Analisis dan Desain Pier Beton Bertulang Berdasarkan Peta Gempa SNI 1726-2002 dan Peta Gempa Indonesia 2010.
Universitas Kristen Maranatha vii
ANALISIS DAN DESAIN PIER BETON BERTULANG
BERDASARKAN PETA GEMPA SNI 1726-2002
DAN PETA GEMPA INDONESIA 2010
Victor Hotman Lukman Sibuea NRP: 0721012
Pembimbing : Yosafat Aji Pranata, S.T.,M.T.
ABSTRAK
Korban jiwa akibat gempa bumi tidak langsung disebabkan oleh gempa bumi, namun disebabkan oleh kerentanan bangunan sehingga terjadi keruntuhan bangunan. Karena tingginya kerusakan akibat gempa diperlukan suatu peraturan bangunan yang tahan gempa dengan baik. Dengan demikian, kerusakan akibat bencana alam dapat diminimalkan.
Tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah melakukan perencanaan struktur pier beton bertulang tahan gempa berdasarkan peraturan SNI 02-1726-2002 dan peta gempa Indonesia 2010 dengan tumpuan jepit dan pegas. Pembahasan meliputi besarnya beban gempa, gaya-gaya dalam, perpindahan, peralihan dan penulangan. Analisis menggunakan bantuan program SAP2000 nonlinear versi 14.2.
Dari hasil analisis dengan menggunakan bantuan software SAP2000, balok dan kolom yang didesain menggunakan beban gempa berdasarkan peta gempa 2002 dan peta gempa Indonesia 2010 memberikan hasil yang berbeda. Pada tumpuan jepit memiliki perbedaan gaya gempa sebesar 62,05% dan pada tumpuan pegas sebesar 74,81%. Akibat perbedaan gaya gempa yang diterima oleh struktur, maka berpengaruh juga terhadap gaya-gaya dalam.
(2)
Universitas Kristen Maranatha viii
ANALYSIS AND DESIGN OF REINFORCED
CONCRETE PIER BASED ON SNI 1726-2002
AND INDONESIA 2010 EARTHQUAKE MAPS
Victor Hotman Lukman Sibuea NRP: 0721012
Guided by : Yosafat Aji Pranata, S.T.,M.T.
ABSTRACT
Losses resulting from the earthquake was not directly caused by earthquakes, but due to the vulnerability of buildings resulting in the collapse of the building. Because of the high damage caused by the earthquake needed an earthquake-resistant building regulations properly. Thus, damage from natural disasters can be minimized.
The purpose of this final project is to design earthquake resistant reinforced concrete structures based on rules SNI 02-1726-2002 and map of Indonesian earthquake 2010 with pedestal clamp and spring. The discussion includes the earthquake load, internal forces, displacement, transformation and reinforcement. Analysis using SAP2000 program assistance nonlinear version 2.14
From the analysis using SAP2000 software assistance, beams and columns are designed using seismic loads based on the earthquake map 2002 and map of earthquakes Indonesia 2010 give different results. On the pedestal clamp has a different style of an earthquake of 62.05% and 74.81% for spring pedestal. Due to differences in earthquake force received by the structure, then the effect also of the internal forces.
Keywords: Reinforced concrete, SNI 02-1726-2002, earthquakes Map 2010 and Design.
(3)
Universitas Kristen Maranatha ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul i
Surat Keterangan Tugas Akhir ii
Surat Keterangan Selesai Tugas Akhir iii
Lembar Pengesahan iv
Pernyataan Orisinalitas Laporan Tugas Akhir v Pernyataan Publikasi Laporan Penelitian vi
Abstrak vii
Kata Pengantar ix
Daftar Isi xi
Daftar Gambar xiii
Daftar Tabel xvi
Daftar Lampiran xix
Daftar Notasi xx
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Tujuan Penelitian 2
1.3 Ruang Lingkup Penelitian 2
1.4 Sistematika Penulisan 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Beton Bertulang
2.1.1 Beton 4
2.1.2 Baja 6
2.1.3 Beton Bertulang 7
2.2 Pier
2.2.1 Definisi Pier 8
2.2.2 Pier Beton Bertulang 11 2.3 Beban Gravitasi
2.3.1 Beban Mati (Berat Sendiri) 12
2.3.2 Beban Hidup 13
2.3.3 Beban Lalu Lintas 14
2.3.4 Beban Crane 16
2.3.5 Beban Pejalan Kaki 16 2.4.6 Kombinasi Pembebanan 16 2.4 Jenis Tanah dan Perambatan Gelombang Gempa 17
2.5 Peta Gempa Indonesia
2.5.1 Peta Gempa SNI 1726-2002 19 2.5.2 Peta Gempa Indonesia 2010 25 2.6 Perencanaan Pier Beton Bertulang
2.6.1 Penulangan Balok 29
(4)
Universitas Kristen Maranatha x 2.7 Pemodelan Tumpuan
2.7.1 Tumpuan Jepit 34
2.7.2 Tumpuan Pegas 35
2.8 Pemodelan Pegas
2.8.1 Definisi Pegas 35
2.8.2 Kekakuan Pegas atau Modulus Reaksi Tanah Dasar 35
2.9 Displacement dan Drift 37
2.10 Perangkat Lunak SAP2000 nonlinear
2.10.1 Material 37
2.10.2 Frame Element 38
2.10.3 Analisis Struktur Terhadap Beban Gempa 38
BAB III STUDI KASUS DAN PEMBAHASAN 3.1 Model dan Data Struktur
3.1.1 Data Struktur 39
3.1.2 Wilayah Struktur 40
3.1.3 Data Material 40
3.1.4 Data Pegas 41
3.1.5 Data Tanah 42
3.1.6 Diagram Alir Studi 48
3.1.7 Pemodelan Struktur 49
3.1.8 Pemodelan Beban 56
3.1.9 Pemodelan Tumpuan 71
3.2 Analisis Statik Ekivalen
3.2.1 Gaya-gaya Dalam 74
3.2.2 Displacement Pada Titik Join 89 3.2.3 Drift Pada Titik Join 92 3.3 Pembahasan
3.3.1 Tabel Momen, Geser dan Aksial pada Balok dan Kolom 92
3.3.2 Penulangan Balok 98
3.3.2 Perencanaan Kolom 104
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan 112
4.2 Saran 113
DAFTAR PUSTAKA 114
(5)
Universitas Kristen Maranatha xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Berat Sendiri Bahan Bangunan dan Komponen Gedung 12 Tabel 2.2 Beban Hidup pada Lantai Gedung 13
Tabel 2.3 Jenis-jenis Tanah 17
Tabel 2.4 Spektrum Respon Gempa Rencana 21 Tabel 2.5 Faktor Keutamaan I untuk Berbagai Kategori Gedung
dan Bangunan 21
Tabel 2.6 Parameter daktilitas struktur gedung 22 Tabel 2.7 Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa
maksimum, faktor tahanan lebih struktur dan faktor tahanan lebih total beberapa jenis sistem dan subsistem
struktur gedung 23
Tabel 2.8 Values of site coefficient (Fa) 27
Tabel 2.9 Values of site coefficient (FV) 27
Tabel 2.10 Tebal Minimum Balok Non-Prategang Atau Pelat Satu Arah Bila Lendutan Tidak Dihitung 29 Tabel 2.11 Nilai Perkiraan ks Berdasarkan Jenis Tanah 36
Tabel 2.12 Nilai Tipikal untuk ks Berdasarkan Jenis Tanah 37
Tabel 3.1 Ukuran Penampang Balok dan Kolom 39 Tabel 3.2 Perhitungan Nilai ܰഥ pada Titik Uji 1 43 Tabel 3.3 Perhitungan Nilai ܰഥ pada Titik Uji 2 43 Tabel 3.4 Perhitungan Nilai ܰഥ pada Titik Uji 3 45 Tabel 3.5 Perhitungan Nilai ܰഥ pada Titik Uji 4 45 Tabel 3.6 Perhitungan Nilai ܰഥ pada Titik Uji 5 46 Tabel 3.7 Ukuran Penampang Balok dan Kolom 53 Tabel 3.8 Berat Sendiri Balok 58 Tabel 3.9 Berat Sendiri Kolom 59 Tabel 3.10 Berat Sendiri Balok 61 Tabel 3.11 Berat Sendiri Kolom 61 Tabel 3.12 Besar Beban yang Diberikan pada Struktur 67 Tabel 3.13 Gaya Dalam Aksial pada Kolom Struktur Jepit Peta
Gempa 2002 77
Tabel 3.14 Gaya Dalam Aksial pada Balok Struktur Jepit Peta
Gempa 2002 77
Tabel 3.15 Gaya Dalam Aksial pada Kolom Struktur Pegas Peta
Gempa 2002 78
Tabel 3.16 Gaya Dalam Aksial pada Balok Struktur Pegas Peta
Gempa 2002 78
Tabel 3.17 Gaya Dalam Aksial pada Kolom Struktur Jepit Peta
Gempa 2010 79
Tabel 3.18 Gaya Dalam Aksial pada Balok Struktur Jepit Peta
Gempa 2010 79
(6)
Universitas Kristen Maranatha xii
Gempa 2010 80
Tabel 3.20 Gaya Dalam Aksial pada Balok Struktur Pegas Peta
Gempa 2010 80
Tabel 3.21 Gaya Dalam Geser Kolom pada Struktur Jepit Peta
Gempa 2002 81
Tabel 3.22 Gaya Dalam Geser pada Balok Struktur Jepit Peta
Gempa 2002 81
Tabel 3.23 Gaya Dalam Geser pada Kolom Struktur Pegas Peta
Gempa 2002 82
Tabel 3.24 Gaya Dalam Geser pada Balok Struktur Pegas Peta
Gempa 2002 82
Tabel 3.25 Gaya Dalam Geser pada Kolom Struktur Jepit Peta
Gempa 2010 83
Tabel 3.26 Gaya Dalam Geser pada Balok Struktur Jepit Peta
Gempa 2010 83
Tabel 3.27 Gaya Dalam Geser pada Kolom Struktur Pegas Peta
Gempa 2010 84
Tabel 3.28 Gaya Dalam Geser pada Balok Struktur Pegas Peta
Gempa 2010 84
Tabel 3.29 Gaya Dalam Momen Kolom pada Struktur Jepit Peta
Gempa 2002 85
Tabel 3.30 Gaya Dalam Momen pada Balok Struktur Jepit Peta
Gempa 2002 85
Tabel 3.31 Gaya Dalam Momen pada Kolom Struktur Pegas Peta
Gempa 2002 86
Tabel 3.32 Gaya Dalam Momen pada Balok Struktur Pegas Peta
Gempa 2002 86
Tabel 3.33 Gaya Dalam Momen pada Kolom Struktur Jepit Peta
Gempa 2010 87
Tabel 3.34 Gaya Dalam Momen pada Balok Struktur Jepit Peta
Gempa 2010 87
Tabel 3.35 Gaya Dalam Momen pada Kolom Struktur Pegas Peta
Gempa 2010 88
Tabel 3.36 Gaya Dalam Momen pada Balok Struktur Pegas Peta
Gempa 2010 88
Tabel 3.37 Displacement pada Struktur Jepit Peta Gempa 2002 dan
2010 (mm) 91
Tabel 3.38 Displacement pada Struktur Pegas Peta Gempa 2002 dan
2010 (mm) 91
Tabel 3.39 Drift pada Struktur Jepit Peta Gempa 2002 dan 2010
(mm) 92
Tabel 3.40 Drift pada Struktur Pegas Peta Gempa 2002 dan 2010
(mm) 92
Tabel 3.41 % Beda Nilai MBOT pada Kolom Struktur Jepit 93
Tabel 3.42 % Beda Nilai MBOT pada Kolom Struktur Pegas 93
Tabel 3.43 % Beda Nilai MTOP pada Kolom Struktur Jepit 94
Tabel 3.44 % Beda Nilai MTOP pada Kolom Struktur Pegas 94
(7)
Universitas Kristen Maranatha xiii Tabel 3.46 % Beda Nilai PAKSIAL pada Kolom Struktur Pegas 95
Tabel 3.47 % Beda Nilai MTumpuan dan MLapangan pada Kolom Struktur
Jepit 96
Tabel 3.48 % Beda Nilai MTumpuan dan MLapangan pada Kolom Struktur
Pegas 97
Tabel 3.49 % Beda Nilai Gaya Geser pada Kolom Struktur Jepit 97 Tabel 3.50 % Beda Nilai Gaya Geser pada Kolom Struktur Pegas 97 Tabel 3.51 % Beda Nilai Reaksi Tumpuan pada Struktur Jepit 98 Tabel 3.52 % Beda Nilai Reaksi Tumpuan pada Struktur Pegas 98 Tabel 3.53 Hasil Perhitungan Penulangan Lentur Balok Struktur
Jepit 100
Tabel 3.54 Hasil Perhitungan Penulangan Lentur Balok Struktur
Pegas 101
Tabel 3.55 Hasil Perhitungan Penulangan Geser Balok Struktur
Jepit 102
Tabel 3.56 Hasil Perhitungan Penulangan Geser Balok Struktur
Pegas 103
Tabel 3.57 Hasil Perhitungan ØPn dan ØMn Kolom Struktur Jepit
2002 108
Tabel 3.58 Hasil Perhitungan ØPn dan ØMn Kolom Struktur Pegas
2002 109
Tabel 3.59 Hasil Perhitungan ØPn dan ØMn Kolom Struktur Jepit
2010 110
Tabel 3.60 Hasil Perhitungan ØPn dan ØMn Kolom Struktur Pegas
(8)
Universitas Kristen Maranatha xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Macam-macam bentuk dari Pier 2 Gambar 2.1 Kurva Tegangan-Regangan 7 Gambar 2.2 Beberapa bentuk pier untuk jembatan fly over 9 Gambar 2.3 Beberapa bentuk pier untuk jembatan yang
melintasi sungai 9
Gambar 2.4 Beberapa Bentuk Pier Untuk Jembatan Baja 10 Gambar 2.5 Beberapa Bentuk Pier yang Melintasi Sungai
atau Aliran Air 10
Gambar 2.6 Distribusi Tegangan Sesuai Dengan Titik-Titik
pada Diagram Interaksi 11
Gambar 2.7 Beban Lajur “D” 15
Gambar 2.8 Pembebanan truk “T” (500 kN) 15 Gambar 2.9 Pembebanan Untuk Pejalan Kaki 16 Gambar 2.10 Respons Spektrum Gempa Rencana 20 Gambar 2.11 Wilayah Gempa Indonesia dengan Percepatan
Puncak Batuan Dasar dengan Periode Ulang 500 Tahun 22 Gambar 2.12 Peta respon spektra percepatan 0.2 detik (SS) di batuan
dasar (SB) untuk probabilitas terlampaui 10% 25 Gambar 2.13 Peta respon spektra percepatan 1.0 detik (S1) di batuan
dasar (SB) untuk probabilitas terlampaui 10% 26 Gambar 2.14 Respons Spektrum Peta Gempa 2010 28 Gambar 2.15 Diagram Penulangan Balok 30 Gambar 2.16 Diagram Penulangan Kolom 31 Gambar 2.17 Penampang dengan Tulangan Ganda 32 Gambar 2.18 Distribusi Tegangan yang Sesuai dengan Titik pada
Diagram Interaksi 33
Gambar 2.19 Gambar Tumpuan Jepit dan Simbolnya 34 Gambar 2.17 Simbol Tumpuan Pegas 35
Gambar 3.1 Gambar Pier 40
Gambar 3.2 Tahanan Arah dan Tahanan Sumbu pada Pegas 41 Gambar 3.3 Kurva Sudut-Rotasi Vs M 42
Gambar 3.4 Diagram Alir Studi 48
Gambar 3.5 New Model initialization 49
Gambar 3.6 Quick Grid Lines 50
Gambar 3.7 Coordinate/grid systems 50 Gambar 3.8 Define Grid System Data 51 Gambar 3.9 Material Property Data Beton 52 Gambar 3.10 Material Property Data Tulangan Utama 52 Gambar 3.11 Material Property Data Tulangan Sengkang 53 Gambar 3.12 Input Balok B1 Peta Gempa 2002 dan 2010 (satuan mm) 54 Gambar 3.13 Input Balok B2 Peta Gempa 2002 dan 2010 (satuan mm) 54 Gambar 3.14 Input Balok B3 Peta Gempa 2002 dan 2010 (satuan mm) 54
(9)
Universitas Kristen Maranatha xv Gambar 3.15 Input Balok B4 Peta Gempa 2002 dan 2010 (satuan mm) 55 Gambar 3.16 Input Kolom C1-C4 Peta Gempa 2002 dan 2010
(satuan mm) 55
Gambar 3.17 Penggambaran Balok, Kolom dan Pelat 56
Gambar 3.18 Input Beban 57
Gambar 3.19 Input Kombinasi Pembebanan 1 57 Gambar 3.20 Input Kombinasi Pembebanan 2 57 Gambar 3.21 Input Kombinasi Pembebanan 3 58 Gambar 3.22 Respons SpektrumWilayah 3 59 Gambar 3.23 Respons Spektrum Peta Gempa 2010 63 Gambar 3.24 Perbandingan Respons SpektrumPeta Gempa 2002 dan
2010 65
Gambar 3.25 Gambar Titik Join 66
Gambar 3.26 Joint Forces 66 Gambar 3.27 Beban-Beban pada Struktur Jepit Peta Gempa 2002 67 Gambar 3.28 Beban-Beban pada Struktur Pegas Peta Gempa 2002 68 Gambar 3.29 Beban-Beban pada Struktur Jepit Peta Gempa 2010 68 Gambar 3.30 Beban-Beban pada Struktur Pegas Peta Gempa 2010 69 Gambar 3.31 Pembebanan pada Titik Join 5 Tumpuan Jepit dan Pegas
(Peta Gempa 2002 dan 2010) 69 Gambar 3.32 Pembebanan pada Titik Join 6 Tumpuan Jepit
Peta Gempa 2002 70
Gambar 3.33 Pembebanan pada Titik Join 6 Tumpuan Pegas
Peta Gempa 2002 70
Gambar 3.34 Pembebanan pada Titik Join 6 Tumpuan Jepit
Peta Gempa 2010 70
Gambar 3.35 Pembebanan pada Titik Join 6 Tumpuan Pegas
Peta Gempa 2010 71
Gambar 3.36 Simbol Tumpuan Pegas 71 Gambar 3.37 Langkah-Langkah Pemodelan Jepit 72
Gambar 3.38 Pemodelan Jepit 72
Gambar 3.39 Langkah-Langkah Pemodelan Pegas 73 Gambar 3.40 Pengisian Data Pegas (satuan KNm) 73 Gambar 3.41 Langkah-langkah run analyze 74 Gambar 3.42 Pengisian Data Pegas (satuan KNm) 74 Gambar 3.43 Langkah-Langkah untuk Memunculkan Tabel Gaya
Dalam 75
Gambar 3.44 Tampilan untuk Memunculkan Tabel Gaya
Dalam 75
Gambar 3.45 Tampilan Tabel Gaya Dalam dari Program SAP2000 76 Gambar 3.46 Penamaan Batang (frame) 76 Gambar 3.47 Gambar Keterangan untuk Displacement dan Drift 89 Gambar 3.48 Langkah-Langkah untuk Memunculkan Tabel
Joint Displacement 90
Gambar 3.49 Tampilan untuk Memunculkan Tabel
Joint Displacement 89
Gambar 3.50 Tampilan Joint Displacement dari Program SAP2000 90 Gambar 3.51 Lokasi MTOP dan MBOTpada Struktur 93
(10)
Universitas Kristen Maranatha xvi Gambar 3.52 Gambar Gaya Dalam Aksial pada Struktur 94 Gambar 3.53 Gambar Gaya Dalam Momen pada Struktur 96 Gambar 3.54 Langkah-Langkah untuk Memunculkan Tabel AS Perlu
dari Program SAP2000 98 Gambar 3.55 Memilih Tabel yang akan Ditampilkan 99 Gambar 3.56 Tampilan Tabel AS dari SAP2000 99
Gambar 3.57 Tulangan Sengkang 102 Gambar 3.58 Tulangan Sengkang 103 Gambar 3.59 Column Material Parameters 104 Gambar 3.60 New Model 104
Gambar 3.61 Input Satuan 105
Gambar 3.62 Shape Editor 106 Gambar 3.63 Input Tebal Selimut Beton 106 Gambar 3.64 Tampilan Untuk Memasukkan Beban 107
(11)
Universitas Kristen Maranatha xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Tabel Penulangan Balok 116 Lampiran 2 Diagram Interaksi 121 Lampiran 3 Analisis Ukuran Penampang Baru Untuk Peta Gempa
2010 138
(12)
Universitas Kristen Maranatha xviii
DAFTAR NOTASI
A0 : Percepatan puncak muka tanah akibat pengaruh gempa rencana
Ag : Luas bruto penampang, mm2
Am : Percepatan respons maksimum atau Faktor Respons Gempa Maksimum
pada Spektrum Respons Gempa Rencana As : Luas tulangan yang diperlukan, mm2 Asmin : Luas tulangan minimum, mm2
Asmax : Luas tulangan maksimum, mm2
Ast : Luas total tulangan longitudinal, mm2
Av : Luas tulangan, mm2
bw : Lebar badan atau diameter penampang lingkaran, mm C
CS
: :
Faktor respons gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi Koefisien respon seismik
C1 : Nilai faktor respons gempa yang didapat dari spektrum respons gempa
rencana untuk waktu getar alami fundamental dari struktur gedung d
DL : :
Tinggi efektif penampang, mm Beban Mati/Berat Sendiri E : Beban Gempa
Ec : Modulus elastisitas beton, MPa
Es Fa Fv : : :
Modulus elastisitas baja, Mpa Koefisien perioda pendek Koefisien perioda pendek
f'c : Kuat tekan beton yang disyaratkan, Mpa fy : Kuat leleh tulangan yang disyaratkan, MPa
fyh : Kuat leleh tulangan transversal yang disyaratkan, MPa g : Percepatan gravitasi
h : Tebal total komponen struktur, mm
(13)
Universitas Kristen Maranatha xix I : Faktor keutamaan gedung
k : Eksponen yang terkait untuk periode struktur L
LL : :
Panjang bentang, mm Beban Hidup
Mu : Momen terfaktor pada penampang, Nmm
Pn : Kuat beban aksial nominal pada eksentrisitas yang diberikan, N
Pu PLL R R : : : :
Beban aksial terfaktor, N Beban Pejalan Kaki Faktor Reduksi Gempa
Faktor Reduksi Gempa Maksimum s Ss Ss SDL SDS SD1 SMS SM1 : : : : : : : :
Jarak antar sengkang, mm
Nilai spektra percepatan untuk periode pendek 0,2 detik di batuan dasar (SB) mengacu pada Peta Gempa Indonesia 2010
Nilai spektra percepatan untuk periode pendek 1,0 detik di batuan dasar (SB) mengacu pada Peta Gempa Indonesia 2010
Beban Mati Tambahan
Respon Spektra Percepatan Desain Untuk Perioda pendek Respon Spektra Percepatan Desain Untuk Perioda 1,0 detik The maximum considered earthquake spectral response accelerations for short periods
The maximum considered earthquake spectral response accelerations for 1-second periods
T V
: :
Waktu getar alami struktur, detik
Gaya Geser Dasar Nominal Statik Ekivalen Wt : Berat Total Stuktur
γbeton : Berat jenis beton
μ : Faktor daktilitas struktur gedung μm : Faktor daktilitas maksimum
ρ : Rasio tulangan tarik non-prategang
(14)
Universitas Kristen Maranatha ii
SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR
Sesuai dengan persetujuan dari Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha, melalui surat No. 1215/TA/FTS/UKM/VIII/2010 tanggal 23 Agustus 2010, dengan ini saya selaku Pembimbing Tugas Akhir memberikan tugas kepada :
Nama : Victor Hotman Lukman Sibuea NRP : 0721012
Untuk membuat Tugas Akhir dengan judul :
ANALISIS DAN DESAIN PIER BETON BERTULANG BERDASARKAN PETA GEMPA SNI 1726-2002 DAN PETA GEMPA INDONESIA 2010
Pokok-pokok pembahasan Tugas Akhir tersebut adalah sebagai berikut : 1. Pendahuluan.
2. Tinjauan Pustaka.
3. Studi Kasus dan Pembahasan. 4. Kesimpulan dan Saran.
Hal-hal lain yang dianggap perlu dapat disertakan untuk melengkapi penulisan Tugas Akhir ini.
Bandung, 9 Agusutus 2010
Yosafat Aji Pranata, ST., MT. Pembimbing
(15)
Universitas Kristen Maranatha iii
SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR
Yang bertandatangan dibawah ini selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir dari mahasiswa:
Nama : Victor Hotman Lukman Sibuea NRP : 0721012
Menyatakan bahwa Tugas Akhir dari mahasiswa diatas dengan judul:
ANALISIS DAN DESAIN PIER BETON BERTULANG BERDASARKAN PETA GEMPA SNI 1726-2002 DAN PETA GEMPA INDONESIA 2010
Dinyatakan selesai dan dapat diajukan Ujian Sidang Tugas Akhir (USTA)
Bandung, 3 Januari 2011
Yosafat Aji Pranata, ST., MT. Pembimbing
(16)
Universitas Kristen Maranatha 116
LAMPIRAN I
(17)
Universitas Kristen Maranatha 117
Tabel L1.1 Tabel Perhitungan Tulangan Lentur Struktur Jepit Peta Gempa 2002
Tulangan Lentur : D = 22 mm Tulangan Geser : D = 16 mm
Luas = 380,13 mm2 AV 402,1239 mm2
Lokasi Frame Frame
Sections
As
Vrebar
Jumlah
Tulangan Jumlah Syarat
Tulangan
Geser Sengkang yang digunakan
AsTop AsBot Atas Bawah Atas Bawah Atas Bawah S(mm)
Tumpuan Kiri 9 B1 13176.79 0 2.403 34.66 0.00 35 33 ok ok 167.342 D16‐150
Lapangan 9 B1 0 467.084 1.996 0.00 1.23 33 33 ok ok 201.465 D16‐150
Tumpuan Kanan 9 B1 439.929 12516.61 1.996 1.16 32.93 35 33 ok ok 201.465 D16‐150
Tumpuan Kiri 10 B2 8818.121 0 2.93 23.20 0.00 24 23 ok ok 137.244 D16‐100
Lapangan 10 B2 0 163.42 2.664 0.00 0.43 23 23 ok ok 150.947 D16‐150
Tumpuan Kanan 10 B2 179.436 8539.722 2.399 0.47 22.47 24 23 ok ok 167.621 D16‐100
Tumpuan Kiri 11 B3 8329.303 0 2.693 21.91 0.00 22 22 ok ok 149.322 D16‐100
Lapangan 11 B3 0 169.464 2.427 0.00 0.45 22 22 ok ok 165.688 D16‐150
Tumpuan Kanan 11 B3 173.758 8097.452 2.162 0.46 21.30 22 22 ok ok 185.996 D16‐100
Tumpuan Kiri 12 B4 5195.232 0 1.035 13.67 0.00 14 14 ok ok 388.525 D16‐150
Lapangan 12 B4 0 191.014 0.768 0.00 0.50 14 14 ok ok 523.599 D16‐300
(18)
Universitas Kristen Maranatha 118
Tabel L1.2 Tabel Perhitungan Tulangan Lentur Struktur Pegas Peta Gempa 2002
Tulangan Lentur : D = 22 mm Tulangan Geser : D = 16 mm
Luas = 380,13 mm2 AV 402,1239 mm2
Lokasi Frame Frame
Sections
As
Vrebar
Jumlah
Tulangan Jumlah Syarat
Tulangan
Geser Sengkang yang digunakan
AsTop AsBot Atas Bawah Atas Bawah Atas Bawah S(mm)
Tumpuan Kiri 9 B1 11252.02 0 1.996 29.60 0.00 30 29 ok ok 201.465 D16‐150
Lapangan 9 B1 0 512.196 1.996 0.00 1.35 29 29 ok ok 201.465 D16‐200
Tumpuan Kanan 9 B1 394.838 10669.92 1.996 1.04 28.07 30 29 ok ok 201.465 D16‐150
Tumpuan Kiri 10 B2 5953.441 0 1.444 15.66 0.00 16 15 ok ok 278.479 D16‐150
Lapangan 10 B2 0 157.494 1.179 0.00 0.41 15 15 ok ok 341.072 D16‐300
Tumpuan Kanan 10 B2 185.364 5680.188 0.914 0.49 14.94 16 15 ok ok 439.960 D16‐150
Tumpuan Kiri 11 B3 5469.71 0 1.198 14.39 0.00 15 14 ok ok 335.663 D16‐150
Lapangan 11 B3 0 169.906 0.933 0.00 0.45 14 14 ok ok 431.001 D16‐300
Tumpuan Kanan 11 B3 172.949 5239.15 0.768 0.45 13.78 15 14 ok ok 523.599 D16‐150
Tumpuan Kiri 12 B4 3432.905 0 0.768 9.03 0.00 10 9 ok ok 523.599 D16‐150
Lapangan 12 B4 0 183.6 0.768 0.00 0.48 9 9 ok ok 523.599 D16‐300
(19)
Universitas Kristen Maranatha 119
Tabel L1.3 Tabel Perhitungan Tulangan Lentur Struktur Jepit Peta Gempa 2010
Tulangan Lentur : D = 22 mm Tulangan Geser : D = 16 mm
Luas = 380,13 mm2 AV 402,1239 mm2
Lokasi Frame Frame
Sections
As
Vrebar
Jumlah
Tulangan Jumlah Syarat
Tulangan
Geser Sengkang yang digunakan*
AsTop AsBot Atas Bawah Atas Bawah Atas Bawah S(mm)
Tumpuan Kiri 9 B1 37632.48 2921.349 13.888 99.00 7.69 99 98 ok ok 57.910 D16‐50
Lapangan 9 B1 0 467.084 13.187 0.00 1.23 98 98 ok ok 60.988 D16‐50
Tumpuan Kanan 9 B1 2256.755 37016.11 12.485 5.94 97.38 99 98 ok ok 64.417 D16‐50
Tumpuan Kiri 10 B2 24841.95 4126.88 0 65.35 10.86 66 65 ok ok ‐ D16‐50
Lapangan 10 B2 0 163.42 0 0.00 0.43 65 65 ok ok ‐ D16‐50
Tumpuan Kanan 10 B2 3848.069 24583.37 0 10.12 64.67 66 65 ok ok ‐ D16‐50
Tumpuan Kiri 11 B3 23680.99 2875.081 0 62.30 7.56 63 62 ok ok ‐ D16‐50
Lapangan 11 B3 0 199.723 0 0.00 0.53 62 62 ok ok ‐ D16‐50
Tumpuan Kanan 11 B3 2697.618 23516.4 0 7.10 61.86 63 62 ok ok ‐ D16‐50
Tumpuan Kiri 12 B4 14851.22 0 5.638 39.07 0.00 40 39 ok ok 142.648 D16‐100
Lapangan 12 B4 0 235.167 5.371 0.00 0.62 39 39 ok ok 149.739 D16‐100
Tumpuan Kanan 12 B4 161.88 14701.48 5.103 0.43 38.67 40 39 ok ok 157.603 D16‐100
(20)
Universitas Kristen Maranatha 120
Tabel L1.4 Tabel Perhitungan Tulangan Lentur Struktur Pegas Peta Gempa 2010
Tulangan Lentur : D = 22 mm Tulangan Geser : D = 16 mm
Luas = 380,13 mm2 AV 402,1239 mm2
Lokasi Frame Frame
Sections
As
Vrebar
Jumlah
Tulangan Jumlah Syarat
Tulangan
Geser Sengkang yang digunakan*
AsTop AsBot Atas Bawah Atas Bawah Atas Bawah S(mm)
Tumpuan Kiri 9 B1 47552.91 13617.93 19.367 125.10 35.82 126 124 ok ok 41.527 D16‐40
Lapangan 9 B1 0 512.196 18.665 0.00 1.35 124 124 ok ok 43.089 D16‐40
Tumpuan Kanan 9 B1 13022.13 47000.34 17.964 34.26 123.64 126 124 ok ok 44.770 D16‐40
Tumpuan Kiri 10 B2 25539.38 4878.873 0 67.19 12.83 68 67 ok ok ‐ D16‐40
Lapangan 10 B2 0 157.494 0 0.00 0.41 67 67 ok ok ‐ D16‐40
Tumpuan Kanan 10 B2 4591.176 25272.56 0 12.08 66.48 68 67 ok ok ‐ D16‐40
Tumpuan Kiri 11 B3 23744.32 2943.374 0 62.46 7.74 63 63 ok ok ‐ D16‐40
Lapangan 11 B3 0 200.452 0 0.00 0.53 63 63 ok ok ‐ D16‐40
Tumpuan Kanan 11 B3 2767.124 23580.86 0 7.28 62.03 63 63 ok ok ‐ D16‐40
Tumpuan Kiri 12 B4 14861.8 0 5.643 39.10 0.00 40 39 ok ok 142.521 D16‐100
Lapangan 12 B4 0 235.046 5.375 0.00 0.62 39 39 ok ok 149.627 D16‐100
Tumpuan Kanan 12 B4 162.014 14711.77 5.108 0.43 38.70 40 39 ok ok 157.449 D16‐100
(21)
Universitas Kristen Maranatha 121
LAMPIRAN II
DIAGRAM INTERAKSI
(22)
Universitas Kristen Maranatha 122
Gambar L2.1 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 1 Tumpuan Jepit Peta Gempa 2002 (291.61 , 915.88)
(23)
Universitas Kristen Maranatha 123
Gambar L2.2 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 2 Tumpuan Jepit Peta Gempa 2002 (205.59 , 762.73)
(24)
Universitas Kristen Maranatha 124
Gambar L2.3 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 3 Tumpuan Jepit Peta Gempa 2002 (199.00 , 613.22)
(25)
Universitas Kristen Maranatha 125
Gambar L2.4 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 4 Tumpuan Jepit Peta Gempa 2002 (175.85 , 596.97)
(26)
Universitas Kristen Maranatha 126
Gambar L2.5 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 1 Tumpuan Pegas Peta Gempa 2002 (114.49 , 807.31)
(27)
Universitas Kristen Maranatha 127
Gambar L2.6 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 2 Tumpuan Pegas Peta Gempa 2002 (130.73 , 669.77)
(28)
Universitas Kristen Maranatha 128
Gambar L2.7 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 3 Tumpuan Pegas Peta Gempa 2002 (131.92 , 629.05)
(29)
Universitas Kristen Maranatha 129
Gambar L2.8 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 4 Tumpuan Pegas Peta Gempa 2002 (117.73 , 596.97)
(30)
Universitas Kristen Maranatha 130
Gambar L2.9 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 1 Tumpuan Jepit Peta Gempa 2010
(31)
Universitas Kristen Maranatha 131
Gambar L2.10 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 2 Tumpuan Jepit Peta Gempa 2010 (533.86 , 1228.20)
(32)
Universitas Kristen Maranatha 132
Gambar L2.11 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 3 Tumpuan Jepit Peta Gempa 2010 (520.90 , 886.66)
(33)
Universitas Kristen Maranatha 133
Gambar L2.12 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 4 Tumpuan Jepit Peta Gempa 2010 (458.46 , 560.68)
(34)
Universitas Kristen Maranatha 134
Gambar L2.13 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 1 Tumpuan Pegas Peta Gempa 2010 (455.13 , 1662.29)
(35)
Universitas Kristen Maranatha 135
Gambar L2.14 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 2 Tumpuan Pegas Peta Gempa 2010 (501.32 , 1238.87)
(36)
Universitas Kristen Maranatha 136
Gambar L2.15 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 3 Tumpuan Pegas Peta Gempa 2010 (517.66 , 887.64)
(37)
Universitas Kristen Maranatha 137
Gambar L2.16 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 4 Tumpuan Pegas Peta Gempa 2010 (458.21 , 560.77)
(38)
Universitas Kristen Maranatha 138
LAMPIRAN III
ANALISIS UKURAN PENAMPANG BARU UNTUK
PETA GEMPA 2010
1. Ukuran penampang balok dan kolom:
Nama Balok Ukuran Balok (m) Nama Kolom Ukuran Kolom (m)
B1 1.3 x 1.3 C1 dia 2.0 ‐ dia 1.5
B2 2.0 x 0.8 C2 dia 2.0 ‐ dia 1.5
B3 2.0 x 0.8 C3 dia 2.0 ‐ dia 1.5
B4 1.6 x 0.5 C4 dia 2.0 ‐ dia 1.5
2. Perhitungan Beban Gempa
Perhitngan berat sendiri struktur:
Nama Balok
Berat Jenis (Kg/m3)
Ukuran Balok (m)
Luas (m2)
Panjang (m)
Volume (m3)
Berat (Kg)
B1 2400 1.3 x 1.3 1.690 6.30 10.65 25552.80
B2 2400 2.0 x 0.8 1.600 6.30 10.08 24192.00
B3 2400 2.0 x 0.8 1.600 6.30 10.08 24192.00
B4 2400 1.6 x 0.5 0.800 6.30 5.04 12096.00
TOTAL 86032.80
Nama Kolom
Berat Jenis (Kg/m3)
Ukuran Kolom (m)
Luas (m2)
Panjang (m)
Volume
(m3) Berat (Kg)
C1 2400 dia 2.0 ‐ dia 1.5 1.374 11.69 16.07 38561.48
C2 2400 dia 2.0 ‐ dia 1.5 1.374 9.90 13.61 32656.86
C3 2400 dia 2.0 ‐ dia 1.5 1.374 9.90 13.61 32656.86
C4 2400 dia 2.0 ‐ dia 1.5 1.374 9.25 12.71 30512.72
TOTAL 134387.91
Total berat sendiri struktur (PDL) = Berat sendiri balok + Berat
sendiri kolom
= 86032.80 + 134387.91 = 220420,71 Kg
(39)
Universitas Kristen Maranatha 139 Jadi berat seluruh struktur (Wt) = PDL + PSDL + PCR + PLL + PPLL
= 220,42+ 750 + 500 + 324 + 40
= 1834,42 Ton
1. Menghitung SMS dan SM1 :
, ,
,
, ,
,
2. Menghitung SDS dan SD1
, ,
, ,
(40)
Universitas Kristen Maranatha 140 Maka, grafik respon spektranya adalah sebagai berikut:
Gambar 3.26 Respons SpektrumPeta Gempa 2010
,
, ,
, , , ,
3. Lalu untuk mencari Koefisien Respon Seismik (CS). Karena ada 2 jenis
tumpuan, jepit dan pegas, maka T (waktu getar) juga ada 2. Pertama dihitung untuk tumpuan jepit dengan T = 2,2035
, ,
,
, (Terbesar)
,
, , ,
(41)
Universitas Kristen Maranatha 141
,
, , ,
,
Dimana nilai CS yang dipakai adalah nilai maksimum.
, ,
, Ton
Lalu dihitung untuk tumpuan pegas dengan T = 3,75851
, ,
,
, (Terbesar)
,
, , ,
,
,
, , ,
(42)
Universitas Kristen Maranatha 142 Dimana nilai CS yang dipakai adalah nilai maksimum.
, ,
, Ton
3. Gaya-gaya Dalam
Tabel L3.1 Gaya Dalam Aksial Kolom pada Struktur Jepit Peta Gempa 2010
Load Combination Kolom Beban Aksial (Ton)
Bawah Tengah Atas
comb1 1 dan 5 ‐1122.9946 ‐1081.6787 ‐1040.3628
2 dan 6 ‐1024.3923 ‐989.4029 ‐954.4134
3 dan 7 ‐939.2934 ‐904.3039 ‐869.3144
4 dan 8 ‐854.1944 ‐821.5022 ‐788.8100
comb2 1 dan 5 ‐1152.9946 ‐1111.6787 ‐1070.3628
2 dan 6 ‐1054.3923 ‐1019.4029 ‐984.4134
3 dan 7 ‐969.2934 ‐934.3039 ‐899.3144
4 dan 8 ‐884.1944 ‐851.5022 ‐818.8100
comb3 1 dan 5 ‐2342.2695 ‐2300.9537 ‐2259.6378
2 dan 6 ‐1901.9580 ‐1866.9685 ‐1831.9790
3 dan 7 ‐1344.9184 ‐1309.9289 ‐1274.9394
4 dan 8 ‐811.0209 ‐778.3287 ‐745.6365
Tabel L3.2 Gaya Dalam Aksial Balok pada Struktur Jepit Peta Gempa 2010
Load Combination Balok Beban Aksial (Ton)
Kiri Tengah Kanan
comb1 9 0.8268 0.8268 0.8268
10 ‐0.3304 ‐0.3304 ‐0.3304
11 0.2103 0.2103 0.2103
12 ‐1.4683 ‐1.4683 ‐1.4683
comb2 9 0.8268 0.8268 0.8268
10 ‐0.3304 ‐0.3304 ‐0.3304
11 0.2103 0.2103 0.2103
12 ‐1.4683 ‐1.4683 ‐1.4683
comb3 9 0.7027 0.7027 0.7027
10 0.5005 0.5005 0.5005
11 ‐1.9394 ‐1.9394 ‐1.9394
(43)
Universitas Kristen Maranatha 143
Tabel L3.3 Gaya Dalam Aksial Kolom pada Struktur Pegas Peta Gempa 2010
Load Combination Kolom Beban Aksial (Ton)
Bawah Tengah Atas
comb1 1 dan 5 ‐1122.9946 ‐1081.6787 ‐1040.3628
2 dan 6 ‐1024.3923 ‐989.4029 ‐954.4134
3 dan 7 ‐939.2934 ‐904.3039 ‐869.3144
4 dan 8 ‐854.1944 ‐821.5022 ‐788.8100
comb2 1 dan 5 ‐1152.9946 ‐1111.6787 ‐1070.3628
2 dan 6 ‐1054.3923 ‐1019.4029 ‐984.4134
3 dan 7 ‐969.2934 ‐934.3039 ‐899.3144
4 dan 8 ‐884.1944 ‐851.5022 ‐818.8100
comb3 1 dan 5 ‐2592.5911 ‐2551.2752 ‐2509.9593
2 dan 6 ‐1961.2563 ‐1926.2668 ‐1891.2773
3 dan 7 ‐1353.1014 ‐1318.1119 ‐1283.1224
4 dan 8 ‐811.9442 ‐779.2520 ‐746.5598
Tabel L3.4 Gaya Dalam Aksial Balok pada Struktur Pegas Peta Gempa 2010
Load
Combination Balok
Beban Aksial (Ton)
Kiri Tengah Kanan
comb1 9 1.8524 1.8524 1.8524
10 ‐0.7895 ‐0.7895 ‐0.7895
11 0.2787 0.2787 0.2787
12 ‐1.4762 ‐1.4762 ‐1.4762
comb2 9 1.8524 1.8524 1.8524
10 ‐0.7895 ‐0.7895 ‐0.7895
11 0.2787 0.2787 0.2787
12 ‐1.4762 ‐1.4762 ‐1.4762
comb3 9 1.7520 1.7520 1.7520
10 0.0307 0.0307 0.0307
11 ‐1.8694 ‐1.8694 ‐1.8694
(44)
Universitas Kristen Maranatha 144
Tabel L3.5 Gaya Dalam Geser Kolom pada Struktur Jepit Peta Gempa 2010
Load Combination Kolom Geser (Ton)
Bawah Tengah Atas
comb1 1 dan 5 0.7617 0.7617 0.7617
2 dan 6 1.5885 1.5885 1.5885
3 dan 7 1.2581 1.2581 1.2581
4 dan 8 1.4683 1.4683 1.4683
comb2 1 dan 5 0.7617 0.7617 0.7617
2 dan 6 1.5885 1.5885 1.5885
3 dan 7 1.2581 1.2581 1.2581
4 dan 8 1.4683 1.4683 1.4683
comb3 1 dan 5 145.5764 145.5764 145.5764
2 dan 6 146.2792 146.2792 146.2792
3 dan 7 146.7797 146.7797 146.7797
4 dan 8 144.8403 144.8403 144.8403
Tabel L3.6 Gaya Dalam Geser Balok pada Struktur Jepit Peta Gempa 2010
Load Combination Balok Geser (Ton)
Kiri Tengah Kanan
comb1 9 ‐15.9705 0.0000 15.9705
10 ‐15.1200 0.0000 15.1200
11 ‐15.1200 0.0000 15.1200
12 ‐7.5600 0.0000 7.5600
comb2 9 ‐15.9705 0.0000 15.9705
10 ‐15.1200 0.0000 15.1200
11 ‐15.1200 0.0000 15.1200
12 ‐7.5600 0.0000 7.5600
comb3 9 ‐325.7388 ‐341.7093 ‐357.6798
10 ‐456.8206 ‐471.9406 ‐487.0606
11 ‐433.6785 ‐448.7985 ‐463.9185
(45)
Universitas Kristen Maranatha 145
Tabel L3.7 Gaya Dalam Geser Kolom pada Struktur Pegas Peta Gempa 2010
Load Combination Kolom Geser (Ton)
Bawah Tengah Atas
comb1 1 dan 5 0.1346 0.1346 0.1346
2 dan 6 1.9870 1.9870 1.9870
3 dan 7 1.1975 1.1975 1.1975
4 dan 8 1.4762 1.4762 1.4762
comb2 1 dan 5 0.1346 0.1346 0.1346
2 dan 6 1.9870 1.9870 1.9870
3 dan 7 1.1975 1.1975 1.1975
4 dan 8 1.4762 1.4762 1.4762
comb3 1 dan 5 144.9350 144.9350 144.9350
2 dan 6 146.6870 146.6870 146.6870
3 dan 7 146.7177 146.7177 146.7177
4 dan 8 144.8483 144.8483 144.8483
Tabel L3.8 Gaya Dalam Geser Balok pada Struktur Pegas Peta Gempa 2010
Load Combination Balok Geser (Ton)
Kiri Tengah Kanan
comb1 9 ‐15.9705 0.0000 15.9705
10 ‐15.1200 0.0000 15.1200
11 ‐15.1200 0.0000 15.1200
12 ‐7.5600 0.0000 7.5600
comb2 9 ‐15.9705 0.0000 15.9705
10 ‐15.1200 0.0000 15.1200
11 ‐15.1200 0.0000 15.1200
12 ‐7.5600 0.0000 7.5600
comb3 9 ‐548.7031 ‐532.7326 ‐516.7621
10 ‐538.1759 ‐523.0559 ‐507.9359
11 ‐471.1783 ‐456.0583 ‐440.9383
(46)
Universitas Kristen Maranatha 146
Tabel L3.9 Gaya Dalam Momen Kolom pada Struktur Jepit Peta Gempa 2010
Load Combination Kolom Momen (Ton meter)
Bawah Tengah Atas
comb1 1 dan 5 ‐2.7870 1.6651 6.1171
2 dan 6 ‐8.6545 ‐0.7916 7.0713
3 dan 7 ‐6.1311 0.0963 6.3237
4 dan 8 ‐6.6594 0.1316 6.9227
comb2 1 dan 5 ‐2.7870 1.6651 6.1171
2 dan 6 ‐8.6545 ‐0.7916 7.0713
3 dan 7 ‐6.1311 0.0963 6.3237
4 dan 8 ‐6.6594 0.1316 6.9227
comb3 1 dan 5 ‐1331.9453 ‐481.0510 369.8434
2 dan 6 ‐721.2630 2.8188 726.9006
3 dan 7 ‐773.5638 ‐47.0045 679.5549
4 dan 8 ‐743.0674 ‐73.1809 596.7056
Tabel L3.10 Gaya Dalam Momen Balok pada Struktur Jepit Peta Gempa 2010
Load Combination Balok Momen (Ton meter)
Kiri Tengah Kanan
comb1 9 ‐14.7716 10.3819 ‐14.7716
10 ‐13.2023 10.6117 ‐13.2023
11 ‐12.9831 10.8309 ‐12.9831
12 ‐6.9227 4.9843 ‐6.9227
comb2 9 ‐14.7716 10.3819 ‐14.7716
10 ‐13.2023 10.6117 ‐13.2023
11 ‐12.9831 10.8309 ‐12.9831
12 ‐6.9227 4.9843 ‐6.9227
comb3 9 ‐1091.1064 10.4314 1061.6621
10 ‐1500.4644 9.9626 1472.7616
11 ‐1422.6223 14.9070 1404.8083
(47)
Universitas Kristen Maranatha 147
Tabel L3.11 Gaya Dalam Momen Kolom pada Struktur Pegas Peta Gempa 2010
Load Combination Kolom Momen (Ton meter)
Bawah Tengah Atas
comb1 1 dan 5 0.4407 1.2274 2.0141
2 dan 6 ‐11.7630 ‐1.9275 7.9081
3 dan 7 ‐5.6515 0.2762 6.2038
4 dan 8 ‐6.7271 0.1001 6.9274
comb2 1 dan 5 0.4407 1.2274 2.0141
2 dan 6 ‐11.7630 ‐1.9275 7.9081
3 dan 7 ‐5.6515 0.2762 6.2038
4 dan 8 ‐6.7271 0.1001 6.9274
comb3 1 dan 5 ‐540.1324 307.0125 1154.1574
2 dan 6 ‐537.6546 188.4460 914.5466
3 dan 7 ‐747.2966 ‐21.0439 705.2087
4 dan 8 ‐740.2285 ‐70.3049 599.6186
Tabel L3.12 Gaya Dalam Momen Balok pada Struktur Pegas Peta Gempa 2010
Load Combination Balok Momen (Ton meter)
Kiri Tengah Kanan
comb1 9 ‐13.7772 11.3764 ‐13.7772
10 ‐13.5596 10.2544 ‐13.5596
11 ‐12.9310 10.8830 ‐12.9310
12 ‐6.9274 4.9796 ‐6.9274
comb2 9 ‐13.7772 11.3764 ‐13.7772
10 ‐13.5596 10.2544 ‐13.5596
11 ‐12.9310 10.8830 ‐12.9310
12 ‐6.9274 4.9796 ‐6.9274
comb3 9 ‐1691.8120 11.4491 1664.4032
10 ‐1661.8431 9.5969 1633.4090
11 ‐1445.4372 14.9604 1427.7299
(48)
Universitas Kristen Maranatha 148
4. Penulangan Balok
Digunakan tulangan D20 D= 22 mm Digunakan Tulangan geser D19 mm
Luas= 380.13 mm d= 19 mm
Av= 567.0575 mm
Lokasi Frame Frame
Sections
As
Vrebar Jumlah Tulangan Jumlah Syarat
Tulangan Geser
Sengkang yang digunakan*
AsTop AsBot Atas Bawah Atas Bawah Atas Bawah S(mm)
Tumpuan Kiri 9 B1 30209.34 0.00 10.39 79.47 0.00 80 77 ok ok 109.123 D16‐100
Lapangan 9 B1 0.00 374.27 9.69 0.00 0.98 77 77 ok ok 117.016 D16‐100
Tumpuan Kanan 9 B1 532.79 29257.42 8.99 1.40 76.97 80 77 ok ok 126.153 D16‐100
Tumpuan Kiri 10 B2 26163.72 0.00 10.40 68.83 0.00 69 68 ok ok 109.018 D16‐100
Lapangan 10 B2 0.00 244.42 9.98 0.00 0.64 68 68 ok ok 113.650 D16‐100
Tumpuan Kanan 10 B2 304.15 25609.35 9.55 0.80 67.37 69 68 ok ok 118.706 D16‐100
Tumpuan Kiri 11 B3 24614.86 0.00 9.75 64.75 0.00 65 64 ok ok 116.284 D16‐100
Lapangan 11 B3 0.00 306.63 9.33 0.00 0.81 64 64 ok ok 121.569 D16‐100
Tumpuan Kanan 11 B3 299.10 24264.23 8.90 0.79 63.83 65 64 ok ok 127.371 D16‐100
Tumpuan Kiri 12 B4 13126.76 0.00 4.88 34.53 0.00 35 35 ok ok 232.258 D16‐200
Lapangan 12 B4 0.00 218.54 4.62 0.00 0.57 35 35 ok ok 245.692 D16‐200
Tumpuan Kanan 12 B4 200.98 12950.66 4.35 0.53 34.07 35 35 ok ok 260.836 D16‐200
(49)
Universitas Kristen Maranatha 149
Digunakan tulangan D20 D= 22 mm Digunakan Tulangan geser D19 mm
Luas= 380.13 mm d= 19 mm
Av= 567.0575 mm
Lokasi Frame Frame
Sections
As
Vrebar Jumlah Tulangan Jumlah Syarat
Tulangan Geser
Sengkang yang digunakan*
AsTop AsBot Atas Bawah Atas Bawah Atas Bawah S(mm)
Tumpuan Kiri 9 B1 42149.21 12557.28 18.79 110.88 33.03 111 111 ok ok 60.370 D16‐50
Lapangan 9 B1 0.00 410.16 18.09 0.00 1.08 111 111 ok ok 62.710 D16‐50
Tumpuan Kanan 9 B1 11808.47 41869.56 17.38 31.06 110.14 111 111 ok ok 65.243 D16‐50
Tumpuan Kiri 10 B2 29466.61 0.00 11.84 77.52 0.00 78 76 ok ok 95.795 D16‐50
Lapangan 10 B2 0.00 236.19 11.41 0.00 0.62 76 76 ok ok 99.362 D16‐50
Tumpuan Kanan 10 B2 312.39 28875.20 10.99 0.82 75.96 78 76 ok ok 103.195 D16‐50
Tumpuan Kiri 11 B3 25065.98 0.00 9.96 65.94 0.00 66 66 ok ok 113.901 D16‐100
Lapangan 11 B3 0.00 307.73 9.53 0.00 0.81 66 66 ok ok 118.967 D16‐100
Tumpuan Kanan 11 B3 297.90 24715.66 9.11 0.78 65.02 66 66 ok ok 124.519 D16‐100
Tumpuan Kiri 12 B4 13200.75 0.00 4.92 34.73 0.00 35 35 ok ok 230.699 D16‐200
Lapangan 12 B4 0.00 218.41 4.65 0.00 0.57 35 35 ok ok 244.001 D16‐200
Tumpuan Kanan 12 B4 201.11 13024.09 4.38 0.53 34.26 35 35 ok ok 258.871 D16‐200
(50)
Universitas Kristen Maranatha 150
5. Diagram Interaksi Kolom
Gambar L3.1 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 1 Tumpuan Jepit Peta Gempa 2010 (932.36 , 1639.59)
(51)
Universitas Kristen Maranatha 151
Gambar L3.2 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 2 Tumpuan Jepit Peta Gempa 2010 (504.88 , 1331.37)
(52)
Universitas Kristen Maranatha 152
Gambar L3.3 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 3 Tumpuan Jepit Peta Gempa 2010 (541.49 , 941.44)
(53)
Universitas Kristen Maranatha 153
Gambar L3.4 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 4 Tumpuan Jepit Peta Gempa 2010 (520.15 , 618.94)
(54)
Universitas Kristen Maranatha 154
Gambar L3.5 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 1 Tumpuan Pegas Peta Gempa 2010 (378.09 , 1814.81)
(55)
Universitas Kristen Maranatha 155
Gambar L3.6 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 2 Tumpuan Pegas Peta Gempa 2010 (376.36 , 1372.88)
(56)
Universitas Kristen Maranatha 156
Gambar L3.7 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 3 Tumpuan Pegas Peta Gempa 2010 (523.11 , 947.17)
(57)
Universitas Kristen Maranatha 157
Gambar L3.8 Kurva Hubungan φPndengan φMn Kolom 4 Tumpuan Pegas Peta Gempa 2010 (518.16 , 568.36)
(58)
Universitas Kristen Maranatha 158
LAMPIRAN IV
DATA SPT
(59)
Universitas Kristen Maranatha 159 Titik Uji 1:
(60)
Universitas Kristen Maranatha 160 Titik Uji 2:
(61)
Universitas Kristen Maranatha 161 Titik Uji 3:
(62)
Universitas Kristen Maranatha 162 Titik Uji 4:
(63)
Universitas Kristen Maranatha 163 Titik Uji 5:
(64)
Universitas Kristen Maranatha 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gempa bumi adalah suatu getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan bumi. Gempa bumi terjadi apabila tekanan yang terjadi karena pergerakan itu sudah terlalu besar untuk dapat ditahan oleh lapisan bumi.
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.
Korban jiwa yang diakibatkan oleh gempa bumi tidak langsung disebabkan oleh gempa bumi, namun disebabkan oleh kerentanan bangunan sehingga terjadi keruntuhan bangunan. Karena tingginya kerusakan akibat gempa bumi diperlukan suatu peraturan bangunan yang tahan gempa agar bangunan tersebut dapat menahan gempa. Dengan demikian, kerusakan akibat bencana alam dapat diminimalkan.
Perencanaan struktur bangunan gedung beton bertulang tahan gempa di Indonesia mengikuti Peta Gempa Indonesia SNI 1726-2002. Pada tahun 2010 ini keluar peta gempa yang baru sebagai salah satu upaya untuk meminimalkan kerusakan yang dapat diakibatkan oleh gempa.
Selain memperhitungkan kekuatan bangunan terhadap gempa, sebaiknya juga harus memperhatikan ukuran yang proporsional bagi bangunan. Lantai jembatan yang ramping biasanya akan terlihat baik jika didukung oleh tiang pier
yang proporsional. Pada Gambar 1.1 dapat dilihat proporsi dari tiang pier dan bentuk jembatan secara keseluruhan sangat penting daripada ukuran elemen individu dilihat secara terpisah.
(65)
Universitas Kristen Maranatha 2
Gambar 1.1 Macam-macam bentuk dari Pier.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Melakukan analisis pier beton bertulang terhadap peta gempa 2002 dan peta gempa 2010.
2. Melakukan perencanaan penulangan pier beton bertulang.
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Pier menggunakan material beton bertulang.
2. Data pier diambil dari tinjauan literatur data Lupoi [Lupoi et.al.]. 3. Mutu beton yang digunakan adalah 35 MPa.
4. Mutu baja tulangan utama yang digunakan adalah 440 MPa.
5. Peta gempa yang digunakan adalah berdasarkan SNI 1726-2002 dan Peta Gempa Indonesia yang baru tahun 2010.
6. Perangkat lunak yang digunakan adalah SAP2000 versi 14.2. 7. Struktur direncanakan di wilayah Jakarta.
8. Data tanah yang berhubungan untuk penentuan jenis tanah dan properti pegas diambil dari tinjauan literatur.
9. Tumpuan yang digunakan adalah tumpuan jepit dan tumpuan pegas.
1.4 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan adalah sebagai berikut:
Bab I tentang latar belakang, tujuan penelitian,ruang lingkup penelitian dan sistematika penulisan.
Bab II tentang tinjauan pustaka. Berisi tentang beton bertulang, pier, beban gravitasi, beban gempa, perencanaan pier beton bertulang dan perangkat lunak
(66)
Universitas Kristen Maranatha 3 Bab III tentang studi kasus dan pembahasan. Berisi model dan data struktur, analisis statik ekivalen dan pembahasan.
(67)
Universitas Kristen Maranatha 4
DAFTAR PUSTAKA
1. Lupoi, Alessio. Franchin, Paolo. Pinto, Paolo E. 2005. Further probing of the suitability of push-over analysis for the seismic assessment of bridge
structures. University of Rome.
2. Solberg, K. Mashiko, N. Dhakal, R. P. & Mander, J. B. Performance of a damage-protected highway bridge pier subjected to bidirectional earthquake
attack. University of Canterbury, Christchurch, New Zealand.
3. SNI Beton 03-2847-2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta.
4. SNI Gempa 03-1726-2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta.
(68)
Universitas Kristen Maranatha 5
DAFTAR LAMPIRAN
L.1 Bagan Alir Studi
Gambar 1. Bagan Alir Studi
Mulai
Studi Pustaka
Data Struktur
Preliminary Desain Preliminary Desain
Analisis Statik
Hasil
Pembahasan Ya
Tidak
Kesimpulan
(69)
Universitas Kristen Maranatha 6
L.2 Data Struktur
Gambar 2. Tampak Samping
Gambar 3. Gambar Potongan D-D
(70)
Universitas Kristen Maranatha 7
(71)
Universitas Kristen Maranatha
112
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1.
Nilai gaya geser dasar antara perhitungan dengan peta gempa SNI 2002 dan
peta gempa 2010 didapatkan perbedaan beban gempa sebesar 62,05% pada
struktur jepit dan 74,81% pada struktur pegas. (Halaman 52 – halaman 58)
2.
Dari hasil analisis, didapatkan besarnya selisih gaya dalam momen
bottom
antara peta gempa 2002 dan peta gempa 2010 struktur dengan tumpuan jepit
pada kolom sebesar 61,5% - 61,9% sedangkan pada struktur pegas sebesar
73,9% - 74,8%. Untuk momen
top
pada struktur jepit sebesar 61,5% - 61,7%
sedangkan pada struktur pegas sebesar 74,2% - 74,6%. (Halaman 86 –
halaman 87)
3.
Dari hasil analisis, didapatkan besarnya selisih gaya dalam momen tumpuan
pada balok antara peta gempa 2002 dan peta gempa 2010 struktur jepit
sebesar 61,5% - 61,7% dan momen lapangan sebesar 0,2% - 18,8%.
Sedangkan pada struktur pegas selisih momen tumpuan sebesar 74,2% -
74,4% dan momen lapangan sebesar 0,3% - 22,6%. (Halaman 89 – halaman
90)
4.
Dari hasil analisis, didapatkan besarnya selisih reaksi tumpuan antara peta
gempa 2002 dan peta gempa 2010 struktur jepit sebesar 61,7% - 62,3% pada
arah horisontal, 41,5% - 76,6% pada arah vertikal dan 61,9%-62,2% pada
momen. Sedangkan pada struktur pegas sebesar 74,7% - 74,9% pada arah
horisontal, 51,4% - 62,9% pada arah vertikal dan 74,9%-74,8% pada momen.
(Halaman 91)
(72)
Universitas Kristen Maranatha
113
4.2
Saran
Saran yang dapat disampaikan untuk penelitian lebih lanjut adalah sebagai
berikut:
1.
Penelitian lebih lanjut yaitu perlu dilakukan analisis dinamik dengan tinjauan
untuk struktur yang sama.
2.
Penelitian lebih lanjut yaitu perlu dilakukan analisis dengan tinjauan untuk
struktur bangunan menggunakan peta gempa 2010.
3.
Dari hasil perhitungan dibutuhkan luas penampang kolom dan balok yang
berbeda antara peraturan peta gempa 2002 dan peraturan peta gempa 2010.
Untuk balok B1 dan B4 menggunakan ukuran penampang yang sama, baik
dalam peraturan peta gempa 2002 dan peta gempa 2010. Untuk balok B2 dan
B3 memiliki selisih perbedaan luas penampang sebesar 37,5% dan untuk
kolom memiliki selisih perbedaan luas penampang sebesar 10,8%.
(73)
Universitas Kristen Maranatha 114
DAFTAR PUSTAKA
1. Chen, W. F, Duan L. 2003. Bridge Engineering Substructure Design. CRC Press. America
2. Departemen Pekerjaan Umum, Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk
Rumah dan Gedung, SKBI-1.3.53.1987
3. Dewobroto, W. 2005. Simulasi Keruntuhan Balok Beton Bertulang Tanpa
Sengkang dengan ADINA. Bandung.
4. Erfandhari, D.R. 2010. Perencanaan Gedung Beton Bertulang Tidak
Beraturan Berdasarkan SNI 02-1726-2002 dan FEMA 450.Jurusan Teknik
Sipil. Universitas Kristen Maranatha.
5. Harryan, R.R. 2009. Analisis Pembebanan Besmen Tahan Gempa.Jurusan Teknik Sipil. Universitas Kristen Maranatha.
6. Kementrian Pekerjaan Umum. 2010. Peta Hazard Gempa Indonesia 2010. 7. K, Tjokrodimuljo. 1996. Teknologi Beton. Yogyakarta : Jurusan Teknik Sipil
FT UGM
8. Louhenappesy, W. “Laporan Projek Flyover Kampung Melayu”, PT. Pamintori.
9. Lupoi, Alessio. Franchin, Paolo. Pinto, Paolo E. 2005. Further probing of the suitability of push-over analysis for the seismic assessment of bridge
structures. University of Rome.
10.Peck, Ralph B. Hanson, Walter E. Thornburn, Thomas H. 1973. Foundation
engineering. John Wiley and sons, inc. Canada.
11.Solberg, K. Mashiko, N. Dhakal, R. P. & Mander, J. B. Performance of a damage-protected highway bridge pier subjected to bidirectional earthquake
attack. University of Canterbury, Christchurch, New Zealand.
12.SNI Beton 03-2847-2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta.
13.SNI Gempa 03-1726-2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta.
(74)
Universitas Kristen Maranatha 115 14.Sukirman, Silvia. 2010. Perencanaan Tebal Struktur Perkerasan Lentur.
(1)
Universitas Kristen Maranatha 6 L.2 Data Struktur
Gambar 2. Tampak Samping
Gambar 3. Gambar Potongan D-D
(2)
Universitas Kristen Maranatha 7 Gambar 5. Gambar Pier
(3)
Universitas Kristen Maranatha 112
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Nilai gaya geser dasar antara perhitungan dengan peta gempa SNI 2002 dan
peta gempa 2010 didapatkan perbedaan beban gempa sebesar 62,05% pada struktur jepit dan 74,81% pada struktur pegas. (Halaman 52 – halaman 58) 2. Dari hasil analisis, didapatkan besarnya selisih gaya dalam momen bottom
antara peta gempa 2002 dan peta gempa 2010 struktur dengan tumpuan jepit pada kolom sebesar 61,5% - 61,9% sedangkan pada struktur pegas sebesar 73,9% - 74,8%. Untuk momen toppada struktur jepit sebesar 61,5% - 61,7% sedangkan pada struktur pegas sebesar 74,2% - 74,6%. (Halaman 86 – halaman 87)
3. Dari hasil analisis, didapatkan besarnya selisih gaya dalam momen tumpuan pada balok antara peta gempa 2002 dan peta gempa 2010 struktur jepit sebesar 61,5% - 61,7% dan momen lapangan sebesar 0,2% - 18,8%. Sedangkan pada struktur pegas selisih momen tumpuan sebesar 74,2% - 74,4% dan momen lapangan sebesar 0,3% - 22,6%. (Halaman 89 – halaman 90)
4. Dari hasil analisis, didapatkan besarnya selisih reaksi tumpuan antara peta gempa 2002 dan peta gempa 2010 struktur jepit sebesar 61,7% - 62,3% pada arah horisontal, 41,5% - 76,6% pada arah vertikal dan 61,9%-62,2% pada momen. Sedangkan pada struktur pegas sebesar 74,7% - 74,9% pada arah horisontal, 51,4% - 62,9% pada arah vertikal dan 74,9%-74,8% pada momen. (Halaman 91)
(4)
Universitas Kristen Maranatha 113 4.2Saran
Saran yang dapat disampaikan untuk penelitian lebih lanjut adalah sebagai berikut:
1. Penelitian lebih lanjut yaitu perlu dilakukan analisis dinamik dengan tinjauan untuk struktur yang sama.
2. Penelitian lebih lanjut yaitu perlu dilakukan analisis dengan tinjauan untuk struktur bangunan menggunakan peta gempa 2010.
3. Dari hasil perhitungan dibutuhkan luas penampang kolom dan balok yang berbeda antara peraturan peta gempa 2002 dan peraturan peta gempa 2010. Untuk balok B1 dan B4 menggunakan ukuran penampang yang sama, baik dalam peraturan peta gempa 2002 dan peta gempa 2010. Untuk balok B2 dan B3 memiliki selisih perbedaan luas penampang sebesar 37,5% dan untuk kolom memiliki selisih perbedaan luas penampang sebesar 10,8%.
(5)
Universitas Kristen Maranatha 114
DAFTAR PUSTAKA
1. Chen, W. F, Duan L. 2003. Bridge Engineering Substructure Design. CRC Press. America
2. Departemen Pekerjaan Umum, Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk
Rumah dan Gedung, SKBI-1.3.53.1987
3. Dewobroto, W. 2005. Simulasi Keruntuhan Balok Beton Bertulang Tanpa
Sengkang dengan ADINA. Bandung.
4. Erfandhari, D.R. 2010. Perencanaan Gedung Beton Bertulang Tidak
Beraturan Berdasarkan SNI 02-1726-2002 dan FEMA 450.Jurusan Teknik
Sipil. Universitas Kristen Maranatha.
5. Harryan, R.R. 2009. Analisis Pembebanan Besmen Tahan Gempa.Jurusan Teknik Sipil. Universitas Kristen Maranatha.
6. Kementrian Pekerjaan Umum. 2010. Peta Hazard Gempa Indonesia 2010. 7. K, Tjokrodimuljo. 1996. Teknologi Beton. Yogyakarta : Jurusan Teknik Sipil
FT UGM
8. Louhenappesy, W. “Laporan Projek Flyover Kampung Melayu”, PT. Pamintori.
9. Lupoi, Alessio. Franchin, Paolo. Pinto, Paolo E. 2005. Further probing of the suitability of push-over analysis for the seismic assessment of bridge
structures. University of Rome.
10.Peck, Ralph B. Hanson, Walter E. Thornburn, Thomas H. 1973. Foundation
engineering. John Wiley and sons, inc. Canada.
11.Solberg, K. Mashiko, N. Dhakal, R. P. & Mander, J. B. Performance of a damage-protected highway bridge pier subjected to bidirectional earthquake
attack. University of Canterbury, Christchurch, New Zealand.
12.SNI Beton 03-2847-2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta.
13.SNI Gempa 03-1726-2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta.
(6)
Universitas Kristen Maranatha 115 14.Sukirman, Silvia. 2010. Perencanaan Tebal Struktur Perkerasan Lentur.