Studi Perbandingan Analisis Bangunan Kayu dan Baja Bertingkat Dua Tahan Gempa.

(1)

ix Universitas Kristen Maranatha

STUDI PERBANDINGAN ANALISIS BANGUNAN

KAYU DAN BAJA BERTINGKAT DUA TAHAN

GEMPA

PARLINDUNGAN EBENEZER NRP : 0921029

Pembimbing : Dr. YOSAFAT AJI PRANATA, S.T., M.T.

ABSTRAK

Masih banyaknya masyarakat di daerah-daerah Indonesia yang mendirikan bangunan dengan meterial kayu sehingga berdampak pada bertambahnya penggunaan kayu dan berakibat berkurangnya pemeliharaan hutan yang dapat menyerap korbon dioksida sebagai pengurangan maraknya bahaya efek Global Warming di dunia.

Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis dan mendesain bangunan bertingkat dua dengan beban yang sama sehingga menghasilkan waktu getar yang sama pada material kayu dan baja tahan gempa dengan bantuan program SAP200 serta menganalisis dan mendesain sambungan yang akan digunakan.

Dari hasil analisis bangunan bermaterial kayu dan baja dengan waktu getar yang sama, yaitu untuk tinjauan komponen lentur, komponen tekan, dan sambungan, secara umum diperoleh kesimpulan bahwa perencanaan bangunan bermaterial Baja menghasilkan kekuatan elemen lebih rendah dibandingkan dengan bangunan bermaterial Kayu, sehingga hasil yang diperoleh adalah lebih konservatif dan lebih aman.

(2)

x Universitas Kristen Maranatha

COMPARATIVE STUDY OF WOOD AND STEEL

BUILDING ANALYSIS OF TWO-STORIED

EARTHQUAKE RESISTANT

PARLINDUNGAN EBENEZER NRP: 0921029

Supervisor : DR. YOSAFAT AJI PRANATA, S.T., M.T.

ABSTRACT

Still a large number of communities in areas of Indonesia who founded the building with wooden meterial until impact on increasing the use of wood and result in reduced maintenance of forests that can absorb the carbon dioxide as rampant danger reduction effects of Global Warming in the world.

The purpose of this study is to analyze and design the two-storey building with the same load resulting in a time of a similar material on the vibrating wood and earthquake resistant steel with the help of the program as well as analyzing and designing SAP200 connection that will be used.

From the results of the analysis of wooden and steel withmaterial building with the same vibrating time, namely to review components of supple,

components, and connections, press in general conclusion that planning produces strength Steel withmaterial building elements are lower compared to bermaterial Wood buildings, so that the results obtained are more conservative and more secure.

(3)

xi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ... iii

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ...iv

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... v

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ...vi

KATA PENGANTAR ... vii

ABSTRAK ...ix

ABSTRACT ... x

DAFTAR ISI ...xi

DAFTAR GAMBAR ...xiv

DAFTAR TABEL ... xvii

DAFTAR NOTASI ...xix

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1Latar Belakang ... 1

1.2Tujuan Penelitian ... 3

1.3Ruang Lingkup Penelitian ... 3

1.4Sistematika Penulisan ... 4

1.5 Lisensi Perangkat Lunak ... 4

1.5Metodologi Penelitian ... 4

BAB II STUDI LITERATUR ... 7

2.1Kayu ... 7

2.1.1 Sifat Utama Kayu ... 7

2.1.2 Kelebihan dan Kekurangan Kayu ... 8

2.1.3 Jenis dan Penggunaan Kayu ... 8

2.1.4 Pengawetan Kayu ... 9

(4)

xii Universitas Kristen Maranatha

2.2Konstruksi Bangunan Kayu ... 11

2.2.1 Konstruksi Dinding Batang Tersusun ... 11

2.2.2 Konstruksi Dinding Rangka Tersusun ... 11

2.3Perencanaan Kayu Berdasarkan NDS... 12

2.3.1 Balok ... 12

2.3.2 Kolom ... 16

2.3.3 Sambungan ... 19

2.4Baja ... 28

2.4.1 Konstruksi Bangunan Baja ... 28

2.4.2 Sifat Utama Baja ... 30

2.4.3 Kelebihan dan Kekurangan Baja ... 31

2.4.4 Klasifikasi Berdasarkan Kekuatan Baja ... 32

2.5Perencanaan Konstruksi Baja Berdasarkan SNI 03-1279-2002 ... 32

2.5.1 Perencanaan Struktur Balok ... 33

2.5.2 Perencanaan Struktur Kolom ... 39

2.5.3 Sambungan ... 43

2.6Beban ... 47

2.6.1 Beban Gravitasi ... 47

2.6.2 Beban Gempa ... 49

2.7Program SAP2000 ... 54

BAB III STUDI KASUS DAN PEMBAHASAN ... 55

3.1Data Struktur dan Material ... 55

3.1.1 Data Gedung ... 56

3.1.2 Data Material ... 63

3.2Perancanaan Rumah Sakit di Darat Bermaterial Kayu ... 63

3.2.1 Pemodelan Gedung ... 63

3.2.2 Pemodelan Beban Gravitasi ... 76

3.2.3 Pemodelan Beban Gempa ... 81

3.2.4 Analisis dan Hasil ... 87

3.3Analisis Berdasarkan NDS 2012 ... 100

3.3.1 Perhitungan Balok ... 100

(5)

xiii Universitas Kristen Maranatha

3.3.3 Perhitungan Sambungan ... 105

3.4Analisis Berdasarkan SNI 1729-2002 ... 112

3.4.1 Perhitungan Balok ... 112

3.4.2 Perhitungan Kolom ... 116

3.4.3 Perhitungan Sambungan ... 121

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN ... 127

4.1Kesimpulan ... 127

4.2Saran ... 127

DAFTAR PUSTAKA ... 128

(6)

xiv Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1-1 Desain Bangunan Kayu (Sumber: arsindociptakarya.com) ... 2

Gambar 1-2 Bagan Alir Penelitian Tugas Akhir. ... 6

Gambar 2-1 Rasio Panjang Efektif Kolom ... 18

Gambar 2-2 Sambungan Dengan Baut Berpelat Sisi Baja ... 20

Gambar 2-3 Sambungan Dengan Pasak ... 20

Gambar 2-4 Moda Kegagalan Sambungan Mekanis ... 21

Gambar 2-5 Skematik Sambungan Baut Single Shear ... 23

Gambar 2-6 Skematik Sambungan Baut Double Shear ... 23

Gambar 2-7 Penempatan Baut ... 26

Gambar 2-8 Profil Wide Flange ... 34

Gambar 2-9 Nilai kc untuk kolom dengan ujung-ujung yang ideal ... 40

Gambar 2-10 Grafik Monogram ... 41

Gambar 2-11 Wilayah Gempa Indonesia dengan prcepatan puncak batuan dasar periode ulang 500 tahun (Sumber : SNI–1726-2002) ... 52

Gambar 2-12 Respon Spektrum Gempa Rencana ... 52

Gambar 3-1a Tampak Depan Struktur Kayu ... 56

Gambar 3-1b Tampak Depan Struktur Baja ... 57

Gambar 3-2a Tampak Samping Pada Struktur Kayu ... 57

Gambar 3-2b Tampak Samping Pada Struktur Baja... 58

Gambar 3-3 Denah Balok-Kolom Lantai 1 ... 59

Gambar 3-4 Denah Balok-Kolom Lantai 2 ... 60

Gambar 3-5a Potongan I Pada Struktur Kayu ... 61

Gambar 3-5b Potongan I Pada Struktur Baja ... 61

Gambar 3-6a Potongan II Pada Struktur Kayu ... 62

Gambar 3-6a Potongan II Pada Struktur Baja ... 62

Gambar 3-7 Tampilan Quick Grid Lines ... 63

Gambar 3-8 Tampilan Default Grid SAP2000 ... 64

(7)

xv Universitas Kristen Maranatha

Gambar 3-10 Mendefinisikan Material Kayu ... 65

Gambar 3-11 Mendefinisikan Material Baja ... 65

Gambar 3-12 Mendefinisikan Material Genteng ... 66

Gambar 3-13 Mendefinisikan Pelat ... 66

Gambar 3-14 Mendefinisikan Genteng ... 67

Gambar 3-15 Mendefinisikan Ukuran Balok Kayu 100/120 (B1) ... 67

Gambar 3-16 Mendefinisikan Ukuran Balok Kayu 100/120 (B2) ... 68

Gambar 3-17 Mendefinisikan Ukuran Balok Kayu 200/120 (B3) ... 68

Gambar 3-18 Mendefinisikan Ukuran Balok Baja IWF 150.150.10.7 (B1) ... 69

Gambar 3-19 Mendefinisikan Ukuran Balok Baja 150.150.10.7 (B2) ... 69

Gambar 3-20 Mendefinisikan Ukuran Balok Baja 150.150.10.7 (B3) ... 70

Gambar 3-21 Mendefinisikan Ukuran Kolom Kayu 240/150 (K1) ... 70

Gambar 3-22 Mendefinisikan Ukuran Kolom Kayu 120/150 (K2) ... 71

Gambar 3-23 Mendefinisikan Ukuran Kolom Kayu 120/150 (K3) ... 71

Gambar 3-24 Mendefinisikan Ukuran Kolom Baja IWF 200.200.12.8 (K1) ... 72

Gambar 3-25 Mendefinisikan Ukuran Kolom Baja IWF 300.300.15.10 (K2) .... 72

Gambar 3-26 Mendefinisikan Ukuran Kolom Baja 400.400.70.45 (K3) ... 73

Gambar 3-27 Jenis Perletakan ... 73

Gambar 3-28 Pemodelan Restoran dengan Material Kayu (Gedung A) ... 74

Gambar 3-29 Pemodelan Restoran dengan Material Baja (Gedung B) ... 74

Gambar 3-30 Tampilan Define Load Patterns ... 75

Gambar 3-31 Tampilan Load Combination ... 75

Gambar 3-32 Input Nilai Beban SDL Lantai Material Kayu ... 77

Gambar 3-33 Input Nilai Beban SDL Lantai Material Baja ... 78

Gambar 3-34 Input Nilai Beban SDL Atap... 78

Gambar 3-35 Input Nilai Beban Merata SDL Balok Kayu ... 79

Gambar 3-36 Input Nilai Beban Merata SDL Balok Baja ... 79

Gambar 3-37 Input Nilai Beban Terpusat SDL Balok Kayu ... 79

Gambar 3-38 Input Beban LL Lantai ... 80

Gambar 3-39 Input Beban LL Genteng ... 80

Gambar 3-40 Nilai T1 dari SAP2000 Untuk Material Kayu ... 81

(8)

xvi Universitas Kristen Maranatha Gambar 3-42 Respons Spektrum Gempa Rencana Wilayah 4 (Sumber: SNII-

1726-2002) ... 83

Gambar 3-43 Nilai Wt dari SAP2000 pada Material Kayu ... 83

Gambar 3-44 Nilai Wt dari SAP2000 pada Material Baja ... 84

Gambar 3-45 Input Nilai Beban FX pada Material Kayu ... 86

Gambar 3-46 Input Nilai Beban FY pada Material Kayu ... 86

Gambar 3-47 Input Nilai Beban FX pada Material Baja ... 86

Gambar 3-48 Input Nilai Beban FY pada Material Baja ... 87

Gambar 3-49a Deformasi Pada Struktur dengan Material Kayu (Gedung A) ... 87

Gambar 3-49b Grafik deformasi Pada Struktur dengan Material Kayu ... 88

Gambar 3-50a Deformasi Pada Struktur dengan Material Baja (Gedung B) ... 88

Gambar 3-50a Grafik deformasi Pada Struktur dengan Material Baja ... 89

Gambar 3-51 Grafik Perbandingan Deformasi Pada Struktur dengan Material Kayu dan Baja ... 89

Gambar 3-52 Lokasi Kolom Gedung A yang Ditinjau (Axial Force) ... 90

Gambar 3-53 Lokasi Balok Gedung A yang Ditinjau (Shear 2-2) ... 91

Gambar 3-54 Lokasi Balok Gedung A yang Ditinjau (Moment 3-3) ... 91

Gambar 3-55 Lokasi Kolom Gedung B yang Ditinjau (Axial Force) ... 92

Gambar 3-56 Lokasi Balok Gedung B yang Ditinjau (Shear 2-2) ... 92

Gambar 3-57 Lokasi Balok Gedung B yang Ditinjau (Moment 3-3) ... 93

Gambar 3-58 Hasil Axial Force Pada Kolom Gedung A ... 94

Gambar 3-59 Hasil Shear 2-2 Pada Balok Gedung A ... 95

Gambar 3-60 Hasil Moment 3-3 Pada Balok Gedung A ... 96

Gambar 3-61 Hasil Axial Force Pada Kolom Gedung B ... 97

Gambar 3-62 Hasil Shear 2-2 Pada Balok Gedung B ... 98

Gambar 3-63 Hasil Moment 3-3 Pada Balok Gedung B ... 99

Gambar 3-64 Sambungan Kolom dengan Balok untuk Kayu ... 105

Gambar 3-65 Sambungan Kolom dengan Balok untuk Baja... 121

Gambar 3-66 Sambungan Kolom dengan Kolom untuk Baja ... 124

Gambar L-1 Denah Bangunan Lantai 1 ... 137

(9)

xvii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 2-1 Kelebihan dan Kekurangan Kayu ... 8

Tabel 2-2 Jenis dan Penggunaan Kayu ... 9

Tabel 2-3 Kelas Kayu Menurut Keawetannya... 9

Tabel 2-4 Klasifikasi Berdasarkan Kekuatan Kayu... 10

Tabel 2-5 Faktor Layah Basah (Wet Service), CM ... 14

Tabel 2-6 Faktor Temperatur, Ct ... 14

Tabel 2-7 Faktor Ukuran, CF ... 15

Tabel 2-8 Faktor Torehan (Incising), Ci ... 15

Tabel 2-9 Faktor Penggunaan Datar (Flat Use), CFu ... 15

Tabel 2-10 Faktor Waktu, λ ... 15

Tabel 2-11 Faktor Tahanaan, ϕ ... 16

Tabel 2-12 Faktor Konversi Format (Format Convertion),KF ... 16

Tabel 2-13 Nilai Desain da Modulus Elastisitas Lentur Acuan ... 19

Tabel 2-14 Faktor Temperatur, Ct, untuk Sambungan ... 24

Tabel 2-15 Faktor Reduksi, Rd ... 24

Tabel 2-16 Faktor Layah Basah (Wet Service), CM, untuk Sambungan ... 25

Tabel 2-17 Syarat Jarak Ujung ... 27

Tabel 2-18 Syarat Jarak untuk Pengencang dalam Satu Baris ... 27

Tabel 2-19 Syarat Spasi dalam Baris ... 27

Tabel 2-20 Syarat Jarak Tepi ... 27

Tabel 2-21 Kelebihan dan Kekurangan Baja ... 31

Tabel 2-22 Sifat Mekanis Baja Struktural ... 32

Tabel 2-23 Faktor Reduksi (ϕ) untuk Keadaan Kekuatan Batas ... 33

Tabel 2-24 Momen Kritis untuk Tekuk Lateral ... 35

Tabel 2-25 Bentang untuk Pengekang Lateral... 36

Tabel 2-26 Batas Lendutan Maksimum ... 50

Tabel 2-27 Berat Sendiri Bahan Bangunan dan Komponen Gedung ... 51

(10)

xviii Universitas Kristen Maranatha

Tabel 2-29 Kombinasi Pembebanan ... 54

Tabel 2-30 Faktor Keutamaan I Untuk Berbagai Kategori Gedung ... 54

Tabel 2-31 Parameter Daktilitas Struktur Gedung ... 55

Tabel 2-32 Koefisien ζ yang Membatasi Waktu Getar Alami Fundamental Struktur Gedung ... 58

Tabel 3-1 Material Lantai ... 76

Tabel 3-2 Nilai Beban Gempa Nominal Statik Ekivalen pada Kayu ... 84

Tabel 3-3 Nilai Beban Gempa Nominal Statik Ekivalen pada Baja ... 85

Tabel 3-4 Nilai Hasil Analisis SAP200 ... 100

(11)

xix Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR NOTASI

A Luas/area/daerah

b Lebar balok

C Pusat berat (centroid), Konstanta integral, Faktor respon gempa

CF Faktor koreksi ukuran

Ci Faktor korksi torehan (Incising)

CL Faktor koreksi stabilitas, Koefisien lift

CM Faktor koreksi layah basah (Wet Service)

Cm Koefisien inersia

CP Faktor koreksi stabilitas

Cr Faktor koreksi komponen struktur berulang (Repetitive Member)

Ct Faktor temperatur

c Jarak ke sumbu netral

DL Beban mati

d Diameter, dimensi, ukuran jarak (distance)

db Diameter baut (mm)

E, E0.mean Modulus elastisitas

E0.05 5% Modulus elastisitas

Emin’ Modulus elastisitas acuan

F Gaya, Beban gempa

Fax,Rk Karakteristik kapasitas tarik baut

Fb Nilai lentur desain acuan (kuat lentur sejajar serat kayu)

Fb* Fb* = Fb.CM.Ct.CF.Cfu.Ci.Cr

Fb’ Nilai lentur desain terkoreksi (kapasitas)

FbE FbE = (1,20.Emin’)/RB2

Fc Nilai tekan desain acuan (kuat tekan sejajar serat kayu)

Fc* Fc* = Fc.CM.Ct.CF.Ci

Fc’ Nilai tekan desain terkoreksi (kapasitas)

FcE FcE = (0,822.Emin’)/(le/d)2

(12)

xx Universitas Kristen Maranatha

Fimax Gaya inersia maksimum (N)

Fv,Ed Desain kekuatan geser sambungan (N)

Fv,Rd Kapasitas desaian kekuatan sambungan (N)

Fv,Rk Kapasitas lateral acuan (N)

Fx Gaya total pada arah x (N)

Fy Tegangan leleh baja

fc Tegangan tekan

c,0,d

f Desain kuat tekan

c,0,

f _k Kuat tekan karakteristik

fm.k Karakteristik kekuatan lentur

fm.y.d, fm.z.d Desain kekuatan lentur sumbu y-y dan z-z

fu,k kekuatan tarik baut

fub Tegangan tarik putus baut (Mpa)

fv.d Desain kekuatan geser

fv.k Krakteristik kekuatan geser

G Modulus elastisitas dalam kondisi geser

H Tinggi, jarak, gaya, reaksi

h Tinggi, dimensi, ukuran

I Momen inersia (momen kedua) dari sebuah luas bidang, Faktor

keutamaan gedung

Ix, Iy, Iz Momen inersia terhadap sumbu x, y dan z

i Radius rotasi, i = �I /A

KF Faktor konversi format (Format Conversion)

Kθ Kθ =1+0,25(θ/90

kdef Faktor deformasi

kh Faktor tinggi balok

kmod Faktor durasi bangunan

ksys Faktor sistem kekuatan

ky, kz Faktor stabilitas

L Panjang jarak

Le,y, Le,z Panjang efektif elemen terhadap sumbu y dan z

(13)

xxi Universitas Kristen Maranatha

LL Beban hidup

lc Panjang jarak (m)

Md Momen maksimum (Nmm)

My,Rk Yield moment (Nmm)

Nd Beban aksial desain

Nn Kuat tekan nominal (N)

Nu Gaya tekan terfaktor (N)

n Jumlah alat sambung, jumlah tingkat

nef Jummlah efektif alat sambung

P Gaya, beban terpusat, daya

Pu Gaya atau beban tekan

PE Beban tekuk

PE,y, PE,z Beban tekuk terhadap sumbu y-y dan z-z

Q Beban merata, statis momen

R Faktor reduksi gempa, ( kgf)

RB Rasio kelangsingan

Rw Gaya akibat angin (kg)

T Periode gelombang (detik)

T1 Nilai waktu getar alami fundamental

t Waktu (detik)

tw/tb tebal web/badan (mm)

tf/ts Tebal flange/sayap (mm)

tp Tebal pelat sambungan (mm)

t1 Tebal pelat pengapit (mm)

t2 Tebal balok utama (mm)

unet.fin Lendutan maksimum

Vd Geser maksimum

Vu Gaya Geser (N)

Wi Berat lantai tingkat ke-i

Wt Berat total bangunan termasuk beban hidup

Wu Gaya cabut yang bekerja pada sambungan

(14)

xxii Universitas Kristen Maranatha

W’ Nilai desain cabut terkoreksi

w Berat jenis kayu

wnet.fin Lendutan ijin

Z Nilai desain lateral acuan

Zu Gaya tarik atau tekan

Z’ Nilai desain lateral terkoreksi

zi Ketinggian lantai tingkat ke-i diukur dari taraf penjepitan lateral

λ Rasio kelangsingan, Faktor waktu

rel,y, rel,z

λ λ Rasio kelangsingan relatif sumbu y-y dan z-z

λ , λ_y,λ_z Rasio kelangsingan terhadap sumbu x-x, y-y dan z-z

θ Sudut gaya arah serat

γM Faktor material

μ Faktor daktilitas

max

δ Lendutan maksimum

ρk Faktor kepadatan kayu

ρm Kepadatan balok

σm.y.d, σm.z.d Desain tegangan lentur terhadap sumbu x-x dan y-y

σc.0.d Desain tegangan tekan

τv.d Desain tegangan geser

ϕ Faktor Tahanan

(15)

1 _{Universitas Kristen Maranatha}

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Padatnya bangunan yang semakin mempersempit ruang terbuka hijau dengan konsep desain yang kurang dan bahkan tidak ramah lingkungan, merupakan salah satu kontribusi terbesar terjadinya pemanasan global di dunia ini. Meningkatnya suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan seperti naiknya permukaan air laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang ekstrem, perubahan jumlah pola presipitasi serta gempa bumi dan lain sebagainya.

Para ahli klimatologi memprediksi bahwa pemanasan global ini akan banyak menimbulkan gempa bumi, tsunami, dan letusan gunung berapi di tempar yang tidak bias diduga-duga saat lapisan es di kutub utara dan selatan mencair. Jika lapisan es yang sangat berat dan berlapis-lapis tersebut mencair, akan memberikan tekanan pada permukaan bumi atau mendorong tekanan yang besar ke bumi.

Indonesia merupakan negara beriklim tropis yang terdiri dari kepulauan yang membentang dengan garis pantai terpanjang di dunia. Lokasinya yang berada di daerah khatulistiwa memiliki keuntungan dalam hal penyinaran matahari sepanjang tahunnya dan keberadaan kekayaan alam yang melimpah ruah. Akan tetapi dibalik semua itu terdapat dampang yang cukup merugikan. Penyinaran matahari yang terus-menerus menjadikan suhu permukaan akan lebih tinggi bila dibandingkan dengan kawasan di belahan dunia lainnya. Hal tersebut menyebabkan peningkatan kebutuhan energi untuk mendinginkan ruang pada bangunan-bangunan publik kebanyakan.

Salah satu pendekatan untuk memperlambat semakin bertambahnya gas rumah kaca adalah mencegah karbon dioksida dilepas ke atmosfer dengan menyimpan gas tersebut atau komponen karbonnya di tempat lain. Cara ini

(16)

2 _{Universitas Kristen Maranatha} untuk menghilangkan karbon dioksida di udara adalah dengan memelihara dan menanam pohon lebih banyak lagi. Pohon, terutama yang mudah dan cepat pertumbuhannya, menyerap korbon dioksida yang sangat banyak, memecahnya melalui fotosintesis, dan menyimpan karbon dalam kayunya.

Di seluruh dunia, tingkat perambahan hutan telah mencapai level mengkhawatirkan. Di banyak area, tanaman yang tumbuh kembali sedikit sekali karena tanah kehilangan kesuburannya ketika diubah untuk kegunaan yang lain, seperti untuk lahan pertanian atau pembangunan bangunan-bangunan. Langkah untuk mengatasi hal ini adalah dengan penghutanan kembali serta mengurangi bangunan dengan material kayu sehingga penggunaan dan penebangan kayu dapat di minimalisir yang berperan dalam mengurangi semakin bertambahnya gas rumah kaca.

Di bidang Teknik Sipil, ada 3 jenis material yang biasa digunakan di Indonesia yaitu Baja, Beton dan Kayu. Semakin berkembangnya zaman, maka berkembang juga teknologi. Akan tetapi masih banyaknya bangunan di daerah-daerah tertentu yang menggunakan material kayu sabagai bahan bangunan. Sebagai contohnya dapat kita lihat melalui gambar bangunan berbahan material kayu berikut ini.

(17)

3 _{Universitas Kristen Maranatha} Jika dilihat pada perkembangan zaman, bangunan bermaterial Baja sudah memenuhi kriteria sebagai bahan bangunan dan dapat berdiri dengan struktur yang baik pada daerah-daerah rawan gempa di Indonesia. Sehingga dapat menjadi salah satu upaya mengurangi penggunaan kayu dan merusak hutan di Indonesia.

Untuk itu, penulis merencanakan suatu bangunan yang berfungsi sebagai Puskesmas dua lantai dengan perbandingan bahan material dari Kayu dan Baja yang akan digunakan. Serta mempertimbangkan gaya lendutan dan tekanan gempa nya. Sehingga bangunan ini dapat berdiri dengan kokoh sesuai perencanaan.

perangkat lunak SAP2000 dan peraturan kayu NDS (2012) serta peraturan baja

berdasarkan SNI 03-1729-2002 yang banyak digunakan di Indonesia.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah :

• Menganalisis dan mendesain bangunan bertingkat dua dengan beban

yang sama sehingga menghasilkan waktu getar yang sama pada material kayu dan baja tahan gempa dengan bantuan program

SAP2000.

• Menganalisis dan mendesain sambungan yang digunakan.

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian Tugas Akhir ini antar lain :

1. Bangunan yang akan dibahas pada Tugas Akhir ini adalah bangunan darat

yang berfungsi sebagai Puskesmas.

(18)

4 _{Universitas Kristen Maranatha}

3. Beban yang di perhitungkan adalah beban lateral dan gempa.

4. Bangunan terletak di daerah Denpasar-Bali

5. Perangkat lunak yang di gunakan adalah SAP2000.

6. Peraturan Kayu yang digunakan adalah NDS (National Design

Spesification 2012)

7. Peraturan Baja yang digunakan adalah SNI (Standar Nasional Indonesia

2002).

1.4 Sistematika Penulisan

Sistematika penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

BAB I, berisi Latar Belakang, Tujuan Penelitian, Ruang Lingkup Penelitian,

dan Sistematika Pembahasan, Lisensi Perangkat Lunak, Metodologi Penelitian

BAB II, berisi tinjauan literatur terkait yang berhubungan

denganpenelitian/penulisan Tugas Akhir yaitu Kayu, Baja, Faktor keutamaan Bangunan, Beban Lateral, Peraturan Gempa SNI

03-1726-2002, Peraturan Kayu NDS, Paeraturan Baja SNI, analisis dengan

SAP2000.

BAB III, berisi studi kasus dan pembahasan penelitian/penulisan Tugas Akhir.

BAB IV, berisi kesimpulan dan saran hasil dari penelitian/penulisan Tugas

Akhir.

1.5 Lisensi Perangkat Lunak

Sifat lisensi perangkat lunak yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah

SAP2000 dengan sifat lisensi akademik student version.

1.6 Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

(19)

5 _{Universitas Kristen Maranatha} 1. Tahap pertama adalah studi literatur yang didapat dari jurnal buku maupun dari

internet.

2. Tahap kedua mengumpulkan data-data pendukung yang diperlukan untuk penelitian Tugas Akhir, yaitu data bangunan gedung, data material yang digunakan serta melakukan perencanaan bangunan darat bertingkat.

3. Tahap ketiga adalah melakukan analisis struktur bangunan menggunakan

program SAP2000.

(20)

6 _{Universitas Kristen Maranatha}

Mulai Studi Literatur

Data Struktur

Analisis Struktur Bangunan menggunakan material kayu

berdasarkan NDS 2012.

Analisis Struktur Bangunan menggunakan material Baja

berdasarkan SNI

03-1729-2002

Desain 1. Balok 2. Kolom 3. Sambungan

Cek Cek

Pembahasan 1. Waktu Getar Alami

2. Peralihan 3. Balok 4. Kolom 5. Sambungan

Kesimpulan

Saran

Tidak _Tidak

Ya Ya

(21)

127 _{Universitas Kristen Maranatha}

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari hasil analisis bangunan Puskesmas bermaterial kayu dan

baja dengan menggunakan NDS dan SNI, dan dibantu dengan menggunakan

bantuan perangkat lunak SAP2000 maka dapat disimpulkan:

1. Dari hasil simulasi SAP2000 didapat nilai waktu getar alami fundamental

(T1) dengan persentase selisihnya 0,01%.

2. Pada material kayu, didapat profil balok (B1) 100/120 mm, (B2) 100/120

mm dan (B3) 200/120 mm, sedangkan pada material baja didapat semua profil balok baja IWF 150.150.10.7 mm.

3. Pada Material Kayu, didapat profil kolom (K1) 240/150 mm, (K2)

120/150 mm, (K3) 120/150 mm sedangkan pada material baja, didapat profil (K1) IWF 200.200.12.18 mm, (K2) 300.300.15.10 mm, dan (K3) 400.400.70.45 mm.

4. Akibat beban Axial Force pada kolom kedua struktur bangunan Kayu dan

Baja didapat persentase selisihnya 0,34%.

5. Akibat beban Shear 2-2 pada balok kedua struktur bangunan Kayu dan

Baja didapat persentase selisihnya 0,21%.

6. Akibat beban Moment 3-3 pada balok kedua struktur bangunan Kayu dan

Baja didapat persentase selisihnya 0,16%. 4.2 Saran

1. Untuk penelitian selanjutnya dapat dipelajari bangunan dengan fungsi

yang berbeda sebagai contoh gedung olahraga dengan bentuk atap setengah lingkaran atau rumah hunian bertingkat banyak.

2. Dapat dipelajari dengan dimensi profil material yang lebih effisien dengan

(22)

128 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. American Wood Council, (2012). “ASD/LRFD NDS National Design

Specification for Wood Construction”.

2. Analisa Struktur dan Manajemen Konstruksi.

(URL:http://piksimegatama.com/index.php/analisa-struktur-manajemen-konstruksi). Diakses 10 Februari 201.

3. Badan Standardisasi Nasional, (2002), ”Standar Perencanaan Ketahanan

Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 1726-2002“), BSN, Bandung.

4. Departemen Pekerjaan Umum, “Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk

Gedung 1983 (PPIUG 1983)”, Bandung: Yayasan Lembaga Penyelidikan

Masalah Bangunan.

5. Desain Rumah

Kayu.(URL:http://arsindociptakarya.com/wp-content/uploads/2013/11/desain-rumah-kayu-modern.jpg). Diakses 9 Juni 2014.

6. Frick, H., Moediartianto, (2004), “Ilmu Konstruksi Bangunan Kayu,

pengantar Konstruksi Kayu”, Edisi ketiga Kanisius.

7. Kayu dan Baja Ringan.

(URL:http://www.ilmusipil.com/kayu-dan-baja-ringan). Diakses 21 Januari 2014.

8. Khafis, Muhammad, (2009), “Perencanaan Struktur Baja Pada Bangunan

Tujuh Lantai Sebagai Hotel”, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

9. Pranata, Y.A., (2012), “Diktat Kuliah Struktur Kayu TS 131-2 SKS”,

Universitas Kristen Maranatha, Bandung.

10. Rexindo Kwalitas, “Spesifikasi Rumah Kayu”. Diakses 27 September 2013.

11. SNI 03-1729-2002. (2003), ”Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk

Bangunan Gedung.”

12. Thomas, Roysandro, (2013), “Analisis DAN Desain Struktur Bangunan Kayu

Di Lepas Pantai Berdasarkan Eurocode Dan NDS”, Universitas Kristen Maranatha, Bandung.

13.Wikipedia,“GlobalWarming”(URL:http://id.wikipedia.org/wiki/Pemanasangl

(1)

Perencanaan bangunan ini sangat menarik untuk di bahas pada Tugas Akhir ini. Dimana, akan dibahas perbandingan tingkat optimal pada waktu getar dengan material baja dan kayu dalam membangun suatu bangunan puskesmas bertingkat dua. Dan sebagai faktor pendukung dalam pembuatan Tugas akhir ini dibutuhkan perangkat lunak SAP2000 dan peraturan kayu NDS (2012) serta peraturan baja berdasarkan SNI 03-1729-2002 yang banyak digunakan di Indonesia.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah :

• Menganalisis dan mendesain bangunan bertingkat dua dengan beban yang sama sehingga menghasilkan waktu getar yang sama pada material kayu dan baja tahan gempa dengan bantuan program

SAP2000.

• Menganalisis dan mendesain sambungan yang digunakan.

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian Tugas Akhir ini antar lain :

1. Bangunan yang akan dibahas pada Tugas Akhir ini adalah bangunan darat yang berfungsi sebagai Puskesmas.

(2)

4 _{Universitas Kristen Maranatha} 3. Beban yang di perhitungkan adalah beban lateral dan gempa.

4. Bangunan terletak di daerah Denpasar-Bali

5. Perangkat lunak yang di gunakan adalah SAP2000.

6. Peraturan Kayu yang digunakan adalah NDS (National Design Spesification 2012)

7. Peraturan Baja yang digunakan adalah SNI (Standar Nasional Indonesia

2002).

1.4 Sistematika Penulisan

Sistematika penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

BAB I, berisi Latar Belakang, Tujuan Penelitian, Ruang Lingkup Penelitian, dan Sistematika Pembahasan, Lisensi Perangkat Lunak, Metodologi Penelitian

BAB II, berisi tinjauan literatur terkait yang berhubungan denganpenelitian/penulisan Tugas Akhir yaitu Kayu, Baja, Faktor keutamaan Bangunan, Beban Lateral, Peraturan Gempa SNI 03-1726-2002, Peraturan Kayu NDS, Paeraturan Baja SNI, analisis dengan

SAP2000.

BAB III, berisi studi kasus dan pembahasan penelitian/penulisan Tugas Akhir. BAB IV, berisi kesimpulan dan saran hasil dari penelitian/penulisan Tugas

Akhir.

1.5 Lisensi Perangkat Lunak

Sifat lisensi perangkat lunak yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah

SAP2000 dengan sifat lisensi akademik student version.

1.6 Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

(3)

5 _{Universitas Kristen Maranatha} 1. Tahap pertama adalah studi literatur yang didapat dari jurnal buku maupun dari

internet.

3. Tahap ketiga adalah melakukan analisis struktur bangunan menggunakan program SAP2000.

(4)

6 _{Universitas Kristen Maranatha}

Mulai Studi Literatur

Data Struktur

Analisis Struktur Bangunan menggunakan material kayu

berdasarkan NDS 2012.

Analisis Struktur Bangunan menggunakan material Baja

berdasarkan SNI 03-1729-2002

Desain 1. Balok 2. Kolom 3. Sambungan

Cek Cek

Pembahasan 1. Waktu Getar Alami

2. Peralihan 3. Balok 4. Kolom 5. Sambungan

Kesimpulan

Saran

Tidak _Tidak

Ya Ya

(5)

127 _{Universitas Kristen Maranatha}

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari hasil analisis bangunan Puskesmas bermaterial kayu dan baja dengan menggunakan NDS dan SNI, dan dibantu dengan menggunakan bantuan perangkat lunak SAP2000 maka dapat disimpulkan:

1. Dari hasil simulasi SAP2000 didapat nilai waktu getar alami fundamental (T1) dengan persentase selisihnya 0,01%.

2. Pada material kayu, didapat profil balok (B1) 100/120 mm, (B2) 100/120 mm dan (B3) 200/120 mm, sedangkan pada material baja didapat semua profil balok baja IWF 150.150.10.7 mm.

3. Pada Material Kayu, didapat profil kolom (K1) 240/150 mm, (K2) 120/150 mm, (K3) 120/150 mm sedangkan pada material baja, didapat profil (K1) IWF 200.200.12.18 mm, (K2) 300.300.15.10 mm, dan (K3) 400.400.70.45 mm.

4. Akibat beban Axial Force pada kolom kedua struktur bangunan Kayu dan Baja didapat persentase selisihnya 0,34%.

5. Akibat beban Shear 2-2 pada balok kedua struktur bangunan Kayu dan Baja didapat persentase selisihnya 0,21%.

6. Akibat beban Moment 3-3 pada balok kedua struktur bangunan Kayu dan Baja didapat persentase selisihnya 0,16%.

4.2 Saran

1. Untuk penelitian selanjutnya dapat dipelajari bangunan dengan fungsi yang berbeda sebagai contoh gedung olahraga dengan bentuk atap setengah lingkaran atau rumah hunian bertingkat banyak.

2. Dapat dipelajari dengan dimensi profil material yang lebih effisien dengan waktu getar yang lebih kecil.

(6)

128 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. American Wood Council, (2012). “ASD/LRFD NDS National Design Specification for Wood Construction”.

2. Analisa Struktur dan Manajemen Konstruksi.

(URL:http://piksimegatama.com/index.php/analisa-struktur-manajemen-konstruksi). Diakses 10 Februari 201.

3. Badan Standardisasi Nasional, (2002), ”Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 1726-2002“), BSN, Bandung. 4. Departemen Pekerjaan Umum, “Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk

Gedung 1983 (PPIUG 1983)”, Bandung: Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan.

5. Desain Rumah Kayu.(URL:http://arsindociptakarya.com/wp-content/uploads/2013/11/desain-rumah-kayu-modern.jpg). Diakses 9 Juni 2014.

6. Frick, H., Moediartianto, (2004), “Ilmu Konstruksi Bangunan Kayu, pengantar Konstruksi Kayu”, Edisi ketiga Kanisius.

7. Kayu dan Baja Ringan. (URL:http://www.ilmusipil.com/kayu-dan-baja-ringan). Diakses 21 Januari 2014.

8. Khafis, Muhammad, (2009), “Perencanaan Struktur Baja Pada Bangunan Tujuh Lantai Sebagai Hotel”, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

9. Pranata, Y.A., (2012), “Diktat Kuliah Struktur Kayu TS 131-2 SKS”, Universitas Kristen Maranatha, Bandung.

10. Rexindo Kwalitas, “Spesifikasi Rumah Kayu”. Diakses 27 September 2013. 11. SNI 03-1729-2002. (2003), ”Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk

Bangunan Gedung.”

12. Thomas, Roysandro, (2013), “Analisis DAN Desain Struktur Bangunan Kayu Di Lepas Pantai Berdasarkan Eurocode Dan NDS”, Universitas Kristen Maranatha, Bandung.

13.Wikipedia,“GlobalWarming”(URL:http://id.wikipedia.org/wiki/Pemanasangl obal). Diakses 9 Juni 2014.

Studi Perbandingan Analisis Bangunan Kayu dan Baja Bertingkat Dua Tahan Gempa.