“Halaman ini sengaja dikosongkan.”
DAFTAR NOTASI
3.1 Diagram Alir Penyelesaian Tugas Akhir Terapan Metodologi dalam penyelesaian tugas akhir terapan ini Metodologi dalam penyelesaian tugas akhir terapan ini
3.2.3 Preliminary Desain
3.2.3.4 Perencanaan Dimensi Dinding Struktural
Penentuan dimensi dinding geser (shearwall) mengacu kepada SNI 2847 – 2013 pasal 14.5.3.1, tebal dinding penumpu tidak boleh kurang dari tinggi atau panjang bentang tertumpu yang mana yang lebih pendek, atau lebih kurang dari 100 mm. 3.2.4 Permodelan Struktur dan Pembebanan
a. Permodelan Struktur
Struktur dimodelkan dengan sistem ganda (dual – system) sesuai dengan gambar perencanaan. Permodelan dilakukan dengan menggunakan aplikasi SAP 2000 v.
18. Setelah dibuat permodelan strukturnya, dimasukkan pembebanan-pembebanan yang direncanakan bekerja pada struktur bangunan. Beberapa kriteria permodelan struktur adalah sebagai berikut :
- Plat dimodelkan sebagai area section agar beban pada plat dapat terdistribusi pada balok
- Beban gempa dimodelkan dengan metode Respons Spektrum Desain sesuai dengan hasil perhitungan beban gempa
- Digunakan sistem struktur open frame dimana dinding tidak dimodelkan tetapi menjadi beban pada frame.
b. Pembebanan Elemen Struktur
Beban – beban yang direncanakan dimasukkan sesuai dengan peraturan pada SNI 1727 – 2013. Untuk pembebanan yang diperhitungkan dalam perencanaan adalah :
Beban Mati
Mencakup berat semua bagian dari suatu struktur yang bersifat tetap, termasuk segala beban tambahan seperti finishing, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tidak terpisahkan dari struktur tersebut.
Beban Hidup
Mencakup semua beban yang terjadi akibat pemakaian dan penghunian suatu gedung, termasuk barang-barang dalam ruangan yang tidak permanen atau seperti beban dari air hujan pada atap.
Beban Angin
Beban yang bekerja pada bagian terluar bangunan yang disebabkan oleh selisih tekanan dalam udara. Beban angin yang ditentukan dengan mengingat adanya tekanan positif (tekanan) dan tekanan negatif
(hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau.
Beban Gempa a. Gempa Rencana
Tata cara berikut ini untuk menentukan pengaruh gempa rencana yang harus ditinjau dalam perencanaan dan evaluasi struktur bangunan gedung dan non gedung serta bagian-bagian lainnya secara umum. Gempa rencana ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan terlewati besarannya selama umur struktur bangunan 50 tahun adalah sebesar 2% (2500 tahun).
b. Perhitungan Gempa
Faktor Keutamaan (I) dan Kategori Risiko Struktur Bangunan
Struktur gedung Hotel Swiss – Bellin direncanakan sebagai gedung perhotelan dengan fasilitas-fasilitas pendukungnya yang penting. Sesuai dengan SNI 1726 – 2012 pasal 4.1.2 dapat dilihat pada tabel 3.2 berikut struktur gedung Hotel Swiss – Bellin termasuk dalam kategori resiko II dan berdasarkan tabel 3.3 didapatkan faktor keutamaan (Ie) = 1,0
Tabel 3. 2 Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa
Jenis Pemanfaatan Kategori
Resiko Semua gedung dan struktur lain,
kecuali yang termasuk dalam kategori risiko I, III, IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :
- Perumahan
- Rumah toko dan rumah kantor - Pasar
- Gedung perkantoran
- Gedung apartemen / rumah susun
- Pusat perbelanjaan / mall - Bangunan industri - Fasilitas manufaktur - Pabrik
Tabel 3. 3 Faktor Keutamaan Gempa Kategori Risiko Faktor Keutamaan
Gempa, Ie
I atau II 1,0
III 1,25
IV 1,5
- Parameter Percepatan Gempa
Parameter Ss (percepatan batuan dasar perioda pendek) dan S1(percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik) harus ditetapkan masing-masing dari respons spektral percepatan 0,2 detik dan 1 detik dalam peta gerak tanah seismik dengan kemungkinan 2 persen terlampaui dalam 50 tahun (MCER, 2 persen dalam 50 tahun), dinyatakan dalam bilangan desimal terhadap percepatan gravitasi.
Gambar 3. 6 Ss, Gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko – tertarget (MCER)
Gambar 3. 7 S1, Gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko – tertarget (MCER) Dari gambar 3.6 dan gambar 3.7 Peta Hazard di atas dapat dilihat bahwa Surabaya memiliki nilai Ss = 0,7 dan S1 = 0,25 , seperti terlampir pada gambar di bawah ini.
Gambar 3. 8 Nilai Ss = 0,7 (Surabaya)
Gambar 3. 9 Nilai S1 = 0,25 (Surabaya) - Klasifikasi Situs Tanah
Klasifikasi situs berfungsi untuk memberikan kriteria desain seismik yang berupa faktor-faktor amplifikasi pada bangunan. Dalam perumusan kriteria desain seismik suatu bangunan di permukaan tanah maka situs tersebut harus diklasifikasikan lebih dahulu sehingga profil tanah dapat diketahui berdasarkan data tanah yang didapatkan pada pembangunan. Klasifikasi situs tanah pada SNI 1726 – 2012 dapat dilihat pada tabel 3.4 berikut ini, tabel tersebut menjelaskan beberapa macam kelas situs yang harus ditinjau. Untuk perhitungan beban gempa akan digunakan data tanah SPT yang kemudian dilakukan perhitungan nilai SPT rata-rata (NSPT) sesuai tata cara pada SNI 1726 – 2012.
= ∑
Tabel 3. 4 Klasifikasi Situs Tanah
Kelas Situs (m/detik) atau (kPa)
SA (Batuan
Keras) >1500 N/A N/A
SB (Batuan) 750 sampai 1500 N/A N/A
SC (Tanah keras, sangat padat dan batuan lunak) 350 sampai 750 >50 ≥100 SD (Tanah
Sedang) 175 sampai 350 15 sampai 50 50 sampai 100 SE (Tanah
Lunak) Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari <175 <15 <50 3 m tanah dengan karateristik sebagai berikut : 1. Indeks plastisitas, PI >20,
2. Kadar air, w ≥ 40%, 3. Kuat geser niralir ̅ < 25 kPa SF (Tanah Khusus, yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respon spesifik – situs yang mengikuti 6.10.1)
Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut:
- Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, tanah tersementasi lemah
- Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H > 3 m)
- Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H
>7,5 m dengan Indeks Plasitisitas PI >75)
- Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan H >35m dengan ̅ < 50 kPa
- Faktor Koefisien Situs dan Parameter Respons Dalam penentuan faktor koefisien situs dan respons spektral percepatan gempa (MCER) di permukaan tanah diperlukan faktor amplifikasi seismik pada periode 0,2 detik dan 1 detik. Penentuan koefisien dan parameter ini mengacu sesuai dengan SNI 1726 – 2012. Faktor amplikasi terdiri atas faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek (Fa) dan terkait percepatan yang mewakili getaran pada1detik (Fv). Parameter spektrum respons
percepatan perioda pendek (SMS) dan perioda 1 detik (SM1) yang harus ditentukan dengan perumusan sebagai berikut ini :
= . (3.6)
= . (3.7)
KETERANGAN :
Ss = parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk perioda pendek
S1 = parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk perioda 1,0 detik.
Dimana nilai Fadan Fvdidapatkan berdasarkan tabel 2.6 dan tabel 2.7 di bawah ini yang didapatkan dari peraturan SNI 1726 – 2012 pasal 6.2
CATATAN :
(a) Untuk nilai-nilai antara Ss dapat dilakukan interpolasi linear
(b) Ss = situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons situs – spesifik, lihat SNI 1726 – 2012 pasal 6.10.1
Tabel 3. 5 Koefisien situs, Fa Kelas
situs Parameter respons spektral percepatan gempa (MCEterpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, 5 R) Ss ≤0,25 Ss=0,5 Ss=0,75 Ss=1,0 Ss≥1,25 SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 SB 1 1 1 1 1 SC 1,2 1,2 1,1 1 1 SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1 SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9 SF Ssb
Tabel 3. 6 Koefisien situs, Fv Kelas
situs Parameter respons spektral percepatan gempa (MCEterpetakan pada perioda pendek, T=0,2 detik, 5 R) S1 ≤0,25 S1=0,5 S1=0,75 S1=1,0 S1≥1,25 SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 SB 1 1 1 1 1 SC 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 SD 2,4 2 1,8 1,6 1,5 SE 3,5 3,2 2,8 2,4 2,4 SF Ssb CATATAN :
(c) Untuk nilai-nilai antara Ss dapat dilakukan interpolasi linear
(d) Ss = situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons situs – spesifik, lihat SNI 1726 – 2012 pasal 6.10.1
- Parameter Percepatan Spektral Desain
Parameter percepatan spektral desain untuk perioda pendek (SDS) dan pada perioda 1 detik (SD1) harus ditentukan melalui perumusan sesuai SNI 1726 – 2012 pasal 6.3 sebagai berikut :
= (3.8)
= (3.9)
- Kategori Desain Seismik (KDS)
Struktur harus ditetapkan memiliki suatu kategori desain seismik yang mengikuti SNI 1726 – 2012 pasal 6.5. KDS dapat ditentukan ketika nilai SDS atau SD1
sudah ditentukan sesuai dengan peraturan pasal 6.3 seperti telah dijelaskan sebelumnya. Dalam Tugas Akhir Terapan ini, KDS yang ditentukan sesuai dengan nilai SDS berdasarkan peraturan SNI 1726 – 2012 dapat dilihat pada tabel 3.7 di bawah ini.
Tabel 3. 7 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan perioda pendek
Nilai Sds Kategori Resiko I atau II atau III IV
Sds < 0,167 A A
0,167≤ Sds <0,33 B C
0,33≤ Sds <0,50 C D
0,50≤Sds D D
- Respons Spektrum Desain
Respons Spektrum Desain adalah grafik yang menunjukkan nilai besaran respons struktur dengan periode (waktu getar) tertentu. Perhitungan respons spektrum dapat digunakan untuk bangunan gedung beraturan dan tidak beraturan terhadap pembebanan gempa nominal, dapat dilakukan dengan metoda analisis ragam spektrum dengan memakai spektrum respons desain yang mengacu pada gambar 2.9 sesuai
SNI 1726-2012 mengikuti ketentuan di bawah ini : ▪ Untuk perioda yang lebih kecil dari To, spektrum
respons percepatan desain (Sa), harus diambil dari persamaan ;
= (0,4 + 0,6 ) (3.10) ▪ Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan
To dan lebih kecil dari atau sama dengan Ts, spektrum respons percepatan desain (Sa), sama dengan Sds ;
▪ Untuk perioda lebih besar dari Ts, spektrum respons percepatan desain Sa, diambil berdasarkan persamaan:
= (3.11)
= 0,2 (3.12)
Pada gambar 3.10 dapat dilihat grafik respons spektrum,
Gambar 3. 10 Spektrum Respons Desain - Faktor Reduksi Gempa (R)
Setiap sistem penahan gaya gempa lateral dan vertikal dasar harus memenuhi salah satu tipe yang terdapat pada peraturan. Sistem penahan gaya gempa yang dipilih harus dirancang dan didetailkan sesuai dengan persyaratan khusus bagi sistem tersebut yang ditetapkan dalam dokumen acuan yang berlaku pada peraturan SNI 1726 – 2012 pasal 7.2.2 dan persyaratan tambahan yang ditetapkan pada pasal 7.14. Gedung ini direncanakan menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) untuk beton bertulang, sehingga berdasarkan tabel 3.8 sesuai dengan SNI 1726 – 2012 pada pasal 7.2.2 di bawah ini, sehingga didapatkan nilai faktor reduksi gempa R = 8, Ω0 = 3, dan Cd = 5,5.
Tabel 3. 8 Faktor Reduksi Gempa
CATATAN :
TB = tidak dibatasi, TI = tidak diijinkan 3.2.5 Analisis Struktur (Gaya Dalam M, N, dan D)
Setelah dibuat permodelan struktur menggunakan aplikasi bantuan SAP 2000 v . 18 dan dihitung pembebanannya, pembebanan itu dimasukkan ke dalam program bantu dengan kombinasi pembebanan sesuai dengan SNI 1726 – 2012 pasal 4.2.2 berikut ini :
1. 1,4 D 2. 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (Lr atau R) 3. 1,2 D + 1,6 (Lr atau R) + (L atau 0,5 W) 4. 1,2 D + 1,0 W + L + 0,5 (Lr atau R) 5. 1,2 D + 1,0 E + L 6. 0,9 D + 1,0 W 7. 0,9 D + 1,0 E 3.2.6 Cek Persyaratan
Setelah permodelan struktur dan pemberian pembebanan dilakukan, maka pengerjaan perhitungan struktur dapatdilakukan. Sebelum proses perhitungan
Sistem penahan-gaya seismic
Koef
isien Faktor Faktor struktur dan batasan Batasan sistem modi
fikasi Kuatlebih pemb esara n tinggi struktur,hn (m) c respo
ns, sistem, defleksi, Kategori desain seismik
Ra ῼ0g Cdb B C De Ee Fe C.Sistem rangka pemikul momen
1. Rangka beton bertulang
pemikul momen khusus 8 3 5,5 TB TB B T TB TB 2. Rangka beton bertulang
pemikul momen menengah 5 3 4,5 TB TB TI TI TI 3. Rangka beton bertulang
detail dilakukan, maka perlu dilakukan pengecekan persyaratan terhadap permodelan, apakah sudah memenuhi atau belum. Pengecekan persyaratan dapat dilakukan lebih dahulu dengan menjalankan program (running program). Bila sudah memenuhi, maka perhitungan detailling dapat dikerjakan. Bila belum, maka proses kembali ke proses preliminary desain, dan dilakukan perubahan dimensi sampai cek persyaratannya memenuhi.