Analisis dan Desain Struktur Pelat Slab Beton Bertulang Untuk Gedung Empat Lantai Tahan Gempa.

(1)

Universitas Kristen Maranatha

ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR PELAT SLAB BETON

BERTULANG UNTUK GEDUNG EMPAT LANTAI TAHAN

GEMPA

Dedy Fredy Sihombing NRP : 0221063

Pembimbing : Daud Rachmat W., Ir., M.Sc. FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA BANDUNG

ABSTRAK

Pada umumnya Arsitek menginginkan desain struktur gedung dengan jarak antara kolom yang cukup lebar, tetapi tinggi tiap lantai dari gedung tidak terlalu tinggi hanya berkisar 3-5 meter. Hal ini dapat diatasi dengan sistem struktur Flat Slab. Flat Slab digunakan untuk mereduksi ketebalan pelat, karena berhubungan dengan bentang yang dibuat cukup panjang. Indonesia adalah daerah rawan gempa maka perlu diperhitungkan sistem penahan gempa agar strukturnya dapat menahan beban gempa yang terjadi sesuai dengan peraturan yang berlaku. Dengan berkembangnya program komputer, maka struktur Flat Slab dapat dihitung dengan menggunakan program Etabs Nonlinear Ver 8.4.6 dengan sistem penahan gempanya memakai Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM). Berdasarkan analisis numerik tiga dimensi, digunakan untuk memvalidasi hasil yang didapatkan oleh komputer dengan program Etabs, maka dapat dilakukan perhitungan pembanding analisis manual yaitu dengan Portal Ekivalen tahan gempa cara Muto.

Dari hasil perhitungan analisis manual dan numerik, dimana analisis manual dijadikan sebagai acuan, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut : persentase perbedaan gaya dalam pada pelat berkisar 0,027% - 1,424% dan luas tulangan kolom tiap lantai berkisar 4,204% - 4,375%, maka dapat dipastikan akan menghasilkan besar dan jumlah tulangan yang sama. Analisis manual juga dapat dikerjakan dengan Sistem Perencanaan Langsung (Direct Design Method) apabila memenuhi persyaratan dari Sistem Perencanaan Langsung tersebut.


(2)

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

Halaman

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR...i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR...ii

ABSTRAK...iii

PRAKATA...iv

DAFTAR ISI...vi

DAFTAR TABEL...xii

DAFTAR GAMBAR... xiv

DAFTAR LAMPIRAN...xvii

BAB I : PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah...1

1.2 Tujuan Penulisan...4

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan...4

1.4 Sistematika Pembahasan...5

BAB II : ANALISIS DAN DESAIN PELAT LANTAI DUA ARAH DENGAN PORTAL EKIVALEN 2.1 Pendahuluan...6

2.2 Pelat Dua Arah……....…...11

2.2.1 Pendahuluan...11

2.2.2 Flat Slab dengan Drop Panel dan Flat Plate...14

2.2.3 Persyaratan Drop Panel...15


(3)

Universitas Kristen Maranatha

2.3 Metode Rangka Ekivalen...17

2.3.1 Rangka Ekivalen...18

2.3.2 Menentukan Momen Statis Total Rencana...19

2.3.3 Distribusi Momen antara Jalur Kolom dan Jalur Tengah...24

2.3.4 Kekakuan Lentur, Faktor Carry Over dan Momen Ujung...25

2.4 Penulangan Lentur untuk Drop Panel dan Flat–Plate...27

2.5 Ketentuan–ketentuan untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)...28

2.6 Langkah–langkah yang Diambil untuk Menganalisis Bangunan Struktur Flat Slab...37

2.6.1 Tambahan Teori Tentang Flat Slab Dibebani Gaya Gempa (Horizontal) dan Metode Perhitungan untuk Menghitung Momen-momen...38

2.6.2 Besarnya Gaya Gempa yang Bekerja...39

2.6.3 Gaya Geser Dasar (“Base Shear”) Horizontal akibat Gempa...39

2.6.4 Harga T (Waktu Getar Bangunan)...39

2.6.5 Waktu Getar Gedung (Waktu Getar Fundamental Struktur Gedung Beraturan dalam arah Masing-masing Sumbu Utama dapat ditentukan dengan Rumus Rayleigh)……...40

2.6.6 Gaya Gempa yang Bekerja pada Masing-masing Lantai (Fi)….41 2.6.7 Gaya Gempa yang Bekerja pada Masing-masing Portal……...41

2.6.8 Perhitungan Harga D (cara Muto,”Aseismic Design Analysis of Buildings”)...42


(4)

Universitas Kristen Maranatha 2.6.9 Menentukan Letak Titik Belok “Inflection Point” masing -masing

Kolom...44

2.6.10 Menentukan Momen-momen pada Kolom dan Pelat...45

2.6.11 Setelah Momen-momen Pelat (pada as kolom) diperoleh, maka lanjutkan Perhitungan Momen-momen Pelat akibat Beban Vertikal dan seterusnya...45

2.6.12 Harga yo…………...…..…... ...45

2.6.13 Faktor Koreksi………..…...46

2.6.14 Harga Koreksi y2 dan y3…..…...47

BAB III : ANALISIS DAN DESAIN PELAT LANTAI DUA ARAH DENGAN PROGRAM KOMPUTER ETABS NONLINEAR VERSION 8.4.6 3.1 Langkah-langkah yang diambil untuk Menganalisis Bangunan Struktur Flat Slab (Analisis Numerik)...48

3.1.1 Masukkan Data Material...48

3.1.2 Memilih Section yang digunakan...49

3.1.3 Memilih Jenis Pelat dan Memasukkan Ketebalan Pelatnya...49

3.1.4 Mendefinisikan Static Load Cases Names...50

3.1.5 Mendefinisikan Load Combinations...50

3.1.6 Mendefinisikan Mass Source...51

3.1.7 Menentukan Jenis Perletakan...51

3.1.8 Jenis Perletakan yang dipakai adalah Jepit...52

3.1.9 Memasukkan Beban-beban Gravitasi yang Bekerja pada Struktur Gedung (SDL dan LL)...52


(5)

Universitas Kristen Maranatha

3.1.10 Masukkan Beban (LL)...53

3.1.11 Masukkan Beban (SDL)...53

3.1.12 Lakukan Analisis Tahap 1...54

3.1.13 Masukkan Dynamic Analysis dan Include P-Delta...54

3.1.14 Set Dynamic Parameters : Type of Analysis = Eigenvectors....55

3.1.15 Berdasarkan Analisis tahap 1 dilakukan Pengecekan...55

3.1.16 Memasukkan Beban Dinamic Respon Spectrum...56

3.1.17 Definisikan Respon Spectra Cases, untuk Arah U1 (Sumbu Mayor gunakan SPEC1) dan U2 (Sumbu Minor gunakan SPEC2)...56

3.1.18 Lakukan Analisis tahap 2...57

3.1.19 Berdasarkan Analisis tahap 2, dilakukan Pemeriksaan...57

3.1.20 Faktor Skala...58

BAB IV : STUDI KASUS DAN PEMBAHASAN 4.1 Preliminary Design...60

4.1.1 Preliminary Design Pelat...60

4.1.2 Preliminary Design Drop Panel...62

4.1.3 Preliminary Design Kolom...63

4.2 Perhitungan Gaya dalam Berdasarkan Perhitungan Manual Cara Portal Ekivalen...68

4.2.1 Perhitungan Struktur Flat Slab Tanpa Beban Gempa dengan Cara Portal Ekivalen...68

4.3 Perhitungan Struktur Flat Slab Yang Diberi Beban Gempa dengan Cara Portal Ekivalen...81


(6)

Universitas Kristen Maranatha 4.3.1 Menentukan Besarnya Gaya Gempa yang Bekerja pada

Masing–masing Lantai...81

4.3.2 Menentukan Harga D (D Value)...86

4.3.3 Menentukan Momen–momen Akibat Gaya Gempa pada Portal as B = as C...98

4.3.4 Menentukan Momen–momen pada Lantai 2 Portal as B = as C akibat Beban Vertikal...104

4.3.5 Kombinasi Momen–momen akibat Beban Vertikal + Gempa..112

4.3.6 Pembagian Momen–momen ke Jalur Kolom dan Jalur Tengah...113

4.3.7 Penulangan Pelat Lantai 2 untuk Portal as B = as C...114

4.3.8 Transfer Momen dan Geser...128

4.4 Perhitungan Gaya dalam Pelat Output Komputer pada Portal C...132

4.4.1 Membuat Model Gedung yang akan Didisain pada Komputer Sesuai dengan Persyaratan yang Diberikan...132

4.4.2 Lakukan Validasi Apakah Model yang Dibuat Sesuai dengan Struktur yang Dimaksudkan...133

4.4.3 Nilai Periode yang dihasilkan Berdasarkan hasil Etabs...132

4.4.4 Pemeriksaan Terhadap T Rayleigh...134

4.4.5 Input Beban Dinamik Respon Spektrum...135

4.4.6 Menentukan Sumbu Utama Struktur...135

4.4.7 Perhitungan Faktor Skala...136

4.4.8 Periksa Simpangan Antar Tingkat...137


(7)

Universitas Kristen Maranatha 4.4.10 Gambar Luas Tulangan Kolom Berdasarkan Hasil Etabs dan

Luas Tulangan berdasarkan Hasil Manual...138

4.4.11 Perbandingan Hasil Tulangan Kolom dari Analisis Numerik dan Analisis Manual...140

4.4.12 Penggambaran Momen pada Pelat Ekivalen Portal as C untuk Lantai 2 berdasarkan Hasil Etabs dan Hasil Manual...143

4.4.13 Detailing Penulangan Drop Panel, Penulangan Kolom, Penulangan dari Portal yang Ditinjau...144

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN 5.1Kesimpulan...148

5.2Saran...149

DAFTAR PUSTAKA...150


(8)

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

2.1 Tebal Mimimum Pelat tanpa Balok Interior...16

2.2 Pembagian Momen Negatif Terfaktor Interior pada Jalur Kolom...24

2.3 Pembagian Momen Negatif Terfaktor Eksterior pada Jalur Kolom...24

2.4 Pembagian Momen Positif Terfaktor...25

2.5 Pembagian Momen terhadap Jalur Kolom...25

2.6 Menentukan Harga yo...45

2.7 Faktor Koreksi y1...46

2.8 Harga Koreksi y2 dan y3...47

4.1 Distribusi Momen...76

4.2 Metode Cross...77

4.3 Distribusi Gaya Gempa Horizontal Total Masing-masing Lantai...85

4.4 Harga Kekakuan Puntir Komponen Struktur (Kt)...87

4.5 Harga Kekakuan Lentur Slab (Ks)...…...87

4.6 Harga Kekakuan Ekivalen Slab (Kes)...88

4.7 Harga Kekakuan Lentur Kolom (Kc)...88

4.8 Harga Waktu Getar Bangunan (TR)...94

4.9 Harga Koefisien Distribusi Gaya Geser...96

4.10 Harga Carry Over Factor (COF)...106

4.11 Akibat DL dan Akibat 1,2 DL + 0,5 LL...107

4.12 Proses “Two Cycle” untuk beban 90.015 kg m...107

4.13 Proses “Two Cycle” untuk beban 90.780 kg m...108

4.14 Hasil Momen Muka Kolom...110


(9)

Universitas Kristen Maranatha

4.16 Penulangan Jalur Kolom dan Jalur Tengah pada Bentang 1-2 = 4-3...123

4.17 Penulangan Jalur Kolom dan Jalur Tengah pada Bentang 2-3...123

4.18 Penulangan Kolom Tengah dan Kolom Pinggir...127

4.19 Hasil Massa Total dari Hasil Manual dan Hasil Etabs...133

4.20 Hasil Pemeriksaan terhadap Rayleigh...134

4.21 Simpangan antar Tingkat...137

4.22 Perbandingan Luas Tulangan antara Analisis Manual dengan Analisis Numerik...141


(10)

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

2.1.a Pelat Satu Arah...12

2.1.b Pelat Dua Arah...12

2.1.c Lantai Two–Way Slab (a), Flat Plate (b), Flat Slab (c), Waffle Slab (d)...13

2.2 (a) Lantai Flat Slab Dengan Drop Panel, (b) Lantai Flat Plate...15

2.3 Persyaratan Drop Panel...16

2.4.a Denah Sistem Lantai...17

2.4.b Idealisasi untuk Metode Rangka Ekivalen...18

2.5 Rangka Ekivalen...19

2.6 Jalur Kolom dan Jalur Tengah pada Portal Ekivalen (arah y)...22

2.7 Momen Sederhana Mo yang Bekerja pada Panel Slab Interior Dua Arah, dalam Arah X : (a) Momen, (b) Diagram Benda Bebas...23

2.8 Lentur Persegi Panjang...27

2.9 Gaya Lintang Rencana untuk SRPMM...31

2.10 Lokasi Tulangan pada Konstruksi Pelat Dua Arah...34

2.11 Contoh Penampang Persegi Ekivalen Komponen-komponen pendukung.35 2.12 Pengaturan Tulangan pada Pelat...36

2.13 Denah Flat Slab...37

2.14 Gaya Geser Dasar (Base Shear)...39

2.15 Gaya Gempa yang Bekerja pada masing-masing Portal...41

2.16 Kekakuan Pelat Ekivalen...43

2.17 Titik Belok “Inflection Point”...44

2.18 Momen pada Kolom dan Pelat...45


(11)

Universitas Kristen Maranatha

4.2 Preliminary Design Drop Panel...62

4.3 Preliminary Design Kolom...63

4.4 Flat Slab...68

4.5 Drop Panel untuk Kolom...69

4.6 (a) dan (b) Kolom Exterior...71

4.7 Kolom Interior...73

4.8 Faktor Distribusi “Slab” DF...74

4.9 Metode Distribusi Momen...76

4.10 Hasil Distribusi Momen...78

4.11 Denah Struktur Flat Slab dengan Beban Gempa...82

4.12 Lebar Efektif Pelat...86

4.13 Menentukan Kt...87

4.14 Harga Kes dan Kc untuk Portal as A = as D...89

4.15 Harga Kes dan Kc untuk Portal as B = as C...89

4.16 Harga K− ,a,dan D...90

4.17 Harga − K...90

4.18 Hasil − K,a, dan D untuk Portal as A = as D...91

4.19 Hasil K− ,a, dan D untuk Portal as B = as C...93

4.20 Gaya Gempa yang Bekerja pada Portal as B = as C...98

4.21 Gaya Geser yang Bekerja pada masing-masing Tingkat...99

4.22 Harga y2 dan y3...100

4.23 Harga Momen-momen akibat Gaya Gempa pada Portal as B = as C...101


(12)

Universitas Kristen Maranatha 4.25 Momen-momen pada Pelat Ekivalen Portal as B = as C untuk Lantai 2.103

4.26 Momen Muka Kolom...103

4.27 Harga Ks...104

4.28 Koefisien Momen Primer, COF, Koefisien Induksi dan Momen Primer...106

4.29 (a) dan (b) Hasil Momen Proses “Two Cycle”...108

4.30 Kombinasi Momen-momen akibat Beban Vertikal + Gempa...111

4.31 Penulangan Pelat Lantai 2 untuk Portal as B = as C...114

4.32 Menentukan Gaya Aksial Kolom Tengah dan Kolom Pinggir...124

4.33 (a) dan (b) Dimensi Kolom dan Drop Panel...128

4.34 Moment 3-3 Diagram (COMB3)...137

4.35 Luas Tulangan Kolom berdasarkan hasil Etabs...138

4.36 Luas Tulangan Kolom berdasarkan hasil Manual...139

4.37 Hasil Luas Tulangan Kolom dari Analisis Numerik...140

4.38 Hasil Luas Tulangan Kolom dari Analisis Manual...141

4.39 Momen pada Pelat Ekivalen Portal as C dari Analisis Numerik...143

4.40 Momen pada Pelat Ekivalen Portal as C dari Analisis Manual...143

4.41.a Penulangan Drop Panel dan Section C-C (Bottom Layer)...144

4.41.b Penulangan Drop Panel dari Section C-C (Top Layer)...145

4.42 Penulangan Kolom...146


(13)

Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR LAMPIRAN

o LAMPIRAN A

Output Etabs Ver 8.4.6

- 3D View...151

- Elevation View Portal C Story 2...151

- Moment 3-3 Diagram (COMB1)...152

- Moment 3-3 Diagram (COMB3)...152

- 3D View Resultant M11 Diagram (COMB3)...153

- 3D View Resultant M22 Diagram (COMB3)...153

- Plan View Story 2 Elevation 800 Resultant M11 Diagram (COMB3)...154

- Plan View Story 2 Elevation 800 Resultant Mmax Diagram (COMB3)..154

o LAMPIRAN B Contoh Gambar Bangunan Tugas Akhir...156


(14)

Universitas Kristen Maranatha

151


(15)

Universitas Kristen Maranatha


(16)

Universitas Kristen Maranatha


(17)

Universitas Kristen Maranatha


(18)

Universitas Kristen Maranatha


(19)

Universitas Kristen Maranatha

156


(20)

Universitas Kristen Maranatha


(21)

Universitas Kristen Maranatha


(22)

Universitas Kristen Maranatha

159


(23)

Universitas Kristen Maranatha


(24)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, teknologi dan seni pada saat ini memberikan dampak terhadap semua sektor yang menunjang kehidupan manusia. Demikian pula dengan desain arsitektur dan struktur khususnya mengalami suatu perkembangan yang sesuai dengan perkembangan yang berlaku saat ini disamping mengusahakan untuk mendapatkan desain yang lebih baik dan efisien.

Suatu desain gedung adalah hasil karya dari arsitek yang mengakomodasikan semua kebutuhan yang diinginkan oleh pemilik yang dikemas sedemikian rupa agar menghasilkan suatu desain yang indah. Arsitek dinilai dari


(25)

2

Universitas Kristen Maranatha hasil desainnya oleh karena itu mereka berusaha membuat suatu desain yang bagus dan unik. Hal ini mengakibatkan desain strukturnya harus dapat mengikuti keinginan arsitek tersebut semaksimal mungkin. Sesudah mendapatkan gambar arsitektur konsultan struktur mulai mendesain strukturnya sesuai dengan gambar arsitektur tersebut, sebagai contoh untuk gedung apartemen atau gedung perbelanjaan biasanya arsitek menginginkan dimensi kolom yang relatif kecil dan balok yang tidak tinggi sehingga didalam setiap ruangan dalam apartemen atau mall tersebut tidak ada kolom yang besar yang menyebabkan fungsi ruangan menjadi tidak maksimal. Untuk mengatasi hal ini dapat dipilih sistem struktur pelat plate (flat plate) atau pelat slab (flat slab) dengan atau tanpa dinding geser beton bertulang. Sistem flat plate atau flat slab ini pada prinsipnya tidak memerlukan balok sehingga strukturnya berkesan sederhana dan tidak kompleks dan dengan tidak adanya balok maka ketinggian bangunan menjadi berkurang sehingga lebih menghemat biaya finishing.

Pada gedung apartemen atau gedung perbelanjaan yang cukup tinggi pengaruh, gempa perlu diperhitungkan, untuk struktur gedung dengan jumlah lantai yang tidak banyak dan terdapat pada wilayah 4 maka dapat digunakan sistem penahan gempa dengan memakai SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah) tanpa dinding geser beton bertulang, sementara itu gedung dengan jumlah lantai yang banyak harus memakai sistem penahan gempa yang berupa dinding geser. Hal ini dikarenakan sifat dinding geser adalah kaku pada bagian bawah strukturnya, sementara untuk sistem portal terbuka (sistem balok pelat) dibagian bawah strukturnya tidak kaku. Disamping itu untuk bangunan struktur yang cukup tinggi diperlukan sistem pendingin yang memakai ruang


(26)

3

Universitas Kristen Maranatha untuk tempat AC yang memerlukan ruang sekitar 50 cm dan dibutuhkan juga ruang untuk pipa-pipa pengaman kebakaran serta rak–rak kabel untuk jaringan listrik sekitar 15 cm.

Untuk mendapatkan ruangan yang nyaman dari sudut arsitektur untuk sebuah apartemen atau gedung perbelanjaan diperlukan ketinggian plafon sekitar 2,8-3 m, sementara untuk ruang–ruang khusus seperti ruang pertemuan diperkirakan ketinggian plafon dari 3,5 m sampai dengan 5 m. Pada kasus yang lain kadang kala untuk keperluan pengembangan diperlukan pembangunan gedung dengan bentang yang lebih besar yang menyatu dengan bangunan existing

yang sudah ada. Agar fungsi ruang bangunan tersebut tetap menyatu maka tidak mungkin bangunan baru dengan bentang yang lebih besar memakai sistem struktur balok pelat karena membutuhkan ketinggian balok yang lebih besar. Sistem struktur pelat plate (flat plate) atau pelat slab (flat slab) sering kali menjadi pilihan utama yang tepat untuk menyelesaikan setiap permasalahan–permasalahan yang terjadi.


(27)

4

Universitas Kristen Maranatha

1.2 TUJUAN

Tujuan tugas akhir ini adalah :

¬ Melakukan perhitungan struktur tahan gempa untuk sistem pelat slab. ¬ Melakukan perbandingan hasil perhitungan yang dilakukan antara

perhitungan manual dengan perhitungan numerik untuk perhitungan pelat khususnya pada tulangan lentur.

¬ Membuat detailing penulangan sistem struktur pelat slab (flat slab).

1.3 RUANG LINGKUP PEMBAHASAN

Pada skripsi ini diketengahkan pembahasan mengenai analisis dan desain dari struktur gedung empat lantai. Adapun batasan–batasan masalah yang dibahas dalam skripsi ini adalah sebagai berikut :

1. Struktur gedung yang ditinjau adalah struktur gedung empat lantai. 2. Memakai sistem struktur pelat slab (flat slab) .

3. Sistem penahan gempa adalah portal terbuka (SRPMM).

4. Untuk desain beban gempanya menggunakan wilayah 4, tanah lunak. 5. Analisis struktur pelat slab (flat slab) menggunakan cara portal ekivalen

dan perhitungan numerik menggunakan program ETABS ver 8.4.6. 6. Analisis manual dikerjakan dengan statik ekivalen.

7. Analisis numerik dikerjakan dengan dinamik respon spektrum. 8. Hanya tulangan lentur saja yang diperbandingkan.


(28)

5

Universitas Kristen Maranatha

1.4 SISTEMATIKA PEMBAHASAN

Secara garis besar sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

Bab I : Pendahuluan berisi tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan, ruang lingkup dan batasan masalah dan sistematika tugas akhir.

Bab II : Bab ini berisi teori tentang pelat, jenis–jenis pelat dan

batasan–batasan yang terdapat dalam perencanaan pelat, dasar teori yang digunakan dengan metoda portal ekivalen, teori ketentuan–ketentuan untuk sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)

Bab III : Bab ini menyajikan hasil perhitungan dengan cara manual dan perhitungan numerik kemudian dilakukan perbandingan berdasarkan hasil dari kedua cara tersebut

Bab IV : Dari hasil perhitungan dan pembahasannya diantara kedua cara yaitu cara manual (portal ekivalen) dan perhitungan numerik menggunakan ETABS ver 8.4.6 dibuat kesimpulan dan saran


(29)

Universitas Kristen Maranatha 150

DAFTAR PUSTAKA

1. Chu – Kia Wangdan Charles G. Salmon, (1985), Disain Beton Bertulang, edisi keempat, Erlangga, Jakarta.

2. Departemen Pekerjaan Umum, Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung, SKBI – 1.3.53.1987.

3. Departemen Pekerjaan Umum, (2002), Standar Nasional Indonesia : SNI – 03 – 1726 – 2002, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.

4. Departemen Pekerjaan Umum, (2002), Rancangan Standar Nasional Indonesia : SNI No. 03 – 2847 – 2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.

5. ETABS, Concrete Frame Design Manual, Computer and Structures Inc, 2002. 6. Ir. Gunawan. T dan Ir. Margaret. S, (1992), Teori Soal dan Penyelesaian Konstruksi Beton, jilid 1, Delta Teknik Group, Jakarta.

7. Ir. Gunawan. T dan Ir. Margaret. S, (1992), Teori Soal dan Penyelesaian Konstruksi Beton, jilid 2, Delta Teknik Group, Jakarta.

8. Istimawan Dipohusodo, (1999), Struktur Beton Bertulang, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.


(1)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan, teknologi dan seni pada saat ini memberikan dampak terhadap semua sektor yang menunjang kehidupan manusia. Demikian pula dengan desain arsitektur dan struktur khususnya mengalami suatu perkembangan yang sesuai dengan perkembangan yang berlaku saat ini disamping mengusahakan untuk mendapatkan desain yang lebih baik dan efisien.

Suatu desain gedung adalah hasil karya dari arsitek yang mengakomodasikan semua kebutuhan yang diinginkan oleh pemilik yang dikemas sedemikian rupa agar menghasilkan suatu desain yang indah. Arsitek dinilai dari


(2)

hasil desainnya oleh karena itu mereka berusaha membuat suatu desain yang bagus dan unik. Hal ini mengakibatkan desain strukturnya harus dapat mengikuti keinginan arsitek tersebut semaksimal mungkin. Sesudah mendapatkan gambar arsitektur konsultan struktur mulai mendesain strukturnya sesuai dengan gambar arsitektur tersebut, sebagai contoh untuk gedung apartemen atau gedung perbelanjaan biasanya arsitek menginginkan dimensi kolom yang relatif kecil dan balok yang tidak tinggi sehingga didalam setiap ruangan dalam apartemen atau mall tersebut tidak ada kolom yang besar yang menyebabkan fungsi ruangan menjadi tidak maksimal. Untuk mengatasi hal ini dapat dipilih sistem struktur pelat plate (flat plate) atau pelat slab (flat slab) dengan atau tanpa dinding geser beton bertulang. Sistem flat plate atau flat slab ini pada prinsipnya tidak memerlukan balok sehingga strukturnya berkesan sederhana dan tidak kompleks dan dengan tidak adanya balok maka ketinggian bangunan menjadi berkurang sehingga lebih menghemat biaya finishing.

Pada gedung apartemen atau gedung perbelanjaan yang cukup tinggi pengaruh, gempa perlu diperhitungkan, untuk struktur gedung dengan jumlah lantai yang tidak banyak dan terdapat pada wilayah 4 maka dapat digunakan sistem penahan gempa dengan memakai SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah) tanpa dinding geser beton bertulang, sementara itu gedung dengan jumlah lantai yang banyak harus memakai sistem penahan gempa yang berupa dinding geser. Hal ini dikarenakan sifat dinding geser adalah kaku pada bagian bawah strukturnya, sementara untuk sistem portal terbuka (sistem balok pelat) dibagian bawah strukturnya tidak kaku. Disamping itu untuk bangunan struktur yang cukup tinggi diperlukan sistem pendingin yang memakai ruang


(3)

untuk tempat AC yang memerlukan ruang sekitar 50 cm dan dibutuhkan juga ruang untuk pipa-pipa pengaman kebakaran serta rak–rak kabel untuk jaringan listrik sekitar 15 cm.

Untuk mendapatkan ruangan yang nyaman dari sudut arsitektur untuk sebuah apartemen atau gedung perbelanjaan diperlukan ketinggian plafon sekitar 2,8-3 m, sementara untuk ruang–ruang khusus seperti ruang pertemuan diperkirakan ketinggian plafon dari 3,5 m sampai dengan 5 m. Pada kasus yang lain kadang kala untuk keperluan pengembangan diperlukan pembangunan gedung dengan bentang yang lebih besar yang menyatu dengan bangunan existing

yang sudah ada. Agar fungsi ruang bangunan tersebut tetap menyatu maka tidak mungkin bangunan baru dengan bentang yang lebih besar memakai sistem struktur balok pelat karena membutuhkan ketinggian balok yang lebih besar. Sistem struktur pelat plate (flat plate) atau pelat slab (flat slab) sering kali menjadi pilihan utama yang tepat untuk menyelesaikan setiap permasalahan–permasalahan yang terjadi.


(4)

1.2 TUJUAN

Tujuan tugas akhir ini adalah :

¬ Melakukan perhitungan struktur tahan gempa untuk sistem pelat slab. ¬ Melakukan perbandingan hasil perhitungan yang dilakukan antara

perhitungan manual dengan perhitungan numerik untuk perhitungan pelat khususnya pada tulangan lentur.

¬ Membuat detailing penulangan sistem struktur pelat slab (flat slab).

1.3 RUANG LINGKUP PEMBAHASAN

Pada skripsi ini diketengahkan pembahasan mengenai analisis dan desain dari struktur gedung empat lantai. Adapun batasan–batasan masalah yang dibahas dalam skripsi ini adalah sebagai berikut :

1. Struktur gedung yang ditinjau adalah struktur gedung empat lantai. 2. Memakai sistem struktur pelat slab (flat slab) .

3. Sistem penahan gempa adalah portal terbuka (SRPMM).

4. Untuk desain beban gempanya menggunakan wilayah 4, tanah lunak. 5. Analisis struktur pelat slab (flat slab) menggunakan cara portal ekivalen

dan perhitungan numerik menggunakan program ETABS ver 8.4.6. 6. Analisis manual dikerjakan dengan statik ekivalen.

7. Analisis numerik dikerjakan dengan dinamik respon spektrum. 8. Hanya tulangan lentur saja yang diperbandingkan.


(5)

1.4 SISTEMATIKA PEMBAHASAN

Secara garis besar sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

Bab I : Pendahuluan berisi tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan, ruang lingkup dan batasan masalah dan sistematika tugas akhir.

Bab II : Bab ini berisi teori tentang pelat, jenis–jenis pelat dan

batasan–batasan yang terdapat dalam perencanaan pelat, dasar teori yang digunakan dengan metoda portal ekivalen, teori ketentuan–ketentuan untuk sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM)

Bab III : Bab ini menyajikan hasil perhitungan dengan cara manual dan perhitungan numerik kemudian dilakukan perbandingan berdasarkan hasil dari kedua cara tersebut

Bab IV : Dari hasil perhitungan dan pembahasannya diantara kedua cara yaitu cara manual (portal ekivalen) dan perhitungan numerik menggunakan ETABS ver 8.4.6 dibuat kesimpulan dan saran


(6)

DAFTAR PUSTAKA

1. Chu – Kia Wangdan Charles G. Salmon, (1985), Disain Beton Bertulang, edisi keempat, Erlangga, Jakarta.

2. Departemen Pekerjaan Umum, Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung, SKBI – 1.3.53.1987.

3. Departemen Pekerjaan Umum, (2002), Standar Nasional Indonesia : SNI – 03 – 1726 – 2002, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.

4. Departemen Pekerjaan Umum, (2002), Rancangan Standar Nasional Indonesia : SNI No. 03 – 2847 – 2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.

5. ETABS, Concrete Frame Design Manual, Computer and Structures Inc, 2002. 6. Ir. Gunawan. T dan Ir. Margaret. S, (1992), Teori Soal dan Penyelesaian Konstruksi Beton, jilid 1, Delta Teknik Group, Jakarta.

7. Ir. Gunawan. T dan Ir. Margaret. S, (1992), Teori Soal dan Penyelesaian Konstruksi Beton, jilid 2, Delta Teknik Group, Jakarta.

8. Istimawan Dipohusodo, (1999), Struktur Beton Bertulang, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.