3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Struktur Bangunan Gedung
Struktur Bangunan gedung terdiri atas dua bangunan utama, yaitu struktur bangunan bawah dan struktur bangunan atas. Struktur bangunan bawah, yaitu struktur bangunan yang berada di bawah
permukaan tanah yang lazim disebut fondasi. Fondasi berfungsi sebagai pendukung struktur bangunan diatasnya untuk diteruskan ke tanah dasar. Sedangkan struktur bangunan atas yaitu struktur bangunan
yang berada diatas permukaan tanah, yang meliputi : struktur atap, struktur pelat lantai, struktur balok, struktur kolom, dan struktur dinding geser. Struktur balok dan kolom menjadi satu kesatuan yang
kokoh dan sering disebut sebagai kerangka portal dari suatu gedung Asroni 2010. Pada struktur bangunan atas, kolom merupakan komponen struktur yang paling penting
untuk diperhatikan, karena apabila kolom ini mengalami kegagalan, maka dapat berakibat keruntuhan struktur bangunan atas dari gedung secara keseluruhan Asroni 2010.
2.2 Program Komputer Rekayasa
Program komputer rekayasa SAP2000, ETABS, STAD-III, GT-STRUDL, ANSYS, ABAQUS berbeda dengan program komputer umum Word, Photoshop,Excel, AutoCAD, karena pengguna
program komputer rekayasa dituntut untuk memahami latar belakang metode penyelesaian dan batasan-batasan yang dihasilkan dari program tersebut. Pada umumnya, developer program tidak mau
bertanggung jawab untuk setiap kesalahan yang timbul dari pemakaian program, hal itu dapat dilihat dari berbagai kutipan disclaimer yang dinyatakan pada setiap manualnya Dewobroto 2004.
Tahapan paling awal sebelum dapat dilakukan analisa struktur adalah pembuatan model struktur, yaitu membuat simulasi perilaku fisik struktur yang nyata sehingga dapat diproses melalui
pendekatan numerik menggunakan bantuan komputer. Permodelan tidak terbatas hanya pada bagaimana menyiapkan data komputer, tetapi model yang dibuat harus disesuaikan dengan struktur
yang akan dianalisis, apakah itu tegangan, thermal, atau apa saja. Jadi, pembuat model dituntut harus memahami permasalahan yang akan diselesaikan, apakah problem yang ditinjau dipengaruhi waktu
misal creep, apakah ada unsur-unsur non linier mendekati runtuh, maupun teori-teori pendukung dalam penyelesaian problem yang ditinjau. Dengan demikian, dapat menentukan apakah suatu
parameter harus ada atau dapat dihilangkan dan tidak mempengaruhi hasil Dewobroto 2004. Dengan memahami permasalahan, maka dapat disusun suatu model analisis, tentu saja
pembuatan model dibatasi dengan ketersediaan metode penyelesaiannya. Semakin sederhana model yang dibuat, semakin mudah penyelesaiannya, demikian juga sebaliknya. Meskipun demikian, suatu
model yang kompleks tidak menjamin dapat memberi simulasi yang terbaik dari perilaku fisik aslinya Dewobroto 2004.
2.3 Desain Penampang
Pada umumnya berguna untuk mengetahui apakah dimensi penampang yang digunakan pada analisis struktur memenuhi persyaratan kekuatan, kekakuan, atau daktilitas yang ditetapkan dalam
peraturan yang berlaku. Sedangkan pada konstruksi beton bertulang, desain penampang juga digunakan untuk mencari berapa banyak tulangan memanjang maupun sengkang yang harus dipasang
pada penampang yang direncanakan. Untuk mengevaluasi tersebut digunakan design code yang berlaku dan umumnya dapat dikatagorikan dalam dua cara yaitu, elastik atau tegangan izin, misal
4 allowable stress design dari AISC, peraturan baja atau kayu Indonesia yang lama dan ultimit gaya-
gaya dalam batas maksimum yang dapat ditahan oleh struktur kayu, struktur beton, atau struktur baja atau limit state design, ACI 318-2002 untuk struktur beton atau AISC-LFRD 1993 untuk struktur baja
yang diadopsi di Indonesia sebagai SNI 03-1729-2000 yang baru Dewobroto 2004.
2.4 Beton
Beton merupakan bahan dari campuran antara air, semen, agregat halus pasir dan agregat kasar kerikil, dengan tambahan adanya rongga-rongga udara. Campuran bahan-bahan pembentuk
beton harus ditetapkan sedemikian rupa, sehingga menghasilkan beton basah yang mudah dikerjakan, memenuhi kekuatan tekan rencana setelah mengeras dan cukup ekonomis Nasution 2009. Secara
umum proporsi pembentuk beton adalah : Tabel 1 Unsur beton
Agregat kasar + Agregat halus [60-80] semen : 7 - 15
Air udara : 1 - 8
[14 - 21 ]
2.4.1 Beton Bertulang
Beton bertulang adalah beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan tertentu untuk mendapatkan tanggap suatu penampang berdasarkan asumsi bahwa kedua material bekerja bersama-
sama dalam menahan gaya yang kerja. Apabila beton mempunyai berat isi 2200-2500 kgm
3
maka disebut beton-normal Nasution 2009.
2.4.2 Kuat Tekan Beton yang Disyaratkan
Kuat tekan beton yang disyaratkan f
c
’ adalah kuat tekan yang ditetapkan oleh perencana struktur dari benda uji berbentuk silinder berdiameter 150 mm dan tinggi 300 mm, yang dinyatakan
dalam megapascal Mpa. Untuk definisi parameter kekuatan beton bertulang, kuat tarik leleh f
y
sebesar 400 Mpa merupakan tarik leleh minimum yang disyaratkan atau titik leleh dari tulangan Nasution 2009. Satuan dari kuat tarik leleh ini dalam megapascal Mpa.
2.4.3 Kuat Nominal
Kuat nominal didefinisikan sebagai kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metode perencanaan sebelum dikalikan dengan suatu
faktor reduksi yang sesuai. Sedangkan kuat perlu adalah kekuatan komponen struktur atau penampang yang diperlukan menahan beban terfaktor atau momen dan gaya dalam akibat suatu kombinasi beban
Nasution 2009.
2.4.4 Kuat Rencana
Kuat rencana didefinisikan sebagai kuat nominal yang dikalikan dengan suatu faktor reduksi kekuatan Ф. Dalam perencanaan diperlukan parameter modulus elastisitas yang dinyatakan dari rasio
antara tegangan normal tarik atau tekan dengan regangan dari unsur elemen dibawah batas proporsional dari material Nasution 2009.
5
2.4.5 Modulus Elastisitas
Modulus Elastisitas adalah perbandingan antara tegangan dan regangan dari suatu benda. Modulus Elastisitas dilambangkan dengan E dan satuannya Nm
-2
. Bagi analisis dan desain beton bertulang, Modulus Elastisitas bahan merupakan parameter yang perlu ditetapkan terlebih dahulu
sebelum dilakukan proses perhitungan Nasution 2009. Nilai modulus elastisitas beton dan baja tulangan ditentukan menurut ketentuan sebagai berikut :
a.
untuk nilai wc diantara 1500-2500 kgm
3
, nilai modulus elastisitas beton E
c
dapat diambil sebesar
E
c
= 0.043wc
1.5
√fc’ dalam MPa. Untuk beton normal E
c
dapat diambil sebesar δ.700√fc’. ini
berarti jika kekuatan tekan rencana beton normal f
c
’ = 22.5 Mpa, maka E
c
= 22295 MPa 218500 kgcm
2
. Bagi analisis struktur, secara umum banyak digunakan nilai modulus elastisitas yang tetap, yaitu sebesar 21000 Mpa.
b.
Modulus elastisitas untuk tulangan non pra-tekan E
s
boleh diambil sebesar 200 Gpa = 200.000 Mpa = 2.110
6
kgcm
2
. c.
Modulus elastisitas untuk tendon pratekan, E
s
ditentukan melalui pengujian atau dari data pabrik factory manifestation.
2.5 Konsep Perencanaan Bangunan Tahan Gempa
Dalam perencanaan struktur bangunan tahan gempa, diperlukan standar dan peraturan perencanaan bangunan untuk menjamin keselamatan penghuni terhadap gempa besar yang mungkin
terjadi serta menghindari dan meminimalisasi kerusakan struktur bangunan dan korban jiwa terhadap gempa bumi yang sering terjadi Nasution 2009. Oleh karena itu bangunan tahan gempa harus
memiliki kekuatan, kekakuan, dan stabilitas yang cukup untuk mencegah terjadinya keruntuhan bangunan. Filosofi dan konsep dasar perencanaan bangunan tahan gempa adalah :
a. Pada saat terjadi gempa ringan, struktur bangunan dan fungsi bangunan harus dapat tetap berjalan
servicable sehingga struktur harus kuat dan tidak ada kerusakan baik pada elemen struktur dan elemen non struktur bangunan.
b. Pada saat terjadi gempa moderat atau medium, struktur diperbolehkan mengalami kerusakan pada
elemen non struktural, tetapi tidak diperbolehkan terjadi kerusakan pada elemen struktur. c.
Pada saat terjadi gempa besar, diperbolehkan terjadi kerusakan pada elemen struktur dan non struktural, namun tidak boleh sampai menyebabkan bangunan runtuh sehingga tidak ada korban
jiwa atau dapat meminimalkan jumlah korban jiwa.
2.6 Analisis Gaya Lateral Ekivalen 2.6.1 Gaya Geser Dasar Seismik
Kategori