Desain Tahan Gempa Struktur Beton Bertulang Penahan Momen Menengah Berdasarkan SNI Beton 03-2847-2002 dan SNI Gempa 03-1726-2002.

(1)

DESAIN TAHAN GEMPA BETON BERTULANG

PENAHAN MOMEN MENENGAH BERDASARKAN SNI

BETON 03-2847-2002 DAN SNI GEMPA 03-1726-2002

Rinto D.S

Nrp : 0021052

Pembimbing : Djoni Simanta,Ir.,MT

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

BANDUNG

ABSTRAK

Indonesia merupakan negara rawan gempa, maka sebaiknya setiap

bangunannya harus didesain terhadap gempa. Pada tulisan ini bangunan yang

akan di desain berada di Bandung yang merupakan wilayah gempa 4 maka cara

pendesainan yang dipakai adalah struktur beton penahan momen menengah.

Karena Indonesia memiliki Peraturan Perencanan Struktur Beton untuk Bangunan

Gedung (03-2847-2002) dan Peraturan Perencanaan Ketahanan Gempa untuk

Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002) yang baru, maka syarat desain harus

memenuhi ketentuan peraturan diatas.

Model gedung didesain menggunakan ETABS. Bentuk kolom yang

digunakan yaitu lingkaran dengan diameter 50 cm, dan untuk balok induk persegi

60/40 cm , untuk balok anak ukuran 60/30 cm, pelat atap ukuran 10 cm dan pelat

lantai ukuran 12 cm. Beban gempa yang dipakai adalah beban gempa sesuai

wilayah gempa 4 tanah keras yaitu Ca = 0.24, Cv = 0.3 dengan menggunakan

analisis dinamik ragam spektrum respons. Karena fungsi gedung adalah kantor

maka beban hidup untuk lantai = 250 kg/m

2

, beban hidup atap = 100 kg/m

2

, beban

mati tambahan = 150 kg/m

2

dan berat sendiri dihitung oleh program ETABS.

Untuk memeriksa simpangan antar tinggkat harus dibuat model gedung

yang sama dimana periode (T) yang digunakan untuk menghitung faktor skala

adalah periode(T) yang dari ETABS dimana pada tulisan ini didapat periode

(T)=1.532957det. Simpangan antar tingkat yang didapat masih memenuhi syarat

yaitu 1.9584 mm lebih kecil dari 0.03/ R kali tinggi tingkat atau 30mm.

Gaya dalam balok dari ETABS akan digunakan untuk menghitung jumlah

tulangan lentur dan geser untuk balok dan kolom secara manual dengan

menggunakan Mathcad yang hasilnya akan dibandingkan dengan hasil ETABS.

Untuk mendesain kolom digunakan program PCACOL. Tulangan lentur yang

digunakan yaitu 19, 22, 25 mm, sedangkan tulangan geser memakai diameter 10

mm. Untuk tulangan geser balok diperoleh D10-135 mm, sedangkan tulangan

geser kolom diperoleh D10-100 mm.


(2)

DAFTAR ISI

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR...i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR...ii

PRAKATA...iii

ABSTRAK ...v

DAFTAR ISI...vi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN………..………...ix

DAFTAR GAMBAR...xiv

DAFTAR TABEL ...xvi

DAFTAR LAMPIRAN...xviii

BAB 1

PENDAHULUAN...1

1.1

Latar Belakang Masalah...1

1.2

Tujuan Penulisan...2

1.3

Ruang Lingkup Pembahasan...2

1.4

Sistematika Pembahasan...3

BAB 2

TARAF PEMBEBANAN GEMPA DALAM PERENCANAAN

BANGUNAN………4

2.1

Wilayah gempa dan spektrum respons...4

2.2

Faktor-faktor yang menentukan beban gempa...10

2.2.1

Faktor

f

1

dan f

2

...10

2.2.2 Koefisien gempa dasar ( C )...12

2.2.3 Faktor keutamaan ( I )...12


(3)

2.4

Arah pembebanan gempa...19

2.5

Analisis dinamik ragam spektrum respons...20

2.6

Ketentuan mengenai kekuatan dan kemampuan layan...21

2.6.1 Kinerja batas layan...21

2.6.2 Kinerja batas ultimit...22

2.6.3 Kuat perlu...23

2.7 Perencanaan dengan daktilitas terbatas...24

2.7.1 Ketentuan untuk sistem rangka pemikul

momen menengah...24

2.8 Prosedur pemodelan struktur gedung 3D dengan Etabs...35

BAB 3

STUDI KASUS

3.1

Data bahan dan struktur gedung...40

3.2

Perhitungan faktor skala untuk pemeriksaan simpangan

antar

tingkat...43

3.2.1 Kontrol simpangan antar tingkat...44

3.3

Perhitungan faktor skala untuk design control...47

BAB 4

ANALISIS KASUS

4.1

Desain balok...49

4.1.1 Perhitungan balok B5 tingkat 5...57

4.1.2 Perhitungan balok B6 tingkat 5...79

4.2

Desain kolom...105

4.2.1 Perhitungan kolom C6 tingkat 5...119

4.2.2 Perhitungan kolom C7 tingkat 5...169


(4)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

Kesimpulan...221

5.2

Saran...223

DAFTAR PUSTAKA...224


(5)

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

A

= Percepatan puncak Gempa Rencana pada taraf pembebanan nominal

sebagai gempa masukan untuk analisis respons dinamik linear riwayat

waktu struktur gedung

Am

= Percepatan respons maksimum atau Faktor Respons Gempa

Maksimum pada Spektrum Respons 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

a

= Tinggi blok tegangan persegi ekuivalen, mm

A

s

= Luas tulangan tarik non-prategang, mm

2

A

s

= Luas tulangan tekan, mm

2

AstL

= Luas tulangan tekan atas tumpuan kiri balok , mm

2

Ast

Lap

= Luas tulangan tekan atas lapangan balok, mm

2

AstR

= Luas tulangan tekan atas tumpuan kanan balok, mm

2

AsbL

= Luas tulangan tekan bawah tumpuan kiri balok , mm

2

Asb

Lap

= Luas tulangan tekan bawah lapangan balok, mm

2

AsbR

= Luas tulangan tekan bawah tumpuan kanan balok, mm

2

A

v

= Luas tulangan geser, mm

2

AvL

= Luas tulangan geser tumpuan kiri balok, mm

2

AvLap

= Luas tulangan geser lapangan balok, mm

2

A

vR

= Luas tulangan geser tumpuan kanan balok, mm

2


(6)

b

= Lebar muka tekan komponen struktur mm

c

= Jarak dari serat tekan terluar garis netral, mm

C

= Faktor Respons Gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang

nilainya bergantung pada waktu getar alami struktur gedung dan

kurvanya ditampilkan dalam Spektrum Respons Gempa Rencana

c

m

= Suatu faktor yang menghubungkan diagram momen aktual dengan

suatu diagram momen merata ekuivalen

d

= Jarak dari serat tekan terluar terhadap ke pusat tulangan tarik, mm

d’

= Jarak dari serat tekan terluar terhadap ke pusat tulangan tekan, mm

DL

= Beban mati, kg/m

2

E

c

= Modulus elastisitas beton, MPa

E

s

= Modulus elastisitas baja tulangan, MPa

f’

c

= Kuat tekan ebton karakterisitk, MPa

f

y

= Kuat leleh tulangan non-prategang yang disyaratkan, MPa

g

=

Percepatan

gravitasi

h

= Tebal total komponen struktur, mm

I

= Faktor keutamaan gedung

I

1

= Faktor keutamaan gedung untuk menyesuaikan periode ulang gempa

yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu

selama

umur

gedung

I

2

= Faktor keutamaan gedung untuk menyesuaikan periode ulang gempa

yang berkaitan dengan penyesuaian umur gedung

k

= Faktor panjang efektif komponen struktur tekan


(7)

M

c

= Momen terfaktor yang digunakan untuk perencanaan komponen

struktur tekan, N-mm

M

1

= Momen ujung terfaktor yang lebih kecil pada komponen tekan, N-mm

M

2

= Momen ujung terfaktor yang lebih besar pada komponen tekan, N-mm

M

xtop2

= Momen ujung terfaktor arah sumbu x yang lebih besar pada komponen

tekan, N-mm

M

xtop1

= Momen ujung terfaktor arah sumbu x yang lebih kecil pada komponen

tekan, N-mm

M

yop2

= Momen ujung terfaktor arah sumbu yyang lebih besar pada komponen

tekan, N-mm

M

yop1

= Momen ujung terfaktor arah sumbu yyang lebih kecil pada komponen

tekan, N-mm

nM

L1

= Momen negatif kombinasi 1 tumpuan kiri balok, N-mm

nM

R1

= Momen negatif kombinasi 1 tumpuan kanan balok, N-mm,

nM

Lap1

= Momen negatif kombinasi 1 lapangan balok, N-mm

nM

L1

= Momen negatif kombinasi 1 tumpuan kiri, N-mm

P

u

= Beban aksial terfaktor pada eksentrisitas yang diberikan

R

= Faktor reduksi gempa

R

m

= Faktor reduksi gempa maksimum

SDL

= Beban mati tambahan, kg/m

2

T

= Waktu getar alami struktur gedung, detik

V

c

= Kuat geser nominal yang dipikul oleh beton

Vd

= Gaya geser desain, N


(8)

VL1

= Gaya geser kombinasi 1 tumpuan kiri balok, N

VgL1

= Gaya geser akibat beban gravitasi kombinasi 1 tumpuan kiri balok, N

V

Lap1

= Gaya geser kombinasi 1 lapangan balok, N

VgLap1

= Gaya geser akibat beban gravitasi kombinasi 1 lapangan balok, N

V

R1

= Gaya geser kombinasi 1 tumpuan kanan balok, N

VgR1

= Gaya geser akibat beban gravitasi kombinasi 1 tumpuan kanan balok

Vs

= Gaya geser dasar nominal akibat beban gempa yang dipikul oleh suatu

jenis subsistem struktur gedung tertentu di tingkat dasar

Wt

= Berat total gedung, termasuk beban hidup

Zi

= Ketinggian lantai ke-I suatu struktur gedung terhadap taraf penjepitan

lateral

ρ

= Rasio tulangan tarik non-prategang

ρ

= rasio tulangan tekan non-prategang

ρ

= Rasio tulangan yang memberikan kondisi regangan yang seimbang

Φ

= faktor reduksi kekuatan

δ

ns

= Faktor pembesaran momen untuk rangka yang ditahan terhadap

goyangan ke samping, untuk menggambarkan pengaruh kelengkungan

komponen struktur diantara ujung-ujung komponen struktur tekan

δ

s

= Faktor pembesar momen untuk rangka yang tidak ditahan terhadap

goyangan kesamping, untuk menggambarkan penyimpangan lateral

akibat beban lateral dan gravitasi


(9)

ξ

= Faktor pengali dari simpangan struktur gedung akibat pengaruh

Gempa rencana pada taraf pembebanan nominal untuk mendapatkan

simpangan maksimum struktur gedung saat mencapai kondisi

diambang

keruntuhan


(10)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1

Wilayah gempa Indonesia dengan percepatan puncak

batuan dasar dengan periode ulang 500 tahun………...8

Gambar 2.2

Respons spektrum gempa rencana………9

Gambar 2.3

Tahap-tahap penting pada kurva hubungan beban defleksi

lateral suatu gedung……….…11

Gambar 2.4

Gaya geser rencana………..26

Gambar 2.5

Detail tulangan lentur balok..………...27

Gambar 2.6

Detail tulangan geser balok………..27

Gambar 2.7

Detail tulangan kolom………..28

Gambar 2.8

Detail kaitan untuk penyaluran kait Standar..……...………...29

Gambar 2.9

Diagram alir perhitungan tulangan lentur balok………..30

Gambar 2.9

Diagram alir perhitungan tulangan geser balok……….……..31

Gambar 2.9

Diagram alir perhitungan tulangan lentur kolom...…………..32

Gambar 2.9

Diagram alir perhitungan tulangan geser kolom………..33

Gambar 3.1

Denah bangunan tampak atas………...41

Gambar 3.2

Denah portal B……….42

Gambar 3.4

Bangunan dalam 3 dimensi………..42

Gambar 4.1

Denah balok di portal B yang akan di desain………...50

Gambar 4.2

Detail penulangan balok B5 lantai 5………....78

Gambar 4.3

Detail penulangan balok B6 lantai 5………98


(11)

Gambar 4.5

Detail penulangan kolom C6 lantai 5……….168


(12)

DAFTAR TABEL

halaman

Tabel 2.1 Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak muka

tanah untuk masing-masing wilayah gempa Indonesia…………....5

Tabel 2.2 Spektrum respons gempa rencana………7

Tabel 2.3 Faktor keutamaan untuk berbagai kategori gedung dan

bangunan………14

Tabel 2.4 Faktor daktilitas, faktor reduksi gempa maksimum, faktor

tahanan lebih struktur dan faktor tahanan lebih total beberapa

jenis sistem dan subsistem struktur gedung………..……18

Tabel 3.1 Simpangan antar tingkat……….46

Tabel 4.1 Momen terfaktor tumpuan kiri balok portal B………..………….51

Tabel 4.2 Momen terfaktor lapangan balok portal B……….52

Tabel 4.3 Momen terfaktor tumpuan kanan balok portal B………..….53

Tabel 4.4 Gaya geser terfaktor tumpuan kiri balok portal B...……..……..54

Tabel 4.5 Gaya geser terfaktor tumpuan kanan balok portal B.……….……55

Tabel 4.6 Gaya geser terfaktor lapangan balok portal B.………...56

Tabel 4.7 Tabel tulangan lentur tumpuan kiri balok portal B………99

Tabel 4.8 Tabel tulangan lentur tumpuan kanan balok portal B……..……100

Tabel 4.9 Tabel tulangan lentur lapangan balok portal B………101

Tabel 4.10 Tabel tulangan geser tumpuan kiri balok portal B………...102

Tabel 4.11 Tabel tulangan geser tumpuan kanan balok portal B…………...103

Tabel 4.12 Tabel tulangan geser lapangan balok portal B………..………...104


(13)

Tabel 4.13 Gaya aksial terfaktor tumpuan bawah kolom portal B………...106

Tabel 4.14 Gaya aksial terfaktor tumpuan atas kolom portal B………..…..107

Tabel 4.15 Momen terfaktor kolom (M2) tumpuan bawah portal B……….108

Tabel 4.16 Momen terfaktor kolom (M2) tumpuan atas portal B…………..109

Tabel 4.17 Momen terfaktor kolom (M3) tumpuan bawah portal B…….….110

Tabel 4.18 Momen terfaktor kolom (M3) tumpuan atas portal B……….….111

Tabel 4.19 Gaya geser terfaktor kolom (V2) tumpuan atas dan bawah

portal

B……….…..…..112

Tabel 4.20 Gaya geser terfaktor kolom (V3) tumpuan atas dan bawah

portal

B……….…..…..113

Tabel 4.21 Gaya aksial untuk perhitungan geser kolom tumpuan bawah

portal

B……….114

Tabel 4.22 Gaya aksial untuk perhitungan geser kolom tumpuan atas

portal

B……….115

Tabel 4.23 Momen desain untuk perhitungan geser kolom (M2) tumpuan

bawah portal B………...116

Tabel 4.24 Momen desain untuk perhitungan geser kolom (M2) tumpuan

atas portal B………...……….………...117

Tabel 4.25 Momen desain perhitungan geser kolom (M3) tumpuan bawah

portal

B……….……118

Tabel 4.26 Momen desain perhitungan geser kolom (M3) tumpuan atas

portal

B……...119

Tabel 4.27 Tabel tulangan lentur dan geser kolom portal B………..218


(14)

DAFTAR LAMPIRAN


(15)

Tabel 4.4 Gaya geser terfaktor tumpuan kiri balok portal B

(N)

(N)

(N)

(N)

(N)

B5 -63469.29 -15999.59 -2853.16 -11552.02 10917.98 -111256.4 -115730.4 -79891.6 -123563.5 -49686.0 -93358.0 B6 -69501.22 -19856.29 835.16 -14252.73 9633.32 -125100.5 -125953.5 -93813.8 -132347.1 -61155.1 -99688.4 B7 -71982.56 -19749.97 -881.05 -14125.52 9552.91 -128425.5 -130898.6 -97479.3 -135691.0 -63453.5 -101665.1 B8 -72108.99 -21931.14 2500.36 -15381.92 9893.44 -131656.2 -130958.6 -98720.8 -138294.5 -64849.2 -104423.0 B5 -75552.5 -17559.13 -33083.17 -756.58 26435.1 -130356.3 -159450.7 -73775.2 -179515.6 -30930.3 -136670.7 B6 -75274.65 -19335.38 -34794.26 198.9 23189.9 -132454.0 -161921.3 -66978.4 -175033.5 -38769.2 -131528.8 B7 -78273.06 -18981.18 -35600.97 -129.02 23310.42 -136155.9 -166469.8 -85635.7 -178877.4 -40908.0 -134149.7 B8 -73994.84 -21111.66 -34877.36 666.5 24888.02 -133149.1 -162187.2 -79370.3 -178922.4 -35819.8 -135371.9 B5 -74030.31 -17363.97 -33470.02 -260.08 40533.51 -127952.0 -157262.3 -43477.7 -205611.8 -1187.8 -163321.9 B6 -75635.63 -19419.04 -34584.27 33.1 34265.14 -133076.5 -162376.4 -60632.5 -197693.0 -17018.9 -154079.5 B7 -78086.74 -18967.44 -35625.47 -83.06 34467.93 -135875.9 -166171.3 -63062.4 -200934.1 -18412.9 -156284.6 B8 -75307.53 -21305.29 -34569.57 245.67 38126.5 -135257.9 -164170.1 -54755.7 -207261.7 -10698.5 -163204.5 B5 -73098.77 -17368.21 -33020.17 -244.85 50642.9 -126653.8 -155493.3 -21941.1 -224512.7 19865.5 -182706.1 B6 -75760.54 -19428.65 -34676.25 45.55 42209.62 -133264.9 -162654.6 -44941.4 -213779.9 -1251.0 -170089.5 B7 -77836.83 -18926.9 -35541.37 -66 42488.98 -135469.2 -165699.0 -46633.1 -216589.0 -2109.4 -172065.3 B8 -76149.76 -21284.33 -34959.92 222.62 47704.22 -136407.7 -165736.5 -36767.4 -227584.2 7717.8 -183099.1 B5 -71913.29 -17488.42 -32594.83 -158.24 59385.94 -125162.4 -152968.7 -2951.0 -240331.0 38310.3 -199233.4 B6 -75902.7 -19414.61 -34707.11 26.53 49113.03 -133444.2 -162883.6 -31311.9 -227764.0 12440.5 -184011.6 B7 -77503.37 -18906.05 -35430.66 -42.44 49433.37 -134973.2 -165103.9 -32266.0 -229999.5 12098.3 -185635.2 B8 -77229.51 -21156.34 -35354.84 144.43 56113.66 -137740.2 -167549.1 -21300.1 -245754.8 23680.1 -200774.6 B5 -68717.83 -17205.02 -31205.56 -82.35 67077.43 -120292.0 -147285.9 17241.6 -251068.1 56824.3 -211485.4 B6 -76605.57 -19549.28 -35011.45 14.66 52311.79 -134616.8 -164308.5 -26050.6 -235297.7 18084.2 -191162.9 B7 -77022.47 -18813.22 -35249.76 -22.7 52720.32 -134170.0 -164113.4 -24909.2 -235790.5 19188.5 -191692.8 B8 -80015.33 -21314.77 -36574.78 74.73 62352.48 -141862.1 -172924.0 -12931.1 -262341.0 33507.9 -215902.1

kombinasi :

1. 1,4D 3B. 1,2D+1,2SDL+0.5LLatap+0.5LLlantai-2E 2. 1,2D+1,2SDL+1,6LLatap+1,6LLlantai 4A. 0,9D+0,9SDL+2E

3A. 1,2D+1,2SDL+0.5LLatap+0.5LLlantai+2E 4B. 0,9D+0,9SDL-2E

catatan : * untuk desain ambil yang terbesar ( tanda mutlak) ** untuk desain ambil yang terbesar ( tanda mutlak)

1 3 4 5 VL_atap VE 1 2

Lantai Nama balok VDL

6

VL_lantai VSDL

2 3A* 3B*

Kombinasi


(16)

Tabel 4.5 Gaya geser terfaktor tumpuan kanan balok portal B

(N)

(N)

(N)

(N)

(N)

B5 70679.77 21502.62 -2597.2 15133.26 10068.62 129055.3 128343.9 136295.2 96020.7 103101.4 62826.9 B6 70639.25 19260.38 775 13870.44 9662.9 125859.5 128317.6 133592.2 94940.6 100235.5 61583.9 B7 70641.77 20041.64 -787.76 14510.15 9695.17 126956.8 127858.0 134159.8 95379.1 101005.4 62224.7 B8 64693.82 16427.51 2811.21 11856.14 10957.27 113569.9 117966.7 125704.2 81875.2 94923.7 51094.7 B5 72823.93 20961.53 34291.28 -648.95 25132.28 131299.6 159980.9 177631.6 77102.5 134671.5 34142.4 B6 77161.17 18986.76 35057.58 132.33 23517.08 134607.1 164598.3 177793.2 83724.9 133567.3 39499.0 B7 76148.89 18907.71 35342.7 -210.36 23420.08 133079.2 163000.2 176199.4 82519.1 132391.1 38710.8 B8 76306.31 17385.39 33547.26 732.06 26603.37 131168.4 160585.6 180685.4 74271.9 137529.3 31115.8 B5 74112.6 21124.59 34052.45 -264.89 38489 133332.1 161954.8 206159.6 52203.6 162691.5 8735.5 B6 76960.27 18923.51 35131.78 56.71 34819.2 134237.3 164262.5 200074.5 60797.7 155933.8 16657.0 B7 76534.3 18987.28 35114.52 -35.57 34552.96 133730.2 163455.8 198991.2 60779.3 155075.3 16863.5 B8 74854.2 17190.11 33927.7 253.93 40768.05 128862.0 158487.9 207000.1 43927.9 164376.0 1303.8 B5 75032.4 21120.3 34458.86 -233.82 48137.77 134613.8 163670.7 226748.6 34197.5 182813.0 -9738.1 B6 76787.35 18924.35 35055.98 50.65 42937.64 133996.4 163947.2 216070.9 44320.4 172015.8 265.3 B7 76666.32 19026.5 35204.93 -47.78 42547.67 133969.9 163787.0 215225.4 45034.7 171218.9 1028.2 B8 73957.02 17184.78 33498.47 237.33 50934.59 127598.5 156778.4 226054.4 22316.1 183896.8 -19841.6 B5 76221.56 21020.23 34895.94 -152.99 56590.88 136138.5 165152.4 245190.1 18652.8 200699.4 -25664.1 B6 76563.86 18938.28 34982.4 31.86 49962.15 133703.0 163572.1 229829.9 29981.3 185876.2 -13972.4 B7 76816.26 19039.72 35231.32 -27.75 49489.77 134198.4 164064.3 229330.8 31371.8 185249.9 -12709.2 B8 72814.22 17299.72 33090.15 152.92 59730.82 126159.5 154857.9 242198.7 3275.4 200564.2 -38359.1 B5 79001.48 21196.77 36098.78 -79.37 62970.52 140277.6 171097.3 262072.5 10190.4 216119.5 -35762.6 B6 76113.3 18928.88 34790 17.21 53358.05 133059.1 162708.3 235972.2 22540.0 192254.1 -21178.1 B7 77590.49 19251.57 35555.91 -15.15 52486.28 135578.9 165694.6 236646.8 26701.7 192130.4 -17814.7 B8 69758.33 17029.25 31762.65 79.57 67215.92 121502.6 148922.9 252570.0 -16293.7 212540.7 -56323.0

kombinasi :

1. 1,4D 3B. 1,2D+1,2SDL+0.5LLatap+0.5LLlantai-2E 2. 1,2D+1,2SDL+1,6LLatap+1,6LLlantai 4A. 0,9D+0,9SDL+2E

3A. 1,2D+1,2SDL+0.5LLatap+0.5LLlantai+2E 4B. 0,9D+0,9SDL-2E

catatan : * untuk desain ambil yang terbesar ( tanda mutlak)

VE

1 2 3A*

Kombinasi

4A** 4B** 3B*

VL_atap VL_lantai

Lantai Nama balok VDL VSDL

6 5 4 3 2 1


(17)

** untuk desain ambil yang terbesar ( tanda mutlak)

Tabel 4.6 Gaya geser terfaktor lapangan balok portal B

(N)

(N)

(N)

(N)

(N)

B5 -27297.46 -6431 -2853.16 -4718.01 10917.98 -47219.8 -51179.2 -21983.5 -65655.4 -8519.7 -52191.6 B6 -33329.39 -10288.67 835.16 -7418.72 9633.32 -61065.3 -61529.2 -35946.1 -74479.4 -19989.6 -58522.9 B7 -35810.73 -10182.35 -881.05 -7291.51 9552.91 -64390.3 -66530.0 -39629.1 -77840.7 -22288.0 -60499.6 B8 -35937.16 -12363.53 2500.36 -8547.91 9893.44 -67621.0 -66463.2 -40830.9 -80404.7 -23683.7 -63257.5 B5 -36100.35 -7991.52 -15998.14 -756.58 26435.1 -61728.6 -76535.7 -7423.0 -113163.4 13187.5 -92552.9 B6 -35822.49 -9768.77 -17709.24 198.9 23189.9 -63827.8 -79201.6 -8155.8 -108743.1 5347.7 -87411.9 B7 -38820.91 -9413.57 -18515.95 -129.02 23310.42 -67528.3 -83850.1 -19375.8 -112617.4 3209.8 -90031.9 B8 -34542.69 -11544.05 -17792.34 666.5 24888.02 -64521.4 -79362.5 -13046.3 -112598.4 8298.0 -91254.1 B5 -34578.15 -7796.36 -16385 -260.08 40533.51 -59324.3 -74333.6 22878.8 -139255.2 42930.0 -119204.1 B6 -36183.47 -9851.42 -17499.25 33.1 34265.14 -64448.8 -79663.7 5656.6 -131404.0 27098.9 -109961.7 B7 -38634.59 -9399.83 -18540.45 -83.06 34467.93 -67248.2 -83565.2 3193.3 -134678.4 25704.9 -112166.8 B8 -35855.38 -11737.68 -17484.55 245.67 38126.5 -66630.3 -81337.1 11570.9 -140935.1 33419.2 -119086.8 B5 -33646.62 -7800.6 -15935.15 -244.85 50642.9 -58026.1 -72564.7 44415.4 -158156.2 63983.3 -138588.3 B6 -36308.39 -9861.04 -17591.23 45.55 42209.62 -64637.2 -79939.2 21348.5 -147490.0 42866.8 -125971.7 B7 -38384.67 -9359.29 -18456.35 -66 42488.98 -66841.5 -83084.8 19625.2 -150330.7 42008.4 -127947.5 B8 -36697.61 -11716.72 -17874.89 222.62 47704.22 -67780.1 -82903.6 29559.2 -161257.6 51835.5 -138981.3 B5 -32461.14 -7920.8 -15509.8 -158.24 59385.94 -56534.7 -70313.4 63405.5 -174059.9 82428.1 -155115.6 B6 -36450.55 -9846.99 -17622.09 26.53 49113.03 -64816.6 -80165.5 34978.9 -161473.2 56558.3 -139893.8 B7 -38051.22 -9338.44 -18345.64 -42.44 49433.37 -66345.5 -82481.5 33994.8 -163738.7 56216.0 -141517.4 B8 -37777.36 -11588.73 -18269.82 144.43 56113.66 -69112.5 -84713.5 45027.3 -179427.3 67797.8 -156656.8 B5 -29265.67 -7637.41 -14120.54 -8235 67077.43 -51664.3 -75849.7 80006.8 -188302.9 100942.1 -167367.6 B6 -37153.42 -9981.67 -17926.43 14.66 52311.79 -65989.1 -81601.3 40236.7 -169010.4 62202.0 -147045.2 B7 -37570.32 -9245.61 -18164.73 -22.7 52720.32 -65542.3 -81501.8 41348.2 -169533.1 63306.3 -147575.0 B8 -40563.18 -11747.15 -19489.75 74.73 62352.48 -73234.5 -90074.6 53400.6 -196009.3 77625.7 -171784.3

kombinasi :

1. 1,4D 3B. 1,2D+1,2SDL+0.5LLatap+0.5LLlantai-2E 2. 1,2D+1,2SDL+1,6LLatap+1,6LLlantai 4A. 0,9D+0,9SDL+2E

3A. 1,2D+1,2SDL+0.5LLatap+0.5LLlantai+2E 4B. 0,9D+0,9SDL-2E 2 1 6 5 4 3 VL_atap VE 1 2 Kombinasi 4A** 4B** 3A* 3B*


(18)

catatan : * untuk desain ambil yang terbesar ( tanda mutlak) ** untuk desain ambil yang terbesar ( tanda mutlak)


(19)

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Negara Indonesia merupakan daerah gempa. Dan seperti yang diketahui

bahwa akhir-akhir ini beberapa daerah di Indonesia mengalami gempa yang

intensitasnya cukup kuat. Akibat dari gempa tersebut, banyak

bangunan-bangunan, baik yang bertingkat banyak maupun yang bertingkat rendah

mengalami kerusakan dan runtuh. Oleh karena itu sebaiknya setiap bangunan

direncanakan sebagai bangunan tahan gempa, sehingga struktur utama bangunan

tidak rusak dan runtuh bila terjadi gempa. Setiap perencanaan bangunan


(20)

2

bertingkat beton bertulang didesain berdasarkan SNI 2847-2002 dan SNI

03-1726-2002. Ini dimaksudkan agar setiap desain bangunan bertingkat beton

bertulang memiliki standar dan peraturan yang sama sehingga bangunan yang

didesain memiliki ketahanan terhadap gempa sesuai dengan yang diharapkan.

Biasanya perencanaan struktur penahan momen khusus ( dengan daktilitas

penuh ) seringkali mengakibatkan kesulitan dalam pelaksanaan akibat rumitnya

penulangan, sehingga sebagai alternatif dipilih perencanaan struktur penahan

momen menengah ( daktilitas terbatas ).

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan ini adalah:

1.

Untuk menerapkan cara pemakaian dari peraturan SNI 03-2847-2002

dan SNI 03-1726-2002 dalam desain tahan gempa struktur beton

bertulang penahan momen menengah.

2.

Mengaplikasikan program ETABS, PCACOL, MATHCAD Versi 11,

dan Autocad sebagai alat bantu dalam menganalisis dan mendesain

bangunan bertingkat beton bertulang tahan gempa

1.3

Ruang Lingkup Pembahasan

Ruang lingkup dari penulisan ini adalah :

1.

Suatu bangunan bertingkat 6 (fiktif) akan dianalisis dan didesain

terhadap beban gravitasi dan beban gempa.

2.

Bangunan direncanakan berdasarkan kriteria desain struktur beton

bertulang penahan momen menengah ( SNI 03-2847-2002 pasal 23.10 ).


(21)

3

3.

Sebagai alat bantu : program ETABS V.8, PCACOL dan MATHCAD

Versi 11, Autocad.

4.

Bangunan terletak di wilayah gempa 4 tanah keras (SNI 03-1726-2002).

5.

Analisis yang digunakan adalah analisis dinamik ragam spektrum

respons.

1.4

Sistematika Penulisan

Dalam tugas akhir ini, dibagi menjadi 5 bab antara lain :

Bab 1 Pendahuluan, bab ini menguraikan mengenai latar belakang, tujuan

penulisan, ruang lingkup pembahasan, dan sistematika penulisan.

Bab 2 Tinjauan pustaka, bab ini menguraikan mengenai pengertian, dasar

teori dan rumus-rumus yang digunakan dari perhitungan.

Bab 3 Studi kasus, bab ini berisi tentang data-data dari gedung dan

perhitungan sebagai masukan ke program Etabs.

Bab 4 Desain elemen struktur, pada bab ini dilakukan desain terhadap

elemen struktur balok dan kolom.

Bab 5 Kesimpulan dan saran, pada bab ini berisi kesimpulan dari hasil

perhitungan

dan

analisis,

dan

saran-saran untuk mendesain suatu


(22)

221

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari pembahasan diatas , maka kesimpulan yang di dapat adalah :

1. ETABS sangat membantu dalam mendesain bangunan 3 dimensi,

karena ETABS dapat menghitung dengan akurat luas tulangan yang

dibutuhkan dengan waktu yang singkat.

2. Kelemahan ETABS :

a. ETABS hanya mengeluarkan luas tulangan saja, bukan tulangan


(23)

222

b.

Hasil

perhitungan

ETABS

tidak aplikatif, tidak dapat

mengeluarkan jumlah tulangan terpasang pada balok dan kolom

yang

bersangkutan.

c. Untuk balok, ETABS tidak dapat menerima masukan diameter

tulangan

terpasang.

d.

Tidak

dapat

mengeluarkan

detail

tulangan.

3. Hasil ETABS dan Mathcad tidak terlalu sama, tetapi mendekati ini

karena konversi satuan yang mengakibatkan pemenggalan angka

yang

berbeda.

4. Dimensi balok induk yang digunakan bangunan adalah 60x40 cm.

5. Dimensi balok anak yang digunakan bangunan adalah 60x30 cm.

6. Dimensi kolom yang digunakan bangunan adalah D 50 cm.

7. Faktor skala untuk model pemeriksaan simpangan antar tingkat

fs = 1,7836 m/det

2

8. Faktor skala untuk model 3 dimensi

fs

=1,7836

m/det

2

9. Tulangan lentur untuk balok induk bervariasi, diameter tulangan yang

digunakan adalah 19, 22, 25 mm.

10. Tulangan geser untuk balok induk adalah D10-135 mm.

11. Tulangan lentur untuk kolom bervariasi, diameter tulangan yang

digunakan adalah 19, 22, 25 mm.

12. Tulangan geser di tumpuan atas dan bawah kolom adalah D10-100mm.

13. Tulangan geser di tengah kolom adalah D10-200 mm.


(24)

223

5.2 Saran

Saran dari penulis adalah :

1. Sebaiknya kelemahan dari ETABS diperbaiki sehingga dapat

memudahkan

pemakai.

2. Agar hasil dari ETABS, Mathcad dan PCACOL sama, sebaiknya

ketiga program harus di format pada satuan yang sama. Karena

konversi

satuan

akan

mengakibatkan perubahan hasil (mendekati).

3. ETABS adalah program dari luar negri, maka sebaiknya dalam

memasukkan

koefisien

yang

sesuai dengan peraturan Indonesia harus

teliti.

4. Dalam pemilihan jumlah tulangan dan diameter tulangan harus


(25)

224

DAFTAR PUSTAKA

1.

American Concrete Institute, (1999),”Building Code Requirements for

Reinforced Concrete and Commentary (ACI 318-99)”.

2.

Departemen Pekerjaan umum, (1987), “Tata Cara Perencanaan

Pembebanan untuk Rumah dan Gedung SNI 1727-1989F”.

3.

Departemen Pekerjaan Umum, (2002), “Tata cara perencanaan

ketahanan gempa untuk bangunan gedung” (SNI 03-1726-2002),

Badan Standardisasi Nasional.

4.

Departemen Pekerjaan Umum, (2002), “Tata cara perencanaan struktur

beton untuk bangunan gedung” (SNI 03-2847-2002), Badan

Standardisasi Nasional.

5.

Gideon H. Kusuma (1993), “Dasar-dasar Perencanaan Beton


(1)

bertingkat beton bertulang didesain berdasarkan SNI 2847-2002 dan SNI 03-1726-2002. Ini dimaksudkan agar setiap desain bangunan bertingkat beton bertulang memiliki standar dan peraturan yang sama sehingga bangunan yang didesain memiliki ketahanan terhadap gempa sesuai dengan yang diharapkan.

Biasanya perencanaan struktur penahan momen khusus ( dengan daktilitas penuh ) seringkali mengakibatkan kesulitan dalam pelaksanaan akibat rumitnya penulangan, sehingga sebagai alternatif dipilih perencanaan struktur penahan momen menengah ( daktilitas terbatas ).

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan ini adalah:

1. Untuk menerapkan cara pemakaian dari peraturan SNI 03-2847-2002 dan SNI 03-1726-2002 dalam desain tahan gempa struktur beton

bertulang penahan momen menengah.

2. Mengaplikasikan program ETABS, PCACOL, MATHCAD Versi 11, dan Autocad sebagai alat bantu dalam menganalisis dan mendesain bangunan bertingkat beton bertulang tahan gempa

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan

Ruang lingkup dari penulisan ini adalah :

1. Suatu bangunan bertingkat 6 (fiktif) akan dianalisis dan didesain terhadap beban gravitasi dan beban gempa.

2. Bangunan direncanakan berdasarkan kriteria desain struktur beton bertulang penahan momen menengah ( SNI 03-2847-2002 pasal 23.10 ).


(2)

Versi 11, Autocad.

4. Bangunan terletak di wilayah gempa 4 tanah keras (SNI 03-1726-2002). 5. Analisis yang digunakan adalah analisis dinamik ragam spektrum respons.

1.4 Sistematika Penulisan

Dalam tugas akhir ini, dibagi menjadi 5 bab antara lain :

Bab 1 Pendahuluan, bab ini menguraikan mengenai latar belakang, tujuan penulisan, ruang lingkup pembahasan, dan sistematika penulisan. Bab 2 Tinjauan pustaka, bab ini menguraikan mengenai pengertian, dasar

teori dan rumus-rumus yang digunakan dari perhitungan. Bab 3 Studi kasus, bab ini berisi tentang data-data dari gedung dan

perhitungan sebagai masukan ke program Etabs.

Bab 4 Desain elemen struktur, pada bab ini dilakukan desain terhadap elemen struktur balok dan kolom.

Bab 5 Kesimpulan dan saran, pada bab ini berisi kesimpulan dari hasil perhitungan dan analisis, dan saran-saran untuk mendesain suatu


(3)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari pembahasan diatas , maka kesimpulan yang di dapat adalah : 1. ETABS sangat membantu dalam mendesain bangunan 3 dimensi,

karena ETABS dapat menghitung dengan akurat luas tulangan yang dibutuhkan dengan waktu yang singkat.

2. Kelemahan ETABS :

a. ETABS hanya mengeluarkan luas tulangan saja, bukan tulangan


(4)

mengeluarkan jumlah tulangan terpasang pada balok dan kolom yang bersangkutan.

c. Untuk balok, ETABS tidak dapat menerima masukan diameter tulangan terpasang.

d. Tidak dapat mengeluarkan detail tulangan.

3. Hasil ETABS dan Mathcad tidak terlalu sama, tetapi mendekati ini karena konversi satuan yang mengakibatkan pemenggalan angka yang berbeda.

4. Dimensi balok induk yang digunakan bangunan adalah 60x40 cm. 5. Dimensi balok anak yang digunakan bangunan adalah 60x30 cm. 6. Dimensi kolom yang digunakan bangunan adalah D 50 cm. 7. Faktor skala untuk model pemeriksaan simpangan antar tingkat fs = 1,7836 m/det2

8. Faktor skala untuk model 3 dimensi fs =1,7836 m/det2

9. Tulangan lentur untuk balok induk bervariasi, diameter tulangan yang digunakan adalah 19, 22, 25 mm.

10. Tulangan geser untuk balok induk adalah D10-135 mm.

11. Tulangan lentur untuk kolom bervariasi, diameter tulangan yang digunakan adalah 19, 22, 25 mm.

12. Tulangan geser di tumpuan atas dan bawah kolom adalah D10-100mm. 13. Tulangan geser di tengah kolom adalah D10-200 mm.


(5)

5.2 Saran

Saran dari penulis adalah :

1. Sebaiknya kelemahan dari ETABS diperbaiki sehingga dapat memudahkan pemakai.

2. Agar hasil dari ETABS, Mathcad dan PCACOL sama, sebaiknya ketiga program harus di format pada satuan yang sama. Karena konversi satuan akan mengakibatkan perubahan hasil (mendekati).

3. ETABS adalah program dari luar negri, maka sebaiknya dalam memasukkan koefisien yang sesuai dengan peraturan Indonesia harus teliti.

4. Dalam pemilihan jumlah tulangan dan diameter tulangan harus dipertimbangkan segi ekonomisnya.


(6)

1. American Concrete Institute, (1999),”Building Code Requirements for Reinforced Concrete and Commentary (ACI 318-99)”.

2. Departemen Pekerjaan umum, (1987), “Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung SNI 1727-1989F”.

3. Departemen Pekerjaan Umum, (2002), “Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung” (SNI 03-1726-2002), Badan Standardisasi Nasional.

4. Departemen Pekerjaan Umum, (2002), “Tata cara perencanaan struktur

beton untuk bangunan gedung” (SNI 03-2847-2002), Badan

Standardisasi Nasional.

5. Gideon H. Kusuma (1993), “Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang”, Erlangga.


Dokumen yang terkait

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG 5 LANTAI PADA WILAYAH GEMPA 5 MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS (SRPMK) BERDASARKAN SNI 03-2847-2002 DAN SNI 03-1726-2002

1 4 130

STUDI PERBANDINGAN KINERJA STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN APLIKASI BEBAN GEMPA BERDASARKAN SNI 03-1726-2002 DAN SNI 1726-2012.

0 0 8

Analisis dan Desain Gedung Beton Bertulang 9 Lantai Tahan Gempa Berdasarkan SNI 1726-2002 dan RSNI 201x.

1 3 45

Analisis dan Desain Pier Beton Bertulang Berdasarkan Peta Gempa SNI 1726-2002 dan Peta Gempa Indonesia 2010.

0 1 74

Perencanaan Struktur Beton Bertulang Dengan Menggunakan Peta Gempa SNI 1726-2002 dan Peta Gempa Indonesia 2010.

1 1 78

Perencanaan Struktur Rangka Baja Beraturan Tahan Gempa Berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan FEMA 450.

2 7 139

Desain Tahan Gempa Gedung Struktur Beton Bertulang Penahan Momen Khusus Berdasarkan "Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung SNI 03-1726-2002" dan "Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI 03-2847-2002".

1 1 18

Desain Tahan Gempa Struktur Rangka Baja Penahan Momen Khusus Berdasarkan Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung SNI 03-1729-2002 dan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung SNI 03-1726-2002.

0 1 18

DESAIN TAHAN GEMPA BETON BERTULANG PENAHAN MOMEN MENENGAH BERDASARKAN SNI BETON 03-2847-2002 DAN SNI GEMPA 03-1726-2002

0 0 14

DESAIN TAHAN GEMPA STRUKTUR RANGKA BAJA PENAHAN MOMEN KHUSUS BERDASARKAN TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG SNI 03 – 1729 – 2002 DAN TATA CARA PERENCANAAN KETAHANAN GEMPA UNTUK BANGUNAN GEDUNG SNI 03 – 1726 – 2002

0 0 12