondisi Rencana) ... 141
Tabel 4.41 Modal Overtuning Moment (Kondisi Eksisting) ... 144
Tabel 4.42 Modal Overtuning Moment (Kondisi Rencana) ... 145
Tabel 4.43 Modal Effective Mass (Kondisi Eksisting) ... 147
Tabel 4.44 Modal Effective Mass (Kondisi Rencana) ... 148
Tabel 4.45 Kontrol Batasan Simpangan (Kondisi Eksisting) ... 149
Tabel 4.46 Kontrol Batasan Simpangan (Kondisi Rencana) ... 150
Tabel 4.47 Kontrol Periode Getar Gedung (Kondisi Eksisting) ... 150
Tabel 4.48 Kontrol Periode Getar Gedung (Kondisi Rencana) ... 151
Tabel 4.49 Koefisien Stabilitas (Kondisi Eksisting) ... 152
Tabel 5.50 Koefisien Stabilitas (Kondisi Rencana) ... 153
Tabel 5.51Eksentrisitas Gedung Per Lantai (Kondisi Eksisting) ... 154
(18)
xx
Tabel 5.53Momen Puntir Gedung (Kondisi Eksisting) ... 155
(19)
xxi DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Weak Column Beam & Strong Column Weak Beam ... 7
Gambar 2.2 Struktur Gabungan SRPM dan Shear Wall ... 10
Gambar 2.3 Bearing Walls, Frame Walls, & Core Walls ... 13
Gambar 2.4 Spektrum Respons Desain ... 25
Gambar 2.5 Diafragma Fleksibel ... 32
Gambar 2.6 Pengaruh Beban Ortogonal ... 41
Gambar 2.7 Penentuan Simpangan Antar Lantai ... 42
Gambar 2.8 Torsi Tak Terduga ... 44
Gambar 2.9 Pembesaran Torsi Tak Terduga ... 45
Gambar 3.1 Perspektif Hotel Pattimura Malang ... 61
Gambar 3.2 Pemodelan Gedung (Kondisi Eksisting) ... 62
Gambar 3.3 Pemodelan Gedung (Kondisi Rencana) ... 62
Gambar 3.4 Koordinat Garis Lintang dan Garis Bujur Hotel Pattimura ... 55
Gambar 3.5 Input Data Koordinat Garis Lintang dan Garis Buju ... 64
Gambar 3.6 Grafik Respons Spektrum Hotel Pattimura ... 71
Gambar 3.7 Tabel Nilai R, Cd, dan Ωo ... 72
(20)
xxii
Gambar 3.9 Tabel Prosedur Analisis Gaya Lateral ... 75
Gambar 4.1 Mode Shape (Kondisi Eksisting) ... 113
Gambar 4.2 Mode Shape (Kondisi Rencana) ... 116
Gambar 4.3 Modal Displacement (Kondisi Eksisting) ... 126
Gambar 4.4 Modal Displacement (Kondisi Rencana) ... 126
Gambar 4.5 Modal Seismic Force (Kondisi Eksisting) ... 131
Gambar 4.6 Modal Seismic Force (Kondisi Rencana) ... 133
Gambar 4.7 Grafik Modal Seismic Force (Kondisi Eksisting) ... 134
Gambar 4.8 Grafik Modal Seismic Force (Kondisi Rencana) ... 134
Gambar 4.9 Grafik Modal Storey Shear (Kondisi Eksisting) ... 137
Gambar 4.10 Grafik Modal Storey Shear (Kondisi Rencana) ... 137
Gambar 4.11 Displacement Hotel Pattimura (Kondisi Eksisting) ... 142
Gambar 4.12 Drift Hotel Pattimura (Kondisi Eksisting) ... 142
Gambar 4.13 Displacement Hotel Pattimura (Kondisi Rencana) ... 143
Gambar 4.14 Drift Hotel Pattimura (Kondisi Rencana) ... 143
Gambar 4.15 Grafik Momen Guling Mode (Kondisi Eksisting) ... 146
Gambar 4.16 Grafik Momen Guling Mode (Kondisi Rencana) ... 146
(21)
xxiii
DAFTAR LAMPIRAN
(22)
DAFTAR PUSTAKA
Badan Standarisasi Nasional. 2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03 – 2847 – 2002). Bandung : BSN.
Badan Standarisasi Nasional. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 03 – 1726 – 2012). Bandung : BSN.
Badan Standarisasi Nasional. 2013. Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain. (SNI 03 – 1727 – 2013). Bandung : BSN.
Departemen Pekerjaan Umum. 1989. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG). Bandung : Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan Gedung.
Dewobroto, 2012, Menyongsong Era Pembangunan Gedung Super-Tinggi dan Mega-Tinggi di Indonesia, Kuliah Umum “Permasalahan & Solusi pada Struktur Gedung Tinggi”, Universitas Riau Kepulauan, Batam.
Hariyanto. 2011. Analisis Kinerja Struktur Pada Bangunan Bertingkat Tidak Beraturan Dengan Analisis Dinamik Menggunakan Analisis Respons Spektrum. Skripsi tidak diterbitkan. Surakarta : Program Sarjana Universitas Sebelas Maret.
Lumantarna, Perkembangan Peraturan Pembebanan dan Perencanaan Bangunan Tahan Gempa, Makalah tidak diterbitkan, Surabaya.
Pamungkas, Anugrah dan Erny. 2013. Desain Pondasi Tahan Gempa. Yogyakarta : Andi. Hal 1 - 3.
(23)
Purwono, Rachmat. 2005. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa,
edisi keempat. Surabaya : ITS Press. Hal 36 – 49.
Purwono, R dan Tavio. 2010. Evaluasi Cepat Sistem Rangka Pemikul Momen Tahan Gempa (sesuai SNI 03 – 1726 – 2002 dan SNI 03 – 2847 – 2002). Surabaya : ITS Press. 3 hal.
Rine Hartuti, Evi. 2009. Buku Pintar Gempa. Yogyakarta : DIVA Press. Hal. 12 – 13.
Ruchyat, Norman. 2014. Tinjauan Analisis Dinamik Pada Struktur Gedung Tidak Beraturan Akibat Pengaruh Gaya Gempa Menggunakan Metode Respon Spektrum (Studi Kasus Pada Gedung M-Square Condotel Malang). Skripsi tidak diterbitkan. Malang : Program Sarjana Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
Suharjanto. 2013. Rekayasa Gempa. Yogyakarta : Kepel Press. Hal. 2 - 3.
Teruna, 2007, ERD - 4 : Perencanaan Bangunan Tahan Gempa dengan
Menggunakan Base Isolator (LRB) : Contoh Kasus Gedung
Auditorium Universitas Cendrawasih, Papua, Seminar dan Pameran HAKI 2007 “Konstruksi Tahan Gempa Di Indonesia”, Jakarta, 1 hal.
Tumilar, 2015, Sosialisasi Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk
Bangunan Gedung Struktur Beton Menurut SNI 1726 : 2012, Seminar
HAKI KOMDA Jawa Timur “Mewujudkan Bangunan di Indonesia Tahan Gempa”, Malang.
(24)
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG
Gempa bumi merupakan salah satu fenomena alam yang diakibatkan oleh
pergeseran secara tiba-tiba oleh lempeng aktif bumi. Pergeseran dari
lempeng-lempeng aktif ini mengakibatkan getaran maupun goyangan dari segala arah yang
berpengaruh terhadap bangunan di atas tanah. Gaya akibat gempa yang
menimbulkan goyangan pada suatu bangunan direpresentasikan sebagai gaya
gempa dasar
V
yang bekerja pada dasar bangunan, di mana gaya gempa dasar
V
ini akan digunakan sebagai gaya gempa rencana yang digunakan dalam
perencanaan dan analisa sebuah bangunan gedung bertingkat. Selanjutnya, gaya
gempa dasar ini akan didistribusikan menjadi gaya gempa vertikal
F
i sesuaidengan ketinggian struktur tiap tingkat.
Respons struktur yang dihasilkan akibat dari gaya gempa yang diterima
oleh bangunan adalah terjadinya defleksi, guling, serta pergeseran. Dimana
komponen-komponen yang berpengaruh terhadap hal ini adalah massa, kekakuan,
serta redaman dari struktur tersebut. Semakin kecil massa struktur dari bangunan,
maka gaya gempa yang dihasilkan juga akan semakin kecil. Hal ini dapat
dibuktikan dengan persamaan F = m a, dimana F (gaya) berbanding lurus dengan
m (massa). Sedangkan kekakuan merupakan sebuah komponen yang berpengaruh
terhadap besarnya drift suatu struktur. Elemen dari kekakuan ini mencakup
elemen vertikal dari sebuah struktur seperti kolom dan dinding geser. Kekakuan
yang lebih kecil akan menghasilkan kecepatan sudut yang lebih besar dan
(25)
2
seterusnya akan mengakibatkan periode getar yang lebih panjang. Redaman
sendiri merupakan peristiwa pelesapan energi oleh struktur atau kemampuan
struktur dalam menyerap energi, oleh karena itu pelesapan energi ini akan
mengurangi respons struktur yang terjadi.
(Widodo, 2001)
Setiap bangunan gedung memiliki sistem penahan lateral yang berfungsi
sebagai pemikul beban gempa, baik sistem tersebut dirancang secara khusus untuk
memikul beban gempa seluruhnya, maupun dikombinasikan dengan sistem
struktur lain untuk memikul beban gempa bersama-sama. Dalam SNI 1726 : 2012,
sistem penahan lateral dibagi menjadi 6 sistem, salah satunya adalah sistem
ganda. Sistem ganda merupakan gabungan antara sistem rangka pemikul momen
dan dinding geser, dimana beban gravitasi dipikul oleh sistem rangka pemikul
momen, sedangkan beban lateral dipikul oleh kombinasi dari keduanya.
Diharapakan dengan sistem ini, sistem rangka pemikul momen dan dinding geser
mampu bekerja dengan baik ketika menerima beban gempa. Terlebih lagi antara
sistem rangka pemikul momen dan dinding geser memiliki pola defleksi yang
berbeda, sehingga kombinasi struktur dari kedua sistem tersebut dibutuhkan
dalam menahan gaya gempa yang terjadi. Namun, untuk memastikan apakah
struktur tersebut memang mampu menahan beban gempa sesuai rencana, maka
perlu dilakukan sebuah analisa.
Oleh karena itu, penulis akan melakukan analisa bangunan bertingkat
tahan gempa dengan menggunakan sistem ganda. Penulis menggunakan obyek
Hotel Pattimura yang terdiri dari struktur beton bertulang 8 lantai dan memiliki
sistem struktur berupa sistem ganda. Analisa ini mengacu pada SNI 1726 : 2012
(26)
3
tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung
dan non gedung.
1.2
RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan uraian latar belakang di atas, maka rumusan masalah dalam
studi ini dapat diuraikan sebagai berikut :
Berapakah perbandingan nilai
drift
pada bangunan bertingkat tahan
gempa menggunakan sistem ganda?
Bagaimana hasil kinerja stuktur bila ditinjau dari batasan drift sesuai
dengan persyaratan SNI 1726 : 2012?
1.3
BATASAN MASALAH
Untuk mempersempit lingkup pembahasan, maka analisa dalam studi ini
hanya dibatasi pada :
Hanya melakukan perhitungan
drift
pada bangunan gedung saat
menerima beban gempa.
Model struktur yang digunakan adalah gedung beton bertulang 8 lantai
dengan sistem ganda yang terdiri dari sistem rangka pemikul momen
dan dinding geser.
Perhitungan analisa dalam studi ini menggunakan bantuan software
MATLAB dan Ms. Excel.
Perhitungan analisis gempa berdasarkan SNI 1726 : 2012 tentang Tata
Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Gedung dan Non
Gedung.
(27)
4
Tidak membahas pendimensian struktur.
Tidak meninjau aspek manajemen pelaksanaan konstruksi.
1.4 TUJUAN
Adapun tujuan dari analisa dalam studi ini adalah sebagai berikut :
Mengetahui berapa besarnya perbandingan nilai
drift
menggunakan
sistem ganda.
Mengetahui kinerja struktur bila ditinjau dari batasan drift sesuai
dengan persyaratan SNI 1726 : 2012.
1.5
MANFAAT
Manfaat yang dapat diambil dari studi ini antara lain :
1.
Mengembangkan pengetahuan dalam dunia teknik sipil mengenai
rekayasa kegempaan pada konstruksi gedung bertingkat banyak.
2.
Memberikan pemahaman tentang analisa gempa menggunakan SNI
(1)
DAFTAR PUSTAKA
Badan Standarisasi Nasional. 2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03 – 2847 – 2002). Bandung : BSN.
Badan Standarisasi Nasional. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 03 – 1726 – 2012). Bandung : BSN.
Badan Standarisasi Nasional. 2013. Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain. (SNI 03 – 1727 – 2013). Bandung : BSN.
Departemen Pekerjaan Umum. 1989. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG). Bandung : Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan Gedung.
Dewobroto, 2012, Menyongsong Era Pembangunan Gedung Super-Tinggi dan Mega-Tinggi di Indonesia, Kuliah Umum “Permasalahan & Solusi pada Struktur Gedung Tinggi”, Universitas Riau Kepulauan, Batam.
Hariyanto. 2011. Analisis Kinerja Struktur Pada Bangunan Bertingkat Tidak Beraturan Dengan Analisis Dinamik Menggunakan Analisis Respons Spektrum. Skripsi tidak diterbitkan. Surakarta : Program Sarjana Universitas Sebelas Maret.
Lumantarna, Perkembangan Peraturan Pembebanan dan Perencanaan Bangunan Tahan Gempa, Makalah tidak diterbitkan, Surabaya.
Pamungkas, Anugrah dan Erny. 2013. Desain Pondasi Tahan Gempa. Yogyakarta : Andi. Hal 1 - 3.
(2)
Purwono, R dan Tavio. 2010. Evaluasi Cepat Sistem Rangka Pemikul Momen Tahan Gempa (sesuai SNI 03 – 1726 – 2002 dan SNI 03 – 2847 – 2002). Surabaya : ITS Press. 3 hal.
Rine Hartuti, Evi. 2009. Buku Pintar Gempa. Yogyakarta : DIVA Press. Hal. 12 – 13.
Ruchyat, Norman. 2014. Tinjauan Analisis Dinamik Pada Struktur Gedung Tidak Beraturan Akibat Pengaruh Gaya Gempa Menggunakan Metode Respon Spektrum (Studi Kasus Pada Gedung M-Square Condotel Malang). Skripsi tidak diterbitkan. Malang : Program Sarjana Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
Suharjanto. 2013. Rekayasa Gempa. Yogyakarta : Kepel Press. Hal. 2 - 3.
Teruna, 2007, ERD - 4 : Perencanaan Bangunan Tahan Gempa dengan Menggunakan Base Isolator (LRB) : Contoh Kasus Gedung Auditorium Universitas Cendrawasih, Papua, Seminar dan Pameran HAKI 2007 “Konstruksi Tahan Gempa Di Indonesia”, Jakarta, 1 hal.
Tumilar, 2015, Sosialisasi Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung Struktur Beton Menurut SNI 1726 : 2012, Seminar HAKI KOMDA Jawa Timur “Mewujudkan Bangunan di Indonesia Tahan Gempa”, Malang.
(3)
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Gempa bumi merupakan salah satu fenomena alam yang diakibatkan oleh pergeseran secara tiba-tiba oleh lempeng aktif bumi. Pergeseran dari lempeng-lempeng aktif ini mengakibatkan getaran maupun goyangan dari segala arah yang berpengaruh terhadap bangunan di atas tanah. Gaya akibat gempa yang menimbulkan goyangan pada suatu bangunan direpresentasikan sebagai gaya
gempa dasar V yang bekerja pada dasar bangunan, di mana gaya gempa dasar V
ini akan digunakan sebagai gaya gempa rencana yang digunakan dalam perencanaan dan analisa sebuah bangunan gedung bertingkat. Selanjutnya, gaya gempa dasar ini akan didistribusikan menjadi gaya gempa vertikal Fi sesuai
dengan ketinggian struktur tiap tingkat.
Respons struktur yang dihasilkan akibat dari gaya gempa yang diterima oleh bangunan adalah terjadinya defleksi, guling, serta pergeseran. Dimana komponen-komponen yang berpengaruh terhadap hal ini adalah massa, kekakuan, serta redaman dari struktur tersebut. Semakin kecil massa struktur dari bangunan, maka gaya gempa yang dihasilkan juga akan semakin kecil. Hal ini dapat dibuktikan dengan persamaan F = m a, dimana F (gaya) berbanding lurus dengan m (massa). Sedangkan kekakuan merupakan sebuah komponen yang berpengaruh terhadap besarnya drift suatu struktur. Elemen dari kekakuan ini mencakup elemen vertikal dari sebuah struktur seperti kolom dan dinding geser. Kekakuan yang lebih kecil akan menghasilkan kecepatan sudut yang lebih besar dan
(4)
seterusnya akan mengakibatkan periode getar yang lebih panjang. Redaman sendiri merupakan peristiwa pelesapan energi oleh struktur atau kemampuan struktur dalam menyerap energi, oleh karena itu pelesapan energi ini akan mengurangi respons struktur yang terjadi. (Widodo, 2001)
Setiap bangunan gedung memiliki sistem penahan lateral yang berfungsi sebagai pemikul beban gempa, baik sistem tersebut dirancang secara khusus untuk memikul beban gempa seluruhnya, maupun dikombinasikan dengan sistem struktur lain untuk memikul beban gempa bersama-sama. Dalam SNI 1726 : 2012, sistem penahan lateral dibagi menjadi 6 sistem, salah satunya adalah sistem ganda. Sistem ganda merupakan gabungan antara sistem rangka pemikul momen dan dinding geser, dimana beban gravitasi dipikul oleh sistem rangka pemikul momen, sedangkan beban lateral dipikul oleh kombinasi dari keduanya. Diharapakan dengan sistem ini, sistem rangka pemikul momen dan dinding geser mampu bekerja dengan baik ketika menerima beban gempa. Terlebih lagi antara sistem rangka pemikul momen dan dinding geser memiliki pola defleksi yang berbeda, sehingga kombinasi struktur dari kedua sistem tersebut dibutuhkan dalam menahan gaya gempa yang terjadi. Namun, untuk memastikan apakah struktur tersebut memang mampu menahan beban gempa sesuai rencana, maka perlu dilakukan sebuah analisa.
Oleh karena itu, penulis akan melakukan analisa bangunan bertingkat tahan gempa dengan menggunakan sistem ganda. Penulis menggunakan obyek Hotel Pattimura yang terdiri dari struktur beton bertulang 8 lantai dan memiliki sistem struktur berupa sistem ganda. Analisa ini mengacu pada SNI 1726 : 2012
(5)
3
tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan uraian latar belakang di atas, maka rumusan masalah dalam studi ini dapat diuraikan sebagai berikut :
Berapakah perbandingan nilai drift pada bangunan bertingkat tahan gempa menggunakan sistem ganda?
Bagaimana hasil kinerja stuktur bila ditinjau dari batasan drift sesuai dengan persyaratan SNI 1726 : 2012?
1.3 BATASAN MASALAH
Untuk mempersempit lingkup pembahasan, maka analisa dalam studi ini hanya dibatasi pada :
Hanya melakukan perhitungan drift pada bangunan gedung saat
menerima beban gempa.
Model struktur yang digunakan adalah gedung beton bertulang 8 lantai dengan sistem ganda yang terdiri dari sistem rangka pemikul momen dan dinding geser.
Perhitungan analisa dalam studi ini menggunakan bantuan software MATLAB dan Ms. Excel.
Perhitungan analisis gempa berdasarkan SNI 1726 : 2012 tentang Tata
Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Gedung dan Non Gedung.
(6)
Tidak membahas pendimensian struktur.
Tidak meninjau aspek manajemen pelaksanaan konstruksi.
1.4 TUJUAN
Adapun tujuan dari analisa dalam studi ini adalah sebagai berikut :
Mengetahui berapa besarnya perbandingan nilai drift menggunakan sistem ganda.
Mengetahui kinerja struktur bila ditinjau dari batasan drift sesuai dengan persyaratan SNI 1726 : 2012.
1.5 MANFAAT
Manfaat yang dapat diambil dari studi ini antara lain :
1. Mengembangkan pengetahuan dalam dunia teknik sipil mengenai
rekayasa kegempaan pada konstruksi gedung bertingkat banyak.
2. Memberikan pemahaman tentang analisa gempa menggunakan SNI