Perilaku Struktur Gedung Beton Bertulang Eksisting Akibat Penambahan Lantai.
ix Universitas Kristen Maranatha
PERILAKU STRUKTUR GEDUNG BETON
BERTULANG EKSISTING AKIBAT
PENAMBAHAN LANTAI
WIWIN BUDIANTO NRP: 0821007
Pembimbing : Dr. YOSAFAT AJI PRANATA, S.T., M.T. ABSTRAK
Dalam perkembangan dunia konstruksi sekarang, gedung-gedung banyak yang berubah fungsinya. Hal ini mengakibatkan banyaknya perubahan struktur, salah satu contohnya adalah penambahan pelat lantai sebagian maupun seluruhnya. Penambahan pelat lantai tersebut akan mengakibatkan perubahan pada semua struktur bangunan terhadap kekuatannya pada gempa.
Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah mempelajari analisis statik ekuivalen dan analisis dinamik respones spectrum untuk bangunan gedung tahan gempa serta mempelajari perilaku gedung akibat adanya penambahan lantai mezzanine di gedung eksisting pada lantai dasar, displacement, story drift, kinerja batas layan dan kinerja batas ultimit.
Hasil penelitian tugas akhir ini memperlihatkan bahwa gedung eksisting yang ditambah dengan pelat lantai mezzanine, masih kuat menahan gaya gempa yang didesain. Displacement, story drift, kinerja batas layan dan kinerja batas ultimit masih memenuhi ketentuan dan syarat yang didasari pada peraturan gempa SNI 02-1726-2002.
Kata kunci: Gedung beton bertulang, penambahan pelat lantai, analisis dinamik
(2)
BEHAVIOR OF REINFORCED CONCRETE
EXISTING BUILDING STRUCTURE OF
FLOOR ADDITION
WIWIN BUDIANTO NRP: 0821007
Supervisor : Dr. YOSAFAT AJI PRANATA, S.T., M.T.
ABSTRACT
In the development of the construction world now, many buildings are changed it function. This has resulted many structural changes, one example is the addition of partial or total floor plate. Addition the floor plate will result in changes to all structures on power at the earthquake.
The purpose of this final project is to study equivalent static analysis and dynamic respones spectrum analysis for earthquake resistant buildings and the studying the behavior of the building due to the addition of mezzanine floors in existing buildings at the the ground floor, displacement, story drift, performance and service life limits and ultimate limit performance.
The results of this final project is show that the existing building plus a mezzanine floor plate, is still able to resist earthquake forces that have been designed. Displacement, story drift, performance service life limit and ultimate life limit still fulfill the terms and conditions based at the earthquake regulations of SNI 02-1726-2002.
Keywords: Reinforced concrete building, addition of the floor plate, aftershocks
(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 ... xv
DAFTAR TABEL ... xix
DAFTAR NOTASI ... xxi
DAFTAR LAMPIRAN ... xxvii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penelitian ... 2
1.3 Ruang Lingkup Penelitian... 3
1.4 Sistematika Penulisan ... 3
1.5 Lisensi Perangkat Lunak ... 4
1.6 Metodologi Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Struktur Beton Bertulang ... 6
2.1.1 Beton ... 6
2.1.2 Baja ... 7
(4)
2.1.4 Beton Bertulang ... 8
2.2 Bangunan Gedung Tahan Gempa... 8
2.2.1 Beban Gempa ... 9
2.3 Peraturan Gempa Indonesia Berdasarkan SNI 02-1726-2002 ... 10
2.3.1 Wilayah Gempa dan Respons Spektrum ... 10
2.3.2 Faktor Keutamaan ... 12
2.3.3 Struktur Gedung Beraturan ... 13
2.3.4 Pembatasan Waktu Getar Alami Fundamental ... 15
2.3.5 Waktu Getar Alami Fundamental ... 17
2.3.6 Lantai Tingkat Sebagai Diafragma ... 18
2.3.7 Eksentrisitas Pusat Massa terhadap Pusat Rotasi Lantai Tingkat... 18
2.3.8 Pembatasan Penyimpangan Lateral ... 19
2.3.9 Kekakuan Struktur ... 20
2.4 Analisis Statik Ekuivalen ... 20
2.5 Analisis Dinamik Respons Spektrum ... 21
2.5.1 Analisis Ragam Spektrum Respons ... 22
2.6 Sambungan ... 23
2.6.1 Desain Baut terhadap Geser ... 24
2.6.2 Desain Baut terhadap Tumpu ... 24
2.6.3 Baut yang Memikul Gaya Tarik ... 25
2.6.4 Angkur Baja... 25
2.6.5 Perekat EASF (Epoxy Acrylate Styrene Free)... 26
2.6.6 Sambungan Las ... 27
2.7 Perangkat Lunak ETABS ... 29
BAB III STUDI KASUS DAN PEMBAHASAN 3.1 Data Gedung... 30
3.1.1 Denah Struktur Gedung... 30
3.1.2 Data Struktur ... 32
3.1.3 Data Material ... 33
(5)
xiii Universitas Kristen Maranatha
3.3 Analisis Statik Ekuivalen ... 50
3.3.1 Cek Waktu Getar dan Menghitung Gaya Geser ... 50
3.3.2 Menghitung Gaya-gaya Gempa Tiap Lantai (Fi) ... 53
3.3.3 Pembahasan Hasil Analisis Statik Ekuivalen ... 54
3.4 Analisis Dinamik Respon Spektrum ... 57
3.4.1 Faktor Skala dan Arah Utama ... 60
3.4.2 Pembahasan Hasil Analisis Dinamik Respon Spektrum ... 63
3.5 Penambahan Lantai Mezzanine ... 65
3.6 Analisis Statik Akibat Penambahan Lantai Mezzanine ... 65
3.6.1 Cek Waktu Getar dan Menghitung Gaya Geser ... 67
3.6.2 Menghitung Gaya-Gaya Gempa Tiap Lantai ... 71
3.6.3 Pembahasan Hasil Analisis Statik Ekuivalen ... 72
3.7 Analisis Dinamik Respon Spektrum Akibat Penambahan Lantai Mezzanine ... 76
3.7.1 Faktor Skala dan Arah Utama ... 79
3.7.2 Pembahasan Hasil Analisis Dinamik Respon Spektrum ... 82
3.8 Desain Penulangan Balok dan Kolom Beton ... 85
3.8.1 Detailing Penulangan ... 85
3.8.2 Ketentuan-ketentuan Umum untuk SRPMM ... 87
3.8.3 Menghitung Keperluan Baja Tulangan untuk Menahan Lentur ... 90
3.8.4 Analisis Geser Berdasarkan Pembesaran 2 Kali Beban Gempa ... 95
3.8.5 Desain Komponen Struktur Kolom SPRMM ... 97
3.9 Sambungan ... 100
3.9.1 Sambungan Balok Induk – Balok Anak ... 100
3.9.2 Sambungan Balok Induk – Kolom... 106
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan ... 111
(6)
DAFTAR PUSTAKA ... 112 LAMPIRAN ... 113
(7)
xv Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Contoh Penambahan Lantai Pada Bangunan Eksisting Mal
Bandung Indah Plasa ... 2
Gambar 1.2 Diagram Alir Penelitian Tugas Akhir ... 5
Gambar 2.1 Tipe-tipe Sambungan Las ... 28
Gambar 2.2 Jenis-jenis Sambungan Las ... 28
Gambar 3.1 Denah Lantai 1-5 (a), Denah Lantai Mezzanine ... 30
Gambar 3.2 Potongan 1 pada: (a) Gedung Eksisting, (b) Setelah Adanya Penambahan Lantai Mezzanine ... 31
Gambar 3.3 Potongan 2 pada: (a) Gedung Eksisting, (b) Gedung Setelah Adanya Penambahan Lantai Mezzanine ... 31
Gambar 3.4 Denah Struktur ... 32
Gambar 3.5 Tampilan New Model Initialization ... 33
Gambar 3.6 Tampilan Pembuatan Grid... 34
Gambar 3.7 Input Plan Grid Secara Manual ... 34
Gambar 3.8 Tampilan Grid Data Sesuai Ukuran ... 35
Gambar 3.9 Mendefinisikan Material ... 35
Gambar 3.10 Input Data Properti Material ... 35
Gambar 3.11 Mendefinisikan Jenis Balok dan Kolom ... 36
Gambar 3.12 Input Dimensi Balok Induk ... 36
Gambar 3.13 Input Dimensi Balok Anak ... 37
Gambar 3.14 Input Dimensi Kolom Lantai 1 ... 37
Gambar 3.15 Input Dimensi Kolom Lantai 2 ... 37
Gambar 3.16 Input Dimensi Kolom Lantai 3 ... 38
Gambar 3.17 Input Dimensi Kolom Lantai 4 ... 38
Gambar 3.18 Input Dimensi Kolom Lantai 5 ... 38
Gambar 3.19 Reinforcement Data Untuk Kolom ... 39
Gambar 3.20 Reinforcement Data Untuk Balok Induk ... 39
(8)
Gambar 3.22 Input Dimensi Ukuran Pelat Lantai ... 40
Gambar 3.23 Input Dimensi Ukuran Pelat Atap ... 40
Gambar 3.24 Model Struktur Gedung Tiga Dimensi ... 41
Gambar 3.25 Potongan Struktur Gedung Portal H ... 41
Gambar 3.26 Denah Lantai 1-4 Dengan Lubang Lift ... 42
Gambar 3.27 Denah Lantai Atap ... 42
Gambar 3.28 Input Perletakan ... 43
Gambar 3.29 Membuat Rigid Diaphragm Pada Pelat ... 43
Gambar 3.30 Rigid Diaphragm Pada Tiap Pelat ... 44
Gambar 3.31 Mendefinisikan Static Load Case ... 44
Gambar 3.32 Input Beban Super Dead Load Pada Pelat Atap ... 46
Gambar 3.33 Input Beban Super Dead Load Pada Pelat Lantai 1-4... 46
Gambar 3.34 Input Beban Live Load Pada Pelat Atap ... 47
Gambar 3.35 Input Beban Live Load Pada Pelat Lantai 1-4 ... 47
Gambar 3.36 Input Beban Super Dead Load Pada Balok ... 47
Gambar 3.37 Tampilan Input Kombinasi Pembebanan ... 48
Gambar 3.38 Respons Spectrum Wilayah 4 (SNI 1726-2002) ... 51
Gambar 3.39 Gaya Gempa Tiap Lantai Arah x ... 54
Gambar 3.40 Letak Point 34 pada Denah ... 54
Gambar 3.41 Input Beban ... 57
Gambar 3.42 Modification Factors ... 57
Gambar 3.43 Respone Spectrum Fuction ... 58
Gambar 3.44 Respone Spectrum Case ... 58
Gambar 3.45 Input Kombinasi Pembebanan ... 59
Gambar 3.46 Special Seismic Load Effects ... 59
Gambar 3.47 Dynamic Analysis Parameters ... 59
Gambar 3.48 Run Analysis ... 60
Gambar 3.49 Respone Spectra ... 62
Gambar 3.50 Hasil Respone Spectrum Base Reaction ... 62
Gambar 3.51 Nilai α (-21,8970) Untuk Vdx dan Vdy Saling Mendekati ... 63
Gambar 3.52 Bangunan Setelah Adanya Penambahan Pelat Lantai Mezzanine ... 66
(9)
xvii Universitas Kristen Maranatha
Gambar 3.53 Lantai Mezzanine Tampak Atas ... 66
Gambar 3.54 Bangunan Akhir Potongan A ... 67
Gambar 3.55 Bangunan Akhir Potongan 1 ... 67
Gambar 3,56 Respons Spectrum Wilayah 4 (SNI 1726-2002) ... 69
Gambar 3.57 Gaya Gempa Tiap Lantai Arah x ... 72
Gambar 3.58 Gaya Gempa Tiap Lantai Arah y ... 73
Gambar 3.59 Input Beban ... 76
Gambar 3.60 Modification Factors ... 76
Gambar 3.61 Respone Spectrum Fuction ... 77
Gambar 3.62 Respone Spectrum Cases ... 77
Gambar 3.63 Input Kombinasi Pembebanan ... 78
Gambar 3.64 Special Seismic Load Effects ... 78
Gambar 3.65 Dynamic Analysis Parameters ... 78
Gambar 3.66 Run Analysis ... 79
Gambar 3.67 Respone Spectra ... 81
Gambar 3.68 Hasil Respone Spectrum Base Reaction ... 82
Gambar 3.69 Nilai α (-28,9300) Untuk Vdx dan Vdy Saling Mendekati ... 82
Gambar 3.70 Balok dan Kolom yang Ditinjau ... 89
Gambar 3.71 Momen Balok Tumpuan Kiri... 90
Gambar 3.72 Momen Balok Daerah Lapangan ... 92
Gambar 3.73 Momen Balok Daerah Tumpuan Kanan ... 93
Gambar 3.74 Gaya Geser Maksimum ... 95
Gambar 3.75 Detail Penulangan Balok Induk B87 ... 97
Gambar 3.76 Hasil Output PcaColumn ... 97
Gambar 3.77 Tulangan Kolom C5 Lantai 1 ... 100
Gambar 3.78 Desain Sambungan Balok Induk – Balok Anak (a), Tampak Atas (b), Potongan 1 (c) ... 101
Gambar 3.79 Detail Sambungan Balok Induk – Kolom ... 106
Gambar 3.80 Diagram Tarik dan Tekan Angkur ... 109
Gambar L1.1 Lokasi Balok yang Ditinjau (B5) ... 113
Gambar L2.1 Portal Perletakan Jepit-jepit ... 116
(10)
Gambar L2.3 Reaksi Perletakan ETABS ... 129 Gambar L2.4 Garis Elastisitas ETABS... 129
(11)
xix Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sifat Mekanis Baja Struktural ... 7
Tabel 2.2 Percepatan Puncak Batuan Dasar dan Percepatan Puncak Muka untuk Masing-masing Wilayah Gempa Indonesia ... 11
Tabel 2.3 Respons Gempa Rencana ... 12
Tabel 2.4 Faktor Keutamaan (I) untuk Berbagai Kategori Gedung dan Bangunan ... 13
Tabel 2.5 Koefisien ζ yang Membatasi Waktu Getar Alami Fundamental Struktur Gedung ... 15
Tabel 2.6 Faktor Daktilitas Maksimum, Faktor Reduksi Gempa Maksimum, Faktor Tahanan Lebih Struktur dan Faktor Tahanan Lebih Total Beberapa Jenis Sistem dan Subsistem Struktur Gedung ... 16
Tabel 2.7 Kekuatan Perekat EASF (Epoxy Acrylate Styrene Free) ... 27
Tabel 2.8 Ukuran Minimum Las Sudut ... 29
Tabel 3.1 Modal Participating Mass Ratio ... 50
Tabel 3.2 Center Mass Rigidity ... 51
Tabel 3.3 Berat Struktur ... 51
Tabel 3.4 T-Ray Arah y ... 52
Tabel 3.5 T-Ray Arah x ... 53
Tabel 3.6 Gaya Gempa Arah y ... 53
Tabel 3.7 Gaya Gempa Arah x ... 53
Tabel 3.8 Point Displacement ... 55
Tabel 3.9 Kinerja Batas Layan Arah x ... 55
Tabel 3.10 Kinerja batas Layan Arah y ... 56
Tabel 3.11 Kinerja Batas Ultimit Arah x ... 56
Tabel 3.12 Kinerja Batas Ultimit Arah y ... 56
Tabel 3.13 Respone Spectrum Base Reaction ... 61
(12)
Tabel 3.15 Kinerja Batas Layan Arah x ... 64
Tabel 3.16 Kinerja Batas Layan Arah y ... 64
Tabel 3.17 Kinerja Batas Ultimit Arah x ... 64
Tabel 3.18 Kinerja Batas Ultimit Arah y ... 65
Tabel 3.19 Modal Participating Mass Ratio ... 68
Table 3.20 Center Mass Rigidity ... 68
Tabel 3.21 Berat Struktur ... 69
Tabel 3.22 T-Ray Arah y ... 70
Tabel 3.23 T-Ray Arah x ... 71
Tabel 3.24 Gaya Gempa Arah y ... 71
Tabel 3.25 Gaya Gempa Arah x ... 72
Tabel 3.26 Point Displacement 34... 73
Tabel 3.27 Kinerja Batas Layan Arah x ... 74
Tabel 3.28 Kinerja Batas Layan Arah y ... 74
Tabel 3.29 Kinerja Batas Ultimit Arah x ... 75
Tabel 3.30 Kinerja Batas Ultimit Arah y ... 75
Tabel 3.31 Respone Spectrum Base Reaction ... 80
Tabel 3.32 Point Displacement 34 ... 82
Tabel 3.33 Kinerja Batas Layan Arah x ... 83
Tabel 3.34 Kinerja Batas Layan Arah y ... 84
Tabel 3.35 Kinerja Batas Ultimit Arah x ... 84
Tabel 3.36 Kinerja Batas Ultimit Arah y ... 85
Tabel 3.37 Hasil ETABS untuk Vu dan Mu ... 100
Tabel L3.1 Hasil Verifikasi ... 130
(13)
xxi Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR NOTASI
Ag Luas bruto penampang (mm2)
Am Percepatan respons maksimum atau Faktor Respons Gempa
maksimum pada Spektrum Respon Gempa Rencana
Ao Percepatan puncak muka tanah akibat pengaruh Gempa Rencana
yang bergantung pada Wilayah Gempa dan jenis tanah tempat struktur gedung berada
Ar Pembilang dalam persamaan hiperbola Faktor Respons Gempa C
pada Spektrum Respons Gempa Rencana As Luas tulangan yang diperlukan (mm2)
As max Luas tulangan maksimum yang diperlukan (mm2)
As min Luas tulangan minimum yang diperlukan (mm2)
b Lebar balok (mm)
C Faktor Respons Gempa dinyatakan dalam percepaan gravitasi yang nilainya bergantung pada waktu getar alami struktur gedung dan kurvanya ditampilkan dalam Spektrum Respons Gempa Rencana Cv Faktor Respons Gempa vertical untuk mendapatkan beban gempa
vertikal nominal statik ekuivalen pada unsure struktur gedung yang memiliki kepekaan yang tinggi terhadap beban gravitasi.
d Tinggi efektif penampang (mm)
db Diameter nominal batang tulangan (mm)
di simpangan horizontal lantai tingkat i dari hasil analisis 3 dimensi struktur gedung akibat beban gempa
ed Eksentrisitas rencana antara pusat massa dan pusat rotasi lantai
tingkat struktur gedung Ec Modulus Elastisitas beton
Es Modulus elastisitas baja
fc’ Kuat tekan beton (MPa)
(14)
Fx Beban gempa nominal statik ekuivalen arah x
Fy Beban gempa nominal statik ekuivalen arah y
fy Kuat leleh tulangan lentur yang disyaratkan, MPa
fys Kuat leleh tulangan geser yang disyaratkan, Mpa
G Modulus elastis geser baja = 80.000 Mpa
g Percepatan gravitasi
H Tinggi total
hi Tinggi lantai gedung ke-i
I Faktor Keutamaan gedung, faktor pengali dari pengaruh Gempa Rencana pada berbagai kategori gedung, untuk menyesuaikan perioda ulang gempa yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas dilampauinya pengaruh tersebut selama umur gedung itu dan penyesuaian umur gedung itu.
j Koefisien lengan momen
ln Bentang bersih, mm
lo Panjang minimum, diukur dari muka join sepangjang sumbu
komponen strukturm dimana harus disediakan tulangan transversal m Massa gedung (kg.det2/meter)
mtotal Massa gedung total (kg.det2/meter)
Mu Momen
n Jumlah lantai
Pu Beban aksial terfaktor (kg)
R Faktor reduksi gempa, rasio antara beban gempa maksimum akibat pengaruh Gempa Rencana pada struktur gedung elastic penuh dan beban gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana pada struktur gedung daktail, bergantung pada faktor daktilitas struktur gedung tersebut, faktor reduksi gempa representative struktur gedung tidak beraturan
s Spasi maksimum tulangan geser (mm) so Spasi maksimum tulangan geser (mm)
(15)
xxiii Universitas Kristen Maranatha T Waktu getar alami struktur gedung dinyatakan dalam detik yang menentukan besarnya Faktor Respons Gempa Struktur Gedung dan kurvanya ditampilkan dalam Spektrum Respons Gempa Rencana T1 Waktu getar alami fundamental struktur gedung beraturan maupun
tidak beraturan dinyatakan dalam detik
V Beban (gaya) geser dasar nominal statik ekuivalen akibat pengaruh Gempa Rencana yang bekerja di tingkat dasar struktur gedung beraturan dengan tingkat daktilitas umum, dihitung berdasarkan waktu getar alami fundamental struktur gedung beraturan tersebut (kg)
Vc Kuat geser nominal yang dipikul oleh beton
Vu Gaya geser terfaktor pada penampang
Wi Berat lantai tingkat ke-i
Wt Massa gedung dikalikan gravitasi (kg)
zi Ketinggian lantai tingkat ke-i suatu struktur gedung terhadap taraf
penjepitan lateral.
Δs batasan drift sesuai kinerja batas layan
Δm batasan drift sesuai kinerja batas ultimit
ρ Rasio tulangan tarik non-prategang
ρ’ Rasio tulangan tekan non-prategang Ø Faktor reduksi lentur
ζ (zeta) Koefisien pengali dari jumlah tingkat struktur gedung yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung bergantung pada wilayah gempa
Σ (sigma) Tanda penjumlahan
Fy Tegangan leleh minimum yang disyaratkan, Mpa. Seperti yang
digunakan dalam spesifikasi ini, ”tegangan leleh” menunjukan baik titik leleh minimum yang disyaratkan ( untuk baja yang
mempunyai titik leleh) atau kekuatan leleh yang disyaratkan ( untuk baja yang tidak mempunyai titik leleh.
Fu Kekuatan tarik minimum yang disyaratkan, Mpa.
(16)
L beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti
angin,hujan,dan lain-lain.
Ex / Ey beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 03-1726-1989, atau penggantinya.
Rn kuat nominal.
ϕRn kuat rencana.
L Panjang komponen struktur, (mm)b
b Lebar elemen penampang, mm
tw Tebal badan baja, mm
tf Tebal sayap baja, mm
λ Parameter kelangsingan
λp Parameter batas kelangsingan
λr Parameter batas kelangsingan untuk elemen nonkompak
Mn Kuat lentur nominal
MP Momen lentur plastis
Zx Modulus penampang plastis di sumbu x, (mm3)
Mu Momen lentur terfaktor
ФMn Kuat lentur rencana / momen desain
Vn Kuat geser nominal
Aw Luas dari badan, tinggi keseluruhan dikalikan dengan ketebalan
badan, dtw (mm2) Cv Koefisien geser badan
Kv Koefisien tekuk geser pelat badan
h untuk penampang tersusun yang dilas, jarak bersih antara sayap (mm)
CM Faktor koreksi layan basah
Ct Faktor koreksi suhu
CL Faktor stabilitas balok
Rb Faktor kelangsingan balok
Ie adalah panjang efektif tak terkekang yang digunakan pada
(17)
xxv Universitas Kristen Maranatha fb Tegangan normal/ lentur, MPa
Fv Kuat geser, MPa
Fb* Referensi desain lentur, nilai dikalikan dengan semua faktor
koreksi kecuali CL, MPa
Emin’ Modulus elastisitas lentur rerata terkoreksi, MPa
L panjang komponen struktur lentur di antara titik-titik dengan momen nol (mm).
d tinggi komponen struktur (mm). b lebar komponen struktur (mm) lmax Panjang maksimum bentang bersih
fv tegangan geser,MPa
d Diameter baut
Vd kuat geser rencana baut,N
b u
f
Tegangan tarik putus baut, MPa
Фf Faktor reduksi kekuatan saat fraktur
ri 0.5 untuk baut tanpa ulir dan 0.4 untuk baut dengan ulir pada
bidang geser
Ab Luas penampang bruto, mm2
Rd Kuat rencana, N
db Diameter baut nominal pada daerah tak berulir, mm
tp Tebal pelat, mm
fu Tegangan tarik putus pelat, MPa
Td Kuat tarik rencana, N
Zu Tahanan perlu sambungan
λ Faktor waktu yang berlaku KF Faktor konversi
ϕz Faktor tahanan sambugan
Z’ Tahanan terkoreksi sambungan
n jumlah alat pengencang dengan spasi yang seragam pada baris ke i nf jumlah total alat pengencang
nr jumlah baris alat pengencang dalam sambungan
(18)
Z tahanan lateral acuan satu baut Fyb tahanan lentur baut, MPa
Fcs Kuat tumpu pelat sekunder MPa
(19)
xxvii Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR LAMPIRAN
L1 Pengecekan Balok Baja ... 113 L2 Verifikasi Software ... 116
(20)
LAMPIRAN I
PERHITUNGAN KAPASITAS GESER DAN LENTUR
BALOK BAJA
L.1.1 Desain Balok
Jenis balok yang akan ditinjau dalam kasus ini adalah balok induk dengan profil IWF 400.200.8.13 mm, dan balok anak dengan profil IWF yang berukuran 200.100.8.11 mm.
Gambar L2.1 Lokasi Balok yang Ditinjau (B5)
Data Profil Balok: IWF 400.200.8.13- BJ.37
h = 400 mm Cx = 42.3 mm ix = 168 mm B5
(21)
114 Universitas Kristen Maranatha
b = 200 mm Cr = 16 mm iy = 45.4 mm
tw = 8 mm Ag = 6600 mm2 tf = 13 mm Ix = 2,37 . 108 mm4
fy = 240 mm fu = 370 mm E = 200000 Mpa
Output ETABS 9.7.2 untuk hasil gaya Vu dan Mu balok yang ditinjau adalah: Vu = -74013,600 N
Mu = -86899391,600 Nmm
Cek Balok Terhadap Geser h'
tw=
h – 2.(Cr+ tf) tw =
400 – 2.(16+ 13)
8 = 42,75
1,10 Kn x E fy
= 1,10 5 x 200000
240 = 71,0047 h'
tw = 42,75 < 1,10 Kn x E
fy = 71,0047 Vn = 0,6 . fy . Aw
= 0,6 . 240 . (400 . 8) = 460800 N
Vn = 0,9 . 460800 = 414720 N
Vn = 414720 N > Vu = 74013,600 N OK!
Balok kuat terhadap geser
Cek Kelangsingan Penampang
Cek Sayap:
λf = b 2 . ts
= 200
2 . 13= 7,69
λpf = 170
= 170
√240 = 11
λf= 7,95 < λpf = 11 Sayap kompak Cek Badan:
λw = h' tw
= h – 2.(Cr+ tf) tw
= 400 – 2.(16+ 13)
(22)
λpw = 1680
= 1680
√240 = 108,4
λw= 42.75 < λpw = 108,4 Badan kompak
Maka penampang kompak Mn = Mp = Zx . fy
Cek Balok Terhadap Lentur
Mn = Mp = Zx . fy
= A . (h/2 - Cx) . fy
= 6600 . (400/2 – 42.3) . 240 = 249796800 Nmm
ϕ Mn = 0,9 . 249796800 = 224817120 Nmm
ϕ Mn = 224817120 Nmm > Mu = 86899391,600 Nmm OK!
Balok kuat terhadap lentur
Cek lendutan
ΔETABS = 3,579 mm
Δijin = Lbalok
240 = 6000
240 = 25 mm
Δ = 3,579 mm < Δijin = 25 mm OK!
(23)
116 Universitas Kristen Maranatha
LAMPIRAN II
VERIFIKASI SOFTWARE
L2.1 Verifikasi Software
Untuk memvalidasi hasil perangkat lunak (software) maka pada Lampiran II ini disertakan hasil perhitungan secara manual dengan menggunakan dasar teori Analisis Struktur Metode Matrik berdasarkan teori Holzer [Holzer, 1985] dibandingkan dengan hasil ETABS dengan tinjauan studi kasus portal statis tak tentu.
Diketahui struktur statis tak tentu dengan tinggi 4 meter dan lebar 4 meter. Adapun data struktur seperti yang tercantum dibawah ini.
B = 0,2 m I = 0,000260417 m4
H = 0,25 m A = 0,05 m2
E = 109 kg/m2
Dengan beban seperti yang terdapat pada Gambar L2.1
Gambar L2.1 Portal Perletakan Jepit-jepit
q = 300 kg/m
4 1
D C
A B P=1000 Kg
(24)
Gambar L2.2 DOF Struktur
0 1 4
0 2 5
0 3 6
1 4 0
2 5 0
3 6 0
Mcode
1. Menghitung matriks kekakuan struktur tiap elemen a. Elemen 1 (Batang AB)
1 3
ab ab
EI L
= 4069,010417 2 1 ab ab AL I
= 454,43787
11 0 0 ab c L 12 1 ab ab L c L 2 2
11 1( 1. 11 12. 12 )
g c c = 48828,125 12 11. .11 12( 1 12)
g c c = 0
2 2
13 1( 1. 12 12 11 )
g c c =12500000 14 1.6. ab.12
g L c = -97656,25
15 1.6. ab.11
g L c = 0
2 16 1.4 ab
g L = 260416,6667
2
= 130208,333
5 6 3 2
2 1 2 3 1 3 4
(25)
118 Universitas Kristen Maranatha
Matrik kekakuan
11 12 14 11 12 14
12 13 15 12 13 15
14 15 16 14 15 17 (1)
11 12 14 11 12 14
12 13 15 12 13 15
14 15 17 14 15 16
g g g g g g
g g g g g g
g g g g g g
K
g g g g g g
g g g g g g
g g g g g g
(1)
48828,125 0 97656, 25 48828,125 0 97656, 25
0 12500000 0 0 12500000 0
97656, 25 0 260416, 6667 97656, 25 0 130208, 3333
48828,125 0 97656, 25 48828,125 0 97656, 25
0 12500000 0 0 12500000 0
97656, 25 0 130208, 3333 97656, 25 0 260416
K
, 667
1
48828,125 0 97656, 25 0 0 0
0 12500000 0 0 0 0
97656, 25 0 260416, 7 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
M K
b. Elemen 2 (Batang BC)
2 3
bc bc
EI L
= 4069,010417 2 2 bc bc AL I
= 3072
21 1 bc bc L c L 22 0 0 bc c L 2 2
21 2( 2. 21 12. 22 )
g c c = 12500000
22 2. 21. 22( 2 12)
g c c = 0
2 2
23 2( 2. 22 12 21 )
g c c = 48828,125
24 2.6. bc. 22
(26)
25 2.6. bc. 21
g L c = 97656,25
2
26 2.4 bc
g L = 260416,6667
2
27 2.2 bc
g L = 130208,333
Matrik kekakuan
21 22 24 21 22 24
22 23 25 22 23 25
24 25 26 24 25 27 (2)
21 22 24 21 22 24
22 23 25 22 23 25
24 25 27 24 25 26
g g g g g g
g g g g g g
g g g g g g
K
g g g g g g
g g g g g g
g g g g g g
(2)
12500000 0 0 12500000 0 0
0 48828,125 97656, 25 0 48828,125 97656, 25
0 97656, 25 260416, 6667 0 97656, 25 130208,3333
12500000 0 0 12500000 0 0
0 48828,125 97656, 25 0 48828,125 97656, 25
0 97656, 25 130208, 3333 0 97656, 25 260416, 66
K 7 1
12500000 0 0 12500000 0 0
0 48828,125 97656, 25 0 48828,125 97656, 25
0 97656, 25 260416, 6667 0 97656, 25 130208,3333
12500000 0 0 12500000 0 0
0 48828,125 97656, 25 0 48828,125 97656, 25
0 97656, 25 130208,3333 0 97656, 25 26041
M K 6, 667
c. Elemen 3 (Batang CD)
3 3
cd cd
EI L
= 4069,010417 2 3 cd cd AL I
= 454,43787
31 0 0 cd c L 32 1 cd cd L c L 2 2
( . 12. )
(27)
120 Universitas Kristen Maranatha 32 3. 31. 32( 3 12)
g c c = 0
2 2
33 3( 3. 32 12 31 )
g c c =12500000
34 3.6. cd. 32
g L c = -97656,25
35 3.6. cd. 31
g L c = 0
2
36 3.4 cd
g L = 260416,6667
2 37 3.2 cd
g L = 130208,333
Matriks Kekakuan
31 32 34 31 32 34
32 33 35 32 33 35
34 35 36 34 35 37 (3)
31 32 34 31 32 34
32 33 35 32 33 35
34 35 37 34 35 36
g g g g g g
g g g g g g
g g g g g g
K
g g g g g g
g g g g g g
g g g g g g
(3)
48828,125 0 97656, 25 48828,125 0 97656, 25
0 12500000 0 0 12500000 0
97656, 25 0 260416, 6667 97656, 25 0 130208, 3333
48828,125 0 97656, 25 48828,125 0 97656, 25
0 12500000 0 0 12500000 0
97656, 25 0 130208,3333 97656, 25 0 260416
K
, 667
3
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 48828,125 0 97656, 25
0 0 0 0 12500000 0
0 0 0 97656, 25 0 260416, 7
M K
(28)
K = K1 + K2 + K3
1, 25488 7 0 9, 76563 4 1, 25 7 0 0
0 1, 25488 7 9, 76563 4 0 4,88218 4 9, 76563 4
9, 76563 4 9, 76563 4 5, 20833 5 0 9, 76563 4 1, 30208 5
1, 25 7 0 0 1, 25488 7 0 9, 76563 4
0 4,88281 4 9, 76563 4 0 1, 25488 7 9, 76563 4
0 9, 76563 4 1, 3020
e e e
e e e e
e e e e e
K
e e e
e e e e
e
8 5e 9, 76563 4e 9, 76563 4e 5, 20833 5e
2. Menghitung matriks beban 1000 0 0 0 0 0 Q (1) 0 0 0 ˆ 0 0 0 F 1 2 1 (2) 1 2 1 0 1 . 2 1 . 12 ˆ 0 1 . 12 1 . 12 bc bc bc bc q L q L F q L q L = 0 600 400 0 600 400
(29)
122 Universitas Kristen Maranatha (3) 0 0 0 ˆ 0 0 0 F ( ) 1
ˆ n ˆ i i Q F
0 1 600 2 400 3 ˆ 0 4 600 5 400 6 Q ˆ Q Q Q 1000 600 400 0 600 400 Q 3. Menghitung matriks peralihan titik nodal q
.
K qQ
1 qK Q
0.014681903 1.37525E 05 0.003238957 0.01463395 8.22475E 05 0.001178969 q
(30)
4. Mencari gaya reaksi ( )i ˆ
F K DF
1 (1) ˆ
F K DF
0 0 0 48828,125 0 97656, 25
0 0 0 0 12500000 0
0 0 0 97656, 25 0 130208, 333
0 0 0 48828,125 0 97656, 25
0 0 0 0 12500000 0
0 0 0 97656, 25 0 260416, 6667
05 0 0 0 0, 014681903 1,37525 0, 003238957 E + 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2 0 3 = 400, 5854 171, 9064 1012, 04 400, 5854 171, 9064 590, 3001 A A A B B B H V M H V M 2 (2) F K DF
12500000 0 0 1250000 0 0
0 48828,125 97656, 25 0 48828,125 97656, 25
0 97656, 25 260416, 6667 0 97656, 25 130208, 333
12500000 0 0 12500000 0 0
0 48828,125 97656, 25 0 48828,125 97656, 25
0 97656, 25 130208, 333 0 97656, 25 260416, 6667
0.014681903 1.37525E 05 0.003238957 0.01463395 8.22475E 05 0.001178969 + 1000 1 600 2 400 3 0 4 600 5 400 6 = 599, 4146341 428, 0936455 990, 3011121 599, 4146341 428, 0936455 722, 0734698 B B B C C C H V M H V M
(31)
124 Universitas Kristen Maranatha 3 (3) ˆ
F K DF
48828,125 0 97656, 25 0 0 0
0 12500000 0 0 0 0
97656, 25 0 260416, 6667 0 0 0
48828,125 0 97656, 25 0 0 0
0 12500000 0 0 0 0
97656, 25 0 130208, 333 0 0 0
05 0 0 0 0, 014681903 1,37525 0, 003238957 E + 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2 0 3 = 599, 4146 1028, 094 1122, 073 599, 4146 1028, 094 1275, 585 C C C D D D H V M H V M
Dengan menggunakan metode slope deflection
Pada lampiran ini juga disertakan perhitungan menggunakan metode slope deflection [Hibbeler, 2011]. . Secara umum dapat disimpulkan bahwa hasil analisis dengan software valid.
0
AB
M 0
BA
M
2 2
1 1
300.4 400
12 12
BC
M qL kg
2 2
1 1
300.4 400
12 12
CB
M qL kg
0
CD
M 0
DC
M
2
(2 3 )
AB AB A B
EI
M M
L L
2
0 (2 3 )
4 4
AB A B
EI
M
2 6
4 16
B AB
(32)
2
(2 3 )
BA BA B A
EI
M M
L L
2
0 (2 3 )
4 4
BA B A
EI
M
6 16
BA B
M EI EI
2
(2 )
BC BC B C
EI
M M
L
2
400 (2 )
4
BC B C
EI
M
2 400
4
BC B C
M EI EI
2
(2 )
CB CB C B
EI
M M
L
2
400 (2 )
4
CB C B
EI
M
2 400
4
CB B C
M EI EI
2
(2 3 )
CD CD C D
EI
M M
L L
2
0 (2 3 )
4 4
CD C D
EI
M
6 16
CD C
M EI EI
2
(2 3 )
DC DC D C
EI
M M
L L
2
0 (2 3 )
4 4
DC D C
EI
M
2 6
4 16
C DC
(33)
126 Universitas Kristen Maranatha
Meninjau Titik B
MBA + MBC =0
6 2
400 0
16 4
BEI EI BEI CEI
2 6
2 400
4 16
BEI CEI EI
………..(1)
Meninjau Titik C
MCB + MCD =0
2 6
400
4BEI CEI CEI 16 EI
2 6
2 400
4BEI CEI 16 EI
……….. (2)
Titik B
0
B
M
4HA MAB MBA 0
2 6 6
4 0
4 16 16
B
A B
H EI EI EI EI
3 3 4 2 4 B A
EI EI H
3 3
8 16
B A
H EI EI
Titik C
0
C
M
4HDMCDMDC 0
2
6 6
4 0
16 4 16
C
D C
H EI EI EI EI
3 3
4
2 4
C
D
EI EI H
3 3
8 16
C D
H EI EI
VB MAB VA 1000 HA MBA HD MDC VD HC VC MCD
(34)
0 H
1000 0
A D
H H
3
3 3 3
1000 0
8 16 8 16
C
B EI EI EI EI
3
3 3
1000
8 8 8
C B
EI EI EI
……….(3)
Dengan mensubstitusikan ke 3 persamaan diatas didapatkan:
17600 21
B
6400 21
C
80000 21
Dengan didapatkan θB, θC,Δ maka dapat dihitung pula persamaan MAB, MBA, MBC,
MCB, MCD, MDC.
21200 21
AB
M kgm
12400 21
BA
M kgm
12400 21
BC
M kgm
23600 21
CB
M kgm
23600 21
CD
M kgm
26800 21
DC
(35)
128 Universitas Kristen Maranatha
Tinjau Elemen 2
0 Mc
Mc0(0,5 ) 4 0
BC CB B
M M qL L V MBCMCBqL(0,5 ) 4L VC 0
23600 12400
300.4(2) 4
21 21 VB
23600 12400
300.4(2) 4
21 21 VC
171, 43
B
V kg VC 1028,57kg
Tinjau elemen 1
0
B
M
V 0.4 0
AB BA A
M M H VA VB 171, 43kg
21200 12400 4
21 21 HA
400
A
H kg
Tinjau elemen 3
0
C
M
V 0.4 0
CD CD D
M M H VD VC 1028, 57 kg
23600 26800
4
21 21 Hd
600
D
H kg HC
VC MCB MBC
HB VB 1000
HD
MDC VD HC
VC MCD VB
MAB VA 1000
HA
(36)
Gambar L2.3 Reaksi Perletakkan ETABS
Gambar L2.4 Garis Elastisitas ETABS
(37)
130 Universitas Kristen Maranatha
Tabel L2.1 Hasil Verifikasi
Titik
Reaksi Perletakan
Manual ETABS 9.7.2
Aksial (Kg)
Lintang (Kg)
Momen (Kg.m)
Aksial (Kg)
Lintang (Kg)
Momen (Kg.m)
A -400 171,43 1012,040 -401,05 172,48 1014,420
D -600 1028,57 1275,585 598,95 1027,52 1275,493
Tabel L2.2 Perbedaan Nilai Verifikasi
Titik Perbedaan Nilai Reaksi Perletakan
Aksial (Kg) Lintang (Kg) Momen (Kg.m)
A 1,05 1,05 2,38
(38)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan daerah rawan gempa karena merupakan daerah pertemuan tiga lempeng tektonik besar yaitu lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia dan lempeng Pasifik. Lempeng Indo-Australia bertumbukan dengan lempeng Eurasia di lepas pantai Sumatera, Jawa dan Nusa Tenggara sedangkan lempeng Pasifik di utara Papua dan Maluku Utara. Di sekitar lokasi pertemuan lempeng ini akumulasi energi tumbukan terkumpul sampai suatu titik dimana lapisan bumi tidak lagi sanggup menahan tumpukan energi sehingga terjadi gempa bumi. Pelepasan energi sesaat ini menimbulkan berbagai dampak terhadap bangunan karena percepatan gelombang seismik, tsunami, longsor dan liquefaction. Besarnya dampak gempa bumi terhadap bangunan bergantung pada beberapa hal, diantaranya adalah skala gempa, jarak epicenter, jenis lapisan tanah di lokasi bangunan dan kualitas bangunan.
Kerugian akibat gempa bumi tidak langsung disebabkan oleh gempa bumi, namun disebabkan oleh kerentanan bangunan sehingga terjadi keruntuhan bangunan. Faktor kerentanan bangunan sangat erat hubungannya untuk perhitungan bencana gempa bumi di masa yang akan datang. Faktor gempa bumi tidak dapat dielakkan tetapi harus dihadapi dengan merncanakan bangunan yang tahan terhadap gempa bumi. Tingginya kerusakan karena gempa membuat diperlukannya suatu peraturan bangunan yang tahan gempa dengan baik. Dengan demikian, kerusakan akibat bencana alam dapat diminimalkan. Dalam merencanakan bangunan yang tahan terhadap gempa bumi perlu disesuaikan dengan desain sistem struktur yang diperlukan. Ada beberapa sistem struktur gedung tahan gempa yang dapat digunakan, yaitu sistem rangka pemikul momen, sistem ganda dan sistem dinding geser kantilever. Pada umumnya sistem struktur yang digunakan adalah sistem rangka pemikul momen.
(39)
2 Universitas Kristen Maranatha Secara umum, perencanaan struktur bangunan gedung beton bertulang tahan gempa berdasarkan Peraturan Gempa Indonesia (SNI 02-1726-2002) dan Peraturan Beton Indonesia (SNI 03-2847-2002) juga Peraturan Baja Indonesia (SNI 03-1729.1-2010). Begitu pesatnya kemajuan teknologi saat ini sehingga dalam melakukan desain dan analisis bangunan dapat dipermudah dengan menggunakan program komputer. Dalam desain suatu bangunan dengan menggunakan program akan menjadi lebih mudah dan cepat, untuk itu dalam tugas akhir ini digunakan program ETABS Nonlinear v9.7.2 dalam mendesain bangunan.
Dalam perkembangan dunia konstruksi sekarang, gedung-gedung banyak yang berubah fungsinya. Hal ini mengakibatkan banyaknya perubahan struktur, salah satu contohnya adalah penambahan pelat lantai sebagian maupun seluruhnya. Penambahan pelat lantai tersebut akan mengakibatkan perubahan pada semua struktur bangunan terhadap kekuatannya pada gempa.
Struktur yang telah berubah akibat adanya penambahan pelat lantai itu akan mempengaruhi kekuatan bangunan gedung eksisting. Pengaruhnya akan terlihat pada bagian kolom yang berada di bawah penambahan pelat lantai tersebut.
Gambar 1.1 Contoh Penambahan Lantai Pada Bangunan Eksisting Mal Bandung Indah Plasa
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Melakukan analisis statik dan dinamik respons spektrum struktur bangunan gedung eksisting.
Sambungan balok dan kolom
(40)
2. Melakukan analisis statik dan dinamik respons spektrum struktur bangunan gedung akibat adanya penambahan lantai dilokasi tertentu pada lantai dasar.
3. Mempelajari perilaku gedung akibat adanya perubahan sistem struktur tersebut berupa peralihan, drift dan batas layan dan batas ultimit.
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian adalah sebagai berikut:
1. Gedung terletak di Bandung, Jawa Barat, dengan jenis tanah sedang. 2. Gedung termasuk kategori bertingkat rendah, yaitu jumlah lantai 5 (lima). 3. Penambahan lantai yang ditinjau adalah adanya penambahan balok baja profil IWF pada lokasi-lokasi tertentu pada lantai dasar.
4. Peraturan yang digunakan peraturan beton Indonesia SNI 03-2847-2002, peraturan gempa Indonesia SNI 02-1726-2002, peraturan baja Indonesia SNI 03-1729.1-2010.
5. Perangkat lunak yang digunakan adalah ETABS Nonlinier versi 9.7.2.
1.4 Sistematika Penulisan
Sistematika penelitian adalah sebagai berikut:
BAB I, berisi Pendahuluan yang mencakup latar belakang, tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, sistematika penelitian, lisensi perangkat lunak, dan metodelogi penelitian.
BAB II, berisi Studi Litelatur yang mencakup pengertian beton, baja, baja tulangan, bangunan tahan gempa, peraturan gempa Indonesia berdasarkan SNI 02-1726-2002, analisis statik ekivalen, analisis dinamik respons spektrum, sambungan, dan perangkat lunak ETABS.
BAB III, berisi Studi Kasus dan Pembahasan yang mencakup data gedung, data material, pemodelan gedung, analisis statik ekivalen, analisis dinamik respon spektrum, penambahan lantai mezzanine, analisis statik akibat penambahan lantai mezzanine, analisis dinamik respon spektrum akibat penambahan lantai mezzanine, dan sambungan.
(41)
4 Universitas Kristen Maranatha
1.5 Lisensi Perangkat Lunak
Sifat lisensi perangkat lunak yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah ETABS nonlinear versi 9.7.2, dengan sifat lisensi akademik student version.
1.6 Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini secara lengkap dapat dilihat pada gambar 1.2.
(42)
DIAGRAM ALIR PENELITIAN TUGAS AKHIR
Gambar 1.2 Diagram Alir Penelitian Tugas Akhir
Mulai
Penambahan Lantai Mezzanine
Selesai Sambungan Cek Kinerja Batas Layan dan Ultimit Analisis Statik
Gedung Eksisting
Analisis Dinamik Gedung Eksisting Studi Literatur
Data Struktur/Gedung
Memenuhi
Tidak Memenuhi
Cek Kinerja Batas Layan dan Ultimit Analisis Statik
Gedung Akhir
Analisis Dinamik Gedung Akhir
Memenuhi
Pembahasan dan Kesimpulan
Tidak Memenuhi
(43)
111 Universitas Kristen Maranatha
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Gedung eksisting yang didesain sudah kuat menahan gaya gempa dengan analisis statik maupun analisis dinamik respons spektrum. 2. Penambahan pelat menggunakan rangka baja pada lantai dasar dengan
ukuran balok induk sebesar 400.200.8.13 mm, ukuran balok anak 200.100.8.11 mm dan pelat baja (mid steel plate) dengan ukuran 10 mm.
3. Gedung yang sudah ditambahi pelat lantai mezzanine masih kuat menahan gaya gempa dengan analisis statik maupun analisis dinamik respons spektrum.
4. Sambungan pada lantai mezzanine, pada sambungan balok anak–balok induk menggunakan baut mutu tinggi D16 mm, dan pada sambungan balok induk-kolom menggunakan angkur baja mutu tinggi D19 mm yang berjumlah 8 buah.
4.2 Saran
Saran yang dapat dilakukan untuk penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut:
1. Melakukan studi serupa untuk penambahan pelat lantai mezzanine di daerah yang berbeda atau pada tingkat lantai yang berbeda.
(44)
DAFTAR PUSTAKA
1. SN1 1726–2002, 2003, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah.
2. SN1 2847–2002, 2003, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung.
3. SN1 1729–2010, 2003, Tata Cara Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung.
4. Erfandhari, Ratna.Dewi, 2010, Perencanaan Gedung Beton Bertulang Tidak Beraturan Berdasarkan SNI 02-1726-2002 dan FEMA 450, Tugas Akhir, Universitas Kristen Maranatha.
5. Imran, I., Hendrik, F.(2010), ” Perencanaan Struktur Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa”, ITB, Bandung, Indonesia.
6. Charles, G.S., John, E.J., Faris, A.M., “ Steel Structures Design and Behavior Emphasizing Load and Resistance Factor Design 5th edition ”, Pearson Prentice-Hall Inc.
7. Setiawan, Agus. 2008. “ Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD”. Erlangga.
8. Arifwan, D. Sukma., 2007. “Analisis Sambungan Portal Baja Antara Balok dan Kolom Dengan Menggunakan Sambungan Las dan Baja”. Universitas Sumatera Utara. Medan.
9. http://www.hilti.com/holcom/page/module/product/prca_catnavigation.jsf? lang=en&nodeId=-8995 diakses tanggal 18 juni 2012
10. http://gadabinausaha.wordpress.com/2012/03/16/perhitungan-anchor-bolt-dynabolt/ diakses tanggal 18 juni 2012
11. http://fasteningbeton.indonetwork.co.id/1413229/chem-anchor-mip-300.htm diakses tanggal 18 juni 2012
12.http://www.alibaba.com/productgs/324396111/280ml_Epoxy_Acrylate_St yrene_free_Resin.html diakses tanggal 3 Juli 2012
(1)
Secara umum, perencanaan struktur bangunan gedung beton bertulang tahan gempa berdasarkan Peraturan Gempa Indonesia (SNI 02-1726-2002) dan Peraturan Beton Indonesia (SNI 03-2847-2002) juga Peraturan Baja Indonesia (SNI 03-1729.1-2010). Begitu pesatnya kemajuan teknologi saat ini sehingga dalam melakukan desain dan analisis bangunan dapat dipermudah dengan menggunakan program komputer. Dalam desain suatu bangunan dengan menggunakan program akan menjadi lebih mudah dan cepat, untuk itu dalam tugas akhir ini digunakan program ETABS Nonlinear v9.7.2 dalam mendesain bangunan.
Dalam perkembangan dunia konstruksi sekarang, gedung-gedung banyak yang berubah fungsinya. Hal ini mengakibatkan banyaknya perubahan struktur, salah satu contohnya adalah penambahan pelat lantai sebagian maupun seluruhnya. Penambahan pelat lantai tersebut akan mengakibatkan perubahan pada semua struktur bangunan terhadap kekuatannya pada gempa.
Struktur yang telah berubah akibat adanya penambahan pelat lantai itu akan mempengaruhi kekuatan bangunan gedung eksisting. Pengaruhnya akan terlihat pada bagian kolom yang berada di bawah penambahan pelat lantai tersebut.
Gambar 1.1 Contoh Penambahan Lantai Pada Bangunan Eksisting Mal Bandung Indah Plasa
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Melakukan analisis statik dan dinamik respons spektrum struktur bangunan gedung eksisting.
Sambungan balok dan kolom
(2)
2. Melakukan analisis statik dan dinamik respons spektrum struktur bangunan gedung akibat adanya penambahan lantai dilokasi tertentu pada lantai dasar.
3. Mempelajari perilaku gedung akibat adanya perubahan sistem struktur tersebut berupa peralihan, drift dan batas layan dan batas ultimit.
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian adalah sebagai berikut:
1. Gedung terletak di Bandung, Jawa Barat, dengan jenis tanah sedang. 2. Gedung termasuk kategori bertingkat rendah, yaitu jumlah lantai 5 (lima). 3. Penambahan lantai yang ditinjau adalah adanya penambahan balok baja profil IWF pada lokasi-lokasi tertentu pada lantai dasar.
4. Peraturan yang digunakan peraturan beton Indonesia SNI 03-2847-2002, peraturan gempa Indonesia SNI 02-1726-2002, peraturan baja Indonesia SNI 03-1729.1-2010.
5. Perangkat lunak yang digunakan adalah ETABS Nonlinier versi 9.7.2.
1.4 Sistematika Penulisan
Sistematika penelitian adalah sebagai berikut:
BAB I, berisi Pendahuluan yang mencakup latar belakang, tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, sistematika penelitian, lisensi perangkat lunak, dan metodelogi penelitian.
BAB II, berisi Studi Litelatur yang mencakup pengertian beton, baja, baja tulangan, bangunan tahan gempa, peraturan gempa Indonesia berdasarkan SNI 02-1726-2002, analisis statik ekivalen, analisis dinamik respons spektrum, sambungan, dan perangkat lunak ETABS.
BAB III, berisi Studi Kasus dan Pembahasan yang mencakup data gedung, data material, pemodelan gedung, analisis statik ekivalen, analisis dinamik respon spektrum, penambahan lantai mezzanine, analisis statik akibat penambahan lantai mezzanine, analisis dinamik respon spektrum akibat penambahan lantai
(3)
1.5 Lisensi Perangkat Lunak
Sifat lisensi perangkat lunak yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah ETABS nonlinear versi 9.7.2, dengan sifat lisensi akademik student version.
1.6 Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini secara lengkap dapat dilihat pada gambar 1.2.
(4)
DIAGRAM ALIR PENELITIAN TUGAS AKHIR
Gambar 1.2 Diagram Alir Penelitian Tugas Akhir
Mulai
Penambahan Lantai Mezzanine
Selesai Sambungan Cek Kinerja Batas Layan dan Ultimit Analisis Statik
Gedung Eksisting
Analisis Dinamik Gedung Eksisting Studi Literatur
Data Struktur/Gedung
Memenuhi
Tidak Memenuhi
Cek Kinerja Batas Layan dan Ultimit Analisis Statik
Gedung Akhir
Analisis Dinamik Gedung Akhir
Memenuhi
Pembahasan dan Kesimpulan
Tidak Memenuhi
(5)
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Gedung eksisting yang didesain sudah kuat menahan gaya gempa dengan analisis statik maupun analisis dinamik respons spektrum. 2. Penambahan pelat menggunakan rangka baja pada lantai dasar dengan
ukuran balok induk sebesar 400.200.8.13 mm, ukuran balok anak 200.100.8.11 mm dan pelat baja (mid steel plate) dengan ukuran 10 mm.
3. Gedung yang sudah ditambahi pelat lantai mezzanine masih kuat menahan gaya gempa dengan analisis statik maupun analisis dinamik respons spektrum.
4. Sambungan pada lantai mezzanine, pada sambungan balok anak–balok induk menggunakan baut mutu tinggi D16 mm, dan pada sambungan balok induk-kolom menggunakan angkur baja mutu tinggi D19 mm yang berjumlah 8 buah.
4.2 Saran
Saran yang dapat dilakukan untuk penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut:
1. Melakukan studi serupa untuk penambahan pelat lantai mezzanine di daerah yang berbeda atau pada tingkat lantai yang berbeda.
(6)
DAFTAR PUSTAKA
1. SN1 1726–2002, 2003, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah.
2. SN1 2847–2002, 2003, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung.
3. SN1 1729–2010, 2003, Tata Cara Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung.
4. Erfandhari, Ratna.Dewi, 2010, Perencanaan Gedung Beton Bertulang Tidak Beraturan Berdasarkan SNI 02-1726-2002 dan FEMA 450, Tugas Akhir, Universitas Kristen Maranatha.
5. Imran, I., Hendrik, F.(2010), ” Perencanaan Struktur Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa”, ITB, Bandung, Indonesia.
6. Charles, G.S., John, E.J., Faris, A.M., “ Steel Structures Design and Behavior Emphasizing Load and Resistance Factor Design 5th edition ”, Pearson Prentice-Hall Inc.
7. Setiawan, Agus. 2008. “ Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD”. Erlangga.
8. Arifwan, D. Sukma., 2007. “Analisis Sambungan Portal Baja Antara Balok dan Kolom Dengan Menggunakan Sambungan Las dan Baja”. Universitas Sumatera Utara. Medan.
9. http://www.hilti.com/holcom/page/module/product/prca_catnavigation.jsf? lang=en&nodeId=-8995 diakses tanggal 18 juni 2012
10. http://gadabinausaha.wordpress.com/2012/03/16/perhitungan-anchor-bolt-dynabolt/ diakses tanggal 18 juni 2012
11. http://fasteningbeton.indonetwork.co.id/1413229/chem-anchor-mip-300.htm diakses tanggal 18 juni 2012