EVALUASI KINERJA STRUKTUR BANGUNAN YANG MENGGUNAKAN SAMBUNGAN LEWATAN (LAP SPLICES) PADA UJUNG KOLOM

TUGAS AKHIR Oleh :

Desindo Wijaya

100404163

Disetujui :

Pembimbing

Ir. Besman Surbakti, MT.

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ABSTRAK

Indonesia merupakan negara yang memiliki tingkat kerawanan gempa yang cukup tinggi. Oleh sebab itu, bangunan yang dibangun hendaknya memiliki tingkat daktilitas yang cukup untuk menghadapi bencana gempa yang mungkin akan terjadi. Standar-standar perencanaan yang menjadi pedoman perencanaan gedung di Indonesia telah menjadikan desain tahan gempa sebagai materi yang cukup penting. Namun, pada kenyataannya, di lapangan masih banyak dijumpai pelaksanaan konstruksi pembangunan yang kurang sesuai dengan apa yang telah ditentukan di dalam standar.

Penggunaan sambungan lewatan pada ujung kolom merupakan salah satu faktor yang dapat mengakibatkan berkurangnya daktilitas dari suatu bangunan karena ujung kolom merupakan daerah sendi plastis. Pada umumnya panjang sambungan lewatan yang digunakan ini kurang dari ketentuan yang berlaku. Oleh sebab itu, dalam Tugas Akhir ini akan dikaji mengenai pengaruh penggunaan sambungan lewatan pada ujung kolom ini terhadap daktilitas dan kinerja bangunan. Dua macam penempatan sambungan lewatan pada kolom akan dianalisis yaitu pada ujung kolom dan tidak pada ujung kolom.

Hasil analisis menunjukkan bahwa penggunaan sambungan lewatan pada ujung kolom akan mengurangi kapasitas deformasi inelastic dari bangunan. Pada kondisi gempa yang cukup besar, diyakini bahwa bangunan yang menempatkan sambungan lewatan pada ujung kolom akan mengalami keruntuhan lebih awal jika dibandingkan dengan bangunan yang menempatkan sambungan lewatan pada daerah di luar sendi plastis kolom.

Kata Kunci : Sambungan Lewatan (Lap Splices), Beban Gempa, Analisis Statik Nonlinear,

Taraf Kinerja

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan berkat-Nya hingga selesainya tugas akhir ini dengan judul “Evaluasi Kinerja Struktur Bangunan

Yang Menggunakan Sambungan Lewatan (Lap Splices) Pada Ujung Kolom”. Tugas

akhir ini disusun untuk diajukan sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi dalam ujian sarjana Teknik Sipil bidang Studi Struktur pada Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU).

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih memiliki banyak kekurangan. Hal ini disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman penulis. Dengan tangan terbuka dan hati yang tulus penulis menerima saran kritik Bapak dan Ibu dosen serta rekan mahasiswa demi penyempurnaan tugas akhir ini.

Penulis juga menyadari bahwa selesainya tugas akhir ini tidak lepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan semua pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan ucapan terima kasih kepada : 1.

Bapak Ir. Besman Surbakti, M.T., selaku pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam memberikan bimbingan yang tiada hentinya kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku ketua departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Ir. Syahrizal, M.T., selaku sekretaris departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

4. Teristimewa kepada kedua Orang Tua penulis, William Surya Wijaya, Harry Putra Wijaya dan Cindy Michelle yang telah mendukung, menyemangati serta mendoakan penulis di setiap kegiatan akademis penulis.

5. Rudi Kirana, Deni Hermawan, John Thedy, Rudy Tiara, selaku teman seperjuangan penulis yang selalu mengingatkan dan memberikan dukungan moral kepada penulis hingga tugas akhir ini dapat selesai tepat waktu.

6. Erwin Kwok, selaku abang senior stambuk 2004 yang memberikan kontribusi besar kepada penulis dalam hal memberikan semangat dan arahan hingga selesainya tugas akhir ini.

7. Teman-teman jurusan Teknik Sipil, terutama teman-teman seangkatan 2010 khususnya stambuk 2007, 2008 dan 2009 serta adik-adik 2013 terima kasih atas dukungan dan informasi mengenai kegiatan sipil selama ini.

8. Para pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU atas ketersediannya untuk mengurus administrasi Tugas akhir ini.

9. Berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Terima kasih untuk semuanya.

Medan, 12 Agustus 2014

Penulis

DESINDO WIJAYA 10 0404 163

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

BAB I

(FEMA-440) ........................................................................................................ 57

Gambar 3.11 Perkiraan peralihan maksimum .......................................................................... 59Gambar 3.12 Kurva hubunagn momen-rotasi, setipe dengan kurva hubungan gaya- perpindahan (FEMA-356) ................................................................................... 61

BAB IV

DAFTAR TABEL

Tabel 2.8 Berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung (RSNI 03-1727-201x) ... 22Tabel 3.7 Modeling parameters and numerical acceptance criteria untuk prosedur nonlinear –balok beton bertulang (FEMA-356) .................................................. 66Tabel 3.6 Modeling parameters and numerical acceptance criteria untuk prosedur nonlinear – kolom beton bertulang (FEMA-356) ............................................... 65

BAB III

Tabel 2.11 Faktor penyaluran batang ulir dan kawat ulir (SK-SNI 03-2847-2002) ............. 39Tabel 2.10 Panjang penyaluran batang ulir dan kawat ulir (SK-SNI 03-2847-2002) ........... 38Tabel 2.9 Beban hidup pada lantai gedung (RSNI 03-1727-201x) ..................................... 24

BAB II

Tabel 2.7 Simpangan antar lantai izin (Tabel 2.6 Koefisien C t dan x ............................................................................................... 20Tabel 2.5 Koefisien situs, F v ............................................................................................... 18Tabel 2.4 Koefisien situs, F a ............................................................................................... 17Tabel 2.3 Klasifikasi situs ................................................................................................... 15Tabel 2.2 Faktor keutaman gempa (RSNI 03-1726-201x) .................................................. 14

Tabel 3.8 Deformasi batas untuk berbagai tingkat kinerja (ATC-40) ................................. 70

BAB IV

Tabel 4.3 Dimensi awal rencana komponen-komponen struktur bangunan ....................... 78Tabel 4.4 Gaya-gaya dalam maksimum pada balok dan kolom ......................................... 80Tabel 4.5 Variasi kekuatan kolom pada beban aksial yang berbeda ................................... 83Tabel 4.6 Detail penulangan pada balok ............................................................................. 87 pada ujung kolom (WOLS) untuk beban dorong arah X .................................... 92Tabel 4.8 Kinerja struktur untuk struktur yang tidak menggunakan sambungan lewatan pada ujung kolom (WOLS) untuk beban dorong arah Y .................................... 93Tabel 4.9 Kinerja struktur untuk struktur yang menggunakan sambungan lewatan pada ujung kolom (WLS) untuk beban dorong arah X................................................ 94Tabel 4.10 Kinerja struktur untuk struktur yang menggunakan sambungan lewatan pada ujung kolom (WLS) untuk beban dorong arah Y ................................................ 95

DAFTAR NOTASI

f’ c = Kuat tekan Beton (MPa) f y = Kuat leleh tulangan (MPa) h

S s = Parameter percepatan respons spectral MCE dari peta gempa pada perioda

R = Faktor reduksi gempa

1 = Modal participation factor untuk mode 1

P = Gaya aksial terfaktor (N) PF

ld = Panjang Sambungan Lewatan`

= Spasi horizontal maksimum untuk kaki-kaki sengkang tertutup atau sengkang ikat pada semua muka kolom (mm) I e = Faktor keutamaan Gempa L = Beban Hidup

A g = Luas bruto penampang (mm

) a = Panjang pelat (mm) b = Lebar pelat (mm) b w = Lebar badan penampang persegi (mm) D = Beban mati d = Jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tarik (mm) E = Beban gempa

) A s,min = Luas tulangan minimum (mm

) A s,max = Luas tulangan maximum (mm

) A sh = Luas penampang total tulangan transversal, termasuk sengkang pengikat (mm

F a = Koefisien situs untuk perioda pendek (pada perioda 0,2 detik) F v = Koefisien situs untuk perioda panjang (pada perioda 1 detik) pendek, redaman 5 persen

S = Parameter percepatan respons spectral MCE dari peta gempa pada perioda 1

detik, redaman 5 persen

S DS = Parameter percepatan respons spectral pada perioda pendek, redaman 5 persen

S D1 = Parameter percepatan respons spectral pada perioda 1 detik, redaman 5 persen

S MS = Parameter percepatan respons spectral MCE pada perioda pendek yang sudah

disesuaikan terhadap pengaruh kelas situs disesuaikan terhadap pengaruh kelas situs S = Spasi tulangan transversal (mm) S x = Spasi tulangan transversal (mm) t = Tebal pelat (mm)]

T = Perioda fundamental bangunan roof = Peralihan atap

∆ ADRS = Acceleration-Displacement Response Spectra ATC = Applied Technology Council

IO = Immediate Occupancy DC = Damage Control FEMA = Federal Emergency Management Agency SRPMK = Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus

EVALUASI KINERJA STRUKTUR BANGUNAN YANG MENGGUNAKAN SAMBUNGAN LEWATAN (LAP SPLICES) PADA UJUNG KOLOM