BAB I PENDAHULUAN BAB II TINJAUAN PUSTAKA - PERANCANGAN ULANG STRUKTUR GEDUNG BEDAH SENTRAL TERPADU RUMAH SAKIT BETHESDA YOGYAKARTA DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN BIASA, MENENGAH DAN KHUSUS - Unissula Repository

  DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................................. i

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................... ii

SURAT PERNYATAAN .......................................................................................... iii

BERITA ACARA BIMBINGAN TUGAS AKHIR ................................................ iv

ABSTRAK .................................................................................................................. v

HALAMAN MOTTO .............................................................................................. vii

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................. viii

KATA PENGANTAR .............................................................................................. vx

DAFTAR ISI ........................................................................................................... vxii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xv

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xviii

DAFTAR NOTASI ................................................................................................... xx

BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1

  1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2

  1.3 Tujuan Tugas Akhir ................................................................................. 3

  1.4 Batasan Masalah ...................................................................................... 3

  1.5 Manfaat Tugas Akhir ............................................................................... 3

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  2.1 Struktur .................................................................................................... 4

  2.1.1 Pengertian Struktur ........................................................................ 4

  2.1.2 Sistem Struktur Bangunan Bertingkat Tinggi ............................... 4

  2.2 Perencanaan terhadap Gempa ................................................................ 13

  2.2.1 Tinjauan Perencanaan Struktur Tahan Gempa ............................ 13

  2.2.2 Metode Analisis Struktur terhadap Beban Gempa ...................... 14

  2.2.3 Pemilihan Cara Analisis .............................................................. 15

  2.3 Persyaratan Untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB) (SNI 03-1729-2002 ................................................... 15

  2.4 Persyaratan Untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) (SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10 ....................... 17 2.4.1.

  2.7.1 Kolom dengan Beban Sentris dan Eksentris ............................... 43

  2.9.1 Mengenal SAP2000 ..................................................................... 58

  2.9 Program SAP2000 ................................................................................. 58

  2.8.5 Kombinasi Pembebanan .............................................................. 58

  2.8.4 Arah Pembebanan Gempa ........................................................... 57

  2.8.3 Beban Gempa (E) ........................................................................ 53

  2.8.2 Beban Hidup (LL) ........................................................................ 52

  2.8.1 Beban Mati (DL) ......................................................................... 50

  2.8 Pembebanan (SNI 03-1727-1989-PPURG) ........................................... 50

  2.7.2 Kolom Langsing .......................................................................... 47

  2.7 Perancangan Kolom ............................................................................... 42

  Detail Penulangan ........................................................................ 17 2.4.2. Kuat Geser ................................................................................... 17 2.4.3. Balok ........................................................................................... 18 2.4.4. Kolom .......................................................................................... 19

  2.6.5 Balok Tulangan Rangkap ............................................................ 38

  2.6.4 Balok bertulangan kuat (Over-reinforced) .................................. 36

  2.6.3 Balok bertulangan lemah (Under-reinforced) ............................. 35

  2.6.2 Balok Tulangan Tunggal ............................................................. 34

  2.6.1 Asumsi-Asumsi dalam Perhitungan ............................................ 33

  2.6 Perancangan LenturPada Balok ............................................................. 32

  2.5.3 Hubungan Balok Kolom (SNI 03-2847-2002 Pasal 23.5) .......... 29

  2.5.2 Komponen Struktur yang Menerima Kombinasi Lentur dan Beban Aksial pada SRPMK (SNI 03-2847-2002 Pasal 23.4 ...... 24

  2.5.1 Komponen Struktur Lentur pada SRPMK (SNI 03-2847-2002 pasal 23.3) .................................................. 20

  2.5 Persyaratan Untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) ................................................................................. 20

  2.9.2 Dasar-Dasar SAP2000 ................................................................. 60

  BAB III METODE PERANCANGAN

  4.3.2 Balok dan Kolom ......................................................................... 82

  4.6 Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMM) .............................. 112

  4.5.3 Perencanaan Kolom 700 x 700 .................................................. 106

  4.5.2 Perencanaan Tulangan Balok Akibat Momen Lentur ................. 91

  4.5.1 Analisis terhadap T Reyligh ........................................................ 89

  4.5 Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB) ................................. 89

  4.4.4 Beban Gempa .............................................................................. 84

  4.4.3 Beban Hidup pada Plat Lantai ..................................................... 84

  4.4.2 Beban Hidup ................................................................................ 84

  4.4.1 Beban Mati .................................................................................. 83

  4.4 Pembebanan Struktur ............................................................................. 83

  4.3.4 Pondasi ........................................................................................ 83

  4.3.3 Plat ............................................................................................... 82

  4.3.1 Material ....................................................................................... 82

  3.1 Data Gedung .......................................................................................... 66

  4.3 Preliminari Struktur ............................................................................... 82

  4.2 Deskripsi Model Struktur ....................................................................... 81

  4.1 Data Geometri Struktur .......................................................................... 81

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  3.4.2 Perbandingan Kebutuhan Tulangan ............................................ 80

  3.4.1 Perencanaan Struktur gedung ...................................................... 78

  3.4 Langkah-langkah Perencanaan Gedung ................................................. 78

  3.3 Langkah-langkah Perancangan dengan Software SAP2000 v 14 .......... 70

  3.2.2 Faktor Beban dan Kombinasi Pembebanan ................................. 69

  3.2.1 Jenis Beban yang Bekerja pada Gedung ..................................... 67

  3.2 Pembebanan Gedung ............................................................................. 67

  3.1.2 Data Non Teknis .......................................................................... 67

  3.1.1 Data Teknis .................................................................................. 66

  4.6.1 Analisis terhadap T Reyligh ...................................................... 112

  4.6.2 Perencanaan Tulangan Balok Akibat Momen Lentur ............... 114

  4.8.4 Kebutuhan Jumlah tulangan SRPMM ....................................... 164

  5.2 Saran .................................................................................................... 178

  5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 177

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  4.9 Gambar Denah Balok Kolom, Peninjauan, dan Penulangan Balok kolom ..................................................................... 166

  4.8.6 Persentase Luas Tulangan SPRMB, SRPMM, dan SRPMK ..................................................................................... 165

  4.8.5 Kebutuhan Jumlah tulangan SRPMK ........................................ 165

  4.8.3 Kebutuhan Jumlah tulangan SRPMB ........................................ 164

  4.6.3 Perencanaan Kolom 700 x 700 .................................................. 130

  4.8.2 Gaya Dalam ............................................................................... 162

  4.8.1 Beban Gempa ............................................................................ 161

  4.8 Perbandingan Hasil Perancangan ......................................................... 161

  4.7.3 Perencanaan Kolom 700 x 700 .................................................. 154

  4.7.2 Perencanaan Tulangan Balok Akibat Momen Lentur ............... 138

  4.7.1 Analisis terhadap T Reyligh ...................................................... 136

  4.7 Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMK)............................... 136

  

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 179

LAMPIRAN ............................................................................................................ 181

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1.1.Wilayah Gempa Indonesia ................................................................ 1

Gambar 2.1. Dinding Penduduk Sejajar (Parallel Bearing Walls) ....................... 5Gambar 2.2. Inti dan Dinding Pendukung Fasade (Core and Façade Bearing

  Walls ) ............................................................................................... 5

Gambar 2.3. Boks Berdiri Sendiri (Self Supporting Boxes) .................................. 6Gambar 2.4. Plat Terkantilever (Cantilevered Slab) ............................................. 7Gambar 2.5. Plat Rata (Flat Slab) ......................................................................... 7Gambar 2.6. Interspasial (Interspasial) ................................................................. 8Gambar 2.7. Gantung(Suspension) ....................................................................... 9

• –Seling (Staggered Truss) ....................................... 9

Gambar 2.9. Rangka Kaku(Rigid Frame) ............................................................. 10Gambar 2.10. Rangka Kaku dan Inti (Rigid Frame And Core) ............................ 11Gambar 2.11. Rangka Trussed ( Trussed Frame) ................................................. 11Gambar 2.12. Rangka Belt-Trussed dan Inti (Belt-Trussed Frame And Core) ..... 12Gambar 2.13. Tabung Dalam Tabung (Tube In Tube) .......................................... 12Gambar 2.14. Kumpulan Tabung ( Bundled Tube) ............................................... 13Gambar 2.15. Gaya Lintang Rencana untuk SRPMM .......................................... 18Gambar 2.16. Contoh Sengkang Tertutup yang Dipasang Bertumpuk ................. 22Gambar 2.17. Perencanaan Geser untuk Balok-Kolom ........................................ 24Gambar 2.18. Contoh Tulangan Transversal pada Kolom .................................... 27Gambar 2.19. Luas Efektif Hubungan Balok-Kolom ........................................... 30Gambar 2.20. Distribusi Tegangan dan Regangan Balok Persegi

  Bertulangan Tunggal ..................................................................... 33

Gambar 2.21. Tegangan dan Regangan Kondisi Berimbang ................................ 34Gambar 2.22. Distribusi Tegangan dan Regangan Balok Persegi Bertulangan

  Rangkap ......................................................................................... 39

Gambar 2.23. Spektrum Respons Desain Wilayah Gempa 3................................ 54

  Kombinasi Arah Beban Gempa

Gambar 2.24. ........................................................ 57Gambar 2.25. Tampilan SAP2000 ........................................................................ 59Gambar 2.26. Kotak dialog new model pada SAP2000 versi 15 .......................... 60Gambar 2.27. Sumbu Lokal Frame ....................................................................... 62Gambar 2.28. Kaidah Tangan Kanan .................................................................... 63Gambar 2.29. Penerapan End Offset pada Frame ................................................. 64Gambar 3.2. Lingkungan kerja SAP2000 v 14 ..................................................... 71Gambar 3.3. Grid Sistem SAP2000 v14 ............................................................... 71Gambar 3.4. Kotak Dialog Joint Restraints (Titik Perletakan) ............................. 72Gambar 3.5 Penambahan Nomor Titik dan Batang. ............................................. 73Gambar 3.6. Permodelan Struktur di SAP2000 .................................................... 74Gambar 3.7. Kotak Dialog Input Jenis Pembebanan ............................................ 74Gambar 3.8. Kotak Dialog Input Beban pada Joint dan Frame............................ 75Gambar 3.9. Kotak Dialog Melepas Gaya pada Titik Simpul .............................. 76Gambar 3.10. Kotak Dialog Proses Analisis Data SAP2000 v 14 ........................ 77Gambar 3.11. Diagram Alir Perancangan dengan SAP2000 v 14 ........................ 78Gambar 3.12. Diagram Alir Perancangan ............................................................. 80Gambar 4.1. Denah Struktur yang Direncanakan ................................................. 84Gambar 4.2. Grafik PCA Column Kolom (700 x 700) SRPMB .........................115Gambar 4.3. Grafik PCA Column Kolom (700 x 700) SRPMM ........................139Gambar 4.4. Grafik PCA Column Kolom (700 x 700) SRPMK .........................163

  Gambar. 4.5. Grafik Beban Gempa .....................................................................165 Gambar. 4.6. Diagram Gaya Dalam Balok 400 x 900 ........................................165 Gambar. 4.7. Diagram Gaya Dalam Balok 400 x 700 ........................................166 Gambar. 4.8. Diagram Gaya Dalam Kolom 700 x 700 .......................................167 Gambar. 4.9. Diagram Luas Tulangan ................................................................168

Gambar 4.10. Denah Balok Lantai 1 ...................................................................169Gambar 4.11. Denah Balok Lantai 2 ...................................................................170Gambar 4.12. Denah Balok Lantai 3 ...................................................................171Gambar 4.14. Denah Balok Lantai 5 (Lantai Atap) ............................................173Gambar 4.15. Denah Kolom Lantai 1 .................................................................174Gambar 4.16. Denah Kolom Lantai 2-5 (Typical) ..............................................175Gambar 4.17. Balok dan Kolom yang Ditinjau...................................................176Gambar 4.18. Penulangan Balok (400 mm x 900 mm) SRPMB ........................177Gambar 4.19. Penulangan Balok (400 mm x 700 mm) SRPMB ........................177Gambar 4.20. Penulangan Kolom (700 mm x 700 mm) SRPMB .......................177Gambar 4.21. Penulangan Balok (400 mm x 900 mm) SRPMM .......................178Gambar 4.22. Penulangan Balok (400 mm x 700 mm) SRPMM .......................178Gambar 4.23. Penulangan Kolom (700 mm x 700 mm) SRPMM ......................178Gambar 4.24. Penulangan Balok (400 mm x 900 mm) SRPMK ........................179Gambar 4.25. Penulangan Balok (400 mm x 700 mm) SRPMK ........................179Gambar 4.26. Penulangan Kolom (700 mm x 700 mm) SRPMK ...................... 179

  

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Berat Sendiri Bahan Bangunan ..........................................................51Tabel 2.2. Berat Sendiri Komponen Gedung ......................................................51Tabel 2.3. Beban Hidup pada Lantai Gedung .....................................................53Tabel 2.4. Klasifikasi Sistem Rangka Pemikul Momen

  Beserta faktor R dan ......................................................................55

  Ω

Tabel 2.5. Faktor Keutamaan Gempa .................................................................55Tabel 4.1. Nilai Koefisien

  ζ ................................................................................85

Tabel 4.2. Berat Struktur untuk SPRMB, SPRMM dan SPRMK .......................86Tabel 4.3. Gaya Gempa untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa

  (SRPMB) ............................................................................................87

Tabel 4.4. Gaya Gempa untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah

  (SRPMM) ...........................................................................................88

Tabel 4.5. Gaya Gempa untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus

  (SRPMK) ............................................................................................88

Tabel 4.6. Analisis T Reyligh SRPMB ...............................................................90Tabel 4.7. Analisis s Akibat Gempa pada SRPMB............................................90

  ζ

Tabel 4.8. Analisis m akibat Gempa pada SRPMB ............................................91

  ζ

Tabel 4.9. Analisis T Reyligh SRPMM ..............................................................113Tabel 4.10. Analisis s Akibat Gempa pada SRPMM .........................................114

  ζ

Tabel 4.11. Analisis akibat Gempa pada SRPMM .........................................114

  ζ m

Tabel 4.12. Analisis T Reyligh SRPMK .............................................................137Tabel 4.13. Analisis s Akibat Gempa pada SRPMK .........................................138

  ζ

Tabel 4.14. Analisis m akibat Gempa pada SRPMK .........................................138

  ζ

Tabel 4.15. Kapasitas Momen Balok yang bertemu di HBK ..............................160Tabel 4.16. Kapasitas Momen Kolom yang bertemu di HBK ............................161Tabel 4.17. Beban Gempa ...................................................................................161Tabel 4.18. Gaya Dalam pada Balok 400 x 900 .................................................162Tabel 4.19. Gaya Dalam pada Balok 400 x 700 .................................................163Tabel 4.20. Gaya Dalam pada Kolom 700 x 700 ................................................163Tabel 4.21. Kebutuhan Jumlah Tulangan SRPMB .............................................164Tabel 4.22. Kebutuhan Jumlah Tulangan SRPMM ............................................164Tabel 4.23. Kebutuhan Jumlah Tulangan SRPMK .............................................165Tabel 4.24. Persentase Luas Tulangan SPRMB, SRPMM, dan SRPMK ............ 165

  a Tinggi penampang tegangan persegi ekuivalen, (mm)

  2 A luas penampang bruto, (mm ) g

  2 A s luas tulangan tarik, (mm )

  2 A s luas tulangan tekan, (mm )

  ’

  2 A luas tulangan total, (mm ) st

  2 A v luas tulangan geser (dua kaki), (mm )

A pengaruh puncak muka tanah akibat pengaruh gempa rencana

b lebar penampang, (mm) b r lebar balok-T, (mm) C koefisien gempa dasar c jarak sisi terluar ke garis netral, (mm) C gaya tekan pada beton, (kN) c

  C s gaya pada tulangan tekan, (kN) C v faktor respons gempa vertikal , (kN) d jarak dari sisi tekan terluar ke pusat tulangan tarik, (mm) d i simpangan horizontal lantai tingkat ke-i

  Jarak dari sisi tekan terluar ke pusat tulangan tekan, (mm)

  d’

  2 D p diameter tulangan pokok, (mm )

  DL beban mati, (kN) e eksentrisitas gaya terhadap sumbu, (mm) E c modulus elastisitas beton, (MPa) E s modulus elastisitas baja tulangan, (MPa) E l kekuatan lentur komponen struktur tekan, (Nmm

  2

  )

  f’ c tegangan tulangan tarik, (MPa)

  F i beban gempa nominal static ekuivalen, (kN) f s teganagan tulangan tarik, (MPa) f s

  ’ tegangan tekan, (MPa)

  f y tegangan leleh baja yang disyaratkan, (MPa) g percepatan gravitasi, (9810 mm/s

  2

  )

  h tinggi penampang beton, (mm) h f tinggi plat beton, (mm) h n tinggi plat beton, (mm) h n ketinggian gedung, (m) I faktor keutamaan gedung

I g momen inersia dari penampang bruto terhadap garis sumbunya, (mm)

k faktor panjang efektig kolom l n

  panjang bentang bersih kolom, (mm)

  l u panjang tak tertumpu kolom, (mm) LL beban hidup, (kN)

  M n kapasitas momen nominal penampang, (kNm) M u

  momen luar yang bekerja, (kNm)

  P n beban aksial nominal, (kN) P u beban aksial terfaktor, (kN) R faktor reduksi gempa s selimut beton, (mm) s spasi sengkang (mm) T waktu getar alami fundamental struktur gedung, (detik)

  V c

  kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton, (kN)

  V n kuat geser nominal pada penampang, (kN)

V s kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser, (kN)

  V u

  kuat geser terfaktor pada penampang, (kN)

  W DL berat beban mati bangunan, (kN) W i berat lantai ke-i (ton) W LL berat beban hidup bangunan, ( kN) W t

  berat total bangunan, (kN)

  z i tinggi tiaap lantai gedung, (m) β 1 faktor reduksi tinggi blok tegangan ekuivalen beton

  ρ

  rasio penulangan tarik

  ρ’

  rasio penulangan tekan

  ρ b rasio penulangan dalam keadaan seimbang

  φ

  faktor reduksi kekuatan

  μ

  faktor daktilitas struktur

  Ψ

  kekuatan relatif kolom