EVALUASI KINERJA STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN ANALISIS PUSHOVER (STUDI KASUS GEDUNG B POLDA SUMATERA BARAT.
EVALUASI KINERJA STRUKTUR BETO N BERTULANG
DENGAN ANALISIS PUSHOVER
(STUDI KASUS GEDUNG B PO LDA SUMATERA BARAT)
TUGAS AKHIR
Oleh
B ENNY OCTA YULANDA
1010921017
JURUSAN TEKNIK SIPIL-FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRAK
Seiring berkembangnya teknologi canggih masa kini, banyak
bermunculan gedung-gedung tinggi yang didesain khusus tahan dan
mampu melindungi penghuninya saat terjadi gempa. Salah satu konsep
yang digunakan adalah perencanaan gedung berbasiskan kinerja
(Performance-Based Design). Konsep ini merupakan kombinasi dari
aspek tahanan dan aspek layan.
Pada tugas akhir ini dilakukan analisis pushover terhadap bangunan
existing gedung B Polda Sumbar. Analisis pushover ini merupakan
salah satu metode analisis non-linear yang digunakan pada masa
sekarang untuk mengevaluasi perilaku dan kinerja dari struktur. Hasil
yang didapatkan berupa perpindahan vs gaya geser dasar (Base Force).
Dari hasil analisis pushover ini juga dapat dilihat distribusi sendi plastis
struktur.
Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan diperoleh besarnya target
perpindahan yang digunakan untuk evaluasi kinerja struktur tersebut.
Target perpindahan yang didapat ini mengacu pada peraturan yang
digunakan yakni ATC-40 dan FEMA 440. Selanjutnya bagian elemen
struktur yang mengalami sendi plastis awal dilakukan analisis dengan
menggunakan software RCCSA v.4.0. Dari hasil analisis tersebut dapat
ditarik kesimpulan bahwa gedung memiliki taraf kinerja Life safety
untuk arah X dan Immediate Occupancy untuk arah Y (ATC-40) dan
Life Safety (FEMA 440), artinya struktur masih memberikan jaminan
keselamatan terhadap penghuninya pada saat terjadinya sendi plastis
struktur.
Kata Kunci: Performance-Based Design, Pushover, Sendi Plastis,
Evaluasi Kinerja
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Seiring dengan berkembangnya teknologi, banyak bermunculan
gedung-gedung tinggi yang didesain khusus tahan dan mampu
melindungi penghuninya saat terjadi gempa. Kebanyakan dari gedunggedung tinggi yang berada di daerah pantai sering difungsikan sebagai
bangunan shelter.
Setiap bangunan gedung selalu memiliki perbedaan, baik dari
segi desain dan perencanaannya sesuai dengan fungsi gedung itu sendiri.
Begitu juga dengan faktor luar seperti beban rencana gedung dan
metode yang digunakan dalam pelaksanaan dilapangan pasti tidaklah
sama.
Namun hal yang perlu diperhatikan adalah pada saat
perencanaan, pengawasan dan pelaksanaan. Secara umum hal ini terkait
pada peraturan yang digunakan dalam konstruksi tersebut. Kebanyakan
dari desain struktur yang telah dilaksanakan jarang ditemukan
keterkaitan dengan peraturan yang berlaku di wilayah tersebut. Karena
masih adanya keinginan perencana, pengawas, ataupun pelaksana
lapangan untuk memperkaya diri dengan mengabaikan peraturanperaturan tersebut.
Sekarang, trend terbaru perencanaan bangunan tahan gempa
adalah perencanaan berbasis kinerja (Performance-Based Design).
Konsep perencanaan berbasis kinerja merupakan kombinasi dari aspek
tahanan dan aspek layan.
1
1.2. Tujuan dan Manfaat
Penulisan dari tugas akhir ini bertujuan untuk menganalisis
kinerja struktur beton bertulang secara non-linear, dalam hal ini dengan
melihat deformasi yang terjadi dan menganalisis akibat dari deformasi
tersebut struktur masih berada dalam kondisi mampu melindungi
penghuninya ketika terjadi gempa. Sedangkan manfaat dari penulisan
tugas akhir ini adalah sebagai bahan pembelajaran dan pertimbangan
untuk perencanaan lainnya dalam merencanakan sebuah gedung.
1.3. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah yang disajikan dalam tugas akhir ini
adalah sebagai berikut:
1.
Struktur yang ditinjau adalah struktur beton bertulang,
2.
Gedung yang dianalisis adalah gedung B Polda Sumbar.
Dimana gedung Polda tersebut terdiri dari tiga bagian
gedung yang masing-masingnya dipisahkan oleh dilatasi,
3.
Material yang digunakan adalah beton dengan kuat tekan
fc’35 MPa, baja tulangan ulir dengan tegangan leleh fy 400
Mpa dan baja tulangan polos dengan tegangan leleh fy 240
Mpa,
4.
Gaya dalam dan deformasi dianalisis secara tiga dimensi
menggunakan software berbasis finite element (ETABS),
5.
Beban lateral yang diperhitungkan hanya beban gempa,
6.
Reaksi struktur (perpindahan) yang ditinjau sesuai dengan
arah beban lateral yang diberikan,
2
7.
Penyusunan tugas akhir ini berpedoman pada peraturanperaturan sebagai berikut:
Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan
Gedung (SNI 03-2847-2002)
Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1989
Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk
Bangunan Gedung (SNI 1726:2012)
ATC-40 dan FEMA 440
8.
Analisis penampang yang mengalami sendi plastis awal
menggunakan software RCCSA V.4.0
1.4. Sistematika Penulisan
Untuk menghasilkan penulisan yang baik dan terarah maka
penulisan tugas akhir ini dibagi dalam beberapa bab yang membahas
hal-hal berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Berisikan tentang latar belakang, tujuan dan manfaat,
dan batasan masalah.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Terdiri dari data umum tentang bangunan gedung,
pengaruh beban gempa, beban hidup, dan beban mati
pada bangunan, teori tentang pushover analisis dan
prosedur analisis
3
BAB III
METODOLOGI
Berisikan
cara
dan
perencanaan struktur
tahap
dalam
melakukan
dan pengecekan daktilitas
struktur
BAB IV
PROSEDUR DAN HASIL KERJA
Meliputi prosedur-prosedur dan hasil kerja.
BAB V
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Berisikan perencanaan
tulangan setiap elemen
struktur. Kemudian dilakukan tinjauan terhadap
daktilitas struktur tersebut. Kemudian dilakukan
evaluasi lebih lanjut terhadap hasil perencanaan
tersebut.
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
Berisikan kesimpulan penelitian dan saran.
4
DENGAN ANALISIS PUSHOVER
(STUDI KASUS GEDUNG B PO LDA SUMATERA BARAT)
TUGAS AKHIR
Oleh
B ENNY OCTA YULANDA
1010921017
JURUSAN TEKNIK SIPIL-FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
ABSTRAK
Seiring berkembangnya teknologi canggih masa kini, banyak
bermunculan gedung-gedung tinggi yang didesain khusus tahan dan
mampu melindungi penghuninya saat terjadi gempa. Salah satu konsep
yang digunakan adalah perencanaan gedung berbasiskan kinerja
(Performance-Based Design). Konsep ini merupakan kombinasi dari
aspek tahanan dan aspek layan.
Pada tugas akhir ini dilakukan analisis pushover terhadap bangunan
existing gedung B Polda Sumbar. Analisis pushover ini merupakan
salah satu metode analisis non-linear yang digunakan pada masa
sekarang untuk mengevaluasi perilaku dan kinerja dari struktur. Hasil
yang didapatkan berupa perpindahan vs gaya geser dasar (Base Force).
Dari hasil analisis pushover ini juga dapat dilihat distribusi sendi plastis
struktur.
Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan diperoleh besarnya target
perpindahan yang digunakan untuk evaluasi kinerja struktur tersebut.
Target perpindahan yang didapat ini mengacu pada peraturan yang
digunakan yakni ATC-40 dan FEMA 440. Selanjutnya bagian elemen
struktur yang mengalami sendi plastis awal dilakukan analisis dengan
menggunakan software RCCSA v.4.0. Dari hasil analisis tersebut dapat
ditarik kesimpulan bahwa gedung memiliki taraf kinerja Life safety
untuk arah X dan Immediate Occupancy untuk arah Y (ATC-40) dan
Life Safety (FEMA 440), artinya struktur masih memberikan jaminan
keselamatan terhadap penghuninya pada saat terjadinya sendi plastis
struktur.
Kata Kunci: Performance-Based Design, Pushover, Sendi Plastis,
Evaluasi Kinerja
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Seiring dengan berkembangnya teknologi, banyak bermunculan
gedung-gedung tinggi yang didesain khusus tahan dan mampu
melindungi penghuninya saat terjadi gempa. Kebanyakan dari gedunggedung tinggi yang berada di daerah pantai sering difungsikan sebagai
bangunan shelter.
Setiap bangunan gedung selalu memiliki perbedaan, baik dari
segi desain dan perencanaannya sesuai dengan fungsi gedung itu sendiri.
Begitu juga dengan faktor luar seperti beban rencana gedung dan
metode yang digunakan dalam pelaksanaan dilapangan pasti tidaklah
sama.
Namun hal yang perlu diperhatikan adalah pada saat
perencanaan, pengawasan dan pelaksanaan. Secara umum hal ini terkait
pada peraturan yang digunakan dalam konstruksi tersebut. Kebanyakan
dari desain struktur yang telah dilaksanakan jarang ditemukan
keterkaitan dengan peraturan yang berlaku di wilayah tersebut. Karena
masih adanya keinginan perencana, pengawas, ataupun pelaksana
lapangan untuk memperkaya diri dengan mengabaikan peraturanperaturan tersebut.
Sekarang, trend terbaru perencanaan bangunan tahan gempa
adalah perencanaan berbasis kinerja (Performance-Based Design).
Konsep perencanaan berbasis kinerja merupakan kombinasi dari aspek
tahanan dan aspek layan.
1
1.2. Tujuan dan Manfaat
Penulisan dari tugas akhir ini bertujuan untuk menganalisis
kinerja struktur beton bertulang secara non-linear, dalam hal ini dengan
melihat deformasi yang terjadi dan menganalisis akibat dari deformasi
tersebut struktur masih berada dalam kondisi mampu melindungi
penghuninya ketika terjadi gempa. Sedangkan manfaat dari penulisan
tugas akhir ini adalah sebagai bahan pembelajaran dan pertimbangan
untuk perencanaan lainnya dalam merencanakan sebuah gedung.
1.3. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah yang disajikan dalam tugas akhir ini
adalah sebagai berikut:
1.
Struktur yang ditinjau adalah struktur beton bertulang,
2.
Gedung yang dianalisis adalah gedung B Polda Sumbar.
Dimana gedung Polda tersebut terdiri dari tiga bagian
gedung yang masing-masingnya dipisahkan oleh dilatasi,
3.
Material yang digunakan adalah beton dengan kuat tekan
fc’35 MPa, baja tulangan ulir dengan tegangan leleh fy 400
Mpa dan baja tulangan polos dengan tegangan leleh fy 240
Mpa,
4.
Gaya dalam dan deformasi dianalisis secara tiga dimensi
menggunakan software berbasis finite element (ETABS),
5.
Beban lateral yang diperhitungkan hanya beban gempa,
6.
Reaksi struktur (perpindahan) yang ditinjau sesuai dengan
arah beban lateral yang diberikan,
2
7.
Penyusunan tugas akhir ini berpedoman pada peraturanperaturan sebagai berikut:
Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan
Gedung (SNI 03-2847-2002)
Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1989
Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk
Bangunan Gedung (SNI 1726:2012)
ATC-40 dan FEMA 440
8.
Analisis penampang yang mengalami sendi plastis awal
menggunakan software RCCSA V.4.0
1.4. Sistematika Penulisan
Untuk menghasilkan penulisan yang baik dan terarah maka
penulisan tugas akhir ini dibagi dalam beberapa bab yang membahas
hal-hal berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Berisikan tentang latar belakang, tujuan dan manfaat,
dan batasan masalah.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Terdiri dari data umum tentang bangunan gedung,
pengaruh beban gempa, beban hidup, dan beban mati
pada bangunan, teori tentang pushover analisis dan
prosedur analisis
3
BAB III
METODOLOGI
Berisikan
cara
dan
perencanaan struktur
tahap
dalam
melakukan
dan pengecekan daktilitas
struktur
BAB IV
PROSEDUR DAN HASIL KERJA
Meliputi prosedur-prosedur dan hasil kerja.
BAB V
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Berisikan perencanaan
tulangan setiap elemen
struktur. Kemudian dilakukan tinjauan terhadap
daktilitas struktur tersebut. Kemudian dilakukan
evaluasi lebih lanjut terhadap hasil perencanaan
tersebut.
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
Berisikan kesimpulan penelitian dan saran.
4