Perilaku Struktur Gedung Beton Bertulang Eksisting Akibat Penambahan Lantai.

(1)

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  cc = 48828,125 12 11. .11 12( 1 12)

g c c  = 0

2 2

13 1( 1. 12 12 11 )

g  cc =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  cc = 12500000

22 2. 21. 22( 2 12)

g c c  = 0

2 2

23 2( 2. 22 12 21 )

g  cc = 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  cc =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

FK DF

1 (1) ˆ

FK 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) FK 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

FK 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

4BEI CEI CEI 16 EI

   

2 6

2 400

4BEI 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 EIEI EIEI

      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

HH  

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

Mc0

(0,5 ) 4 0

BC CB B

MMqL LVMBCMCBqL(0,5 ) 4LVC 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

MMHVA 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

MMHVD  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