MODIFIKASI PERENCANAAN UPPER STRUKTUR SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH PADA GEDUNG PERKANTORAN DAN PERDAGANGAN JL. KERTAJAYA INDAH TIMUR SURABAYA.

MODIFIKASI PERENCANAAN UPPER STRUKTUR SISTEM

RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH PADA GEDUNG

PERKANTORAN DAN PERDAGANGAN JL. KERTAJAYA

INDAH TIMUR SURABAYA

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana (S – 1)

Program Studi Teknik Sipil

Disusun oleh :

DITA WAHYU PRIBADI

0653010020

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

JAWA TIMUR

2010

 

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

MODIFIKASI PERENCANAAN UPPER STRUKTUR SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH PADA GEDUNG PERKANTORAN DAN

PERDAGANGAN JL. KERTAJAYA INDAH TIMUR SURABAYA

Disusun Oleh : DITA WAHYU PRIBADI

0653010020

Telah diuji, dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jatim Timur Pada Hari Kamis, 25 November 2010

Pembimbing : Tim Penguji : 1. Pembimbing I 1. Penguji I

Ir. Wahyu Kartini, MT Ir. Sardjono H. S NPT. 3 6304 94 0031 1 NPT. 100 003 939

2. Pembimbing II 2. Penguji II

Ir. Made Dharma Astawa, MT Arifien N, ST, MT NIP. 131 572 783 NIDN. 07 031070 7001

3. Penguji III

Sumaidi Wijaya, ST NPT. 3 7909 05 0204 1 Mengetahui

Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jatim Timur.

Dr. Ir. Edi Mulyadi, SU NIP. 030 181 517

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, akhirnya tugas akhir dengan judul “Modifikasi Perencanaan Upper Struktur Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah Pada Gedung Perkantoran Dan Perdagangan JL. Kertajaya Indah Timur Surabaya” dapat terselesaikan dengan sebaik – baiknya. Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana teknik sipil di Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Timur.

Menyadari akan keterbatasan penyusunan sebagai manusia biasa yang tidak lepas dari kesalahan dan kekurangan dalam penyelesaian tugas akhir. Untuk itu penyusun sangat mengharapkan adanya saran dan kritik yang konstruktif demi kesempurnaan hasil tugas akhir.

Selama menyelesaikan tugas akhir hingga tersusunnya laporan, telah banyak bimbingan, petunjuk, serta bantuan yang sangat berarti bagi penyusun. Oleh karena itu, pada kesempatan ini bermaksud menyampaikan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada yang terhormat :

1. Bapak Dr. Ir. Edi Mulyadi, SU selaku dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur. 2. Ibu Ir. Wahyu Kartini, MT selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

3. Ibu Ir. Wahyu Kartini, MT selaku Dosen Pembimbing utama yang senantiasa memberikan arahan dan dukungan serta motifasi kepada penyusun selama pembuatan tugas akhir.

4. Bapak Ir. Made Astawa, MT selaku Dosen Pembimbing kedua atas waktu dan bantuan yang telah diberikan demi terselesaikan tugas akhir.

5. Para dosen dan Staf Pengajar, yang banyak memberikan pengetahuan dan membantu selama proses perkuliahan

6. Terima kasih yang sedalam – dalamnya kepada orang tuaku dan eyang tercinta yang telah menyertaiku dan memberi dorongan baik dalam bentuk moril, materi, dan doa.

7. Terima kasih yang sedalam – dalamnya kepada Fauzi Irfan, Andrianita Novianti, Nanang Setya, rekan yang maju tugas akhir dan rekan angkatan 06 semuanya yang telah memberi semangat dan doa.

Semoga segala bantuan dan budi baik yang telah diberikan kepada penyusun mendapatkan balasan dari Tuhan Yang Maha Kuasa.

Penyusun menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan Tugas Akhir. Oleh karena itu penyusun menerima kritik dan saran guna membangun penelitian ini. Diharapkan hasil yang masih jauh dari kesempurnaan dapat berguna bagi perkembangan bangunan khususnya di Indonesia dan pembaca pada umumnya

Surabaya, 30 November 2010

Penyusun

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR TABEL ... xii

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Perumusan Masalah ... 2

1.3. Maksud dan Tujuan ... 2

1.4. Batasan Masalah ... 2

1.5. Lokasi …………... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1. Umum ... 5

2.2. Dasar – dasar perencanaan... 6

2.3. Peraturan yang digunakan... 6

2.4. Pembebanan Struktur Utama... 7

2.5. Open Frame………... 8

2.6. Daktilitas………... 9

2.7. Dimensi Rencana... 10

2.8. Kombinasi Pembebanan... 12

2.9. Konsep Desain... 12

2.9.1. Mutu Bahan……… 12

2.9.2. Wilayah Gempa………. 13

2.9.3. Ketentuan…….……… 13

2.9.4. Jenis Tanah Setempat……...……… 13

2.9.5. Kategori Gedung…...……...……… 14

2.9.6. Konfigurasi Gedung…...……...……… 15

2.9.7. Sistem Struktur………...……...……… 16

2.9.8. Syarat Kekakuan Komponen Struktur.……… 16

2.9.9. Pengaruh P - Δ………..……… 17

2.9.10. Waktu Getar Alami Fundamental (T1)….………… 17

2.9.11. Pembebanan gempa dinamis………....……… 18

2.9.12. Lantai Tingkat Sebagai Diafragma ....…….……… 18

2.9.13. Arah Pembebanan ………....…………...………… 19

2.9.14. Faktor Respons Gempa ………...……… 19

2.9.15. Respons Spektrum Rencana ………....……… 21

2.9.16. Eksentrisitas Rencana ed………..……… 21

2.9.17. Pembatasan Penyimpangan Lateral…..……… 22

2.9.18. Pengaruh Arah Pembebanan Gempa……… 23

2.9.19. Kompatilibitas Deformasi………..…..……… 23

2.10. Ketentuan – ketentuan Untuk Perencanaan Gempa Dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) ... 24

2.11. Penulangan Lentur……... 29

2.11.1. Tulangan Transversal…...………..…..……… 30

2.12. Persyaratan Kuat Geser……... 31

2.13. Perhitungan Kolom Utama……... 34

2.13.1. Penentuan Dimensi…...…………..…..……… 34

2.13.2. Tulangan Longitudinal Kolom…...…..……… 35

2.13.3. Tulangan Transversal (Sengkang ) untuk Pengekangan Kolom………...…..………. 36

2.13.4. Tulangan Transversal Akibat Gaya Geser…...…..………...………… 38

2.14. Hubungan Balok dan Kolom... 42

2.15. Panjang Penyaluran………... 44

BAB III. METODOLOGI PERENCANAAN ... 50

3.1. Data – Data Perencanaan ... 50

3.1.1 Data Gedung…………... 50

3.1.2. Data Mutu Bahan……... 50

3.2. Peraturan – Peraturan Yang Dipakai... 51

3.3. Metodologi Perencanaan ... 51

3.3.1. Data…….…………... 51

3.3.2. Rencana Pembebanan……... 52

3.3.3. Analisa Struktur Rangka……... 52

3.4. Flowchart………... 53

BAB IV. PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA... 54

4.1. Data Perencanaan………....…………... 54

4.2. Perencanaan Dimensi Balok ... 54

4.2.1. Dimensi Balok memanjang Ruang Parkir... 54

4.2.2. Dimensi Balok memanjang Ruang Parkir... 55

4.2.3. Dimensi Balok memanjang Ruang Kantor... 55

4.2.4. Dimensi Balok melintang Ruang Parkir…... 56

4.2.5. Dimensi Balok melintang Ruang Kantor…... 56

4.3. Perencanaan Dimensi Kolom………... 57

4.4. Data Perencanaan Struktur Bangunan ………. 60

4.5. Perhitungan Pembebanan Pelat………. 60

4.5.1. Pelat Atap………... 60

4.5.2. Pelat Lantai………... 68

4.6. Pelat Atap……….………... 72

4.7. Berat Tiap Lantai……….…………... 73

4.7.1. Berat Lantai Atap………... 73

4.7.2. Berat Lantai L1 – L9...………... 73

4.7.2. Berat Lantai P1 – P6...………... 73

4.8. Pembebanan Gempa Dinamis ……….………... 77

4.8.1. Lantai Tingkat Sebagai Diafragma …………... 77

4.8.2. Arah Pembebanan ……...………...…... 78

4.8.3. Faktor Respons Gempa ………..…...…... 78

4.8.4. Respons Spektrum Rencana ………... 79

4.8.5. Waktu Getar Alami (T)………...…... 80

4.8.6. Perhitungan Beban Geser Gaya Nominal (V)...…... 80

4.8.7. Daktilitas Struktur Bangunan………....…... 80

4.9. Pembatasan Penyimpangan Lateral………..…….……... 81

4.9.1. Kontrol Batas Layan Δs………..…... 81

4.9.2. Kontrol Batas Layan Δm………..…..…... 83

4.10. Perhitungan Balok Induk………..…….……... 85

4.10.1. Momen Tumpuan Kiri……….…... 85

4.10.2. Momen Lapangan………..…... 88

4.10.3. Momen Tumpuan Kanan………….…... 91

4.10.4. Kontrol Torsi……….…... 94

4.10.5. Penulangan Geser Balok………... 95

4.10.4. Kontrol Retak………... 99

4.11. Perhitungan Kolom………..…..…….……... 101

4.11.1. Perhitungan Kekakuan Lentur Komponen Kolom…...102

4.11.2. Panjang tekuk Kolom( Ψ )………...104

4.11.3. Cek Persyaratan “Strong Column Weak Beam……...105

4.11.4. Kontrol Kelangsingan Kolom ……….….. .108

4.11.5. Daerah sendi plastis ……….….. 111

4.11.6. Perencanaan Pengekangan Kolom………...….. 112

4.11.7. Penulangan Transversal………...….. 113

4.11.8. Panjang Sambungan Tulangan Kolom...….. 116

4.12. Desain Hubungan Balok Kolom………….….….……... 119

4.12.1. Hubungan Balok Kolom Tengah...….. 119

4.12.2. Hubungan Balok Kolom Tepi...……... 122

4.13. Hasil Interpretasi Perhitungan Struktur Utama………... 124

BAB V. KESIMPULAN ...126

DAFTAR PUSTAKA ... 128

LAMPIRAN ...129

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. : Site Plan Lokasi Proyek Gedung Perkantoran dan Perdagangan.…4 Gambar 2.1. : Mekanisme Keruntuhan yang Tidak diinginkan (Side – Way

Mechanism)... 8

Gambar 2.2. : Mekanisme Keruntuhan yang diinginkan... 9

Gambar 2.3 : Tampak Depan Gedung Perkantoran dan Perdagangan...15

Gambar 2.4 : Denah Lantai 3 Gedung Perkantoran dan Perdagangan...15

Gambar 2.5 : Pemodelan Struktur SRPM...16

Gambar 2.6 : Respons Spektrum Gempa Rencana Pada Zona Gempa 3……...26

Gambar 2.7a : Gaya Lintang Rencana untuk SRPMM...25

Gambar 2.7b : Lokasi Tulangan pada Konstruksi Dua Arah...28

Gambar 2.8 : Pengaturan Tulangan pada Pelat...29

Gambar 2.9 : Daerah dimana Leleh Lentur Terjadi Akibat Deformasi Inelastic StrukturRangka(2h)...30

Gambar 2.10: Perencanaan Geser untuk Balok...32

Gambar 2.11 : Perencanaan Geser untuk Kolom...39

Gambar 2.12 : Contoh Tulangan Tranversal pada Kolom...43

Gambar 2.13 : Luas Efektif Hubungan Balok - Kolom Aj...45

Gambar 2.14 : Penyaluran Tulangan Momen Negatif...48

Gambar 4.1. :Pembebanan Pelat Atap Tipe A...61

Gambar 4.2 : Pembebanan Pelat Atap Tipe B...64

Gambar 4.3 :Pembebanan Pelat Lantai Tipe C...67

Gambar 4.4 :Pembebanan Pelat Lantai Tipe A...69

Gambar 4.5 :Pembebanan Pelat Lantai Tipe B...70

Gambar 4.6 :Pembebanan Pelat Lantai Tipe C...71

Gambar 4.7 : Pembebanan Pelat Lantai Tipe A terhadap Balok...72

Gambar 4.8 : Pembebanan Pelat Lantai Tipe A terhadap Balok...77

Gambar 4.9 : Respons Spektrum Gempa Rencana Pada Zona Gempa 3…………....79

Gambar 4.10 : Penampang Balok Ukuran 40/80 pada Tumpuan Bentang Kiri………...87

Gambar 4.11 : Penampang Balok Ukuran 40/80 pada Tengah Bentang……....90

Gambar 4.12 : Penampang Balok Ukuran 40/80 pada Tumpuan Bentang Kanan………...………93

Gambar 4.13 : Penampang Balok Torsi...94

Gambar 4.14 : Desain Gaya Geser Balok Tengah...95

Gambar 4.15 : Penulangan Gaya Geser Balok...98

Gambar 4.16 : Penampang Balok 40/80...99

Gambar 4.17 : Detail Balok Yang Menyatu pada Kolom...105

Gambar 4.18 : Detail Balok Yang Menyatu pada Kolom...106

Gambar 4.19 : Diagram Interaksi Kolom Parkir dengan Tinggi 4 m...108

Gambar 4.20 : Diagram Interaksi Kolom Parkir dengan Tinggi 4,2 m...109

Gambar 4.21 : Diagram Interaksi Kolom Parkir dengan Tinggi 5,2 m...110

Gambar 4.22 : Penentuan Hx pada Perhitungan Sx...111

Gambar 4.23 : Penulangan Geser Kolom Frame 19...118

Gambar 4.24 : Analisa Gambar dari HBK Tengah Joint 287...119

Gambar 4.25 : Analisa gambar dari HBK tepi joint 287...122

DAFTAR TABEL Tabel 2.1. : Faktor Keutamaan I untuk Berbagai Kategori Gedung dan Bangunan...14

Tabel 2.2. : Koefisien ξ Yang Membatasi Waktu Getar Alami Fundamental Struktur...18

Tabel 4.1. : Berat Bangunan Tiap Lantai...76

Tabel 4.2. : Analisa ∆s Akibat Gempa Arah X...81

Tabel 4.3. : Analisa ∆s Akibat Gempa Arah Y...82

Tabel 4.4. : Analisa ∆m Akibat Gempa Arah X...83

Tabel 4.5. : Analisa ∆m Akibat Gempa Arah Y...84

ABSTRAK

PERENCANAAN UPPER STRUKTUR SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH PADA GEDUNG PERKANTORAN DAN PERDAGANGAN JL.

KERTAJAYA INDAH TIMUR SURABAYA

Disusun Oleh: Dita Wahyu Pribadi

0653210020

Desain gedung perkantoran dan perdagangan di Surabaya akan direncanakan dengan resiko gempa sedang pada wilayah gempa 3 dengan sistem rangka pemikul momen menengah. Gedung ini mempunyai jumlah lantai total 14 yang terdiri dari plat atap untuk tempat helikopter, lantai P1 sampai P6 untuk ruang parkir, lantai 1 sampai 9 untuk ruang kantor. Tujuan dari perencanaan ini untuk menghitung balok dan kolom yang diharapkan berperilaku daktail yang sesuai dengan prinsip kolom kuat balok lemah (strong column weak beam) dengan memencarkan energi gempa. Walaupun gedung berbentuk simetris namun ketinggian lebih dari 40 meter maka menggunakan gempa dinamis yang dapat memberikan keruntuhan yang aman dengan under reinforcement. Perencanaan gedung ini dengan konsep desain kapasitas yang bertujuan agar elemen struktur kolom lebih kuat. Pendimensian dan penulangan balok melintang antara lain : lantai atap dan lantai kantor 40/80 dengan jarak 10,2 meter digunakan tulangan longitudinal D20 dan sengkang Ø12, pada lantai P1 - P5 (ruang parkir) 40/80 dengan jarak 10,2 meter digunakan tulangan longitudinal D22 dan sengkang Ø12. Balok memanjang antara lain : lantai atap, lantai kantor dan lantai parkir 40/80 dengan jarak 10,2 meter digunakan tulangan longitudinal D20 dan sengkang Ø12. Perencanaan kolom pada ruang parkir dengan jarak 4 meter 120/120 digunakan tulangan longitudinal 18D32 dan sengkang Ø12. Sedangkan kolom pada ruang kantor dengan jarak 4,2 meter 100/100 digunakan tulangan longitudinal 18D28 dan sengkang Ø12, kolom pada ruang kantor dengan jarak 5,2 meter 80/80 digunakan tulangan longitudinal 18D28 dan sengkang Ø12. Pada hubungan balok kolom tepi dan tengah, tulangan transversal 4D22 diteruskan sepanjang 1600 mm (sepanjang sendi plastis) dan sengkang Ø 12-100, diluar sendi plastis memakai sengkang 12-150

Kata kunci : Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah, Daktilitas, Desain Kapasitas, Strong Coloumn Weak Beam, Under Reinforcement.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perencanaan pembangunan gedung bertingkat pada daerah gempa haruslah menjamin struktur bangunan. Agar struktur bangunan tidak rusak karena gempa kecil atau gempa sedang dan pada saat dilanda gempa kuat struktur mampu berperilaku daktail dengan mempertahankan struktur gedung dari keruntuhan.

Gedung Perkantoran dan Perdagangan yang terletak di jalan Kertajaya Indah Timur Surabaya memiliki tanah lunak, hanya memodifikasi gedung tersebut di wilayah gempa zona 3, dengan konstruksi beton bertulang tahan gempa dengan konsep desain kapasitas dimana nantinya perencanaan ini diharapkan dapat memberikan keruntuhan yang aman apabila terjadi gempa.

Gedung akan di desain ulang dan dimodifikasi dengan memasukkan lokasi gedung kedalam wilayah ”gempa sedang”, maka perhitungan struktur gedung harus menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah. Perencanaan ini berdasasarkan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan gedung (SNI 03 - 2847 - 2002) dan Tata Cara Perancangan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI - 03 - 1726 - 2002).

1.2 Perumusan Masalah

1. Bagaimana mendesain struktur beton bertulang pada gedung dengan metode Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah?

2. Bagaimana mendesain kolom daktail sesuai SNI 03 - 2847 - 2002 dan SNI 03 - 1726 - 2002 sehingga struktur memenuhi persyaratan strong column weak beam?

1.3 Maksud dan Tujuan

1. Dapat mendesain struktur beton bertulang pada gedung dengan metode Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah.

2. Dapat mengetahui desain kolom daktail sesuai SNI 03 - 2847 - 2002 dan SNI 03 - 1726 - 2002 sehingga struktur memenuhi persyaratan strong column weak beam.

1.4 Batasan Masalah

Dalam penulisan proposal ini perlu batasan masalah agar lebih fokus. Adapun batasan masalah tersebut antara lain :

1. Pada perencanaan struktur Gedung Perkantoran dan Perdagangan ini menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) sesuai SNI 03 -2847 - 2002 dan SNI 03 - 1726 - 2002.

2. Perencanaan struktur Perkantoran dan Perdagangan tidak termasuk memperhitungkan sistem utilitas bangunan, pembuangan, saluran air bersih, instalasi atau jaringan listrik.

3. Komponen struktur sekunder yang tidak dihitung.

4. Plat lantai dan plat atap tidak dihitung hanya menghitung balok kolom saja 5. Perhitungan balok hanya menggunakan balok persegi dan memakai tulangan

tunggal.

4

JL. KERTAJAYA

GALAXI MALL

ITS

PERTOKOAN GALAXI RSU HAJI

KANTOR ASRAMA HAJI

JL.

K

E

R

T

A

JA

Y

A

I

N

D

A

H

JL. A. RAHMAN HAKIM

ITATS

LOKASI :

PROYEK PEMBANGUNAN GEDUNG PERKANTORAN DAN PERDAGANGAN

SLTP N 19 SBY

1.5 Lokasi

Perencanaan Gedung Perkantoran dan Perdagangan ini terletak pada jalan Kertajaya Indah Timur Surabaya.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Umum

Dalam perencanaan struktur ini apabila ada gempa besar hanya

mengutamakan kerusakan lentur terlebih dahulu daripada rusak geser yang dapat menyebabkan keruntuhan bangunan. Hal ini untuk memperhitungkan keselamatan manusia, kerusakan pada balok / beam masih ada waktu untuk memperbaikinya. Sistem penahan beban lateral yang digunakan adalah portal terbuka. Portal terbuka ini terhadap beban gempa rencana harus tetap dalam keadaan elastis, sedang terhadap beban gempa besar mempunyai pola keruntuhan yang aman. Pola keruntuhan ini didapatkan dengan memberikan daktilitas yang cukup pada balok dengan menggunakan konsep ”Strong collumns weak beam”.

Pengertian dari Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM) adalah suatu sistem rangka ruang dalam dimana komponen – komponen struktur dan join – joinnya dapat menahan gaya – gaya yang bekerja melalui aksi lentur, geser dan aksial. Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM) dapat dikelompokkan sebagai berikut :

 Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB)

SRPMB dipakai untuk daerah dengan resiko gempa rendah (wilayah gempa 1 dan 2).

 Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)

SRPMM dipakai untuk daerah dengan resiko gempa menengah (wilayah gempa 3 dan 4).

 Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK)

SRPMK dipakai untuk daerah dengan resiko gempa tinggi (wilayah gempa 5 dan 6).

Perencanaan struktur gedung dalam penulisan proposal tugas akhir ini menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM).

2.2. Dasar – dasar perencanaan

1. Sesuai ketentuan SNI 03 – 2847 – 2002, untuk daerah dengan resiko gempa

menengah harus digunakan sistem rangka pemikul momen menengah atau khusus, dalam struktur ini menggunakan sistem rangka pemikul momen menengah.

2. Dalam ketentuan SNI 03 – 1726 – 2002 gambar 1, wilayah kota surabaya

merupakan daerah dengan resiko gempa kecil (zona 2), dalam struktur ini akan merubah wilayah tersebut dengan resiko gempa menengah (zona 3).

3. f' beton pada suatu komponen – komponen struktur tidak boleh kurang c

dari 20 Mpa (SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 23.2.(4.(1))

2.3. Peraturan yang Digunakan

Perencanaan proposal tugas akhir ini akan menggunakan peraturan – peraturan yang berlaku :

- SNI 03 – 2847 – 2002 mengenai Tata Cara Perhitungan Struktur Beton

Untuk Bangunan Gedung,

- SNI 03 – 1726 – 2002 mengenai Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung,

- Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 (PPIUG’83),

- Peraturan ACI

- Peraturan UBC

2.4. Pembebanan Struktur Utama

Jenis pembebanan yang dipakai dalam perhitungan ini adalah : 1. Beban Mati

Berat semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala beban tambahan, finishing, mesin - mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung tersebut.

2. Beban Hidup

Semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung, termasuk beban - beban pada lantai yang berasal dari barang - barang yang dapat berpindah dan atau beban akibat air hujan pada atap.

3. Beban Gempa

Beban hidup pada gedung ikut menentukan besarnya beban gempa rencana yang harus dipikul oleh sistem struktur. Seperti yang telah diuraikan diatas bahwa karena peluang terjadinya beban hidup yang kecil, maka untuk perencanaan beban gempa ini sesuai dengan PPIUG’83 beban massa hidup dapat direduksi sebesar 0,30.

4. Beban Angin

Beban angin diambil sebesar 25 kg / m2, karena jauh dari pantai.

2.5. Open Frame

Struktur utama bangunan ini terdiri atas balok utama dan kolom – kolom, kerangka struktur sebagian besar tidak diisi tembok sehingga struktur dimodelkan dengan rangka terbuka (open frame). Untuk memperhitungkan beban gempa maka pada struktur dikenakan kombinasi beban statis dengan beban dinamis, dengan mewakilkan setiap lantai ke dalam bentuk massa terpusat.

Sumber utama pemencaran energi pada open frame adalah sendi – sendi plastis pada balok – balok diseluruh lantai. Gambar berikut merupakan goyang mekanisme goyang khas pada rangka terbuka :

Gambar 2.1. Mekanisme Keruntuhan Yang Tidak Diinginkan (Side – Way Mechanism)

Gambar 2.2. Mekanisme Keruntuhan Yang Diinginkan

2.6. Daktilitas

Dalam SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 3.1.2 dijelaskan daktilitas adalah kemampuan suatu struktur gedung untuk mengalami simpangan pasca – elastik yang besar secara berulang kali dan bolak balik akibat beban gempa diatas beban gempa yang menyebab terjadi pelelehan pertama.

Daktilitas struktur bangunan dikenal dengan nama faktor daktilitas

struktur gedung () adalah rasio antar simpangan maksimum struktur akibat

pengaruh gempa rencana pada saat mencapai kondisi diambang keruntuhan _m

dan simpangan struktur gedung pada saat terjadi pelelehan pertama _y, yaitu :

1,0 ≤ =

y m

  _≤

m

 ...(2.1)

Dimana :

 : Faktor daktilitas struktur gedung, rasio antara simpangan maksimum

struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana pada saat mencapai

kondisi diambang keruntuhan dan simpangan struktur gedung pada saat terjadi pelelehan pertama.

m

 : Simpangan maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana

pada saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan.

y

 : Simpangan struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana pada saat

terjadinya pelelehan pertama.

m

 : Nilai faktor daktilitas maksimum yang dapat dikerahkan oleh sistem

atau subsistem struktur gedung.

2.7. Dimensi Rencana

Secara keseluruhan langkah – langkah perhitungan dalam perencanaan gedung ini dapat dibagi menjadi 3 (tiga) bagian, yaitu :

1. Perhitungan struktur sekunder, yang meliputi : perhitungan rangka atap baja,

pelat atap beton, tangga dan balok anak. Oleh karena struktur sekunder dianggap menumpu pada struktur utama, maka gaya – gaya reaksi pada tumpuan yang didapat dari perhitungan sekunder ini dianggap sebagai beban pada perhitungan struktur utama.

2. Perhitungan struktur utama, yang meliputi : perhitungan balok – balok

utama, dan kolom – kolom yang menggangap kolom terbawah terjepit pada tanah.

3. Perhitungan struktur pondasi, yang meliputi : poer, balok sloof, dan tiang

pancang dimana beban – beban diperhitungkan berasal dari reaksi – reaksi yang terjadi pada ujung kolom yang terbawah dari struktur utama, dan untuk

kebutuhan tulangan tiang pancang didasarkan gaya – gaya yang terjadi akibat pengangkatan daripada tulang pancang sendiri.

Pada tugas akhir ini, hanya diuraikan langkah – langkah pada tahap perhitungan struktur utama, karena pada tahap ini tata cara perhitungannya termasuk yang paling kompleks dari keseluruhan langkah – langkah yang harus dijalani.

Dimensi balok menurut SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.3.2 s / d 23.3.4 mensyaratkan :

1. _o> 4d → d <

4

o



2.

h bw

> 0,3

3. Bw > 250

4. Bw < bk + 1,5 d

Dimana :

o

 = bentang bersih balok

d = tinggi efektif

h = tinggi balok

bw = lebar balok

bk = lebar kolom

2.8. Kombinasi Pembebanan

Dimana kombinasi pembebanan yang digunakan sesuai dengan SNI

03 – 2847 – 2002 pasal 11.2 : µ = 1,4 D

µ = 1,2 D + 1,6 L + 0,5

µ = 1,2 D + 1,0 L + 1,6 W + 0,5 ( A atau R ) µ = 0,9 D + 1,6 W

µ = 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E

µ = 0,9 D + 1,0 E

dimana : µ= kuat perlu

D = beban mati L = beban hidup W = beban angin A = beban atap R = beban hujan E = beban gempa

2.9. Konsep Desain 2.9.1. Mutu Bahan

Sesuai SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.2.4.1, kuat tekan beton (f’c)

tidak boleh kurang dari 20 Mpa. Kuat tekan beton (f’c) 20 Mpa atau lebih dipandang menjamin kualitas beton.

2.9.2. Wilayah Gempa (WG)

Perencanaan struktur Gedung Perkantoran dan Perdagangan

diasumsikan dalam Wilayah Gempa (WG) 3 dengan Percepatan Puncak Efektif Batuan Dasar (PPEBD) atau Peak Ground Accelaration (PGA) = 0.15 g.

2.9.3. Ketentuan Umum Syarat Pendetailan

Untuk daerah dengan Resiko Gempa (RG) Tinggi (WG 3 dan 4)

berlaku selain SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 3 s / d 20 ditambah pasal 23.2 s / d 23.8 yang merupakan pendetailan khusus.

2.9.4. Jenis Tanah Setempat

Jenis – jenis tanah menurut SNI 1726 dibagi 4 jenis yaitu tanah keras,

tanah sedang, tanah lunak, dan tanah khusus. Pada data yang terlampir bangunan ini menggunakan tanah lunak.

2.9.5. Kategori Gedung

Ada lima kategori gedung menurut SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 4.1.2 :

Faktor Keutamaan Kategori Gedung

I1 I2 I3 Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan dan

perkantoran. 1,0 1,0 1,0

Monumen dan bangunan monumental. 1,0 1,6 1,6 Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit,

instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan darurat, fasilitas radio dan televisi.

1,4 1,0 1,4

Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas,

produk minyak bumi, asam, bahan beracun. 1,6 1,0 1,6 Cerobong, tangki di atas menara. 1,5 1,0 1,5

Catatan :

Untuk semua struktur bangunan gedung yang ijin penggunaannya diterbitkan sebelum berlakunya standar ini maka Faktor Keutamaan ( I ) dapat dikalikan 80%.

Tabel 2.1 : Faktor Keutamaan I untuk Berbagai Kategori Gedung dan Bangunan.

Pada perencanaan struktur Gedung Perkantoran dan Perdagangan adalah termasuk kategori gedung umum yang mempunyai Faktor Keutamaan (I) = 1,0

2.9.6. Konfigurasi Struktur Gedung

Gambar 2.3 : Tampak Depan Gedung Perkantoran dan Perdagangan

B C D E F G

2 4 6

3

Gambar 2.4 : Denah Lantai 9 Gedung Perkantoran dan Perdagangan

Dari gambar arsitek diatas terdapat lift dan shear wall, setelah dimodifikasi perencanaan lift dan shear wall tidak diperhitungkan. Dilihat dari bentuk denah, tampak gedung dan ketinggian gedung yang lebih dari 40 meter ini telah memenuhi SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 4.2.1 sehingga termasuk struktur gedung beraturan. Pengaruh gempa rencana untuk struktur gedung

beraturan dapat ditinjau sebagai pengaruh beban gempa dinamik, sehingga analisis gempa yang digunakan yaitu analisis gempa dinamis. Perlu diketahui perhitungan modifikasi perencanaan gedung menggunakan balok persegi dan menggunakan tulangan tunggal karena untuk mempercepat perhitungan desain (saat desain)

2.9.7. Sistem Struktur

Konfigurasi struktur gedung menggunakan Sistem Rangka Pemikul

Momen (SRPM), karena berada di Wilayah Gempa 3 maka termasuk jenis Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) harus memenuhi persyaratan desain pada SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.2 – pasal 23.10.

Gambar 2.5 : Pemodelan Struktur SRPM

2.9.8. Syarat Kekakuan Komponen Struktur

Pengaruh retak – retak pada komponen – komponen struktur akibat

beban gempa juga harus diperhitungkan pada analisa struktur untuk distribusi

beban, dan perhitungan Kinerja Batas Layan (∆s). Baik pada SNI 03 – 2847 -

2002 pasal 12.11.1 maupun SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 5.5.1 keduanya menentukan momen inersia penampang komponen - komponen struktur utuh (Ig) harus dikalikan dengan suatu persentase efektivitas penampang < 1.

2.9.9. Pengaruh P - ∆

Semua struktur akibat beban lateral akan melentur kesamping (∆),

begitu juga akibat beban gempa. ∆ ini akan menimbulkan momen sekunder

atau momen tambahan pada komponen – komponen kolom (disebut pengaruh P

- ∆) oleh beban gravitasi yang titik tangkapnya menyimpang ke samping. Pada

SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 5.7 ditetapkan, struktur gedung yang bertingkat

lebih dari 10 lantai atau 40 m, harus diperhitungkan terhadap pengaruh P - ∆

tersebut.

Sedangkan pada gedung perkantoran dan perdagangan ini bertingkat

17 lantai, sehingga sesuai yang diisyaratkan, maka pengaruh P - ∆ perlu

diperhitungkan.

2.9.10. Waktu Getar Alami Fundamental (T1)

SNI 03 – 1726 – 2002 mengatur perhitungan T1 dengan ketentuan sebagai

berikut :

a. Pasal 6.2.2 menyebut T1 harus ditentukan dengan rumus – rumus empiris :

V = 1 ₁

W R

I C



 _...(2.2)

b. Pasal 5.6 mensyaratkan T1 harus lebih kecil dari

ξ

n (T1 <

ξ

n) untuk

mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel. Nilai

ξ

tergantung lokasi Wilayah Gempa.

Wilayah Gempa

ξ

1 0,20 2 0,18 3 0,18 4 0,17 5 0,16 6 0,15

Tabel 2.2 : Koefisien ξ Yang Membatasi Waktu Getar Alami Fundamental Struktur

c. Nilai T1 dari rumus empiris oleh menyimpang lebih dari 20% dari nilai T1

yang dihitung dengan rumus Rayleigh tersebut di pasal 6.2.1 :





 

 

 n

i

i i n

i

i i

d F g

d W T

1 1

2

1 6,3 ...(2.3)

2.9.11. Pembebanan Gempa Dinamis

Pembebanan gempa secara dinamis menggunakan bantuan program SAP

2000 v9.0.3 dengan analisa dinamis respons spektrum. Sebelumnya dilakukan permodelan 3D struktur terlebih dahulu

2.9.12. Lantai Tingkat Sebagai Diafragma

Menurut SNI 03-1726-2002 Ps 5.3.1 bahwa lantai tingkat, atap beton dan sistem lantai dengan ikatan suatu struktur gedung, dapat dianggap sangat

kaku dalam bidangnya dan karenanya dapat dianggap bekerja sebagai diafragma terhadap beban gempa periodical.

Menurut SNI 03-1726-2002 Pasal 5.3.2bahwa syarat lantai beton dapat

dianggap sebagai diafragma adalah tidak boleh ada lubang atau bukaan yang luasnya lebih dari 50% luas seluruh tingkat. Karena pada denah Tugas Akhir ini tidak ada bukaan yang melebihi 50 % luas seluruh tingkat, maka lantai-lantai beton pada gedung ini dapat dianggap sebagai diafragma.

2.9.13. Arah Pembebanan

Beban gempa yang bekerja pada struktur bangunan terjadi dalam arah sembarang (tidak terduga) baik dalam arah x dan y secara bolak balik dan

periodical. Menurut SNI 03-1726-2002 ps 5.8.2, untuk mensimulasikan arah

pengaruh gempa rencana yang sembarang terhadap struktur gedung, pengaruh pembebanan gempa rencana dalam arah utama harus dianggap efektif 100% dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa yang arahnya tegak lurus dengan arah utama dengan efektifitas 30%.

- Gempa Respon Spektrum X :

100% efektifitas untuk arah X dan 30% efektifitas arah Y

- Gempa Respon Spektrum Y :

100% efektifitas untuk arah Y dan 30% efektifitas arah X

2.9.14. Faktor Respons Gempa

Faktor Respon Gempa (C) dinyatakan dalam percepatan gravitasi

yang Nilai Faktor Respon Gempa (C1) bergantung pada waktu getar alami

struktur gedung dan kurvanya ditampilkan dalam spektrum respon gempa rencana. Respon Spektrum gempa rencana untuk masing masing wilayah

gempa ditetapkan grafik nilai C-T dalam Gambar 2 SNI 03-1726-2002

dimana pada perencanaan gedung ditetapkan Respon Spektrum gempa Rencana Wilayah Gempa 3 pada tanah lunak.

Gambar 2.6. Respons Spektrum Gempa Rencana Pada Zona Gempa 3

Pada gambar dapat dilihat untuk menentukan nilai faktor respon

gempa (C1) pada tanah lunak didapat dengan nilai

T

75 , 0

……… (2.4)

dimana T adalah waktu getar alami struktur gedung yang didapat dari hasil analisa struktur setelah men-define Respon Spektrum Rencana dan mengeplot grafik C-T pada analisa Respon Spektrum.

2.9.15. Respons Spektrum Rencana

Menurut SNI 03-1726-2002 ps 7.2.1 menyatakan bahwa analisis

Respons Spektrum Gempa Rencana, nilai ordinatnya harus dikalikan dengan I/R. Lalu karena nilai C dinyatakan dengan percepatan gravitasi, maka nilai C

harus dikalikan faktor pengali percepatan gravitasi sebesar 9,81 m/s.

2.9.16. Eksentrisitas Rencana ed

Pada SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 5.4.3 dan pasal 5.4.4 mengatur ed sebagai

berikut :

A . SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 5.4.3 :

Antara pusat massa dan pusat rotasi lantai tingkat (e) harus ditinjau

suatu eksentrisitas rencana ed. Bila ukuran horizontal terbesar denah struktur

pada lantai tingkat itu, diukur tegak lurus pada arah pembebanan gempa,

dinyatakan dengan b, maka eksentrisitas rencana ed harus ditentukan sebagai

berikut :

- Untuk 0 < e ≤ 0,3 b :

ed = 1,5 e + 0,05 b ...(2.5)

atau

ed = e - 0,05 b ...(2.6)

dan dipilih diantara keduanya yang pengaruhnya paling menentukan untuk unsur atau subsistem struktur gedung yang ditinjau.

- Untuk e > 0,3 b

ed = 1,33 e + 0,1 b ...(2.7)

atau

ed = 1,17 e + 0,1 b ...(2.8)

dan dipilih diantara keduanya yang pengaruhnya paling menentukan untuk unsur atau subsistem struktur gedung yang ditinjau.

B . SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 5.4.4 :

Dalam perencanaan struktur gedung terhadap pengaruh gempa

rencana, eksentrisitas rencana ed antara pusat massa dan pusat rotasi lantai

tingkat menurut pasal 5.4.3 harus ditinjau baik dalam analisis statik, maupun dalam analisis dinamik 3 dimensi.

2.9.17. Pembatasan Penyimpangan Lateral

Pada SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 8, simpangan antara tingkat akibat

pengarah gempa nominal dibedakan dua macam :

1. Kinerja Batas Layan (KBL) struktur gedung yang besarnya dibatasi :

KBL ≤ 0,03 h₁

R  ≤ 30 mm ...(2.9)

Pembatasan ini bertujuan mencegah terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan disamping menjaga kenyamanan penghuni.

2. Kinerja Batas Ultimit (KBU) struktur gedung akibat gempa rencana untuk

struktur gedung beraturan dibatasi sebesar :

KBU ≤ 0,7 R x (KBL) atau ≤ 0,02 h1 ...(2.10)

Pembatasan ini bertujuan membatasi kemungkinan terjadi keruntuhan struktur yang dapat menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar gedung.

2.9.18. Pengaruh Arah Pembebanan Gempa

Untuk memperhitungkan pengaruh arah gempa yang kemungkinan tidak searah sumbu utama struktur gedung, maka SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 5.8.2 menetapkan, pengaruh pembebanan searah sumbu utama harus dianggap terjadi bersamaan dengan 30% pengaruh pembebanan dalam arah tegak lurus. Ada dua cara menggabungkan dua pengaruh pembebanan tersebut :

1) Disain komponen dengan 100% beban disain gempa pada satu arah

ditambah 30% beban disain gempa dari arah tegak lurus.

2) Gabung pengaruh beban gempa dari dua arah orthogonal tersebut dari

hasil akar dua dari jumlah kuadrat masing – masing beban.

2.9.19. Kompatilibitas Deformasi

SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 5.2.1 menetapkan bahwa dalam

perencanaan struktur gedung terhadap pengaruh gempa rencana, semua unsur struktur gedung, baik bagian dari subsistem struktur gedung maupun bagian dari sistem struktur gedung seperti ruang (portal), dinding geser, kolom, balok, lantai, dan kombinasinya, harus diperhitungkan memikul pengaruh gempa rencana.

SNI 03 – 1726 – 2002 pasal 5.2.2 menetapkan bahwa pengabaian

pemikul pengaruh gempa rencana oleh salah satu atau lebih kolom atau

subsistem struktur gedung yang disebut dalam pasal 5.2.1 hanya diperkenankan, bila partisipasi pemikulan pengaruh gempanya adalah kurang dari 10%. Dalam hal ini, unsur atau subsistem tersebut selain terhadap beban gravitasi juga harus direncanakan terhadap simpangan sistem struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana pada struktur gedung yang berperilaku elastis penuh, yaitu terhadap simpangan sebesar R / 1,6 kali simpangan akibat beban gempa nominal pada struktur gedung tersebut, dimana R adalah faktor reduksi gempa dari struktur gedung itu dan 1,6 adalah faktor reduksi gempa untuk

struktur elastis penuh (R=f1).

2.10. Ketentuan - ketentuan Untuk Perencanaan Gempa Dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)

Struktur direncanakan mampu berperilaku daktail dengan memancarkan energi gempa dan membatasi beban gempa yang masuk kedalam struktur saat terjadi gempa. Ketentuan – ketentuannya sebagai berikut :

1. Detail penulangan komponen SRPMM harus memenuhi ketentuan –

ketentuan Balok, Beban aksial tekan terfaktor pada komponen struktur < 10

/ '_c

g f dan apabila beban aksial > gf'c/10maka kolom harus dipenuhi

kecuali bila dipasang tulangan spiral sesuai persamaan

A A

s



= 0,45 ( 1

c g

A A

)

y c

f f'

,

...(2.11)

Bila konstruksi plat dua arah tanpa balok digunakan sebagai bagian dari sistem rangka pemikul beban lateral, maka detail penulangannya harus memenuhi gambar 2.5

2. Kuat geser rencana balok, kolom, dan konstruksi plat dua arah yang memikul baban gempa tidak boleh kurang daripada :

a. Jumlah gaya lintang yang timbul akibat termobilisasi kuat lentur

nominal komponen struktur pada setiap ujung bentang bersihnya dan gaya lintang akibat beban gravitasi terfaktor (lihat gambar 2.4), atau

b. Gaya lintang maksimum yang diperoleh dari kombinasi beban rencana

termasuk pengaruh beban gempa, E, dimana nilai E diambil sebesar dua

kali yang ditentukan dalam peraturan perencanaan tahan gempa.

W u = 1 , 2 D + 1 , 0 L

M n r M n l

V u V u

V u = M n l M n l l n

+

+W ul n 2

G a y a l i n t a n g p a d a b a l o k

Vu Vu Mnt

Mnb hn

Pu

Pu

Gaya lintang pada kolom

Vu = Mnt Mnb hn

+

Gambar 2.7a : Gaya Lintang Rencana Untuk SRPMM

3. Balok

 Kuat lentur positif komponen struktur lentur pada muka kolom tidak

boleh lebih kecil dari sepertiga kuat lentur negatifnya pada muka tersebut. Baik kuat lentur negatif maupun kuat lentur positif pada setiap irisan penampang disepanjang bentang tidak boleh kurang dari seperlima kuat lentur terbesar yang disediakan pada kedua muka kolom di kedua ujung komponen struktur tersebut.

 Pada kedua ujung komponen struktur tersebut harus dipasang sengkang

sepanjang jarak dua kali tinggi komponen struktur diukur dari muka perletakan ke arah tengah bentang. Sengkang pertama harus dipasang pada jarak tidak lebih daripada 50 mm dari muka perletakan. Spasi maksimum sengkang tidak boleh melebihi :

 d / 4

 8 x diameter tulangan longitidinal terkecil

 24 x diameter sengkang

 300 mm

 Sengkang harus dipasang di sepanjang bentang balok dengan

spasi < d / 2

4. Kolom

 Spasi maksimum sengkang ikat yang dipasang pada rentang _o dari

muka hubungan balok kolom adalah so. Spasi so tidak boleh melebihi :

 8 x diameter tulangan longitidinal terkecil

 24 x diameter sengkang ikat

 1 / 2 dimensi penampang terkecil komponen struktur

 300 mm

 Panjang _o tidak boleh kurang daripada nilai terbesar berikut ini:

 1 / 6 tinggi bersih kolom

 Dimensi terbesar penampang kolom

 Sengkang ikat pertama harus dipasang pada jarak < 0,5 so dari muka

hubungan balok - kolom

 Tulangan hubungan balok – kolom harus memenuhi pada sambungan -

sambungan elemen portal ke kolom harus disediakan tulangan lateral

dengan luas tidak kurang daripada yang disyaratkan dalam persamaan Av

=

y w c

f s b f

) 1200 (

' 75

...(2.12)

 tapi Av tidak boleh kurang dari

y w

f s b

3 1

, dengan bw dan s dinyatakan

dalam milimeter dan dipasang di dalam kolom sejauh tidak kurang daripada tinggi bagian sambungan paling tinggi dari elemen portal yang disambung, kecuali untuk sambungan yang bukan merupakan bagian dari sistem utama penahan beban gempa yang dikekang pada keempat sisinya oleh balok atau pelat plat yang mempunyai ketebalan yang kira – kira sama.

 Spasi sengkang ikat pada sebaran penampang kolom tidak boleh melebihi

2 so.

5. Pelat dua arah tanpa balok

 Momen pelat terfaktor pada tumpuan akibat beban gempa harus ditentukan

untuk kombinasi beban yang didefinisikan pada persamaan U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 (A atau R) dan U = 0,9 D ± 1,6 W. Semua tulangan yang

disediakan untuk memikul Ms, yaitu bagian dari momen pelat yang

diimbangi momen tumpuan, harus dipasang di dalam lajur kolom.

 Bagian dari momen Ms yang ditentukan oleh persamaan

2 1/

) 3 / 2 ( 1

1

b b

f

 

 ...(2.13)

harus dipikul oleh tulangan yang dipasang pada daerah lebar efektif yang ditentukan dalam 15.5(3(2))

 Setidaknya – tidaknya setengah jumlah tulangan lajur kolom di tumpuan

diletakkan di dalam daerah lebar efektif pelat sesuai pasal 15.5(3(2))

C2 + 3h

C2

Sem u a t u lan gan y an g d ipasan g un t uk m em ik ul

s, t api t idak k ur ang dar i set eng ah t u langan p ada laj u r kolom

Laj u r kolom

Sem ua t u lan gan yan g dir an can g u nt uk m em iku l Ms haru s dipasan g d i daerah laj u r kolom

Gambar 2.7b : Lokasi Tulangan pada Konstruksi Dua Arah

 Paling sedikit 1 / 4 dari seluruh jumlah tulangan atas lajur kolom di daerah tumpuan harus dipasang menerus di keseluruhan panjang bentang.

 Setidak – tidaknya 1 / 2 dari seluruh tulangan bawah di tengah bentang harus

diteruskan dan diangkur hingga mampu mengembangkan kuat lelehnya pada muka tumpuan sesuai pasal 15.6(2(5)).

 Pada tepi pelat yang tidak menerus, semua tulangan atas dan bawah pada

daerah tumpuan harus dipasang sedemikian hingga mampu mengembangkan kuat lelehnya pada muka tumpuan sesuai pasal 15.6(2(5)) lihat gambar 2.6

Pe n y a lu r an t u la n g a n at as d a n b aw ah , p a lin g se d ik it se t en g a h t u lan g a n b aw a h t e n g ah b en t a n g d it er u sk an

( a ) L a j u r K o l o m

p a lin g se d ik it 1 / 4 t u la n g a n a t as t u m p u an y an g d it e r u sk a n

p a lin g sed ik it 1 / 3 t u lan g an a t a s t u m p u an y a n g d it e r u sk an

Pe n y a lu r a n t u la n g a n a t a s d a n b a w a h

p a lin g se d ik it 1 / 2 t u la n g a n b a w a h t e n g a h b e n t a n g d it e r u sk an

( b ) L a j u r t e n g a h

Gambar 2.8 : Pengaturan Tulangan pada Pelat 2.11. Penulangan lentur

Sesuai dengan perencanaan penulangan lentur, Asmin berdasarkan SNI

03 – 2847 – 2002 pasal 12.5.1 analisis diperlukan tulangan tarik, maka luas As yang ada tidak boleh kurang dari :

As min = b d

fy c f

w.

4 '

...(2.14)

Dan tidak lebih kecil dari

As min = b d

fy w.

4 , 1

...(2.15)

dan rasio penulangan ρ tidak boleh melebihi 0,025 dan sekurang –

kurangnya harus ada dua batang tulangan atas dan tulangan batang bawah yang dipasang secara menerus.

2.11.1. Tulangan Transversal (SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.3.3) :

sengkang harus dipasang pada komponen struktur pada daerah – daerah di bawah ini:

1. Pada daerah hingga dua kali tinggi balok diukur dari muka tumpuan ke arah tengah bentang, di kedua ujung komponen struktur lentur. Di sepanjang daerah dua kali balok pada kedua sisi dari suatu penampang dimana leleh lentur diharapkan dapat terjadi sehubungan dengan terjadinya deformasi anelastik struktur rangka.

2 h 2 h

Gambar 2.9 : Daerah Dimana Leleh Lentur Terjadi Akibat Deformasi Inelastic Struktur Rangka(2h)

2. Sengkang pertama harus dipasang ≤ 50mm dari muka tumpuan. Jarak

maksimum sengkang (S mak) :

- S mak ≤ d / 4

- S mak ≤ 8 kali diameter terkecil tulangan memanjang

- S mak ≤ 24 kali diameter batang tulangan sengkang

- S mak ≤ 300 mm

3. Sengkang pada daerah lebih dari dua kali tinggi balok diukur dari muka tumpuan pada kedua sisi dari suatu penampang dengan kait gempa pada kedua ujungnya harus dipasang dengan spasi tidak lebih dari d / 2 sepanjang bentang komponen struktur ini.

2.12. Persyaratan Kuat Geser (SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.3.4) : 1. Gaya Rencana

Gaya geser rencana (Ve) harus ditentukan dari peninjauan gaya static pada bagian komponen struktur antara dua muka tumpuan. Momen – momen dengan tanda berlawanan sehubungan dengan kuat lentur maksimum (Mpr), harus dianggap bekerja pada muka – muka tumpuan, dan komponen struktur tersebut dibebani dengan gravitasi terfaktor sepanjang bentangnya.

Untuk balok : Ve =

2

2

1 WuL

L M

M_{pr pr}

 

...(2.16)

Beban gravitasi Wu = 1.2 D + 1.0 L

Mpr 1

Ve

Mpr 2

Ve

L

Gambar 2.10: Perencanaan Geser untuk Balok

Gaya geser rencana Ve ditahan oleh beton sebesar Vc dan oleh tulangan geser berbentuk sengkang sebesar Vs.

 Vc + Vs > Ve ...(2.17) Dimana Vs = Av . fy . bw / s

Dan Vc ada 2 alternatif cara perhitungannya :

Vc =

       

6 'c f

. bw . d ...(2.18)

(SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 13.3.1.1) Atau dengan perhitungan yang lebih rinci :

Vc = _

  



 _

u u w

M d V c

f' 120

7

d b_w

...(2.19)

(SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 13.3.2.1) dengan syarat – syarat : Vc < 0,3 . f'c . bw . d .

...(2.20)

Vu . d / Mu ≤ 1 ...(2.21) Tetapi apabila :

- Gaya geser akibat Mpr > 0,5 gaya geser total (akibat Mpr + beban gravitasi Wu).

- Gaya aksial tekan terfaktor, termasuk akibat gempa < Ag f’c / 20.

Maka sesuai (SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.3.4.2) Vc harus dianggap = 0, dan seluruh nilai Ve ditahan oleh tulangan geser Vs. Dengan syarat – syarat tambahan :

- Vs < 2 / 3 . bw . f'c (SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 13.5.6.9)

- Dari muka bentang sampai sepanjang 2 x tinggi balok harus dipasang

sengkang tertutup (SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.3.3.1).

- Sengkang pertama dipasang < 50 mm dari muka tumpuan.

- Jarak sengkang maksimum menurut SNI 03 – 2847 – 2002 pasal

23.3.3.2 adalah :

 d / 4

 8 x dk

 24 x dsh

 300 mm

Dimana :

- Av : Luas tulangan sengkang (mm2)

- Ve : Gaya geser rencana (N)

- Vc : Kuat geser yang disumbang oleh beton (N)

- Vs : Kuat geser yang disumbang oleh sengkang (N)

- _w : As / bwd

- As : Tulangan sengkang (mm2)

- Vu : Nilai gaya geser terbesar pada balok dari beberapa kombinasi pembebanan terfaktor (N)

- Mu : Nilai momen terbesar pada balok dari beberapa

kombinasi pembebanan terfaktor (N)

- s : Jarak tulangan sengkang (mm)

- f’c : Kuat takan beton (Mpa)

- bw : Lebar balok (mm)

- d : Jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm)

- dk : Diameter terkecil tulangan memanjang longitudinal (mm)

- dsh : Diameter tulangan sengkang (mm)

2.13. Perhitungan Kolom Utama 2.13.1. Penentuan Dimensi :

Dimensi kolom menurut SNI 03 – 2847 – pasal 23.4.1 harus memenuhi syarat – syarat :

- Syarat maksimum : b . h . f’c / 10 < beban aksial terfaktor

- Syarat minimum : b > 300 mm

b / h > 0,4 Dimana :

- b : Lebar kolom (mm)

- h : Tinggi kolom (mm)

- f’c : Kuat tekan beton (Mpa)

2.13.2. Tulangan longitudinal Kolom.

Kolom adalah elemen struktur yang tidak hanya menerima momen (seperti balok) tetapi juga menerima gaya aksial, maka untuk menentukan kebutuhan kebutuhan luas tulangan ini, diperlukan bantuan diagram interaksi gaya aksial – momen yang bisa menampung berbagai kombinasi pembebanan yang telah ditetapkan menurut SNI 03 – 2847 – pasal 11.2

µ = 1,4 D

µ = 1,2 D + 1,6 L + 0,5

µ = 1,2 D + 1,0 L + 1,6 W + 0,5 ( A atau R ) µ = 0,9 D + 1,6 W

µ = 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E

µ = 0,9 D + 1,0 E

dimana : µ = kuat perlu

D = beban mati

L = beban hidup

W = beban angin

A = beban atap

R = beban hujan

E = beban gempa

 Momen lentur kolom harus memenuhi persamaan :



M_e>



M_g

6 5

(SNI 03 –

2847 – 2002 pasal 23.4.2.2), hal ini untuk memenuhi salah satu persyaratan utama dari perencanaan bangunan tahan gempa berdasarkan ”capacity design”

yaitu bahwasanya elemen – elemen struktur kolom harus lebih kuat daripada elemen struktur balok atau dikenal istilah ”strong collumns weak beam”.

Dimana :

-



M_e : Jumlah momen pada pusat hubungan balok kolom sehubungan

dengan kuat lentur nominal kolom pada hubungan balok – kolom tersebut.

-



M_g : Jumlah momen pada pusat hubungan balok kolom dalam keadaan

tertarik sehubungan dengan kuat lentur nominal kolom pada hubungan balok – kolom tersebut.

Pada konstruksi balok T, apabila plat dalam keadaan tertarik, tulangan yang berada didalam daerah lebar efektif harus diperhitungkan dalam

menentukan Mg diatas SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.4.2.2

- Syarat luas tulangan : 0,01 < _g< 0,06

Dimana :

g

 : Luas tulangan tarik / luas penampang total kolom

2.13.3. Tulangan Transversal (Sengkang) untuk Pengekangan Kolom

Tulangan ini dipasang untuk menjamin kekuatan dan kekakuan lateral sebagai elemen struktur utama penahan beban.

 Syarat penempatan :

Tulangan ini harus dipasang sepanjang dari muka hubungan balok

kolom, dengan syarat – syarat panjang menurut SNI 03 – 2847 – 2002

pasal 23.4.4.4 tidak kurang dari :

o



o



- h - _o / 6

- 500 mm

Dimana :

- h : tinggi penampang kolom

- _o : bentang bersih kolom

 Syarat jarak antar tulangan :

Sesuai dengan SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.4.4.2, jarak tulangan sengkang terpasang tidak boleh lebih dari :

- 1 / 4 b

- 6 ds

- 100 mm

Dimana :

- b : Lebar kolom

- ds : diameter tulangan longitudinal

 Syarat luas tulangan

Sesuai SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.4.4.1b, jarak tulangan sengkang diambil dari nilai terbesar 2 persamaan berikut ini :

- Ash = 0,3 (s . hc . f’c / fyh)[(Ag / Ach) – 1

Ash = 0,09 (shc f’c / fyh) ...(2.23)

...(2.22) -

Dimana :

- Ash : Luas tulangan sengkang (mm2)

- hc lom diukur dari sumbu ke sumbu

ng (mm2)

- fyh Kuat leleh tulangan transversal yang disyaratkan (Mpa)

Mpr kolom itu sendiri tanpa perlu

002 hal 211) dan SNI 03 – 2847 –

i analisa struktur.

- S : Jarak sengkang (mm)

: Dimensi penampang inti ko tulangan pengekang (mm)

- Ag : Luas total penampang kolom

- Ach : Luas penampang beton dalam sengka

- f’c : Kuat beton yang diisyaratkan (Mpa)

:

2.13.4. Tulangan Transversal akibat Gaya Geser

Seperti juga disebutkan diatas bahwa satu dari dua tujuan pokok dalam desain kapasitas adalah keruntuhan getas elemen struktur yang mendadak akibat gaya geser tidak terjadi lebih dahulu sebelum tulangan lentur mengalami simpangan bolak – balik akibat momen dari beban gempa yang menyebabkan tegangannya melampaui tegangan leleh pertamanya. Maka gaya geser rencana Ve harus ditentukan dengan memperhatikan kuat momen kapasitas

lebih besar dari Mpr balok.

Pada gambar 41 (SNI 03 – 2847 – 2 2002 pasal 23.4.5.1 ditentukan bahwa :

 Gaya geser rencana Ve harus > gaya geser hasil dar

 Mpr kolom tidak perlu (tidak harus) > Mpr balok.

 Gaya geser rencana kolom harus ditentukan dari Mpr kolom

Untuk kolom : Ve =

H M M_pr3 _pr4

...(2.24)

M

pr 4

Ve

Ve

M

pr 3

Pu

H

Gambar 2.11 : Perencanaan Geser untuk Kolom

Mpr :

al sebesar min 1,25fy dan factor reduksi .

Pu : Beban aksial terfaktor pada eksentrisitas yang diberikan ≤

Dimana:

Ve : kuat geser rencana, N

kuat momen lentur mungkin dari suatu komponen struktur, dengan atau tanpa beban aksial, yang ditentukan menggunakan sifat-sifat komponen struktur pada muka join dengan menganggap kuat tarik pada tulangan longitudin

kekuatan ø = 1, N-mm

L : Panjang balok, mm

H : Panjang kolom, mm

Pn

sebesar Vc dan oleh tulangan geser berbentuk sengkang sebesar Vs.

Ve

Gaya geser rencana Ve ditahan oleh beton

 Vc + Vs > ...(2.25)

Dimana Vs = Av . fy . bw / s ...(2.26) Dan Vc ada 2 alternatif cara perhitungannya :

Vc =

  6 

   f'c

. bw . d .

  14Ag

  



 Nu

1 ...(2.27)

Atau dengan perhitungan yang lebih rinci :

(SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 13.3.1.2)

Vc = _

  m w M  

 _ Vud

c

f' 120

7

d b_w

...(2.28)

sal 13.3 .2

SNI 03 – 2847 – 2002 pa .2

8 ) 4

( hd

dimana Mm = Mu – Nu ...(2.29)

Dengan syarat – syarat :

 Vc < 0,3 . bw . d

g u A N 3 , 0 1 c

f' ...(2.30)

 Mm > 0 bila Mm < 0 maka :

Vc < 0,3 f'c . bw . d

g

A

Sesuai SNI 03 – 2847 –

u

N

3 , 0

1 ...(2.31)

2002 pasal 23.4.2b ada dua kemungkinan

n nilai Ve kesemuaannya ditahan oleh tulangan

ser rencana (Ve) dipikul oleh beton (Vc) dan tulangan transversal (Vs).

penulangan geser yang terjadi :

1. Bila Pu < Ag . f’c / 20 maka Vc = 0 (beton dianggap tidak memikul

beban geser) da transversal (Vs).

2. Bila Pu > Ag . f’c / 20 maka Vc + Vs > Ve, gaya ge

 Khusus untuk kolom yang mengalami gaya tarik aksial yang cukup besar, maka gaya geser dipikul semua oleh tulangan geser atau dipikul bersama – sama dengan beton SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 13.3.1.3 dengan :

Vc =

       

6 'c f

. bw . d

g u

A N

3 , 0

1 ...(2.32)

SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 13.3.2.3 Dengan syarat :

Vc > 0 ; Nu untuk tarik ; Nu / Ag dalam Mpa

 Luas tulangan transversal yang dibutuhkan apabila masih < dari luas

tulangan sengkang yang telah terpasang untuk pengekangan kolom, maka tidak perlu ada penambahan tulangan transversal, tetapi apabila telah melebihi, maka perlu adanya penambahan sebanyak selisihnya. SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.4.4.1

Dimana :

- Av : Luas tulangan transversal (mm2)

- s : Jarak tulangan transversal (mm)

- fy : Kuat leleh tulangan (Mpa)

- Ag : Luas total penampang kolom

- b : Lebar kolom (mm)

- f’c : Kuat beton yang diisyaratkan (Mpa)

- Ve : Gaya geser rencana (N)

- Vc : Kuat geser yang disumbang oleh beton (N)

- Vs : Kuat geser yang disumbang oleh sengkang (N)

- _w : As / bwd

- Vu : Nilai gaya geser terbesar pada balok dari beberapa kombinasi pembebanan terfaktor (N)

- Nu : Nilai gaya aksial terbesar pada kolom dari beberapa

kombinasi pembebanan terfaktor yang terjadi bersamaan dengan Vu diambil untuk tekan akibat rangkak dan susut (N).

- s : Jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm)

2.14. Hubungan Balok dan Kolom

A. Ketentuan umum

1. Gaya – gaya pada tulangan longitudinal balok dimuka hubungan balok-kolom harus ditentukan dengan menganggap bahwa tegangan pada tulangan tarik lentur adalah 1,25 fy.

2. Kuat hubungan balok - kolom harus direncanakan menggunakan factor reduksi kekuatan.

3. Tulangan longitudinal balok yang berhenti pada suatu kolom harus diteruskan hingga mencapai sisi jauh dari inti kolom terkekang dan diangkur, begitu juga tulangan tarik dan tulangan tekan.

4. Dimensi kolom ≤ 20 kali tulangan longitudinal.

B.Tulangan Tranversal (SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.4.4)

1. ρg ≥ 0,01 dan ρg ≤ 0,06 ...(2.33)

a. Luas sengkang tidak boleh kurang dari :

Ash = 0,3 (shc fc’ / fyh)[(Ag / Ach)-1]

...(2.34) Ash = 0,09 (shc fc’ / fyh)

...

...(2.35)

b. Tulangan tranversal harus berupa sengkang tunggal atau tumpuk. c. Bila kuat rencana komponen struktur telah memenuhi ketentuan

kombinasi pembebanan termasuk pengaruh gempa maka Ash tidak perlu diperhatikan.

d. Bila tebal selimut beton diluar tulangan tranversal pengekang ≥ 100

mm, tulangan tranversal tambahan perlu dipasang dengan spasi ≤

300 mm. Tebal selimut tulangan tranfersal tambahan tidak boleh ≥

100 mm.

x m m

x x x

x

x

6 db ( m m )

6 db

dua pengik at silang ber u r ut an y ang m engik at t u langan longit udinal y ang sam a har us m em pu ny ai k ait 90 ° y ang dipasang selang selin g

Gambar 2.12 : Contoh Tulangan Tranversal pada Kolom

2. Tulangan tranversal harus diletakan dengan spasi tidak lebih daripada :

a. 1 / 4 dari dimensi terkecil komponen struktur b. 6 kali diameter tulangan longitudinal

c. sx sesuai dengan rumus s = x

3 350

100 hx

...(2.36) nilai sx≤ 150mm dan sx ≥ 100 m.

dimana:

hx : spasi horizontal maksimum untuk kaki - kaki sengkang tertutup /

sengkang ikat pada semua muka kolom, mm

sx : spasi longitudinal tulangan transversal dalam rentang panjang λo,

mm

3. Tulangan pengikat silang tidak boleh dipasang dengan spasi ≥ 350 mm

dari sumbu – sumbu dalam arah tegak lurus sumbu komponen struktur.

4. Panjang λo ditentukan tidak kurang dari:

a. tinggi penampang komponen struktur pada muka hubungan balok - kolom atau segmen yang berpotensi membentuk leleh lentur

b. 1 / 6 bentang bersih komponen struktur c. 500mm

5. bila gaya aksial terfaktor pada kolom akibat beban gempa melampaui Ag.fc / 10 dan gaya aksial tersebut berasal dari komponen struktur lainnya yang sangat kaku yang didukungnya, maka kolom tersebut harus harus diberi tulangan transversal.

C.Kuat geser (SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.5.3)

1. kuat geser nominal hubugan balok - kolom tidak boleh diambil lebih besar dari pada :

a. untuk hubungan balok - kolom yang terkekang pada keempat sisinya

Vc ≤ 1,7 fcAj ...(2.37)

b. untuk hubungan yang terkekang pada ketiga sisinya atau dua sisi yang berlawanan : Vc ≤ 1,25 fcAj ...(2.38)

untuk hubungan lainnya: Vc ≤ 1,0 fcAj ...(2.39)

Ar ah gay a peny ebab geser Tulangan peny ebab geser h,t inggi pada j oin bidan g t u langan peny ebab geser

Luas efek t if

b

x

h

lebar efek t if j oin b+ h b+ 2h

Gambar 2.13 : Luas Efektif Hubungan Balok - Kolom Aj

Suatu balok yang merangka pada suatu hubungan balok - kolom dianggap memberikan kekangan bila setidak - tidaknya 3 / 4 bidang muka hubungan balok - kolom tersebut ditutupioleh balok yang merangka.

D. Panjang penyaluran tulangan tarik (SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 23.5.4)

1. Panjang penyaluran untuk tulangan tarik dengan kait standart 90_˚ tidak

boleh diambil ≤ 8db, 150 mm dan nilai yang ditentukan oleh rumus (SNI

03 - 2847 - 2002 pasal 23.5.4.1) :

fc db fy

dh

4 , 5

.



 ...(2.40)

Untuk diameter tulangan 10 mm hingga 36 mm.

2.15. Panjang Penyaluran

Gaya tarik dan tekan pada tulangan disetiap penampang komponen

struktur beton bertulang disalurkan pada masing - masing sisi penampang tersebut melalui panjang pengangkuran, kait atau alat mekanis, atau kombinasi dari cara - cara tersebut. Kait sebaiknya tidak dipergunakan untuk menyalurkan

tulangan yang berada dalam kondisi tekan. f'c yang dipakai tidak boleh

melebihi 25/3 Mpa

Syarat - syarat tentang panjang penyaluran dan penyambungan

tulangan diatur dalam SNI 03 - 2847 - 2002 pasal 14 yaitu :

1. Panjang Penyaluran Tulangan Tarik

- Pasal 14.2.3 :

db d 

=

' 10 fc

9fy

  

 

b tr

d k c

 _...(2.41)

(C + Ktr) / db tidak boleh > 2,5

- Pasal 14.2.4 :

Ktr =

sn f A_{tr yt}

10 ...(2.42)

2. Panjang Penyaluran Batang Ulir Yang Berada Pada Tulangan Tekan

- Pasal 14.3.1 :

d1 = db x {(As perlu) / (As terpasang)} ...(2.43)

- Pasal 14.3.2 :

db =

) ' 4 (

.fy db

< 0

c ,04 . db . fy ...(2.44)

3. Panjang Penyaluran Kait Standar Dalam Kondisi Tarik

- Pasal 14.5.2 :

...(2.45)

b u a selain 00 M

- Pasal 14.5.1 :

pi tid g dar

atau 150 mm ...(2.47)

4. en Positif

M

sitif dan 1 / 4 dari

f

dh = dh1 x hb ...

Pasal 14.5.3.1 :

ila kuat leleh t lang n 4 pa, harus dikalikan dengan factor

seperti :

hb = fy / 400 ...(2.46)

Teta ak boleh kuran i :

dh = 8 . db

Panjang Penyaluran Dari Tulangan Mom

enurut SNI SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 14.11 menyebutkan bahwa paling sedikit sepertiga dari tulangan momen po

tulangan momen positif komponen struktur menerus harus diteruskan hingga kedalam tumpuan. Tulangan tersebut harus diteruskan ke dalam tumpuan paling sedikit sejauh 150 mm

Pada tumpuan sederhana dengan kait standart menggunakan persamaan (SNI 03 – 2847 – 2002) pasal 14.11.3 :

a d

Vu Mn



   ...(2.48)

b) Pengangk ur an k e dalam balok y ang m om en negat if d

k ait st andar t 90° at au 180°

a) Pengangk ur an Unt uk kolom

P.I . = t it ik belok d

Paling sedik it 1/ 3 As diper panj ang sej auh nilai t er besar dar i d, 12db1 at au n/ 16

4.

(SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 14.12)

Gambar 2.14 Penyaluran Tulangan Momen Negatif

Dimana: : panj

: panjang penjangkaran tambahan pada daerah tumpuan / pada titik belok garis elastis, mm

dh: panjang penyaluran kait standart tarik, diukur dari penampang krisis

hingga ujung luar kait (bagian panjang penyaluran yang lurus antara penampang kritis dan titik awal kait titik garis singgung) ditambah jari - jari dan satu diameter tulangan, mm

hb : panjang penyaluran dasar dari ka

Ktr : indeks tulangan transversal, mm

Panjang Penyaluran Dari Tulangan Momen Negatif

ang penyaluran, mm

d

a



it - kait standart tarik, mm



49

A an yang

α :

elimut beton

ada suatu penampang, N mm {As.fy(d – a /

su mm

idang retak

tr : luas total tulangan geser yang dipasang dengan spasi s, d

melintasi potensi bidang retak

db : diameter nominal batang tulangan, mm

faktor lokasi tulangan

λ : faktor beton agregat ringan

: faktor coating

: faktor ukuran tulangan c : spasi / ukuran s

Mn : kuat momen nominal p 2)}

s : jarak maksimum dari tulangan tranfersal sepanjang λd dari sumbu ke

mbu,

n : jumlah tulangan yang akan disalurkan / disambung lewatkan

disepanjang b

BAB III

METODOLOGI PERENCANAAN

3.1. Data – Data Perencanaan 3.1.1. Data Gedung

Data – data gedung adalah sebagai berikut :

- Nama gedung : Gedung Perkantoran dan Perdagangan

- Lokasi : Jl. Kertajaya Indah Timur Surabaya

- Fungsi bangunan : Perkantoran dan Perdagangan

- Jumlah lantai : 14 lantai

- Panjang gedung : 46,2 m

- Lebar gedung : 30,6 m

- Tinggi gedung : 59,6 m

- Letak gedung : Jauh dari pantai

3.1.2. Data Mutu Bahan 1. Mutu beton f’c 30 Mpa

2. Mutu baja notasi  fy 320 Mpa 3. Mutu baja notasi D : fy 400 Mpa

50  

3.2. Peraturan – Peraturan Yang Dipakai

Didalam penyusunan Tugas Akhir ini, digunakan pedoman dari beberapa peraturan yang ada antara lain :

 SNi 03 – 1726 – 2002 tentang Tata Cara Perancangan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung.

 SNI 03 – 2847 – 2002 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung.

 Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 ( PPI’83 ).  Peraturan Beton Bertulang Indonesia ( PBI’71 ).

3.3. Metodologi Perencanaan

Data yang diperoleh akan dihitung sesuai dengan rumus – rumus yang ditentukan menurut literatur yang berlaku, antara lain SNI 03 – 2847 – 2002, SNI 03 – 1726 – 2002 dan peraturan – peraturan lainnya. Dalam tugas akhir ini dapat diuraikan sebagai berikut:

3.3.1. Data

- Data tanah

- Data teknis bangunan denah (gambar - gambar)

- Data bahan

51  

3.3.2 Rencana Pembebanan

a. Beban Gempa :

beban yang diakibatkan oleh gerakan tanah pada struktur

b. Beban grafitasi :

beban terfaktor beban hidup dan beban mati

c. Beban angin :

jauh dari pantai ( 25 kg / m2 )

3.3.3. Analisa Struktur Rangka

1. Analisa Balok :

- Perencanaan balok induk

- Penulangan balok

2. Analisa Kolom :

- Perencanaan kolom

- Perencanaan hubungan balok - kolom

- Penulangan hubungan balok - kolom

52  

FLOWCHART MULAI

Gambar Detail :

Balok, Kolom, Hubungan - Balok Kolom,

SYARAT Perhitungan Beban Pemilihan Kriteria Design

Pengumpulan data -data - Bangunan : gambar –

gambar

- Tanah : sondir boring - Bahan

Analisa struktur rangka: - Balok

- Kolom

- Hubungan Balok - Kolom

TIDAK OK

OK

SELESAI

53  

54  

BAB IV

PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA

Struktur utama merupakan komponen utama dimana kekakuannya mempengaruhi perilaku dari gedung. Struktur utama berfungsi untuk menahan beban gravitasi dan beban lateral. Komponen struktur utama ini terdiri dari balok dan kolom.

4.1. Data Perencanaan

1. Mutu beton ( fc’ ) = 30 Mpa

2. Mutu baja tulangan :

Notasi  : fy = 320 Mpa

Notasi D : fy = 400 Mpa

4.2. Perencanaan Dimensi Balok

Sesuai SNI 03-2847-2002 pasal 11.5 tabel 8 :

4.2.1. Dimensi balok memanjang ruang parkir

- Balok induk dengan Lb = 1020 cm

   



 _

  

700 4 , 0 16

1

min Lb fy

h



  



 _

  

700 400 4 , 0 1020 16

1 min

h

~

cm

hmin61,93 h80cm

Dengan syarat : 1,5 ≤

b h

≤ 2

cm h

b 40

2 80

2  



Jadi dimensi balok induk dengan Lb = 1020 cm yang digunakan : 80 40

4.2.3. Dimensi balok memanjang ruang kantor

- Balok induk dengan Lb = 1020 cm

      _    700 4 , 0 16 1

min Lb fy

h       _    700 400 4 , 0 1020 16 1 min h ~ cm

hmin61,93 h80cm

Dengan syarat : 1,5 ≤

b h

≤ 2

cm h

b 40

2 80

2  



Jadi dimensi balok induk dengan Lb = 1020 cm yang digunakan : 80 40

4.2.4. Dimensi balok melintang ruang parkir

Balok induk dengan Lb = 1020 cm

      _    700 4 , 0 16 1

min Lb fy

h       _    700 400 4 , 0 1020 16 1 min h ~ cm

hmin61,93 h80cm

Dengan syarat : 1,5 ≤

b h

≤ 2 55

cm h

b 40

2 80

2 



Jadi dimensi balok induk dengan Lb = 1020 cm yang digunakan : 80 40

4.2.5. Dimensi balok melintang ruang kantor

- Balok induk dengan Lb = 1020 cm

   



 _

  

700 4 , 0 16

1

min Lb fy

h



  



 _

  

700 400 4 , 0 1020 16

1 min

h

~

cm

hmin61,93 h80cm

Dengan syarat : 1,5 ≤

b h

≤ 2

cm h

b 40

2 80

2 

 ~ b40cm

Jadi dimensi balok induk dengan Lb = 1020 cm yang digunakan : 80 40

4.3. Perencanaan Dimensi Kolom

Kolom direncanakan persegi, b = h.

- Direncanakan kolom ruang kantor memikul balok lantai dengan dimensi

80

40 _{dan Lb = 10.2 m dan Lk = 5.20 m}

Kolom direncanakan persegi, b = h

balok balok kolom

kolom

L I L

I 

balok

kolom L

h b L

h

b 3 3

12 1 12

1

    

1020 80 40 12

1 520

12

1 3   3

  b b

2 , 1673 520

12

1 ₄

 b

870064 12

1 4 

b

b4 10440768

b56cm ~ b = 80 cm

Jadi dimensi kolom yang digunakan adalah (80 x 80) cm2

Kolom direncanakan persegi, b = h.

- Direncanakan kolom ruang kantor memikul balok lantai dengan dimensi

80

40 _{dan Lb = 10,2 m dan Lk = 4,20 m}

Kolom direncanakan persegi, b = h

balok balok kolom

kolom

L I L

I 

balok

kolom L

h b L

h

b 3 3

12 1 12

1

    

1020 80 40 12

1 420

12

1 _{3 3}

    b b

2 , 1673 420

12

1 4

 b

702744 12

1 4 

b

b4 8432928

b53cm ~ b = 100 cm

Jadi dimensi kolom yang digunakan adalah (100 x 100) cm2

Direncanakan kolom ruang parkir memikul balok lantai dengan dimensi

80

40 _{dan Lb = 10,2 m dan Lk = 4,00 m}

Kolom direncanakan persegi, b = h

balok balok kolom

kolom

L I L

I 

balok

kolom L

h b L

h

b 3 3

12 1 12

1

    

1020 80 40 12

1 400

12

1 3   3

  b b

2 , 1673 400

12

1 ₄

 b

669280 12

1 ₄



b

b4 8031360

b53,24cm ~ b = 120 cm

Jadi dimensi kolom yang digunakan adalah (120 x 120) cm2

4.4. Data Perencanaan Struktur Bangunan

 Jumlah lantai = 14 lantai

 Tinggi bangunan = 59,6 m

 Dimensi kolom persegi ruang kantor dengan tinggi 5,2 m = (80 x 80) cm2

 Dimensi kolom persegi ruang kantor dengan tinggi 4,2 m = (100x100) cm2

 Dimensi kolom persegi ruang kantor dengan tinggi 4,0 m = (120x120) cm2

 Dimensi balok memanjang ruang parkir panjang 10,2 m =

80 40

 Dimensi balok memanjang ruang kantor panjang 10,2 m =

80 40

 Dimensi balok melintang ruang parkir =

80 40

 Dimensi balok melintang ruang kantor =

80 40

4.5. Perhitungan Pembebanan Pelat 4.5.1. Pelat Atap

a) Beban mati

- Berat sendiri pelat ( 30 cm ) = 0,30 m x 24 KN/m3 = 7,2 kN/m2

- Plafon + M & E = 0,18 kN/m2

- Aspal ( 1 cm ) = 0,01m x 0,14 KN/m3 = 0,0014 kN/m2

- Aluminium composit panel (4 mm) = 0.04 x 27 KN/m3 = 2,9 kN/m2+

DL = 10,28 kN/m2

b) Beban hidup

- Lantai atap ( LL ) = 1 kN/m2

PELAT ATAP TIPE A 7.80 3.9. 3.9 10.20 7.80 10.20

Gambar 4.1. Pembebanan Pelat Atap Tipe A Segitiga :

W0.5Lxq

Lx W 0.225 Lx W 0.5 0.5 P2 P1        

R P0.25WLx









W Lx 12 1 W Lx 0.0833 3 1 1 Lx W 0.25 0.5Lx Lx W 0.25 3 1 Lx W 0.25 0.5Lx P1 3 1 -R Lx 0.5 0.5Lx 3 1 P1 Lx 2 1 R Mmax 2 2                        _{    }                 2 Ek 2 Lx q 8 1 L q 8 1 equivalent max

M      

A. Balok sebelah kanan kolom dengan dimensi 30/40

T1 = As x 1,25 fy = 1901x 1,25 x 400 x10-3 = 950,5 kN pr - ba

- M lok :









_,19mm

b fc fy As a 93 400 30 85 , 0 400 25 , 1 1901 ' 85 , 0 25 , 1        

800 – 22 – 10 – 22/2 = 755 mm d =

Mpr - =





        2 25 ,

1 fy d a

As





      _  2 19 , 93 755 400 25 , 1 1901

= x10-6

= 673,34 kNm      2 34 , 673 83 , 545 2 Mpr Mpr

Mu 609,59 kNm

 

Vh = Mu x 554,17kN

2 ) 8 , 0 2 , 5 ( 2 ln  59 , 609 2 2   

Jadi Vx-x = T1 + T2 - Vh = (950,5+ 760,5 – 554,17)kN = 1156,83 kN Kuat geser nominal HBK sesuai SNI 03-2847-2002,pasal 23.5.3 :



fc Aj



Vc1,7 '



0,75



1,7 301200x1200



103

= 10056,19 kN > _1156,83 kN _{………..OK}

4.13. H

pada gedung pertokoan dan perdagangan ini telah mampu memikul beban gravitasi dan beban lateral yang direncanakan dan memenuhi konsep ”kolom kuat balok lemah” sehingga gedung mencapai daktalitas parsial dengan R = 5,5 dan

has r akibat sebagai berikut :

- D ok melintang dengan jarak 10,2 m = 40/80, - Dimensi balok memanjang dengan jarak 10,2 m = 40/80,

- nsi kolom pada ruang parkir dengan tinggi 4 m = 120/120 dengan

gan 32, sengkang Ø12,

- Dimensi kolom pada ruang kantor dengan tinggi 4,2 m = 100/100 dengan tulangan longitudinal 18D28, sengkang Ø12

- pada ruang kantor dengan tinggi 5,2 m = 80/80 dengan tulangan longitudinal 18D28, sengkang Ø12

- Pada lantai kantor dan atap :

a. dimensi balok 40/80 dengan tulangan longitudinal D20, sengkang Ø12 pada potongan melintang (arah x)

ensi balok 40/80 dengan tulan

- Pada ruang parkir :

a. dimensi balok 40/80 dengan tulangan longitudinal D22, sengkang Ø12 pada potongan melintang (arah x)

asil Interpretasi Perhitungan Struktur Utama

Berdasarkan dari perhitungan diatas didapat bahwa

il pendimensian dan penulangan struktu imensi bal

Dime

tulan longitudinal 18D

Dimensi kolom

b. dim gan longitudinal D20, sengkang

Ø12 pada potongan melintang (arah x)

125

ngitudinal D20, sengkang b. dimensi balok 40/80 dengan tulangan lo

Ø12 pada potongan melintang (arah y)

- Pada hubungan balok kolom tepi dan tengah, tulangan transversal 4D22 diteruskan sepanjang 1600 mm(sepanjang sendi plastis) dan sengkang Ø 12-100.

BAB V KESIMPULAN

Berdasarkan keseluruhan hasil analisa yang telah dilakukan dalam penyusunan tugas akhir ini dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut hasil pendimensian dan penulangan upper struktur gedung Perdagangan dan Perkantoran Kertajaya Indah Timur akibat beban gravitasi dan beban lateral didapatkan balok melintang dengan jarak 10,2 m = 40/80, balok memanjang dengan jarak 10,2 m = 40/80, kolom pada ruang parkir dengan tinggi 4 m = 120/120 dengan tulangan longitudinal 18D32, sengkang Ø12, kolom pada ruang kantor dengan tinggi 4,2 m = 100/100 dengan tulangan longitudinal 18D28, sengkang Ø12, kolom pada ruang kantor dengan tinggi 5,2 m = 80/80 dengan tulangan longitudinal 18D28, sengkang Ø12. Pada lantai kantor dan atap didapatkan balok 40/80 dengan tulangan longitudinal D20, sengkang Ø12 pada potongan melintang (arah x), balok 40/80 dengan tulangan longitudinal D20, sengkang Ø12 pada potongan melintang (arah x). Pada ruang parkir didapatkan balok 40/80 dengan tulangan longitudinal D22, sengkang Ø12 pada potongan melintang (arah x), balok 40/80 dengan tulangan longitudinal D20, sengkang Ø12 pada potongan melintang (arah y). Perilaku respon struktur saat beban gravitasi dan beban lateral bekerja pada Gedung Perdagangan dan Perkantoran Kertajaya Indah Timur ini telah mampu memikul beban gravitasi dan beban lateral yang direncanakan dan memenuhi konsep ”kolom kuat balok lemah” sehingga gedung mencapai daktalitas parsial dengan R = 5,5. Pada hubungan balok kolom tepi dan tengah, tulangan transversal 4D22 diteruskan sepanjang 1600

127

mm(sepanjang sendi plastis) dan sengkang 12-100, Diluar sendi plastis memakai sengkang 12-150.

DAFTAR PUSTAKA

Aman Subakti, 1993, Teknik Gempa

Achmad Taufik Indra. 2007. Perencanaan Gedung Kantor Wilayah Pajak Jawa Bagian Timur I Dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah. Tugas Akhir Sarjana S1 (tidak diterbitkan). UPN ”Veteran” Jawa Timur. Chu – Kia Wang, Charles G Salmon, 1989, Desain Beton Bertulang Edisi

keempat, jilid 1, Jakarta

Chu – Kia Wang, Charles G Salmon, 1989, Desain Beton Bertulang Edisi keempat, jilid 2, Jakarta

Haryanto Yoso Wigroho, Analisa & Perancangan Struktur Frame, Menggunakan SAP 2000, versi 9.03

Istimawan Dipohusodo, 1994, Struktur Beton Bertulang

Rachmat Purwono, 2005, Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa, ITS Press, Surabaya

Sardjono HS. Pondasi Tiang Pancang, Sinar Wijaya, Surabaya

Standar Nasional Indonesia, Tata Cara Perhitungan struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI – 03 – 2847 – 2002, Bandung

Standar Nasional Indonesia, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, SNI – 03 – 1726 – 2002, Bandung

W.C. Vis, Gideon Kusuma, Dasar – Dasar Perencanaan Beton Bertulang ( CUR Seri I ), Erlangga, Jakarta

W.C. Vis, Gideon Kusuma, Desain Rangka Beton Bertulang di Daerah Rawan Gempa ( CUR Seri II ), Erlangga, Jakarta

W.C. Vis, Gideon Kusuma, Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang ( CUR Seri IV ), Erlangga, Jakarta