Analisis dan Desain Balok Bentang 18 m Pada Gedung 9 Lantai Dengan Beton Prategang dan Baja Profil Khusus.

(1)

vii

ANALISIS DAN DESAIN BALOK BENTANG 18 M

PADA GEDUNG 9 LANTAI DENGAN

BETON PRATEGANG DAN BAJA PROFIL KHUSUS

CAECILIA ELEONORA

NRP : 0921051

Pembimbing : Dr. YOSAFAT AJI PRANATA, S.T, M.T.

ABSTRAK

Balok bentang panjang perlu mendapatkan perhitungan khusus dalam mempertahankan bangunan agar tetap stabil. Beberapa solusi mengatasi balok bentang panjang dengan menggunakan beton prategang atau dengan menggunakan balok baja profil khusus.

Tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah melakukan analisis dan desain balok bentang 18 meter pada gedung 9 lantai dengan balok beton prategang dan baja profil khusus dan pembahasannya meliputi waktu getar alami, gaya geser dasar akibat beban gempa dengan analisis dinamik respons spektrum, peralihan dan drift, dan perencanaan meliputi balok, kolom, dan sambungan balok induk dengan kolom.

Dapat disimpulkan bahwa waktu getar alami bangunan A lebih besar daripada bangunan B, gaya geser dasar bangunan A lebih besar daripada bangunan B, diikuti dengan hasil drift bangunan A yang lebih besar, jumlah tulangan balok B153 pada bangunan B membutuhkan tulangan lebih banyak daripada balok B153 pada bangunan A. Desain beton prategang, didapat tipe strands 5-37, jumlah tulangan non-prategang 5D25, tipe angkur E. Satu balok beton prategang 7 kali lebih berat dari balok baja profil khusus.

Kata kunci : SNI 1726-2002, Baja profil khusus, Beton prategang, Balok bentang panjang, Gempa

(2)

viii

ANALYSIS AND DESIGN OF 18-M PRESTRESSED

CONCRETE AND SPECIAL PROFILE STEEL BEAMS

ON 9-STOREY BUILDING

CAECILIA ELEONORA

NRP : 0921051

Supervisor : Dr. YOSAFAT AJI PRANATA, S.T, M.T.

ABSTRACT

Slender beams need to get a special calculation to maintain the building in order to remain stable. Some solutions to overcome long-span beams using prestressed concrete box beams or by using a special profile.

The purpose of writing this final project is the analysis and design of beams span 18 meters on 9 floors with the building of prestressed concrete beams and steel special profiles and discussion include natural vibration period, base shear force due to earthquake loads with dynamic response spectrum analysis, transfer and drift, and planning includes beams, columns, and main beam to column connections.

It can be concluded that the natural vibration period building A is greater than B building, building a base shear force is greater than building B, followed by the results of drift A larger building, the amount of reinforcement beams in buildings B B153 require more reinforcement than beams B153 on building A. Design of prestressed concrete, 5-37 strands derived type, the number of non-prestressed reinforcement 5D25, anchor type E. One non-prestressed concrete beam 7 times more weight than one special profile steel beam.

Keywords: SNI 1726-2002, Special profile steel, Prestressed concrete, Slender

(3)

DAFTAR ISI

Halaman Judul ... i

Lembar Pengesahan ... ii

Pernyataan Orisinalitas Laporan Tugas Akhir ... iii

Pernyataan Publikasi Laporan Penelitian ... iv

Kata Pengantar ... v

Abstrak ... vii

Abstract ... viii

Daftar Isi ... ix

Daftar Gambar ... xii

Daftar Tabel ... xviii

Daftar Notasi ... xxi

Daftar Lampiran ... xxvi

BAB I PENDAHULUAN... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penelitian ... 2

1.3 Ruang Lingkup Penelitian ... 2

1.4 Sistematika Penulisan ... 3

1.5 Metodologi Penelitian ... 3

BAB II TINJAUAN LITERATUR... . 5

2.1 Material Penyusun Struktur ... ... 5

2.1.1 Beton... ... 5

2.1.2 Baja Tulangan... ... 7

2.1.3 Baja ... 7

2.1.3.1 Tipe Profil Struktur Baja ... 8

2.1.3.2 Perilaku Tegangan Regangan Baja ... 9

2.1.4 Beton Prategang ... 11

(4)

2.2.1 Bangunan Beton Bertulang Tahan Gempa ... 18

2.2.2 Bangunan Baja Tahan Gempa... 18

2.3 Beban ... 19

2.3.1 Beban Gravitasi ... 19

2.3.2 Beban Gempa ... 22

2.4 Peraturan Beton Berdasarkan SNI 2847-2002 ... 23

2.4.1 Ketentuan Khusus untuk Perencanaan Gempa……….. ... 23

2.4.2 Komponen Struktur Lentur pada Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus ……… ... 25

2.4.3 Komponen Struktur yang Menerima Kombinasi Lentur dan Beban Aksial pada SRPMK……….. ... 32

2.4.4 Beton Prategang ... 40

2.5 Peraturan Beban Gempa Indonesia SNI 1726-2002... ... 67

2.5.1 Pengertian Analisis Statik dan Analisis Dinamik Spektrum Respons 67 2.5.2 Gempa Rencana dan Kategori Gedung………. 68

2.5.3 Wilayah Gempa dan Spektrum Respons……… 69

2.5.4 Struktur Gedung Beraturan dan Tidak Beraturan……….. 73

2.5.5 Pembatasan Waktu Getar Alami Fundamental ... 74

2.5.6 Lantai Tingkat Sebagai Diafragma... 80

2.5.7 Pembatasan Penyimpangan Lateral ... 80

2.5.8 Kekakuan Struktur ... 81

2.5.9 Analisis Dinamik Respons Spektrum ... 82

2.6 Sambungan... ... 84

2.6.1 Desain Baut terhadap Geser……….. 85

2.6.2 Desain Baut terhadap Tumpu……… 85

2.6.3 Baut yang Memikul Gaya Tarik……… 85

2.6.4 Angkur Baja……….. 86

2.6.5 Sambungan Las………. 87

2.8 Perangkat Lunak ETABS……….. . 90

BAB III STUDI KASUS DAN PEMBAHASAN... ... 91

(5)

3.1.1 Data Struktur ... 91

3.1.2 Data Material... 93

3.2 Pemodelan Gedung... ... 93

3.3 Analisis Dinamik Respon Spektrum... ... 117

3.3.1 Faktor Skala dan Arah Utama ... 123

3.3.2 Pembahasan Hasil Analisis Dinamik Respon Spektrum ... 127

3.4 Analisis Dinamik Respon Spektrum Akibat Balok Profil Khusus ... 130

3.4.1 Faktor Skala dan Arah Utama ... 136

3.4.2 Pembahasan Hasil Analisis Dinamik Respon Spektrum ... 139

3.5 Desain Penulangan Balok ... 142

3.5.1 Desain Tulangan Balok Pada Bangunan Beton Bertulang ... 143

3.5.2 Desain Tulangan Balok Pada Bangunan dengan Profil Baja Khusus……… 164

3.6 Desain Penulangan Kolom ………... ... 183

3.6.1 Desain Tulangan Kolom Pada Bangunan Beton Bertulang ... 183

3.6.2 Desain Tulangan Kolom Pada Bangunan dengan Profil Baja Khusus……… ... 194

3.7 Desain Balok Prategang……….. 205

3.8 Sambungan Balok Induk-Kolom……… 234

3.9 Pembahasan Hasil Analisis... 237

3.9.1 Waktu Getar Alami dan Gaya Geser Dasar ... 237

3.9.2 Peralihan dan Drift ... 238

3.9.3 Penulangan Balok Beton Bertulang ... 240

3.9.4 Penulangan Kolom Beton Bertulang ... 241

3.9.5 Balok Bentang 18 meter ... 241

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN... .... 243

4.1 Kesimpulan ... 243

4.2 Saran ... .... 244

Daftar Pustaka ... 245

(6)

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Kerusakan bangunan mesjid akibat gempa bumi di

Yogyakarta pada tahun 2006……… 1

Gambar 1.2 Bagan Alir Studi……… 4

Gambar 2.1 Profil-profil Standar... ... 9

Gambar 2.2 Diagram Tegangan-Regangan Baja... 10

Gambar 2.3 Proses Pembuatan Beton Prategang Pratarik………. 12

Gambar 2.4 Proses Pembuatan Beton Prategang Pascatarik………. 12

Gambar 2.5 Balok Prategang dengan Tendon Parabola……… 13

Gambar 2.6 Beban Imbang wb……….. 14

Gambar 2.7 Tegangan Serat pada Beton dengan Tendon Lurus………... 15

Gambar 2.8 Diagram freebody balok beton bertulang dan balok beton prategang……… 17

Gambar 2.9 Kedudukan gaya tekan pada C-line……….. 17

Gambar 2.10 Penampang dengan Tulangan Ganda……… 28

Gambar 2.11 Desain Penulangan Lentur Balok Berdasarkan SRPMK…... 30

Gambar 2.12 Desain Penulangan Geser Balok Berdasarkan SRPMK…... 31

Gambar 2.13 Distribusi Tegangan yang Sesuai denga Titik pada Diagram Interaksi……….. 33

Gambar 2.14 Contoh Tulangan Transversal pada Kolom………... 36

Gambar 2.15 Desain Penulangan Lentur Kolom Berdasarkan SRPMK…... 38

Gambar 2.16 Desain Penulangan Geser Kolom Berdasarkan SRPMK…... 39

Gambar 2.17 Skema Penampang Balok………... 40

Gambar 2.18 Skema Penampang dalam Keadaan Lentur Batas………….. 44

Gambar 2.19 Bagan Alir Perencanaan Geser dan Torsi………... 53

Gambar 2.20 Bagan Alir Perencanaan Geser dan Torsi(lanjutan) ………... 54

Gambar 2.21 Daerah Angkur……… 58

Gambar 2.22 Pengaruh dari Perubahan Potongan Penampang……… 59

(7)

xiii

Gambar 2.24 Wilayah Gempa Indonesia dengan Percepatan Batuan Dasar

dengan Periode Ulang 500 Tahun……….. 71

Gambar 2.25 Respons Spektrum Gempa Rencana……….. 71

Gambar 2.26 Respons Spektrum Gempa Rencana (lanjutan) ……….. 72

Gambar 2.27 Tipe-tipe Sambungan Las……….. 88

Gambar 2.28 Jenis-jenis Sambungan Las……… 89

Gambar 3.1 Profil Baja Khusus... 92

Gambar 3.2 Tampilan New Model Initialization……… 93

Gambar 3.3 Tampilan Pembuatan Grid………. 94

Gambar 3.4 Input Plan Grid Secara Manual………. 94

Gambar 3.5 Tampilan Grid Data Sesuai Ukuran……….. 95

Gambar 3.6 Mendefinisikan Material……… 95

Gambar 3.7 Input Data Properti Material Beton……… 96

Gambar 3.8 Input Data Properti Material Baja……….. 96

Gambar 3.9 Mendefinisikan Jenis Balok dan Kolom……… 97

Gambar 3.10 Input Dimensi Balok Induk……… 98

Gambar 3.11 Input Dimensi Balok Induk 2………. 98

Gambar 3.12 Input Dimensi Balok Induk 3………. 99

Gambar 3.13 Input Dimensi Balok Anak……… 99

Gambar 3.14 Input Dimensi Balok Anak Lift………. 100

Gambar 3.15 Input Dimensi Balok Anak Tangga………... 100

Gambar 3.16 Input Dimensi Kolom Lantai 1-5……….. 101

Gambar 3.17 Input Dimensi Kolom Lantai 1-5 (Circle)………. 101

Gambar 3.18 Input Dimensi Kolom Lantai 6-9……….. 102

Gambar 3.19 Input Dimensi Kolom Lantai 6-9 (Circle)………. 102

Gambar 3.20 Reinforcement Data Untuk Balok………. 103

Gambar 3.21 Reinforcement Data Untuk Kolom……… 103

Gambar 3.22 Section Properties Untuk Balok Profil Baja Khusus……… 104

Gambar 3.23 Mendefinisikan Jenis Pelat……… 104

Gambar 3.24 Input Dimensi Ukuran Pelat Lantai Kantor..……….. 105

Gambar 3.25 Input Dimensi Ukuran Pelat Lantai Showroom…………... 105

(8)

xiv

Gambar 3.27 Model Struktur Gedung Tiga Dimensi……….. 106

Gambar 3.28 Potongan Struktur Gedung Portal E………. 107

Gambar 3.29 Denah Lantai Atap……… 107

Gambar 3.30 Denah Lantai 2, 4, 6, dan 8……… 108

Gambar 3.31 Denah Lantai 1, 3, 5, dan 7……… 108

Gambar 3.32 Input Perletakan………. 109

Gambar 3.33 Membuat Rigid Diaghragm Pada Pelat……… 109

Gambar 3.34 Rigid Diaghragm Pada Tiap Pelat……… 110

Gambar 3.35 Mendefinisikan Static Load Case………... 110

Gambar 3.36 Input Beban Super Dead Load Pada Pelat Atap…………... 112

Gambar 3.37 Input Beban Super Dead Load Pada Pelat Lantai 1-8…….. 113

Gambar 3.38 Input Beban Live Load Pada Pelat Atap……….. 113

Gambar 3.39 Input Beban Live Load Pada Pelat Lantai 1-9……….. 113

Gambar 3.40 Input Beban Super Dead Load Pada Balok……….. 114

Gambar 3.41 Tampilan Input Kombinasi Pembebanan……….. 114

Gambar 3.42 Modification Factors……… 119

Gambar 3.43 Response Spectrum Function……… 120

Gambar 3.44 Response Spectrum Cases……… 121

Gambar 3.45 Input Kombinasi Pembebanan……….. 121

Gambar 3.46 Special Seismic Load Effects………. 122

Gambar 3.47 Dynamic Analysis Parameters……….. 122

Gambar 3.48 Run Analysis……….. 122

Gambar 3.49 Response Spectra……….. 125

Gambar 3.50 Hasil Response Spectrum Base Reaction……….. 126

Gambar 3.51 Nilai α (-57,3890) Untuk Vdx dan Vdy Saling Mendekati… 126

Gambar 3.52 Letak Point 45 pada Denah……… 127

Gambar 3.53 Modification Factors……… 132

Gambar 3.54 Response Spectrum Function……….. 133

Gambar 3.55 Response Spectrum Cases……… 134

Gambar 3.56 Input Kombinasi Pembebanan………. 134

Gambar 3.57 Special Seismic Load Effects………. 135

(9)

Gambar 3.59 Run Analysis……….. 135

Gambar 3.60 Response Spectra……….. 138

Gambar 3.61 Hasil Response Spectrum Base Reaction……….. 139

Gambar 3.62 Nilai α (-10,1520) Untuk Vdx dan Vdy Saling Mendekati… 139

Gambar 3.63 Letak Point 45 pada Denah……… 140

Gambar 3.64 Balok dan Kolom yang Ditinjau pada Lantai 3………. 142

Gambar 3.65 Diagram Momen M3-3 Balok B153 (kN.m). ……… 143

Gambar 3.66 Diagram Momen M3-3 Lapangan Balok B153……….. 150

Gambar 3.67 Diagram Shear V2-2 Balok B153………... 153

Gambar 3.68 Daerah Sendi Plastis Balok………... 154

Gambar 3.69 Diagram Gaya Geser pada Jarak 6m….……… 159

Gambar 3.70 Letak Gaya Torsi pada Jarak 0 m…….………. 160

Gambar 3.71 Diagram Torsion pada Jarak 0 m….……….. 160

Gambar 3.72 Dimensi Penampang yang menghasilkan Acp dan pcp…… 161

Gambar 3.73 Gambar Penulangan Balok……….……… 163

Gambar 3.74 Diagram Momen M3-3 Balok B153………. 164

Gambar 3.75 Diagram Momen M3-3 Lapangan Balok B153……… 170

Gambar 3.76 Diagram Shear V2-2 Balok B153………. 173

Gambar 3.77 Daerah Sendi Plastis Balok………. 174

Gambar 3.78 Letak Gaya Geser pada Jarak 6 m…….………. 179

Gambar 3.79 Diagram Gaya Geser pada Jarak 6m….……… 179

Gambar 3.80 Letak Gaya Torsi pada Jarak 0 m…….………. 179

Gambar 3.81 Diagram Torsion pada Jarak 0 m….……….. 180

Gambar 3.82 Dimensi Penampang yang menghasilkan Acp dan pcp…… 181

Gambar 3.83 Gambar Penulangan Balok……….……… 183

Gambar 3.84 General Information……… 184

Gambar 3.85 Material Properties………. 184

Gambar 3.86 Circular Section………... 185

Gambar 3.87 All Sides Equal……… 185

Gambar 3.88 Factored Loads………. 185

Gambar 3.89 P-M Diaghram……….. 186

(10)

xvi

Gambar 3.91 General Information……… 195

Gambar 3.92 Material Properties………. 195

Gambar 3.93 Rectangular Section………... 196

Gambar 3.94 All Sides Equal……… 196

Gambar 3.95 Factored Loads………. 197

Gambar 3.96 P-M Diaghram……….. 197

Gambar 3.97 Gambar Penulangan Kolom………. 205

Gambar 3.98 Diagram Geser dan Momen Pada Jarak x1 = 0,1 m…….. 220

Gambar 3.99 Diagram Geser dan Momen Pada Jarak x2 = 0,7 m……… 221

Gambar 3.100 Diagram Geser dan Momen Pada Jarak x3 = 0,635 m…….. 221

Gambar 3.101 Penulangan Beton Prategang Potongan (a), Memanjang (b) 228

Gambar 3.102 Diagram Gaya Geser pada Jarak 18 m (V2)……….. 229

Gambar 3.103 Diagram Gaya Geser pada Jarak 18 m (V3)……….. 229

Gambar 3.104 Diagram Torsion pada Jarak 13,5 m……….. 229

Gambar 3.105 Dimensi Penampang yang Menghasilkan nilai Acp dan pcp……… 231

Gambar 3.106 Diagram Gaya Geser pada Jarak 13,5 m……….. 231

Gambar 3.107 Diagram Torsion pada Jarak 13,5 m……….. 232

Gambar 3.108 Detail Sambungan Balok Induk-Kolom (a), Potongan 1 (b) 234

Gambar 3.109 Diagram Tarik dan Tekan Angkur………... … 236

Gambar L.3.1 Denah Lantai 1, 3, 5, 7 dan 9……… 249

Gambar L.3.2 Denah Lantai 2, 4, 6, dan 8………. 250

Gambar L.3.3 Tampak Samping Struktur……… … 251

Gambar L.3.4 Model 3D Bangunan ……… 251

Gambar L.3.5 Denah Struktur Lantai 1, 3, 5, 7, dan 9……… 252

Gambar L.4.1 Profil Beton Prategang………. 254

Gambar L.4.2 Profil Baja Khusus ………... 254

Gambar L.5.1 Detail Penulangan Balok dan Kolom (Bangunan A)……... 256

Gambar L.5.2 Detail Penulangan Balok dan Kolom (Bangunan B) ..………. 257

Gambar L.6.1 Tabel Profil Baja IWF……….. 259

Gambar L.6.2 Tabel Profil Pipe……….... 260

(11)

xvii

Gambar L.8.1 Letak Titik Berat ½ Lingkaran Besar……… 264

Gambar L.8.2 Letak Titik Berat ½ Lingkaran Kecil ………... 264

Gambar L.8.3 Letak Titik Berat ½ Lingkaran Berongga……….. 265

Gambar L.9.1 Gambar Portal………... 270

Gambar L.9.2 Gambar Portal dengan Kelebihan Gaya Hc =1………. 270

Gambar L.9.3 Hasil ETABS... 273

Gambar L.10.1 Lendutan pada Lantai 9……… 275

Gambar L.10.2 Lendutan pada Lantai 9……… 275

Gambar L.10.3 Lendutan pada Lantai 9……… 275

Gambar L.10.4 Lendutan pada Lantai 9……… 276

(12)

xviii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Sifat Mekanis Baja Struktural (SNI 1729-2002)……... 8

Tabel 2.2 Perbedaan Beton Bertulang vs Beton Prategang…………. 16

Tabel 2.3 Berat Sendiri Bahan Bangunan dan Komponen Gedung.... 20

Tabel 2.4 Beban Hidup pada Lantai Gedung………. 22

Tabel 2.5 Tebal Minimum Balok Non-Prategang atau Pelat Satu Arah Bila Lendutan tidak Dihitung………... 26

Tabel 2.6 Faktor Keutamaan (I) untuk berbagai Kategori Gedung dan Bangunan……….. 69

Tabel 2.7 Percepatan Puncak Batuan Dasar dan Percepatan Puncak Muka Tanah untuk Masing-masing Wilayah Gempa Indonesia……….. 70

Tabel 2.8 Koefisien ζ yang Membatasi Waktu Getar Alami Fundamental Struktur Gedung………. 75

Tabel 2.9 Faktor Daktilitas Maksimum, Faktor Reduksi Gempa Maksimum……… 75

Tabel 2.10 Ukuran Minimum Las Sudut……… 89

Tabel 3.1 Modal Participating Mass Ratio……….. 117

Tabel 3.2 Center Mass Rigidity……… 118

Tabel 3.3 Berat Struktur……… 118

Tabel 3.4 Response Spectrum Base Reaction………... 124

Tabel 3.5 Point Displacement………... 127

Tabel 3.6 Kinerja Batas Layan Arah x………. 128

Tabel 3.7 Kinerja Batas Layan Arah y………. 128

Tabel 3.8 Kinerja Batas Ultimit Arah x……… 129

Tabel 3.9 Kinerja Batas Ultimit Arah y……… 129

(13)

xix

Tabel 3.11 Center Mass Rigidity……… ….... 131

Tabel 3.12 Berat Struktur………... …… 131

Tabel 3.13 Response Spectrum Base Reaction………... 137

Tabel 3.14 Point Displacement……….. 140

Tabel 3.15 Kinerja Batas Layan Arah x……….. 140

Tabel 3.16 Kinerja Batas Layan Arah y………. …… 141

Tabel 3.17 Kinerja Batas Ultimit Arah x……….. 141

Tabel 3.18 Kinerja Batas Ultimit Arah y……….. 142

Tabel 3.19 Hasil Perhitungan Tulangan Lentur Ganda Balok……... …… 152

Tabel 3.20 Hasil Perhitungan Tulangan Lentur Ganda Balok……... …… 153

Tabel 3.21 Hasil Perhitungan Tulangan Lentur Ganda Balok……... …… 173

Tabel 3.22 Hasil Perhitungan Tulangan Lentur Ganda Balok……... …… 173

Tabel 3.23 Perhitungan Luas Tulangan……... …… 188

Tabel 3.24 Perhitungan Momen Nominal Balok……... …… 188

Tabel 3.25 Perhitungan Momen Kapasitas Kolom……… …… 193

Tabel 3.26 Perhitungan Momen Kapasitas Balok………. …… 193

Tabel 3.27 Perhitungan Luas Tulangan Geser Akibat Kombinasi 3 …… 193

Tabel 3.28 Jarak Tulangan Geser yang Digunakan………... …… 194

Tabel 3.29 Perhitungan Luas Tulangan……... …… 199

Tabel 3.30 Perhitungan Momen Nominal Balok……... 199

Tabel 3.31 Perhitungan Momen Kapasitas Kolom……… …… 203

Tabel 3.32 Perhitungan Momen Kapasitas Balok………. …… 204

Tabel 3.33 Perhitungan Luas Tulangan Geser Akibat Kombinasi 3 …… 204

Tabel 3.34 Jarak Tulangan Geser yang Digunakan………... …… 204

Tabel 3.35 Hasil Waktu Getar………... …… 237

Tabel 3.36 Hasil Gaya Geser Dasar………... …… 237

Tabel 3.37 Hasil Displacement Arah x……….. …… 238

Tabel 3.38 Hasil Displacement Arah y……….. …… 238

Tabel 3.39 Hasil Drift ∆s antar tingkat (mm) Arah x……… …… 238

Tabel 3.40 Hasil Drift ∆s antar tingkat (mm) Arah y……… …… 239

Tabel 3.41 Hasil Drift ∆m antar tingkat (mm) Arah x……….. …… 239

(14)

Tabel 3.43 Hasil Penulangan Ganda Balok……… 240 Tabel 3.44 Hasil Penulangan Kolom…..………...…… 241 Tabel 3.45 Perbandingan Berat Balok Prategang & Balok Baja………… 242

(15)

xxi

DAFTAR NOTASI

a Tinggi balok persegi ekivalen Ac Luas penampang bruto beton

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

Aps Luas tulangan prategang di daerah tarik A’s Luas tulangan tekan

As Luas tulangan tarik nonprategang

As max Luas tulangan maksimum yang diperlukan As min Luas tulangan minimum yang diperlukan Ast Luas total tulangan longitudinal (mm2) Av Luas tulangan (mm2)

b Lebar balok (mm)

C Faktor Respons Gempa dinyatakan dalam percepaan gravitasi yang nilainya bergantung pada waktu getar alami struktur gedung dan kurvanya ditampilkan dalam Spektrum Respons Gempa Rencana Cv Faktor Respons Gempa vertical untuk mendapatkan beban gempa vertikal nominal statik ekuivalen pada unsure struktur gedung yang memiliki kepekaan yang tinggi terhadap beban gravitasi.

Ca Faktor Respons Gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang nilainya bergantung pada waktu getar alami struktur gedung dan kurvanya ditampilkan dalam Spektrum Respons Gempa Rencana.

Cv Faktor Respons Gempa vertikal untuk mendapatkan beban gempa vertikal nominal statik ekuivalen pada unsur struktur gedung yang memiliki kepekaan yang tinggi terhadap beban gravitasi.

cb Jarak garis berat ke tepi bawah

ct Jarak garis berat penampang ke tepi atas d Tinggi efektif penampang

(16)

xxii

d Jarak dari serat terluar ke pusat berat tulangan tarik db Diameter nominal batang tulangan (mm)

d’ Jarak dari serat terluar ke pusat berat tulangan tekan

dp Jarak dari serat tekan terluar ke pusat berat tulangan prategang dps Diameter tulangan prategang

e Eksentrisitas beban sejajar dengan sumbu komponen struktur diukur dari pusat berat penampang

Ec Modulus Elastisitas beton Es Modulus elastisitas baja fc’ Kuat tekan beton (MPa)

Fi Beban gempa nominal statik ekuivalen lantai ke-i

fps Tegangan di batang prategang pada kondisi kuat nominal fpu Kuat tarik tendon prategang

fpy Kuat leleh tendon prategang

fy Kuat leleh tulangan lentur yang disyaratkan, MPa fys Kuat leleh tulangan geser yang disyaratkan, Mpa G Modulus elastis geser baja = 80.000 Mpa

g Percepatan gravitasi H Tinggi total

hi Tinggi lantai gedung ke-i

I Faktor Keutamaan gedung, faktor pengali dari pengaruh Gempa Rencana pada berbagai kategori gedung, untuk menyesuaikan perioda ulang gempa yang berkaitan dengan penyesuaian probabilitas dilampauinya pengaruh tersebut selama umur gedung itu dan penyesuaian umur gedung itu.

Ln Bentang bersih, mm

lo Panjang minimum, diukur dari muka join sepanjang sumbu komponen struktur dimana harus disediakan tulangan transversal

MDL Momen akibat beban mati Mu Momen

n Jumlah lantai P Gaya Prategang

(17)

xxiii Pi Tegangan prategang awal

Pu Beban aksial terfaktor (kg)

r Radius girasi komponen struktur tekan

R Faktor reduksi gempa, rasio antara beban gempa maksimum akibat pengaruh Gempa Rencana pada struktur gedung elastic penuh dan beban gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana pada struktur gedung daktail, bergantung pada faktor daktilitas struktur gedung tersebut, faktor reduksi gempa representative struktur gedung tidak beraturan

s jarak antar sengkang (mm)

Sb Modulus penampang dari garis berat ke tepi bawah St Modulus penampang dari garis berat ke tepi atas

sx spasi longitudinal tulangan transversal dalam rentang panjang lo (mm) smax Spasi maksimum tulangan geser (mm)

T Waktu getar alami struktur gedung dinyatakan dalam detik yang menentukan besarnya Faktor Respons Gempa Struktur Gedung dan kurvanya ditampilkan dalam Spektrum Respons Gempa Rencana

Vc Kuat geser nominal yang dipikul oleh beton

Ve Beban (gaya) geser dasar nominal statik ekuivalen akibat pengaruh Gempa Rencana yang bekerja di tingkat dasar struktur gedung beraturan dengan tingkat daktilitas umum, dihitung berdasarkan waktu getar alami fundamental struktur gedung beraturan tersebut (kg)

Vn Kuat geser nominal,N Vs,max Gaya geser maksimum, N

Vu Gaya geser terfaktor pada penampang, N wb Beban imbang per unit panjang

Wi Berat lantai tingkat ke-i

Wt Massa gedung dikalikan gravitasi (kg)

Δs batasan drift sesuai kinerja batas layan

Δm batasan drift sesuai kinerja batas ultimit

ρ Rasio tulangan tarik non-prategang

ρ’ Rasio tulangan tekan non-prategang Ø Faktor reduksi lentur

(18)

xxiv

ζ (zeta) Koefisien pengali dari jumlah tingkat struktur gedung yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung bergantung pada wilayah gempa

Σ (sigma) Tanda penjumlahan

fy Tegangan leleh minimum yang disyaratkan, Mpa. Seperti yang digunakan dalam spesifikasi ini, ”tegangan leleh” menunjukan baik titik leleh minimum yang disyaratkan ( untuk baja yang mempunyai titik leleh) atau kekuatan leleh yang disyaratkan ( untuk baja yang tidak mempunyai titik leleh.

fu Kekuatan tarik minimum yang disyaratkan, Mpa. DL beban mati nominal, Kg

L beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin,hujan,dan lain-lain. Ex / Ey beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 03-1726-1989, atau

penggantinya. Rn kuat nominal.

ϕRn kuat rencana.

L Panjang komponen struktur, (mm)b b Lebar elemen penampang, mm tw Tebal badan baja, mm

tf Tebal sayap baja, mm Mn Kuat lentur nominal MP Momen lentur plastis

Zx Modulus penampang plastis di sumbu x, (mm3₎

Mu Momen lentur terfaktor

ФMn Kuat lentur rencana / momen desain Vn Kuat geser nominal

h untuk penampang tersusun yang dilas, jarak bersih antara sayap (mm) fb Tegangan normal/ lentur, MPa

L panjang komponen struktur lentur di antara titik-titik dengan momen nol (mm).

(19)

xxv b lebar komponen struktur (mm) fv tegangan geser,MPa

d Diameter baut

Vd kuat geser rencana baut,N fub Tegangan tarik putus baut, MPa

Фf Faktor reduksi kekuatan saat fraktur

ri 0.5 untuk baut tanpa ulir dan 0.4 untuk baut dengan ulir pada bidang geser

Ab Luas penampang bruto, mm2 Rd Kuat rencana, N

Db Diameter baut nominal pada daerah tak berulir, mm tp Tebal pelat, mm

fu Tegangan tarik putus pelat, MPa Td Kuat tarik rencana, N

Zu Tahanan perlu sambungan

n jumlah alat pengencang dengan spasi yang seragam pada baris ke i

γ modulus beban atau modulus gelincir untuk satu alat pengencang

σa Tegangan pada tepi serat atas beton prategang

σa Tegangan pada tepi serat bawah beton prategang εs Regangan tulangan tarik

η Rasio gaya prategang efektif dengan gaya prategang awal

ρp Rasio penguat prategang

ρ Rasio penguat tegangan nonprategang

ρ ' Rasio penguat tekan nonprategang

ωt Rasio tulangan tarik

(20)

xxvi

DAFTAR LAMPIRAN

L.1 Surat Keterangan Tugas Akhir…….………. 246

L.2 Surat Keterangan Selesai Tugas Akhir………. 247

L.3 Denah Bangunan & Denah Struktur………. 248

L.4 Gambar Penampang Material……… 253

L.5 Gambar Detail Penulangan ……….. 255

L.6 Tabel Baja IWF dan Profil Pipe……….... 258

L.7 Spesifikasi Stressing Anchorage VSL Type E………... 261

L.8 Perhitungan Luas dan Momen Inersia Baja Profil Khusus… 263 L.9 Verifikasi Software……… 269

(21)

(22)

(23)

248

Universitas Kristen Maranatha

LAMPIRAN 3

(24)

249

Universitas Kristen Maranatha

LAMPIRAN 3

L.3 Denah Bangunan

(25)

250

Universitas Kristen Maranatha

(26)

251

Universitas Kristen Maranatha

Gambar L.3.3 Tampak Samping Struktur

(27)

252

Universitas Kristen Maranatha

(28)

253

Universitas Kristen Maranatha

LAMPIRAN 4

(29)

254

Universitas Kristen Maranatha

L.4 Gambar Penampang Material

Gambar L.4.1 Profil Beton Prategang

(30)

255

Universitas Kristen Maranatha

LAMPIRAN 5

(31)

256

Universitas Kristen Maranatha

(32)

257

Universitas Kristen Maranatha

(33)

258

Universitas Kristen Maranatha

LAMPIRAN 6

(34)

259

Universitas Kristen Maranatha

(35)

260

Universitas Kristen Maranatha

(36)

261

Universitas Kristen Maranatha

LAMPIRAN 7

(SPESIFIKASI STRESSING ANCHORAGE VSL

TYPE E)

(37)

262

Universitas Kristen Maranatha

(38)

263

Universitas Kristen Maranatha

LAMPIRAN 8

(PERHITUNGAN LUAS DAN

(39)

264

Universitas Kristen Maranatha

L.5 Perhitungan Luas dan Momen Inersia Baja Profil Khusus

Gambar L.8.1 Letak Titik Berat ½ Lingkaran Besar

Rumus :

Luas ½ lingkaran, A

= ½.



.R

Titik berat x,

x

= 0

Titik berat y,

y

=



3 4R

Gambar L.8.2 Letak Titik Berat ½ Lingkaran Kecil

Luas ½ lingkaran, A

= ½.



.r

Titik berat x,

x

= 0

Titik berat y,

y

=



3 4r

(40)

265

Universitas Kristen Maranatha

Maka, titik berat ½ lingkaran berongga seperti pada gambar di bawah:

Gambar L.8.3 Letak Titik Berat ½ Lingkaran Berongga

= 0

p y

=

2 1 2 2 1

1. .

A A y A y A  

=

2 2 2 2 . . 2 1 . . 2 1 3 4 . . . 2 1 3 4 . . . 2 1 r R r r R R



             

=



2 2



3 3 . . 2 1 3 2 3 2 r R r R          



=







2 2



3 3 . . 2 1 3 2 r R r R  



=







2 2



3 3 . . 3 4 r R r R  



Dan rumus momen inersia penampang ½ lingkaran berongga ;

I

=



0,1098.( )

 

0,283. . .( )/( )



2 2 4 4 r R r R r R r

R    

I

=

.( )/8

4 4

r R 



(41)

266

Universitas Kristen Maranatha

Maka, perhitungan luas (A

) dan momen inersia dari profil, sebagai berikut :

A

x

1 ½.



.(R

–

r

)

₀

2 B.t

0

3 (H - 2.t

).t

0

4 (H - 2.t

).(R

–

r)

0

5 (H - 2.t

).(R

–

r)

0

6 B.t

0

7 ½.



.(R

–

r

)

0 Dari tabel di atas, didapat nilai titik berat profil baja khusus, x

, dengan rumus

sebagai berikut :

x

=

i i i

A x A

  .

= 0

Dan rumus luas profil baja khusus, A

sebagai berikut :

(42)

267

Universitas Kristen Maranatha

A

y

1 ½.



.(R

–

r

)



         ) ( ) ( . . 3 4 2 2 3 3 r R r R R H



2 B.t

f  

  

  

 H tf

2 1

3 (H - 2.t

).t

w  R H

2 1

4 (H - 2.t

).(R

–

r)

 R H

2 1

5 (H - 2.t

).(R

–

r)

6 B.t

f  R .tf

2 1

7 ½.

.(R

–

r

)



        ) ( ) ( . . 3 4 2 2 3 3 r R r R R



Dari tabel di atas, didapat nilai titik berat profil baja khusus, y

, dengan rumus

sebagai berikut :

y

=

i i i A y A   .   

 R H

2 1

(43)

268

Universitas Kristen Maranatha

Perhitungan momen inersia I

dari profil baja khusus :

I

A

.(y

-y

)

1



0,1098.(R4r4)

 

 0,283.R2.r2.(Rr)/(Rr)



2 0 2 2 3 3 2 2 ) ( ) ( . . 3 4 ) .( . 2 1     _      y r R r R R H r R



2

12 1

.B.t

2 0 2 1 . .     __      

 H t y

R t

B f f

3

12 1

.t

.(H

–

2t

)





2 0 2 1 .. . 2     __      

 t t R H y

H _f _w

4

12 1

.(R-r).(H

–

2t

)





2 0 2 1 ). .( . 2     __       

 t R r R H y

H f

5

12 1

.(R-r).(H

–

2t

)





2 0 2 1 ). .( . 2     __       

 t R r R H y

H f

6

12 1

.B.t

2 0 2 1 . .     __    

 R t y

B _f _f

7



0,1098.( )

 

0,283. . .( )/( )



2 2 4 4 r R r R r R r

R    

2 0 2 2 3 3 2 2 ) ( ) ( . . 3 4 ) .( . 2 1                      y r R r R R r R



Maka, I

= I

+ A

.(y

-y

)

Perhitungan momen inersia I

dari profil baja khusus :

I

A

.(x

-x

)

1 

.(R4r4)/8

₀

2

12 1

.B

.t

₀

3

12 1

.t

.(H

–

2t

)

₀

4

12 1

.(R-r)

.(H -2t

)

₀

5 .(R-r)

.(H

–

2t

)

₀

6

12 1

.B

.t

₀

(44)

269

Universitas Kristen Maranatha

Maka, rumus I

= I

+ A

.(x

-x

)

2 =

I

LAMPIRAN 9

(45)

270

Universitas Kristen Maranatha

Gambar L.9.1 Gambar Portal

Penyelesaian :

Gambar L.9.2 Gambar Portal Dengan Kelebihan Gaya Hc =1

Struktur primer :

0 



Mc

V

.5

–

8.5.

2 5

= 0

V

= 20 kN

0 



V

+ Vc

–

8.5= 0

(46)

271

Universitas Kristen Maranatha

Kelebihan Gaya Hc = 1 kN

 MA

-V

.5

–

1.4= 0 ; V

= -0,8 kN

0 



V

+ Vc = 0

V

= -0,8 kN

0 



H

+ 1 = 0 ; H

= -1 kN

5

1

0 

x



M

= V

.x1

–

q.x1.

2 1

= 20.x1 -4x1

4

2

0 

x



M

= 0

5

1

0 

x



m

= V

.x1 = 0,8.x1

4

2

0 

x



m

= Hc .x2 = 1.x2

Persamaan Kompatibilitas

c c

H .

f

0 





Menghitung





   5 0 4 0 2 2 1 1 0 . . . . . . dx EI m M dx EI m M dx EI m M l c











5 0 4 0 2 2

4

1 )(

0 ,

8 .

1 )

_.

₁

(

0 ).(

1 .

)

_.

₂

.

20 (

dx

EI

x

dx

EI

x

=







5 0 3 1 2

0

1 .

)

.

2 ,

3

1

16 (

dx

EI

x

(47)

272

Universitas Kristen Maranatha EI x x EI c 555 , 165 1 8 , 0 1 3 16 1 5 0 4 3      _  



  5 0 4 0 2 2 1 1 0 . . . . . . dx EI m m dx EI m m dx EI m m f l cc

=







5 0 4 0 2 2 1

).(

0 ,

8 )

_.

₁

(

1 .

).(

1 .

)

_.

₂

8 ,

0 (

dx

EI

x

dx

EI

x

=







5 0 4 0 2 2 2

)

_.

₁

_.

₂

.

64 ,

0 (

dx

EI

x

dx

EI

x

4 0 3 5 0 3 2 3 1 1 1 3 64 , 0 1           x EI x EI fcc

=

EI

48

0 





H .

f

_cc

0 =

EI

H

EI

48 .

555 ,

165 

H

= -3,448 kN

0 



H

–

H

= 0

H

= 3,448 kN

 MA

-V

.5 + H

.4 +8.5.

2 5

= 0

V

= 22,758 kN

0 



V

+ V

–

8.5 = 0

V

= 17,242 kN

Manual ETABS

V

17,242

17,24

H

3,448

3,45

V

22,758

22,76

(48)

273

Universitas Kristen Maranatha

(49)

274

Universitas Kristen Maranatha

LAMPIRAN 10

(50)

275

Universitas Kristen Maranatha

L.10 Lendutan pada Balok Baja Profil Khusus

Lendutan ijin (

Δ

ijin

) = L/ 240 = 18000/240 = 75 mm

Gambar L.10.1 Lendutan pada Lantai 9

Δ = 8,440 mm < Δ

ijin

= 75 mm (OK)

Gambar L.10.2 Lendutan pada Lantai 7

Δ = 17,943 mm < Δ

ijin

= 75 mm (OK)

Gambar L.10.3 Lendutan pada Lantai 5

(51)

276

Universitas Kristen Maranatha

Gambar L.10.4 Lendutan pada Lantai 3

Δ = 16,009 mm < Δ

ijin

= 75 mm (OK)

Gambar L.10.5 Lendutan pada Lantai 1

(52)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Indonesia adalah negara dengan potensi gempa yang sangat besar. Data menunjukkan bahwa Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki tingkat kegempaan yang tinggi di dunia, lebih dari 10 kali lipat tingkat kegempaan di Amerika Serikat. Ini disebabkan Indonesia terletak pada pertemuan empat lempeng tektonik dunia, yaitu lempeng Euro-Asia di bagian Utara, lempeng Indo-Australia di bagian Selatan, lempeng Filipina dan Samudera Pasifik di bagian Timur. [Krishna, 2011].

Salah satu peristiwa gempa yang banyak menimbulkan kerusakan struktur adalah Gempa Yogyakarta yang terjadi pada tanggal 27 Mei 2006 dan gempa-gempa susulan beberapa hari berikutnya yang telah menghancurkan infrastruktur-infrastruktur yang ada pada daerah tersebut. Banyak rumah dan gedung perkantoran yang rubuh, rusaknya instalasi listrik dan komunikasi. Bahkan 7 hari sesudah gempa, banyak lokasi di Bantul yang belum teraliri listrik. Gempa Bumi juga mengakibatkan Bandara Adi Sutjipto ditutup sehubungan dengan gangguan komunikasi, kerusakan bangunan dan keretakan pada landas pacu. Kerugian material yang diakibatkan gempa tersebut sangat besar. Oleh sebab itu, infrastruktur infrastruktur yang ada di Indonesia mesti direncanakan terhadap beban gempa [Wikipedia, 2012].

Gambar 1.1 Kerusakan bangunan mesjid akibat gempa bumi di Yogyakarta tahun 2006

(53)

2 Universitas Kristen Maranatha Gempa bumi yang terjadi di Indonesia banyak menimbulkan kerusakan struktur bangunan. Sangat tidak realistis jika dalam merencanakan bangunan, tidak mendesain bangunan dengan mempertimbangkan pengaruh beban gempa terhadap bangunan. Struktur yang diharapkan adalah struktur dengan material dari berbagai jenis, yang dapat mengurangi resiko runtuhnya bangunan dan mampu mempertahankan integritas komponen struktural dan non-struktural terhadap gempa kuat.

Seperti yang kita ketahui, material struktur yang sering digunakan,dalam kasus balok bentang panjang adalah beton, profil baja, ataupun beton prategang. Material beton kuat dalam menahan tekan, namun lemah dalam menahan tarik. Oleh karena itu, retak lentur umum terjadi pada beton bahkan pada tahapan awal pembebanan. Untuk mengurangi atau mencegah terjadinya retak-retak tersebut, dapat dilakukan pretensioning terhadap tulangan baja yang ada sehingga beton menjadi tertekan sebelum gaya tarik bekerja. Dengan cara ini diperoleh struktur beton prategang.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah melakukan analisis dan desain balok bentang 18 meter dengan beton prategang dan baja profil modifikasi berdasarkan perhitungan beban gempa sesuai peraturan beban gempa Indonesia SNI 1726-2002.

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Bangunan yang akan dibahas pada Tugas Akhir ini adalah bangunan beton prategang dan baja, dengan balok bentang panjang, dengan fungsi untuk kantor dan showroom mobil.

2. Jumlah lantai adalah 10 (sepuluh) lantai.

3. Bangunan terletak di wilayah gempa 6 di Indonesia, dengan jenis tanah sedang.

(54)

3 Universitas Kristen Maranatha 4. Peraturan beban gempa yang digunakan adalah peraturan gempa SNI

1726-2002.

5. Perangkat lunak yang digunakan adalah ETABS.

6. Pembahasan meliputi perilaku struktur bangunan gedung akibat adanya beban gempa.

7. Gedung direncanakan agar memenuhi persyaratan-persyaratan sesuai peraturan gempa Indonesia.

8. Peraturan beton yang digunakan adalah SNI 2847-2002 9. Peraturan baja yang digunakan adalah SIN 1729-2002.

1.4 Sistematika Penelitian

Sistematika penelitian adalah sebagai berikut:

BAB I, berisi Pendahuluan, Tujuan Penelitian, Ruang Lingkup Penelitian, dan Sistematika Pembahasan.

BABII, berisi tinjauan literatur terkait yang berhubungan dengan penelitian/penulisan Tugas Akhir.

BAB III, berisi studi kasus dan pembahasan penelitian/penulisan Tugas Akhir. BAB IV, berisi kesimpulan dan saran hasil dari penelitian/penulisan Tugas Akhir.

1.5 Metodologi Penelitian

Secara umum, tahapan penelitian Tugas Akhir ini dimulai dari studi literatur yang berkaitan dengan penelitian terlebih dahulu. Kemudian dilanjutkan dengan pengumpulan data struktur. Dari data struktur yang ada, kemudian dilakukan perhitungan analitis. Kemudian dilanjutkan pemodelan numerik menggunakan perangkat lunak bantu. Setelah itu baru dapat dibuat pembahasan dan terakhir disimpulkan. Gambar bagan alir studi ditampilkan pada Gambar 1.2.

(55)

4 Universitas Kristen Maranatha Mulai

Studi Literatur

Data Struktur

Analisis Dinamik Bangunan dengan Balok Prategang

Analisis Dinamik dengan Balok Baja Profil Khusus

Cek Kinerja Batas Layan dan Ultimit

Kesimpulan

Selesai Tidak

Memenuhi

Tidak Memenuhi

Cek Waktu Getar Cek Waktu Getar

Cek Kinerja Batas Layan dan Ultimit

Penulangan Balok Tunggal & Ganda

Penulangan Kolom

Perhitungan Tendon dan Penulangan Balok

Prategang

Penulangan Balok Tunggal & Ganda

Penulangan Kolom

Sambungan Balok Induk dan Kolom

Pembahasan:

1. Waktu Getar dan Gaya Geser Dasar 2. Peralihan dan drift 3. Penulangan Balok Beton Bertulang 4. Penulangan Kolom Beton Bertulang

5. Balok bentang 18 meter

Tidak Tidak

Ya Ya

Memenuhi Memenuhi

(56)

243 Universitas Kristen Maranatha

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian tugas akhir ini adalah sebagai

berikut :

1. Dari hasil analisis bangunan A dan B , didapat perbedaan nilai waktu getar

berkisar 0,33 -2,66%. Dalam studi kasus ini, waktu getar alami bangunan A

lebih besar daripada bangunan B. Artinya bangunan dengan balok bentang

panjang dengan baja profil khusus lebih kaku dibandingkan dengan

bangunan dengan balok bentang panjang beton prategang. Salah satu faktor

penyebabnya adalah pengaruh dari berat material dimana balok beton

prategang jauh lebih berat dibandingkan balok baja profil khusus.

2. Dari hasil analisis bangunan A dan B, didapat perbedaan nilai gaya geser

dasar 2,36%. Dalam studi kasus ini, gaya geser dasar bangunan A

(715788,197 kg) lebih besar daripada bangunan B (698913,522 kg). Dari

hasil drift bangunan A dan B pada point 45, didapat perbedaan hasil drift

berkisar 0,04 – 6,81%. Dalam studi kasus ini, nilai gaya geser dasar

berhubungan dengan hasil drift dimana gaya geser dasar bangunan A lebih

besar daripada bangunan B, diikuti dengan hasil drift bangunan A yang

lebih besar pula.

3. Dari hasil analisis desain balok B153, tidak terdapat perbedaan jumlah

tulangan antara bangunan A dan bangunan B, kecuali pada daerah lapangan,

untuk tulangan bawah balok B153 pada bangunan B membutuhkan tulangan

20% lebih banyak.

4. Dari hasil perhitungan desain balok beton prategang, didapatkan tipe strands

5-37, jumlah tulangan non-prategang sejumlah 5D25, dengan tipe angkur E.

(57)

244 Universitas Kristen Maranatha

5. Dari hasil analisis perbandingan berat balok beton prategang dan balok baja,

dapat disimpulkan satu balok beton prategang 7 kali lebih berat dari balok

baja profil khusus.. Jika dikalikan banyaknya balok bentang panjang maka

balok beton prategang 35x lebih berat dari balok baja profil khusus. Secara

umum, berat bangunan mempengaruhi gaya geser dasar gempa, di mana

bangunan yang lebih berat akan memiliki gaya geser dasar yang besar pula.

4.2 Saran

Saran yang dapat dilakukan untuk penelitian selanjutnya adalah melakukan

studi serupa dengan menganalisis balok bentang panjang terhadap gaya gempa.

(58)

245 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. Hibbeler, R.C. (2011). “Structural Analysis 8th Edition”, Pearson Prentice- Hall Inc.

2. http://www.hilti.com/holcom/page/module/product/prca_catnavigation.jsf? lang=en&nodeId=-8995 diakses tanggal 18 juni 2012

3. http://gadabinausaha.wordpress.com/2012/03/16/perhitungan-anchorboltdynabolt/ diakses tanggal 18 juni 2012

4. http://fasteningbeton.indonetwork.co.id/1413229/chem-anchor-mip-300.html diakses tanggal 18 juni 2012

5. http://jurnal.unikom.ac.id/2012/12/20/jurnal/studi-numerik.../volume-91 artikel-12.pdf diakses tanggal 20 desember 2012

6. http://www.toyota.co.id/company/mediarelations/media/article.php?article_ i=2633 diakses tanggal 29 September 2012

7. Imran, I., Hendrik, F.(2010), ” Perencanaan Struktur Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa”, ITB, Bandung, Indonesia.

8. Nawy, Edward G., “Prestressed Concrete a Fundamental Approach”, Pearson Education.Inc., Upper Saddle River , New Jersey.

9. SNI 03-1726–2002, 2003, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. 10. SNI 03-2847–2002, 2003, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk

Bangunan Gedung.

11. SNI 03-1729–2002, 2003, Tata Cara Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung.

12. Wight, J.K., MacGregor, J.G. 2009. Reinforced Concrete 5th. Edition, Pearson Education, Inc., Pearson Prentice Hall, New Jersey, USA.

(1)

1.2 Tujuan Penelitian

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Bangunan yang akan dibahas pada Tugas Akhir ini adalah bangunan beton prategang dan baja, dengan balok bentang panjang, dengan fungsi untuk kantor dan showroom mobil.

2. Jumlah lantai adalah 10 (sepuluh) lantai.

3. Bangunan terletak di wilayah gempa 6 di Indonesia, dengan jenis tanah sedang.

(2)

3 Universitas Kristen Maranatha 4. Peraturan beban gempa yang digunakan adalah peraturan gempa SNI

1726-2002.

5. Perangkat lunak yang digunakan adalah ETABS.

6. Pembahasan meliputi perilaku struktur bangunan gedung akibat adanya beban gempa.

7. Gedung direncanakan agar memenuhi persyaratan-persyaratan sesuai peraturan gempa Indonesia.

8. Peraturan beton yang digunakan adalah SNI 2847-2002 9. Peraturan baja yang digunakan adalah SIN 1729-2002.

1.4 Sistematika Penelitian

Sistematika penelitian adalah sebagai berikut:

BAB I, berisi Pendahuluan, Tujuan Penelitian, Ruang Lingkup Penelitian, dan Sistematika Pembahasan.

BABII, berisi tinjauan literatur terkait yang berhubungan dengan penelitian/penulisan Tugas Akhir.

BAB III, berisi studi kasus dan pembahasan penelitian/penulisan Tugas Akhir. BAB IV, berisi kesimpulan dan saran hasil dari penelitian/penulisan Tugas Akhir.

1.5 Metodologi Penelitian

(3)

4 Universitas Kristen Maranatha Mulai

Studi Literatur

Data Struktur

Analisis Dinamik Bangunan dengan Balok Prategang

Analisis Dinamik dengan Balok Baja Profil Khusus

Cek Kinerja Batas Layan dan Ultimit Kesimpulan Selesai Tidak Memenuhi Tidak Memenuhi Cek Waktu Getar Cek Waktu Getar