BAB V ANALISIS PONDASI TIANG 32
5.2.1. Peraturan Pembebanan 34
Peraturan pembebanan yang digunakan penulis dalam perhitungan pembebanan struktur adalah sebagai berikut:
35
1. SNI 2847-2019 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung.
2. SNI 1726-2019 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung.
3. SNI 1727-2020 tentang Tata Cara Pembebanan untuk Rumah dan Gedung.
5.2.2. Kombinasi Pembebanan
Suatu struktur dapat dikatakan aman secara konstruksi jika memenuhi spesifikasi dari peraturan yang berlaku. Struktur bangunan harus mampu menahan beban yang bekerja pada bangunan yang direncanakan. Menurut SNI 1727:2020 beban struktural terdiri dai beban hidup, beban mati dan beban gempa. Kombinasi pemebebanan yang akan digunakan adalah sebagai berikut:
1. 1,4 DL
2. 1,2 DL + 1,6 LL + 0,5 (Lr atau R)
3. 1,2 DL + 1,6 (Lr atau R) + (LL atau 0,5 W) 4. 1,2 DL + 1 W + LL + 0,5 (Lr atau R) 5. 0,9 DL + 1 W
6. 0,9 DL + Ev + Eh [Envelope min]
7. 1,2 DL + Ev + Eh + LL [Envelope max]
dengan :
DL = Beban Mati LL = Beban Hidup 5.2.3. Pembebanan
Pembebanan beban mati, beban hidup dan beban gempa harus diperhitungkan agar bangunan dapat dikatakan aman dan stabil. Berikut adalah pembebanan yang digunakan dalam proyek gedung A RSP FK Unimus.
1. Beban Mati
Berdasarkan SNI 1727:2020 beban mati merupakan berat seluruh bahan konstruksi bangunan gedung yang terpasang, termasuk dinding, lantai, atap, plafon, tangga, finishing gedung dan komponen arsitektural dan struktur lainnya serta peralatan layan terpasang lain.
36
a. Lantai
Analisis beban mati pada struktur lantai dapat diihat pada Tabel 5.1 berikut ini.
Tabel 5. 1 Analisis Beban Mati pada Lantai
No Material
Dimensi Berat
Volume Beban
m kN/m3 kN/m2
1 Berat sendiri plat
lantai 0,13 24,0 3,12
2 Berat finishing
lantai 0,05 22,0 1,10
3 Berat plafon dan
rangka - - 0,20
4 Berat instalasi ME - - 0,50
Total beban mati (QD) 4,92
b. Atap
Analisis beban mati pada struktur atap dapat dilihat pada Tabel 5.2 di bawah ini.
Tabel 5. 2 Analisis Beban Mati pada Atap
No Material
Dimensi Berat
Volume Beban
m kN/m3 kN/m2
1 Berat sendiri plat
atap 0,12 5,0 0,60
2 Berat finishing
lantai 0,05 3,0 0,15
37
Lanjutan Tabel 5.2 Analisis Beban Mati pada Atap 3 Berat plafon dan
rangka - - 0,21
Total beban mati (QD) 0,96
2. Beban Hidup
Beban hidup yang digunakan berdasarkan SNI 03-1726-2019 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung disesuaikan dengan fungsi gedung dan ruangan. Gedung A RSP FK Unimus termasuk pada gedung rumah sakit. Beban hidup (QL) yang dipakai pada proyek ini dapat dilihat pada Tabel 5.3 berikut.
Tabel 5. 3 Beban Hidup (QL) pada Pelat Lantai Fungsi Ruang Beban (kN/m2) Ruang Rawat Inap 1,92
Koridor 3,83
Taman Atap 4,97
Ruang Operasi 2,87
Ruang MRI 10
Hidroterapi 12
Ruang Manajemen 2,4
Atap 0,96
(Sumber: SNI 1726-2019)
3. Beban Gempa
Pembangunan gedung A RSP FK Unimus terletak di provinsi Jawa Tengah yang difungsikan sebagai gedung rumah sakit dan memiliki perioda struktur bangunan ditentukan sebagai berikut.
a. Periode Struktur Bangunan (T)
38
Periode struktur bangunan menentukan besar beban gempa yang akan dipakai pada perancangan gedung. Berdasarkan SNI 1726-2019 periode struktur bangunan ditentukan berikut.
1) Perioda pendekatan (Ta)
Perioda ini dihitung berdasarkan tipe struktur yang digunakan.
Gedung RSP FK Unimus termasuk dalam kategori struktur rangka beton pemikul momen dengan tinggi bangunan sebesar 38,6 m.
nilai koefesien pendeketan Ct dan x dapat dilihat pada Tabel sehingga persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut.
Ta = 0,0488 x H0,75
= 0,0488 x 38,60,75
= 0,756 detik
2) Periode Computed (Tc)
Perioda ini didapatkan dari aplikasi SAP2000 yang menghasilkan nilai Tc sebesar 0,4808 detik.
3) Perioda (T)
Perioda fundamental diperoleh dengan memakai pendekatan koefisien/nilai batas atas sesuai pada Tabel 3.2 di SNI 03-1726-2019 diperoleh nilai batas atas (Cu) sebesar 1,4 maka persamaan yang dipakai adalah sebagai berikut.
T = Cu x Ta
= 1,4 x 0,756
= 1,06 detik
b. Faktor Keutamaan (I) dan Kategori Risiko Struktur Bangunan
Berdasarkan SNI 03-1726-2019 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung bagian 4.1.2, kategori
39
resiko bangunan untuk gedung Pendidikan termasuk pada kategori resiko IV dengan faktor keutamaan gempa (I) sebesar 1,5.
c. Nilai Respon Spektrum Gempa
Berdasarkan SNI 03-1726-2019 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung, nilai respon spektrum gempa dapat diketahui dengan mencari parameter percepatan terpetakan. Parameter ini terdiri dari percepatan batuan dasar pada perioda pendek (Ss) dan percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik (S1) yang dapat dilihat pada Gambar 5.3 dan Gambar 5.4 berikut ini.
Gambar 5. 3 Peta Wilayah Percepatan Batuan Dasar pada Perioda Pendek (Ss)
(Sumber: SNI 1726, 2019)
40
Gambar 5. 4 Peta Wilayah Percepatan Batuan Dasar pada Perioda 1 detik (S1)
(Sumber: SNI 1726, 2019)
Data Fa, Fv, Ss, dan S1 dapat dilihat pada SNI 03-1726-2019 dalam pasal berikut ini.
1. Koefisien situs untuk perioda pendek pada perioda 0,2 detik (Fa) dapat dilihat pada pasal 6.2.
2. Koefesien situs untuk perioda panjang (Fv) dapat dilihat pada pasal 6.2.
3. Parameter percepatan respon spekral MCE dari peta gempa pada perioda pendek redaman 5 persen (Ss) dapat dilihat pada pasal 6.1.1.
4. Parameter percepatan respon spekral MCE dari peta gempa pada perioda 1 detik redaman 5 persen (S1) dapat dilihat pada pasal 6.1.1.
Berdasarkan uraian dari pasal di atas diperoleh hasil yang dapat diketahui pada Tabel 5.4 hingga Tabel 5.6 dan kurva respon spektrum dapat dilihat pada Gambar 5.5.
Tabel 5. 4 Respon Spektrum Percepatan Periode Pendek Respon Spektrum Percepatan Periode Pendek
Ss 0,84897
Fa 1,16048
41
Lanjutan Tabel 5.4 Respon Spektrum Percepatan Periode Pendek
SMS 0,98521
S1 0,36861
Fv 1,93145
SM1 0,71195
Tabel 5. 5 Parameter Percepatan Spektrum Desain Parameter Percepatan Spektrum Desain
SDS 0,65681
SD1 0,47463
Tabel 5. 6 Faktor Koreksi Kerentaan Faktor Koreksi Kerentanan
CRS 0,0
CR1 0,0
SDsr 0,0
SD1r 0,0
Gambar 5. 5 Grafik Respon Spektrum (Sumber: Desain Spektra Indonesia, 2020)
42
d. Beban Geser Nominal (V)
Berdasarkan SNI 1726-2019 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung, beban geser nominal adalah sebagai berikut.
V = Cs x Wt
V = 0,096 x 11.329.229,47 kg V = 1.089.089,21 kg
V = 1089,09 ton
e. Cek Gaya Geser Dinamik dan Statik Ekuivalen
Nilai beban gempa dinamik struktur gedung terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh gempa rencana dalam suatu arah tertentu harus memenuhi syarat yang sudah ditetapkan. Nilai gaya geser gempa dinamik tidak boleh lebih kecil dari 85% nilai gempa statik. Jika nilai gempa dinamik lebih kecil dari 85% nilai gempa statik maka harus dikaitkan dengan faktor skala yang dapat dilihat pada persamaan berikut.
Faktor skala = 0,85 𝑥 𝑉𝑠
𝑉𝑑 ≥ 1
Pengecekan gaya geser pada analisis pembebanan gedung dapat dilihat pada Tabel 5.7 dibawah ini.
Tabel 5. 7 Pengecekan Gaya Geser Dinamik dan Statik Ekuivalen
VRSx VRSy
Dinamik (kN) 10692,88 10729,07
Simbol > >
Statik 0,85Vs (kN) 9081,375 9081,375
Keterangan Aman Aman
43
5.3 Input dan Output Program SAP2000
Analisis perhitungan pada gedung bertingkat secara 3 dimensi yang dilakukan menggunakan aplikasi SAP2000 untuk mendapatkan perhitungan beban tetap dan beban gempa pada bangunan tersebut. Tahapan input data pada aplikasi SAP2000 adalah berikut ini.
1. Pengindentifikasian joint, frame, restraint,dan constraint.
2. Identifikasi karakterisitik material dan frame section.
3. Identifikasi beban (load) berupa beban mati (Wd) dan beban hidup (Wl) dan beban gempa (E) serta kombinasi beban (combo).
4. Jalankan program analisis (running analysist).
Pembuatan model struktur bangunan gedung Rumah Sakit Pendidikan FK Unimus secara 3 dimensi dan tampak atas pada aplikasi SAP2000 dapat dilihat pada Gambar 5.6 dan 5.7 berikut.
Gambar 5. 6 Permodelan Struktur Bangungan 3D (Sumber : Program SAP2000)
44
Gambar 5. 7 Tampak Atas Permodelan SAP2000 (Sumber: Program SAP2000)
Analisis struktur diatas dilakukan dengan aplikasi SAP2000 dengan asumsi perletakan joint jepit-jepit, hal ini dilakukan agar tidak terjadi pergeseran pada struktur. Beban mati terdiri dari berat tiap plat lantai 1-10(atap).
Beban gempa pada bangunan dihitung berdasarkan ketinggian masing - masing lantai. Beban tersebut dimasukkan pada setiap portal di masing – masing lantai.
Input beban gempa diilakukan secara dua arah, yaitu arah horizontal (sumbu x) dan arah vertikal (sumbu y). Tinggi lantai memengaruhi besarnya beban gempa.
Semakin tinggi lantai maka beban gempa pada setiap portalnya baik arah horizontal maupun vertikal akan semakin besar.
Hasil output dari program SAP2000 diperoleh gaya – gaya dalam akibat kombinasi beban 7 (ENVELOPE) pada frame 181 yaitu:
Beban aksial (P) : 621,78 ton Gaya geser (H) : 18,84 ton Momen arah x (Mx) : 45,42 ton Momen arah y (My) : 46,12 ton
Gaya – gaya maksimum pada kolom dasar yang digunakan sebagai beban rencana pada analisis tiang pancang. Hasil dari perhitungan program SAP2000 dapat dilihat pada Lampiran.
45