Structural Analysis Apartment Grand Emerald Building Kelapa Gading North Jakarta Use Earthquake Map 2002 With Static Equivalent Analysis

(1)

ANALISIS STRUKTUR BANGUNAN APARTEMEN GRAND EMERALD

KELAPA GADING JAKARTA UTARA MENGGUNAKAN

PETA GEMPA 2002 DENGAN ANALISIS STATIK

EQUIVALENT

SKRIPSI

AGUS HERMANTO

F44080033

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

STRUCTURAL ANALYSIS APARTMENT GRAND EMERALD BUILDING

KELAPA GADING NORTH JAKARTA USE EARTHQUAKE MAP 2002

WITH STATIC EQUIVALENT ANALYSIS

Agus Hermanto1, Meiske Widyarti2, Muhammad Fauzan2 1

student of

2

lecturer of

Department of Civil and Environmental Engineering, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO BOX 220, Bogor, West Java, Indonesia.

ABSTRACT

Structure calculation is an important step in the beginning of building planning. One of the instruments that can be used to do structure analysis in a fast and precise way is ETABS v 9.0.7. The instruments that used in this research is ETABS v 9.0.7 software and Grand Emerald Apartement working-plan. Work load analysis referred to PBI 1983, and earthquake analysis referred to static equivalent analysis method.

The result of metal sheet structure analysis showed, for living quarters metal sheet, parking place metal sheet, and water torn metal flat slab showed that the result of planned bending moment (Mr) for each metal sheet is 17,945 KNm; 21,36 KNm; and 37,91 KNm, higher than ultimate bending moment (Mu) for each metal sheet 12,563 KNm; 18,644 KNm; 21,953 KNm. So, it can be concluded that the dimension of metal sheet profile that installed in this construction has fulfilled the planning requirements. Based on analysis result, one of sample beam, B30x40, has planning moment value, planning shearing force value, and planning torsion moment value each 68,939 KNm; 234,793 KN; 22,862 KNm. That value is higher than the value of ultimate bending moment, ultimate shearing force, and ultimate torsion moment that each 63,176 KNm; 68,75 KN; 19,433 KNm. It showed that beam B30x40 fulfilled the planning requirements. It shown in appendix 12 the analysis process for varying beams.

(3)

Agus Hermanto. F44080033. 2012. Analisis Struktur Bangunan Apartemen Grand Emerald, Kelapa Gading, Jakarta Utara menggunakan Peta Gempa 2002 dengan Analisis Statik

Equivalent

Di bawah bimbingan Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng dan Muhammad Fauzan, ST,. MT.

RINGKASAN

Perhitungan struktur merupakan langkah penting pada proses awal perencanaan suatu bangunan. Salah satu alat yang dipergunakan untuk menganalisis struktur secara cepat dan tepat adalah ETABS v 9.0.7 yang termasuk dalam Spesific Professional Program Analysis. Dalam perencanaan bangunan bertingkat, banyak langkah yang diperlukan seperti menentukan spesifikasi bahan dan penampang, permodelan struktur tiga dimensi, memberikan input beban hidup, beban super dead load, beban gempa, beban angin, beban kombinasi 1 hingga beban kombinasi 16, dan melakukan tahap penjepitan, serta menganalisis untuk mengetahui gaya-gaya dalam ultimit dari masing-masing elemen struktur pelat, balok, dan kolom. Pada penelitian ini bertujuan untuk membandingkan gaya-gaya dalam ultimit dengan gaya-gaya-gaya-gaya dalam rencana dan untuk mengetahui apakah dimensi penampang terpasang mampu menahan gaya-gaya dalam ultimit akibat efek pembebanan dari luar. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu program ETABS v 9.0.7, dan gambar struktur proyek Apartemen Grand Emerald. Analisis pembebanan mengacu pada PBI 1983, dan analisa gempa menggunakan metode analisis statik equivalen.

Hasil perhitungan struktur pelat, baik pelat hunian, pelat parkir, dan pelat water torn

menunjukan bahwa nilai momen lentur rencana (Mr) lebih besar dibandingkan dengan momen lentur ultimit (Mu). Hal ini terlihat dari ketiga jenis pelat tersebut memiliki nilai momen lentur rencana sebesar 17,945 KNm; 21,36 KNm; 37,91 KNm sedangkan nilai momen lentur ultimitnya sebesar 12,563 KNm; 18,644 KNm; 21,953 KNm sehingga dapat disimpulkan dimensi penampang pelat yang terpasang di lapangan memenuhi syarat perencanaan.

Hasil perhitungan struktur balok, menunjukan bahwa seluruh jenis balok yang terpasang dilapangan mampu menahan gaya-gaya dalam ultimit. Hal ini dapat dilihat pada salah satu contoh jenis balok B30x40 yang memiliki nilai momen rencana, gaya geser rencana, dan momen torsi rencana masing-masing sebesar 68,939 KNm; 234,793 KN; 22,862 KNm. Nilai tersebut lebih besar dibandingkan dengan nilai momen lentur ultimit, gaya geser ultimit, dan momen torsi ultimit yang masing-masing sebesar 63,176 KNm; 68,75 KN; 19,433 KNm. Hal ini menunjukan bahwa jenis balok B30x40 memenuhi syarat perencanaan.

Hasil perhitungan analisis struktur kolom, menunjukan bahwa seluruh jenis kolom yang terpasang dilapangan mampu menahan gaya-gaya dalam ultimit. Hal ini dapat dilihat pada salah satu contoh jenis kolom K100x50 yang memiliki nilai gaya aksial rencana, gaya geser rencana, dan momen torsi rencana, masing-masing sebesar 4613,751 KN; 1903,72 KN; 24,795 KNm nilai tersebut lebih besar dibandingkan dengan nilai gaya aksial ultimit, gaya geser ultimit, dan momen torsi ultimit yang masing-masing sebesar 3141,59 KN; 104,7 KN; 3,915 KNm; .Hal ini menunjukan bahwa jenis kolom K100x50 memenuhi syarat perencanaan.

(4)

ANALISIS STRUKTUR BANGUNAN APARTEMEN GRAND EMERALD,

KELAPA GADING JAKARTA UTARA MENGGUNAKAN

PETA GEMPA 2002 DENGAN ANALISIS STATIK

EQUIVALENT

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNIK

Pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian,

Institut Pertanian Bogor

Oleh:

AGUS HERMANTO F44080033

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(5)

Judul Skripsi : Analisis Struktur Bangunan Apartemen Grand Emerald Kelapa Gading, Jakarta Utara menggunakan Peta Gempa 2002 dengan Analisis Statik

Equivalent

Nama : Agus Hermanto

NIM : F44080033

Menyetujui,

Pembimbing Akademik I Pembimbing Akademik II

Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng Muhammad Fauzan, ST, MT

NIP. 19520209 198903 2 001 NIP. 19780129 201012 1 001

Mengetahui:

Ketua Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, M.Sc NIP. 19561025 198003 1 003

(6)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Analisis Struktur Bangunan Apartemen Grand Emerald, Kelapa Gading, Jakarta Utara menggunakan Peta Gempa 2002 dengan Analisis Statik Equivalent adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Agustus 2012 Yang membuat pernyataan

(7)

© Hak cipta milik Agus Hermanto, tahun 2012 Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dan meperbanyak tanpa izin tertulis dari

(8)

BIODATA PENULIS

Penulis dilahirkan pada tanggal 16 Agustus 1989 di Subang, Jawa Barat, dari pasangan Bapak Husni Heriwanto dan Kayah Rokayah. Penulis mengawali pendidikan dasar pada tahun 1998 di Sekolah Dasar Negeri II Margahayu Kota Bekasi dan diselesaikan pada tahun 2003. Pendidikan lanjutan tingkat pertama dimulai pada tahun 2003 dan diselesaikan pada tahun 2005 di Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 1 Ciasem, Kabupaten Subang. Penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Atas Negeri 3 Bekasi, Jawa Barat pada tahun 2005 dan diselesaikan pada tahun 2008. Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2008 melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada tahun 2009. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (HImatesil). Penulis melaksanakan Praktik Lapang di PT. Pembangunan Perumahan (Tbk) dan berhasil menyelesaikan laporan praktik lapangannya dengan judul “ Desain dan Analisis Struktur

(9)

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT atas segala limpahan berkah, izin, nikmat, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Analisis Struktur

Bangunan Apartemen Grand Emerald, Kelapa Gading, Jakarta Utara Menggunakan Peta Gempa 2002 dengan Program ETABS v 9.0.7”.

Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng. sebagai dosen pembimbing utama sekaligus dosen pembimbing akademik, dan Muhammd Fauzan, ST, MT sebagai dosen pembimbing ke-dua atas segala kesabarannya dalam memberikan bimbingan, nasihat dan sarannya selama penelitian hingga penulisan skripsi.

Sembah bakti dan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya dan tak terkira, penulis haturkan kepada Ayahanda Drs. Moch. Nuri Iryanto, M.Si dan Ibunda Alm. Budiarti yang telah berjuang dengan tenaga dan pikiran, memberikan doa, motivasi moril dan material, nasihat, kesabaran dan rasa kasih sayang yang tiada hentinya. Terima kasih saya ucapkan juga untuk adikku yang tercinta Irnawati Indah Sari yang menjadi penyemangat bagi penulis untuk menjadi yang terbaik.

Semoga upaya penulis dalam pembuatan skripsi ini bisa bermanfaat secara pribadi penulis sendiri maupun bagi perkembangan ilmu Teknik Sipil di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan. Penulis memahami bahwa skripsi ini jauh dari kata kesempurnaan dan untuk itu penulis mohon maaf bila ada kesalahan yang tidak disengaja pada skripsi ini.

Bogor, Agustus 2012

(10)

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... ii

DAFTAR GAMBAR ... iii

DAFTAR TABEL ... vi

DAFTAR LAMPIRAN ... v

I. PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan ... 2

1.3 Manfaat Penelitian ... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3

2.1 Struktur Bangunan Gedung... 3

2.2 Program Komputer Rekayasa ... 3

2.3 Desain Penampang ... 3

2.4 Beton ... 4

2.4.1 Beton Bertulang ... 4

2.4.2 Kuat Tekan Beton yang disyaratkan ... 4

2.4.3 Kuat Nominal ... 4

2.4.4 Kuat Rencana ... 4

2.4.5 Modulus Elastisitas ... 5

2.5 Konsep Perencanaan Bangunan Tahan Gempa ... 5

2.6 Analisis Gaya Lateral Ekivalen... 5

2.6.1 Gaya Geser Dasar Seismik ... 5

2.6.2 Pembatasan Waktu Getar Alami ... 6

2.6.3 Distribusi Vertikal gaya Gempa ... 6

2.6.4 Arah Pembebanan Gempa ... 7

2.6.5 Wilayah Gempa ... 7

2.7 Analisis Struktur ... 8

2.7.1 Analisis Struktur Pelat ... 8

2.7.2 Analisis Struktur Balok ... 9

2.7.3 Analisis Struktur Kolom ... 12

III. METODOLOGI ... 14

(11)

3.2 Alat Dan Bahan ... 14

3.3 Tahapan Penelitian ... 14

3.3.1 Permodelan Struktur Atas dan Spesifikasi Bahan ... 14

3.3.2 Analisa Pembebanan berdasarkan PBI tahun 1983 ... 15

3.3.2.1 Beban Mati ... 16

3.3.2.2 Beban Hidup ... 16

3.3.2.3 Beban Angin ... 16

3.3.2.4 Beban Gempa ... 16

3.3.2.5 Kombinasi Pembebanan ... 17

3.3.3 Analisis dengan program ETABS v 9.0.7 ... 17

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 18

4.1 Perhitungan Struktur akibat Gaya Gempa... 18

4.2 Analsis Struktur Pelat ... 20

4.2.1 Analsis Struktur Pelat Hunian ... 20

4.2.2 Analsis Struktur Pelat Parkir ... 21

4.2.3 Analsis Struktur Pelat Water Torn ... 22

4.3 Analisis Struktur Balok ... 23

4.4 Analisis Struktur Kolom ... 26

V. KESIMPULAN ... 29

5.1 KESIMPULAN ... 29

DAFTAR PUSTAKA ... 30

(12)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Unsur beton ... 4

Tabel 2. Faktor keutamaan (I) untuk berbagai katagori gedung dan bangunan... 6

Tabel 3. Koefisien yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung ... 6

Tabel 4. Berat wi struktur lantai Apartemen Grand Emerald ... 18

Tabel 5. Perbandingan periode pendekatan dan periode ETABS SNI 03-1726-2002 ... 18

Tabel 6. Perhitungan distribusi vertikal gaya gempa berdasarkan SNI 03-1726-2002 ... 19

Tabel 7. Gaya-gaya dalam maksimum yang dihasilkan dari program ETABS v 9.0.7 ... 23

Tabel 8. Proses perhitungan momen rencana (Mr)... 23

Tabel 8a. Proses perhitungan lanjutan momen rencana (Mr) ... 23

Tabel 9. Perhitungan gaya geser rencana (Vr) ... 24

Tabel 10. Hasil perhitungan dimensi elemen struktur balok memenuhi syarat perencanaan ... 25

Tabel 11. Luas tulangan torsi minimal telah memenuhi persyaratan perencanaan ... 25

Tabel 12. Gaya-gaya dalam maksimum yang dihasilkan dari program ETABS v 9.0.7 ... 26

Tabel 13. Hasil analisis struktur kolom terhadap beban aksial (Pn) ... 26

Tabel 14. Hasil analisis struktur kolom terhadap momen torsi (Tr) ... 27

(13)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

(14)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Permodelan struktur atas (3D) ... 32

Lampiran 2. Denah kolom, balok, dinding geser, dan pelat struktur atas ... 33

Lampiran 3. Denah potongan ... 36

Lampiran 4. Distribusi pembebanan ... 38

Lampiran 5. Respon spektrum gempa rencana ... 39

Lampiran 6. Faktor daktilitas maksimum ... 40

Lampiran 7. Berat bahan bangunan berdasarkan PBI 1983 ... 41

Lampiran 8. Berat komponen-komponen gedung berdasarkan PBI 1983 ... 42

Lampiran 9. Beban hidup pada lantai gedung berdasarkan PBI 1983 ... 43

Lampiran 10. Momen pelat persegi yang menumpu pada keempat tepinya akibat beban terbagi rata ... 44

Lampiran 10a. Momen pelat persegi yang menumpu pada keempat tepinya akibat beban terbagi rata (lanjutan) ... 45

Lampiran 11. Detail perhitungan struktur pelat ... 46

Lampiran 12. Perhitungan analisis struktur balok ... 51

Lampiran 13. Perhitungan analisis struktur kolom ... 54

Lampiran 14. Metodologi penelitian ... 56

Lampiran 15. Grafik perbandingan beban geser statik arah x dengan 0,8 statik ... 57

(15)

I.

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kondisi perekonomian Indonesia yang semakin berkembang dengan pertumbuhan ekonomi setiap tahunnya di atas 6% menyebabkan meningkatnya daya beli masyarakat, dan hal tersebut sejalan dengan meningkatnya permintaan akan hunian, untuk para pelaku usaha dan profesional di wilayah industri dan perdagangan seperti Kelapa Gading, Jakarta Utara. Peningkatan kepadatan penduduk khususnya di wilayah yang berpusat pada perdagangan dan industrialisasi, mendorong peningkatan permintaan terhadap property atau tempat hunian yang bersinergi dengan lingkungan sehingga membuat penghuni merasa nyaman. Hal tersebut yang membuat pihak pengembang memiliki keyakinan untuk menyediakan konsep hunian khususnya di wilayah pusat Industri seperti Jakarta Utara.

Jenis hunian yang dipilih oleh pengembang adalah apartemen, dikarenakan dengan kondisi lahan yang terbatas sekitar 2.197, 58 m2 (56,675 m x 38,775 m), mampu menyediakan tempat hunian sebanyak 1.392 jiwa, dengan asumsi per hunian terdapat dua jiwa yang tinggal. Apabila dibandingkan menggunakan konsep cluster maka dengan luas tanah yang sama hanya mampu menyediakan tempat hunian sebanyak 315 jiwa dengan asumsi per rumah terdapat tiga jiwa dan luas per rumah sebesar 21 m2. Hal ini menunjukan adanya usaha efisiensi lahan dengan semakin tingginya harga tanah pada kawasan Industri dan perdagangan seperti kawasan Kelapa Gading, Jakarta Utara. Konsep hunian yang selaras dengan kondisi tersebut adalah bangunan tinggi atau bangunan dengan konstruksi vertikal. Kawasan Kelapa Gading merupakan kawasan yang sudah tertata dengan baik, dimana sangat mudah dalam mengakses ke pusat-pusat hiburan, fasilitas pendidikan, fasilitas jalan bebas hambatan, dan pelabuhan, serta didorong oleh kondisi wilayah yang aman. Rencana pengembang sejalan dengan program pemerintah untuk merealisasikan program 1000 tower di seluruh Indonesia yang dideklarasikan pada tahun 2007 (Kemenpera 2007). Untuk itu, pihak pengembang mendapatkan beberapa insentif untuk merealisasikan proyek Apartemen Grand Emeral di wilayah Kelapa Gading, Jakarta Utara karena mendukung program pemerintah dalam usaha penyediaan tempat hunian bagi masyarakat perkotaan.

Apartemen Grand Emerald merupakan konsep bangunan tinggi dimana harus di perhitungkan terhadap beban-beban yang akan bekerja pada bangunan tersebut, metode yang tepat dalam menganalisis beban gempa, serta perencanaan dinding geser yang mampu menahan gaya lateral yang sangat besar karena bangunan ini merupakan bangunan tidak beraturan, dan memperhitungkan gaya-gaya dalam maksimum yang akan terjadi pada elemen struktur baik kolom, balok, dan pelat, apakah gaya –gaya dalam maksimum ultimit mampu ditahan oleh dimensi penampang yang terpasang di lapangan. Apartemen Grand emerald terletak di wilayah Jakarta Utara dalam peta gempa ini terletak di wilayah 3 dengan kondisi tanah lunak.

Dalam menganalisi dan mendesain bangunan ini, perencana mengacu pada:

a. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, SKBI 1.3.53.1987 dari Departemen Pekerjaan Umum.

b. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002 dari Badan Standarnisasi Nasional (BSN).

c. Tata cara Perencanan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI-03-2847-2002 dari Badan Standarisasi Nasional (BSN).

(16)

Penelitian ini penting dilakukan untuk mengetahui atau membandingkan gaya-gaya dalam maksimum ultimit dengan gaya-gaya dalam rencana dari dimensi penampang elemen struktur yang telah terpasang di lapangan sesuai dengan peraturan yang telah dijelaskan diatas. Dalam menganalisis gaya-gaya dalam ultimit akibat efek pembebanan yang bekerja pada elemen struktur menggunakan program ETABS v. 9.0.7. sedangkan perhitungan gaya-gaya dalam rencana diperhitungkan sesuai dengan Tata cara Perencanan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI-03-2847-2002 dari Badan Standarisasi Nasional (BSN).

Program ETABS v 9.0.7 merupakan program analisis struktur yang dikembangkan oleh perusahaan software Computers and Structures, Incorporated (CSI) yang berlokasi di Barkeley, California, Amerika Serikat. Berawal dari penelitian dan pengembangan riset oleh dr. Edward L.Wilson pada tahun 1970 di University of California, Berkeley, Amerika Serikat, maka pada tahun 1975 didirikan perusahaan CSI oleh Ashraf Habibullah. Program ETABS digunakan secara spesialis untuk analisis struktur high rise building seperti bangunan perkantoran, bangunan apartemen, dan rumah sakit. Program ETAB v 9.0.7 secara khusus difungsikan untuk menganalisis lima perencanaan struktur, yaitu : analisis struktur baja, analisis struktur beton, analsis balok komposit, analisis baja rangka batang (cremona), dan analisis dinding geser. Penggunaan program ini untuk menganalisis struktur, terutama untuk bangunan. Program ini sangat tepat bagi perencana struktur karena ketepatan dari output yang dihasilkan dan efektifitas waktu untuk menganalisisnya.

Program ETABS telah teruji aplikasinya di lapangan. Khusus di Indonesia, konsultan-konsultan perencanaan struktur ternama telah menggunakan program ini untuk menganalisis struktur dan banyak gedung yang telah di bangun dari hasil perencanaan tersebut.

1.2

Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Menganalisis gaya-gaya dalam ultimit yang terdiri dari momen lentur, gaya geser, momen torsi, dan beban aksial pada elemen struktur baik kolom, balok dan pelat dengan menggunakan program ETABS v 9.0.7.

2. Menganalisis gaya-gaya dalam rencana yang terdiri dari momen lentur, gaya geser, momen torsi, dan beban aksial pada elemen struktur baik kolom, balok dan pelat dengan menggunakan perhitungan manual sesuai dengan Tata cara Perencanan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI-03-2847-2002 dari Badan Standarisasi Nasional (BSN).

3. Membandingkan hasil analisis gaya-gaya dalam ultimit dengan hasil gaya-gaya dalam rencana pada dimensi penampang yang telah terpasang di lapangan. Untuk mengetahui apakah penampang yang terpasang di lapangan mampu menahan beban-beban yang bekerja pada masing-masing elemen struktur.

1.3 Manfaat Penelitian

(17)

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Struktur Bangunan Gedung

Struktur Bangunan gedung terdiri atas dua bangunan utama, yaitu struktur bangunan bawah dan struktur bangunan atas. Struktur bangunan bawah, yaitu struktur bangunan yang berada di bawah permukaan tanah yang lazim disebut fondasi. Fondasi berfungsi sebagai pendukung struktur bangunan diatasnya untuk diteruskan ke tanah dasar. Sedangkan struktur bangunan atas yaitu struktur bangunan yang berada diatas permukaan tanah, yang meliputi : struktur atap, struktur pelat lantai, struktur balok, struktur kolom, dan struktur dinding geser. Struktur balok dan kolom menjadi satu kesatuan yang kokoh dan sering disebut sebagai kerangka (portal) dari suatu gedung (Asroni 2010).

Pada struktur bangunan atas, kolom merupakan komponen struktur yang paling penting untuk diperhatikan, karena apabila kolom ini mengalami kegagalan, maka dapat berakibat keruntuhan struktur bangunan atas dari gedung secara keseluruhan (Asroni 2010).

2.2

Program Komputer Rekayasa

Program komputer rekayasa (SAP2000, ETABS, STAD-III, GT-STRUDL, ANSYS, ABAQUS) berbeda dengan program komputer umum (Word, Photoshop,Excel, AutoCAD), karena pengguna program komputer rekayasa dituntut untuk memahami latar belakang metode penyelesaian dan batasan-batasan yang dihasilkan dari program tersebut. Pada umumnya, developer program tidak mau bertanggung jawab untuk setiap kesalahan yang timbul dari pemakaian program, hal itu dapat dilihat dari berbagai kutipan disclaimer yang dinyatakan pada setiap manualnya (Dewobroto 2004).

Tahapan paling awal sebelum dapat dilakukan analisa struktur adalah pembuatan model struktur, yaitu membuat simulasi perilaku fisik struktur yang nyata sehingga dapat diproses melalui pendekatan numerik menggunakan bantuan komputer. Permodelan tidak terbatas hanya pada bagaimana menyiapkan data komputer, tetapi model yang dibuat harus disesuaikan dengan struktur yang akan dianalisis, apakah itu tegangan, thermal, atau apa saja. Jadi, pembuat model dituntut harus memahami permasalahan yang akan diselesaikan, apakah problem yang ditinjau dipengaruhi waktu (misal creep), apakah ada unsur-unsur non linier (mendekati runtuh), maupun teori-teori pendukung dalam penyelesaian problem yang ditinjau. Dengan demikian, dapat menentukan apakah suatu parameter harus ada atau dapat dihilangkan dan tidak mempengaruhi hasil (Dewobroto 2004).

Dengan memahami permasalahan, maka dapat disusun suatu model analisis, tentu saja pembuatan model dibatasi dengan ketersediaan metode penyelesaiannya. Semakin sederhana model yang dibuat, semakin mudah penyelesaiannya, demikian juga sebaliknya. Meskipun demikian, suatu model yang kompleks tidak menjamin dapat memberi simulasi yang terbaik dari perilaku fisik aslinya

(Dewobroto 2004).

2.3

Desain Penampang

(18)

allowable stress design dari AISC, peraturan baja atau kayu Indonesia yang lama dan ultimit ( gaya-gaya dalam batas maksimum yang dapat ditahan oleh struktur kayu, struktur beton, atau struktur baja) atau limit state design, ACI 318-2002 untuk struktur beton atau AISC-LFRD 1993 untuk struktur baja yang diadopsi di Indonesia sebagai SNI 03-1729-2000 yang baru (Dewobroto 2004).

2.4 Beton

Beton merupakan bahan dari campuran antara air, semen, agregat halus (pasir) dan agregat kasar (kerikil), dengan tambahan adanya rongga-rongga udara. Campuran bahan-bahan pembentuk beton harus ditetapkan sedemikian rupa, sehingga menghasilkan beton basah yang mudah dikerjakan, memenuhi kekuatan tekan rencana setelah mengeras dan cukup ekonomis (Nasution 2009). Secara umum proporsi pembentuk beton adalah :

Tabel 1 Unsur beton

Agregat kasar + Agregat halus [60%-80%]

semen : 7% - 15% Air

udara : 1 % - 8% [14% - 21 %]

2.4.1 Beton Bertulang

Beton bertulang adalah beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan tertentu untuk mendapatkan tanggap suatu penampang berdasarkan asumsi bahwa kedua material bekerja bersama-sama dalam menahan gaya yang kerja. Apabila beton mempunyai berat isi 2200-2500 kg/m3 maka disebut beton-normal (Nasution 2009).

2.4.2 Kuat Tekan Beton yang Disyaratkan

Kuat tekan beton yang disyaratkan (fc’) adalah kuat tekan yang ditetapkan oleh perencana

struktur dari benda uji berbentuk silinder berdiameter 150 mm dan tinggi 300 mm, yang dinyatakan dalam megapascal (Mpa). Untuk definisi parameter kekuatan beton bertulang, kuat tarik leleh fy

sebesar 400 Mpa merupakan tarik leleh minimum yang disyaratkan atau titik leleh dari tulangan

(Nasution 2009). Satuan dari kuat tarik leleh ini dalam megapascal (Mpa).

2.4.3 Kuat Nominal

Kuat nominal didefinisikan sebagai kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metode perencanaan sebelum dikalikan dengan suatu faktor reduksi yang sesuai. Sedangkan kuat perlu adalah kekuatan komponen struktur atau penampang yang diperlukan menahan beban terfaktor atau momen dan gaya dalam akibat suatu kombinasi beban

(Nasution 2009).

2.4.4 Kuat Rencana

Kuat rencana didefinisikan sebagai kuat nominal yang dikalikan dengan suatu faktor reduksi

(19)

2.4.5 Modulus Elastisitas

Modulus Elastisitas adalah perbandingan antara tegangan dan regangan dari suatu benda. Modulus Elastisitas dilambangkan dengan E dan satuannya Nm-2. Bagi analisis dan desain beton bertulang, Modulus Elastisitas bahan merupakan parameter yang perlu ditetapkan terlebih dahulu sebelum dilakukan proses perhitungan (Nasution 2009). Nilai modulus elastisitas beton dan baja tulangan ditentukan menurut ketentuan sebagai berikut :

a. untuk nilai wc diantara 1500-2500 kg/m3, nilai modulus elastisitas beton Ec dapat diambil sebesar

Ec = 0.043*(wc)

1.5_{√fc’ dalam MPa. Untuk beton normal}

Ec dapat diambil sebesar δ.700√fc’. ini

berarti jika kekuatan tekan rencana beton normal fc’ = 22.5 Mpa, maka Ec = 22295 MPa (218500

kg/cm2). Bagi analisis struktur, secara umum banyak digunakan nilai modulus elastisitas yang tetap, yaitu sebesar 21000 Mpa.

b. Modulus elastisitas untuk tulangan non pra-tekan Es boleh diambil sebesar 200 Gpa = 200.000

Mpa = 2.1*106 kg/cm2.

c. Modulus elastisitas untuk tendon pratekan, Es ditentukan melalui pengujian atau dari data pabrik (factory manifestation).

2.5 Konsep Perencanaan Bangunan Tahan Gempa

Dalam perencanaan struktur bangunan tahan gempa, diperlukan standar dan peraturan perencanaan bangunan untuk menjamin keselamatan penghuni terhadap gempa besar yang mungkin terjadi serta menghindari dan meminimalisasi kerusakan struktur bangunan dan korban jiwa terhadap gempa bumi yang sering terjadi (Nasution 2009). Oleh karena itu bangunan tahan gempa harus memiliki kekuatan, kekakuan, dan stabilitas yang cukup untuk mencegah terjadinya keruntuhan bangunan. Filosofi dan konsep dasar perencanaan bangunan tahan gempa adalah :

a. Pada saat terjadi gempa ringan, struktur bangunan dan fungsi bangunan harus dapat tetap berjalan (servicable) sehingga struktur harus kuat dan tidak ada kerusakan baik pada elemen struktur dan elemen non struktur bangunan.

b. Pada saat terjadi gempa moderat atau medium, struktur diperbolehkan mengalami kerusakan pada elemen non struktural, tetapi tidak diperbolehkan terjadi kerusakan pada elemen struktur.

c. Pada saat terjadi gempa besar, diperbolehkan terjadi kerusakan pada elemen struktur dan non struktural, namun tidak boleh sampai menyebabkan bangunan runtuh sehingga tidak ada korban jiwa atau dapat meminimalkan jumlah korban jiwa.

2.6 Analisis Gaya Lateral Ekivalen

2.6.1 Gaya Geser Dasar Seismik

Beban geser dasar untuk arah pembebanan sumbu x dan sumbu y dihitung dengan rumus :

V

b

=

...

(1) dengan :

Vb : gaya geser dasar horizontal total akibat gempa (KN)

C : koefisien gempa dasar seperti ditentukan spektrum tanggap percepatan I : faktor keutamaan

(20)

Untuk menentukan koefisien gempa dasar (C), maka harus mengetahui jenis tanah di lokasi proyek dan periode alami struktur pada arah pembebanan gempa sumbu x dan sumbu y yang dominan.

Tabel 2 Faktor keutamaan ( I ) untuk berbagai kategori gedung dan bangunan.

Katagori Gedung _{Faktor Keutamaan}

I

1

I

2

I

Gedung umum seperti untuk penghunian,

perniagaan, dan perkantoran 1 1 1

Monumen dan bangunan monimental 1 1,6 1,6

gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan darura, fasilitas radio dan televisi

1,4 1 1,4

gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas, produk minyak bumi, dan asam, bahan beracun.

1,6 1 1,6

Cerobong, tangki diatas menara 1,5 1 1,5

Dari SNI Gempa 03-1726-2003, untuk gedung apartemen I = 1. Faktor reduksi gempa (R) dengan asumsi struktur gedung apartemen berupa sistem rangka pemikul momen khusus (SRPMK) dari beton bertulang, maka nilai R sebesar = 6.5.

2.6.2 Pembatasan Waktu Getar Alami

Menurut Peraturan Gempa (Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002 dari Badan Standarnisasi Nasional) waktu getar alami struktur dibatasi agar tidak terlalu fleksibel sehingga kenyamanan penghuni tidak terganggu khususnya untuk bangunan ini diharapkan bangunan cukup kaku. Pembatasan yang dilakukan yakni:

Tabel 3 Koefisien ( ) yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung

Wilayah Gempa ζ

1 0,2

2 0,19

3 0,18

4 0,17

5 0,16

6 0,15

T <

n ... (

2) dimana :

n : jumlah lapis struktur bangunan yang ada

T : waktu getar struktur mode pertama (T-1) yang dominan.

2.6.3 Distribusi Vertikal Gaya Gempa

(21)

_∑

...

(3)

Wi dihitung sebagai berat lantai ke-i diukur dari taraf penjepitan lateral menurut pasal 5.1.2 dan pasal 5.1.3 menurut SNI 03-1726-2003 Tata cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk bangunan Gedung. Berat lantai yang dihitung adalah beban mati ditambah beban hidup tereduksi. Perhitungan beban lantai dilihat melalui tributary area beban lantai.

2.6.4 Arah Pembebanan Gempa

Dalam perencanaan struktur gedung, arah utama pengaruh gempa rencana harus ditentukan sedemikian rupa sehingga memberikan pengaruh terbesar terhadap unsur-unsur subsistem dan sistem struktur gedung secara keseluruhan. Untuk mensimulasikan arah pengaruh gempa rencana yang sembarang terhadap struktur gedung, pengaruh pembebanan gempa dalam arah utama yang ditentukan harus dianggap efektif 100 % dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa dalam arah tegak lurus pada arah utama pembebanan tadi, tetapi dengan efektifitas 30 %. Hal ini berlaku baik untuk SNI 03-1726-2002 pasal 5.8.2.

2.6.5 Wilayah Gempa

Berdasarkan SNI 03-1726-2002 pasal 4.7 Indonesia ditetapkan dalam 6 wilayah gempa seperti ditunjukan dalam Gambar 1 wilayah gempa 1 adalah wilayah dengan kegempaan paling rendah dan wilayah gempa 6 dengan kegempaan paling tinggi.

(22)

2.7 Analisis Struktur

Saat sekarang ini telah banyak ditemukan program-program analisa struktur yang dapat menganalisis struktur dalam waktu yang singkat dan tepat. Program tersebut antara lain SAP90, GRASP, ETABS, STAAD III, dan lain sebagainya. Untuk menganalisa struktur pada tugas akhir ini digunakan program ETABS v 9.0.6. Program ETAB v 9.0.7 secara khusus difungsikan untuk menganalisis lima perencanaan struktur, yaitu : analisis struktur baja, analisis struktur beton, analisis balok komposit, analisis baja rangka batang (cremona), dan analisis dinding geser. Penggunaan program ini untuk menganalisis struktur, terutama untuk bangunan tinggi. Program ini sangat tepat bagi perencana struktur karena ketepatan dari output yang dihasilkan dan efektifitas waktu untuk menganalisisnya.

2.7.1 Analisis Struktur Pelat

Pelat beton bertulang yaitu struktur tipis yang dibuat dari beton bertulang dengan bidang yang arahnya horizontal, dan beban yang bekerja tegak lurus pada bidang struktur tersebut. Ketebalan bidang pelat ini relatif sangat kecil apabila dibandingkan dengan bentang panjang atau lebar bidangnya. Pelat beton bertulang ini sangat kaku dan arahnya horizontal, sehingga pada bangunan gedung, pelat ini berfungsi sebagai diafragma atau unsur pengaku horizontal yang sangat bermanfaat untuk mendukung ketegaran balok portal. Beban yang bekerja pada pelat umumnya diperhitungkan terhadap beban gravitasi (beban mati dan beban hidup). Beban tersebut mengakibatkan terjadinya momen lentur. Oleh karena itu, pelat juga direncanakan terhadap beban lentur.

Untuk merencanakan pelat beton bertulang yang perlu dipertimbangkan tidak hanya pembebanan saja, tetapi juga jenis perletakan dan jenis penghubung di tempat tumpuan. Kekakuan hubungan antara pelat dan tumpuan akan menentukan besarnya momen lentur yang terjadi pada pelat. Untuk bangunan gedung, umumnya pelat tersebut ditumpu oleh balok-balok secara monolit, yaitu pelat dan balok dicor bersama-sama sehingga menjadi satu-kesatuan.

Sistem perencanaan tulangan pelat pada dasarnya dibagi menjadi dua macam, yaitu sistem perencanaan pelat dengan tulangan pokok satu arah atau one way slab dan sistem perencanaan pelat dua arah atau two way slab. Dalam analisis struktur pelat pada bangunan ini menggunakan sistem perencanaan two way slab. Terdapat tiga jenis pelat yang digunakan pada bangunan ini yaitu, pelat hunian, pelat parkir, dan pelat water torn, dengan spesifikasi bahan yang berbeda-beda. Langlah-langkah dalam merencanakan tebal pelat adalah sebagai berikut (ref: SKSNI 15-1991-03)

Keterangan :

Iy = bentang pelat yang terpanjang diukur diantara as balok (mm) Ix = bentang pelat yang terpendek diukur diantara as balok (mm)

Iyn = bentang bersih pelat yang terpanjang (mm) = ly-1/2b3-1/2b4

...

(4) Ixn = bentang bersih pelat yang terpanjang (mm) = lx-1/2b3-1/2b4

...

(5) 1. Menentukan tulangan bersih pelat arah x dan arah y

2. Menentukan nilai

= Iyn/Ixn

...

(6)

3. Menaksir tebal plat (h awal) dan menentukan lx dan ly

Ix pelat = (1/12).Ix.h 3

(23)

4. Menentukan nilai lx balok 1, lx balok 2, nilai ly balok 3, ly balok 4

Ix B1 = (1/12).b1.h13

...

(8) Ix B2 = (1/12).b2.h23

...

(8.a) Iy B3 = (1/12).b3.h33

...

(8.b) Iy B4 = (1/12).b4.h43

...

(8.c) 5. Menentukan nilai a

α1 = Ix B1/Ix pelat

...

(9)

...

(9.a)

...

(9.b)

...

(9.c)

αm = ∑(αi)/n = (α1+ α2+ α3+αδ)/n

...

(9.d)

6. Menentukan tebal pelat yang dibutuhkan h (mm)

h =

...

(10)

dengan fy adalah mutu tulangan pelat (Mpa)

7. Menentukan tebal pelat minimum (hmin) dan tebal pelat maksimum (hmaks)

hmin =

...

(11)

hmaks =

...

(11.a)

Selain tebal pelat, jenis perletakan juga merupakan faktor penting dalam perencanaan pelat berotasi bebas tumpuan, maka pelat dikatakan ditumpu bebas (misal : pelat yang ditumpu pada tembok bata). Bila tumpuan mencegah pelat berotasi dan relative sangat kaku terhadap momen puntir, maka pelat itu terjepit penuh (monolit dengan balok). Bila balok tepi tidak cukup kuat untuk mencegah rotasi sama sekali, maka pelat terjepit sebagian.

Selain mencegah atau memungkinkan terjadinya rotasi, tumpuan mungkin dapat atau tidak mengijinkan lendutan. Bila tidak mungkin terjadi lendutan pada tumpuan, yaitu tumpuan merupakan sebuah dinding atau balok yang kaku, dikatakan bahwa pelat tertumpu kaku. Bila tumpuan dapat melendut, pelat itu tertumpu elastis. Dalam beberapa hal, sebuah pelat mungkin tidak mempunyai tumpuan garis yang menerus, seperti halnya dinding atau balok, tetapi tumpuan hanya beberapa tempat, misalnya suatu deretan kolom sepanjang tepinya, dalam hal ini tumpuan disebut tumpuan titik.

2.7.2 Analisis Struktur Balok

(24)

dalam yang berupa tegangan tekan dan tarik. Jadi pada serat-serat balok bagian tepi-atas akan menahan tegangan tekan, dan semakin ke bawah tegangan tekan tersebut akan semakin kecil. Sebaliknya, pada serat-serat bagian tepi-bawah akan menahan tegangan tarik, dan semakin ke atas tegangan tariknya akan semakin kecil pula (Nasution, 2009).

Pada bagian tengah, yaitu pada batas antara tegangan tekan dan tarik, serat-serat balok tidak mengalami tegangan sama sekali (tegangan tekan maupun tariknya bernilai nol). Serat-serat yang tidak mengalami tegangan tersebut membentuk suatu garis yang disebut garis netral. Jika beban diatas balok cukup besar, maka serat-serat beton pada bagian tepi bawah akan mengalami tegangan tarik cukup besar pula, sehingga dapat terjadi retak beton pada bagian bawah. Keadaan ini terjadi terutama pada daerah beton yang momennya besar, yaitu pada bagian tengah bentang (Asroni, 2010).

Untuk menahan gaya tarik yang cukup besar pada serat-serat balok bagian tepi-bawah, maka perlu diberikan baja tulangan sehingga disebut dengan istilah beton bertulang. Pada balok beton bertulang ini, tulangan baja ditanam di dalam beton sedemikian rupa, sehingga gaya tarik yang dibutuhkan untuk menahan momen pada penampang retak dapat ditahan oleh baja tulangan. Beban yang bekerja pada balok biasanya berupa beban lentur, beban geser maupun torsi (momen puntir), sehingga perlu baja tulangan untuk menahan beban-beban tersebut. Tulangan ini berupa tulangan memanjang atau tulangan longitudinal (yang menahan beban lentur) serta tulangan geser (yang menahan beban geser dan torsi) (Asroni, 2010).

Pada portal bangunan gedung, biasanya balok yang menahan momen lentur besar terjadi di daerah lapangan (bentang tengah) dan ujung balok (tumpuan jepit balok). Di bentang tengah balok terjadi momen positif (M(+)), berarti penampang beton daerah tarik berada di bagian bawah, sedangkan

diujung (dekat kolom) terjadi momen negatif (M(-)), berarti penampang beton daerah tarik berada di

bagian atas. Oleh karena itu biasanya di daerah lapang dipasang tulangan longitudinal bawah lebih banyak daripada tulangan longitudinal atas, sedangkan di ujung terjadi sebaliknya, yaitu dipasang tulangan longitudinal atas yang lebih banyak daripada tulangan longitudinal bawah. Beberapa rumus yang digunakan sebagai dasar untuk perhitungan momen lentur rencana balok yang dicantum dalam pasal-pasal SNI 03-2847-2002, yaitu sebagai berikut :

Mn = Mnc + Mns

...

(12) Mnc = Cc. (d-a/2)

...

(13)

Cc = 0,85.fc’.a.b

...

(13.a) Mns = Cs. (d-ds)

...

14)

Cs = As’.fs’

...

(14.a)

Mr = Ф.Mn

...

(15)

dengan Ф = 0,8

dimana :

Mn : momen nominal aktual penampang balok, KNm

Mnc : momen nominal yang dihasilkan oleh gaya tekan beton, KNm Mns : momen nominal yang dihasilkan oleh gaya tekan tulangan, KNm

Mr : momen rencana pada penampang balok, KNm

Beberapa rumus yang digunakan sebagai dasar untuk perhitungan tulangan geser balok yang dicantum dalam pasal-pasal SNI 03-2847-2002, yaitu sebagai berikut :

(25)

dimana :

Vr : gaya geser rencana, KN Vn : gaya geser nomional, KN

Vc : gaya geser yang ditahan oleh beton, KN Vs : gaya geser yang ditahan oleh begel, KN

Ф : faktor reduksi geser sebesar 0,75

Gaya geser yang ditahan oleh beton (Vc) dihitung dengan rumus :

Vc = 1/6. b.d. √fc’

...

(18)

Gaya geser yang ditahan oleh begel (Vs) dihitung dengan rumus :

Vs = (Vu- Ф.Vc)/ Ф

...

(19)

Vs harus ≤ β/γ.b.d√fc’

...

(20)

Vs > β/γ.b.d√fc’

...

(21)

maka ukuran penampang balok diperbesar.

Tu ≤ 1/1β.Ф.√fc’(Acp2/Pcp)

...

(22)

dengan :

Acp : luas penampang keseluruhan, termasuk rongga pada penampang berongga, mm2

Pcp : keliling penampang keseluruhan (keliling batas terluar ), mm2

Ф : 0,75 (untuk geser dan torsi )

Tulangan yang dibutuhkan untuk torsi ditentukan berdasarkan :

Tr = Ф.Tn

...

(23)

Tr ≥ Tu

...

(24) dengan :

Tr : momen puntir atau torsi rencana, KNm

Tn :kuat torsi rencana, KNm

Tu :torsi terfaktor atau torsi perlu, KNm

Tulangan longitudinal tambahan untuk menahan torsi :

At = Avt/s.Ph. (fyv/fyl)cot2Ф

...

(25)

dengan :

At : luas tulangan longitudinal torsi, mm2

Ph : keliling daerah yang dibatasi oleh sengkang tertutup, mm 2

Fyl : tegangan leleh tulangan longitudinal, Mpa

Luas total begel (untuk geser dan torsi ) per meter panjang balok (S = 1000 mm)

(Avs + Avt) ≥

√

...

(26)

2.7.3 Analisis Struktur Kolom

Pada struktur konstruksi bangunan gedung, kolom berfungsi sebagai pendukung beban-beban dari balok dan pelat, untuk diteruskan ke tanah dasar melalui fondasi (Asroni, 2010). Beban dari balok dan pelat ini berupa beban aksial tekan, serta momen lentur (akibat kontinuitas konstruksi). Oleh karena itu, dapat didefinisikan, kolom adalah suatu struktur yang mendukung beban aksial dengan atau momen lentur. Kegagalan kolom akan berakibat langsung pada runtuhnya komponen struktur lain yang berhubungan dengan kolom. Umumnya kegagalan atau keruntuhan komponen desak bersifat mendadak, tanpa diawali dengan tanda peringatan yang jelas. Oleh karena itu, merencanakan struktur kolom harus diperhitungkan secara cermat cadangan kekuatan yang lebih tinggi daripada komponen struktur lainnya. Kolom tidak hanya menerima beban aksial vertikal tetapi juga momen lentur, sehingga analisis kolom diperhitungkan untuk menyangga beban aksial desak dengan eksentrisitas tertentu. Jenis kolom yang digunakan pada bangunan ini yaitu kolom segi empat, baik berbentuk empat persegi panjang maupun bujur sangkar, dan susunan tulangan yang digunakan berupa tulangan memanjang dan tulangan sengkang atau begel.

Kolom yang sering dijumpai atau digunakan pada bangunan gedung yaitu kolom dengan penampang segi empat. Jika kolom menahan beban eksentris Pn, maka pada penampang kolom sebelah kiri menahan beban tarik yang akan ditahan oleh baja tulangan, sedangkan sebelah kanan menahan beban tekan yang akan ditahan oleh beton dan baja tulangan (Asroni, 2010). Gaya tekan yang ditahan beton bagian kanan sebesar :

Ccb = 0,85. fc’. ab. B

...

(28)

Dimana :

Ccb : gaya tekan beton, KN

b : ukuran lebar penampang struktur, mm

fc’ : kuat tekan yang ditetapkan oleh perencanaan struktur dari benda uji berbentuk silinder

diameter 150 mm dan tinggi 300 mm, yang dinyatakan dalam megapascal (Mpa) ab : . cb , nilai a untuk penampang struktur pada kondisi regangan seimbang (balance), mm.

Jarak c yaitu jarak antara garis netral dan batas tepi beton tekan pada penampang kolom dengan kondisi beton tekan menentukan adalah relatif besar . jika beban P di geser ke kanan sedikit demi sedikit, maka jarak c akan berkurang secara pelan-pelan, dan suatu saat pada penampang kolom ini akan terjadi kondisi seimbang dengan jarak c dinotasikan cb.

c

b

=

...

(29) dimana :

cb : jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan pada kondisi regangan penampang

seimbang (balance), mm.

d : tinggi efektif penampang struktur (kolom dan balok) yang diukur dari tepi serat beton tekan sampai pusat berat tulangan tarik,mm.

fy : tarik leleh minimum yang disyaratkan atau titik leleh dari tulangan. Satuan dari kuat tarik leleh ini dalam megapascal (Mpa)

(27)

maksimal, yaitu εc’= εcu ‘= 0,00γ. Dengan mempertimbangkan gaya vertikal harus nol, maka

diperoleh:

Pnb = Ccb +Csb +Tsb

...

(30)

Pada kenyataannya, beban yang betul-betul sentris itu jarang sekali dijumpai, dan dianggap tidak ada. Oleh karena itu, Pasal 12.3.5 SNI 03-2847-2002 memberikan batasan kuat tekan nominal maksimal sebesar 80% dari beban sentris untuk kolom dengan tulangan sengkang, atau 85% dari beban sentris untuk kolom dengan tulangan spiral. Sehingga diperoleh persamaan di bawah ini.

Prb = 0,65. Pnb

...

(31) Kontrol keluluhan baja dalam persamaan, sebagai berikut :

ε

s =

...

(32)

Tu ≤ Ф.1/βδ. √fc’.∑x2

y

...

(33) Faktor kegagalan kolom dapat pula disebabkan oleh ketidakmampuan kolom dalam menerima gaya geser atau gaya lintang yang bekerja pada kolom. Besarnya gaya geser ini sangat erat kaitannya dengan besarnya momen yang bekerja pada kedua ujung kolom. Gaya geser yang dipikul beton (Vc) sebesar :

Vc = 1/6. b.d. √fc’

...

(34)

Vs =Vu/Ф –Vc

...

(35)

Vs ≤ β/γ.b.d√fc’

...

(36)

maka dimensi kolom memenuhi syarat perencanaan, tidak perlu penambahan dimensi kolom, namun bila dalam kondisi seperti di bawah ini.

(28)

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1.

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan mulai Maret 2012 sampai Juli 2012 pengambilan data dilakukan di PT. Pembangunan Perumahan (Persero).Tbk, pada proyek Apartemen Grand Emerald yang beralamat di Jalan Pegangsaan Dua KM 3,3, Kelapa Gading, Jakarta Utara. Analisis data dilakukan di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB, Bogor.

3.2.

Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: a. Software ETABS v 9.0.7

b. Kalkulator

c. Perangkat lunak Microsof Excel

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah data-data teknis mengenai struktur atas Apartemen Grand Emerald, antara lain :

a. Layout denah setiap jenis pelat lantai (lampiran 2)

b. Shop drawing detail kolom, dan denah kolom c. Shop drawing denah penulangan balok

d. Shop drawing denah pelat lantai, dan shop drawing potongan pelat.

3.3 Tahapan Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dengan beberapa tahapan, yaitu: 1) melakukan permodelan struktur atas, dimana permodelan dilakukan berdasarkan gambar struktur gedung berupa elemen struktur balok, kolom, dan pelat lantai. 2) melakukan analisa pembebanan berdasarkan PBI tahun 1983, dan 3) melakukan analisis dengan program ETABS v 9.0.7. untuk mendapatkan gaya-gaya dalam pada elemen struktur atas, dan kontrol gaya-gaya dalam maksimum berdasarkan syarat perencanaan struktur. Bagan dari metode penelitian dapat dilihat pada lampiran 14.

3.3.1

Permodelan Struktur Atas dan Spesifikasi Bahan

Tahapan penelitian ini di awali dengan tahap perancangan atau permodelan yang terdiri dari pemilihan sistem struktur, pemilihan bahan material. Memodelkan sistem struktur dan menganalisanya untuk mendapatkan gaya-gaya dalam pada setiap elemen struktur akibat dari efek pembebanan yang diberikan pada masing-masing elemen struktur, baik kolom, balok dan pelat lantai. Untuk lebih jelasnya contoh permodelan struktur dapat dilihat pada lampiran 1. Spesifikasi Bahan yang digunakan pada bangunan Apartemen Grand Emerald, sebagai berikut :

1. Beton untuk kolom = fc’ 37,35 Mpa

2. Beton untuk balok, pelat = fc’ 29,05 Mpa

3. Beton untuk dinding geser = fc’ 37,35 Mpa

4. Beton untuk sloof dan pile cap = fc’ 29,05 Mpa

5. Beton untuk tiang pancang = fc’ 45 Mpa

(29)

7. Modulus elastisitas beton (Ec) = δ700 x √fc’

(Pasal 10.5n SNI-03-2847-2002)

8. Modulus elastisitas baja (Es) = 200000 Mpa

(Pasal 10.5.2 SNI-03-2847-2002)

9. Modulus geser (G) = 80000 Mpa

10. Nisbah poisson (µ) = 0,3 Mpa

3.3.2

Analisa Pembebanan berdasarkan PBI tahun 1983

Sebagai dasar untuk menganalisis maka harus dimasukan beban luar yang bekerja pada elemen struktur, baik struktur balok, struktur kolom, dan struktur pelat lantai, sedangkan berat sendiri elemen struktur dianalisis secara otomatis oleh program ETABS v 9.0.7. Berat sendiri struktur dikalikan faktor pengali berat sendiri yang bernilai satu. Langkah selanjutnya memberikan beban pada struktur gedung yang akan dianalisis sesuai dengan fungsi, tipe, dan karakter gedung tersebut yaitu mencakup beban hidup, beban mati, beban mati tambahan karena fungsi (beban dinding, beban plafond, screed dan keramik, dan beban mekanikal elektrikal, beban angin, dan beban gempa). Analisa Pembebanan yang digunakan pada Apartemen Grand Emerald, adalah :

1. Beton = 24 KN/m3

2. Beban dinding ½ bata = 2,5 KN/ m2

3. Beban air (roof tank) = 20 KN/ m2

4. Beban hidup (LL)

a. Lantai hunian = 2,5 KN/m2

b. Lantai parkir = 8,0 KN/m2

c. Lantai daerah M&E = 5,0 KN/m2

6. Beban Super Dead Load (SDL) = 1,6 KN/ m2

Lantai (tipikal)

a. plester tebal 5 cm = 0,05 m x 22 KN/m3 = 1,1 KN/m2

b. Finishing = 0,24 KN/ m2

c. Mekanikal dan elektrikal = 0,26 KN/m2

= 1,6 KN/m2

Tangga (tipikal)

a. plester tebal 5 cm = 0,05 m x 22 KN/m3 = 1,1 KN/m2

b. Finishing = 0,24 KN/ m2

c. Mekanikal dan elektrikal = 0,26 KN/m2

= 1,6 KN/m2

7. Beban hidup atap = 1,5 KN/m

8. Beban gempa zona III tanah lunak

9. Struktur rangka sistem ganda SRPMM (R) = 6,5

10. Faktor Keutamaan Struktur (I) = 1

11. Beban gempa

a. Wilayah gempa = wilayah 3 (DKI Jakarta)

b. Analisa = respon spectrum

c. Koefisien gempa dasar (C) = 0,75 untuk T= 0,2-1,0 detik

d. Damping rasio = 0,05

(30)

3.3.2.1

Beban Mati

Beban mati dihitung dari berat unsur struktur sendiri dan beban-beban tetap, seperti kelengkapan bangunan, genteng/atap, barang-barangn tidak bergerak, lemari, langit-langit dan lain-lain. Beban mati dapat dikalikan dengan koefisien reduksi 0.9 apabila beban mati tersebut memberikan pengaruh yang menguntungkan terhadap pengerahan kekuatan suatu struktur atau unsur struktur suatu gedung.

3.3.2.2

Beban Hidup

Beban hidup terdiri dari dua arah, yaitu beban hidup arah vertikal arah vertikal dan beban hidup arah horizontal. Beban hidup arah vertikal yang paling sering digunakan, tetapi untuk beban hidup arah horizontal jarang dijumpai karena jarang sekali terjadi (membebani suatu bangunan). Contoh beban hidup arah horizontal adalah beban hidup yang terjadi karena desakan gerakan sejumlah besar manusia pada suatu gedung.

3.3.2.3

Beban Angin

Beban angin bergantung pada kecepatan angin, bentuk bangunan, ketinggian dan lokasi bangunan, bidang permukaan dan kekakuan struktur. Dengan mengetahui kecepatan angin V, gaya yang bekerja pada bangunan dapat ditetapkan dari persamaan.

p = 0,0000473CDV2

dimana :

p = tekanan proyeksi vertikal (kN/m2) CD = koefisien bentuk

V = kecepatan angin (Km/jam)

3.3.2.4

Beban Gempa

Beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada gedung tersebut atau bagian dari gedung tersebut yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat dari gempa tersebut. Beban gempa yang direncanakan berdasarkan kriteria bangunan dan jenis tanah dimana gedung tersebut di bangun. Desain beban gempa pada bangunan ini menggunakan analisa statik equivalen berdasarkan SNI 03-1726-2002. Efek perusak dari gempa pada bangunan sudah dikenal sejak dahulu kala. Indonesia termasuk daerah dengan tingkat risiko gempa yang cukup tinggi, sebab wilayah Indonesia berada di antara empat sistem tektonik aktif. Sering terjadi gempa dengan magnitude 7 atau lebih pada skala Richter. Pada gempa magnitude 7, terjadi kerusakan berat struktur bangunan. Bangunan lepas dari fondasinya, tanah merekah dan pecahnya pipa-pipa bawah tanah.

(31)

3.3.2.5 Kombinasi Pembebanan

Kombinasi beban untuk metode ultimit struktur, komponen-komponen struktur dan elemen-elemen fondasi harus dirancang sedemikian hingga kuat rencana sama atau melebihi pengaruh beban-beban terfaktor. Berdasarkan SNI 03-1726-2002, faktor-faktor dan kombinasi beban-beban untuk beban-beban mati nominal, beban hidup nominal, dan beban gempa nominal. Untuk input pembebanan ke dalam software ETABS v 9.0.6, kombinasi pembebanannya setelah dijabarkan, sebagai berikut :

1. 1,4 DL

2. 1,2 DL + 1,6 LL

3. 1,2 DL + 1 LL + 0,3 EQX + 1 EQY

4. 1,2 DL + 1 LL - 0,3 EQX - 1 EQY 5. 1,2 DL + 1 LL + 0,3 EQX - 1 EQY

6. 1,2 DL + 1 LL + 0,3 EQX + 1 EQY

7. 1,2 DL + 1 LL + 1 EQX + 0,3 EQY 8. 1,2 DL + 1 LL - 1 EQX - 0,3 EQY 9. 1,2 DL + 1 LL + 1 EQX - 0,3 EQY 10. 1,2 DL + 1 LL - 1 EQX + 0,3 EQY 11. 0,9 DL + 0,3 EQX + 1 EQY 12. 0,9 DL - 0,3 EQX - 1 EQY 13. 0,9 DL + 0,3 EQX - 1 EQY 14. 0,9 DL - 0,3 EQX + 1 EQY 15. 0,9 DL + 1 EQX + 0,3 EQY 16. 0,9 DL - 1 EQX - 0,3 EQY 17. 0,9 DL + 1 EQX - 0,3 EQY 18. 0,9 DL - 1 EQX + 0,3 EQY dimana :

DL : Beban mati, termasuk super dead load

LL : Beban hidup

EQX : Beban gempa arah-x

EQY : Beban gempa arah-y

3.3.3

Analisis dengan Program ETABS v 9.0.7

(32)

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Perhitungan Struktur Akibat Gaya Gempa

[image:32.595.112.466.239.646.2]

Beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada gedung tersebut atau bagian dari gedung tersebut yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat dari gempa tersebut. Beban gempa yang direncanakan berdasarkan kriteria bangunan dan jenis tanah dimana gedung tersebut di bangun. Desain beban gempa pada bangunan ini menggunakan analisa statik equivalen berdasarkan SNI 03-1726-2002. Hasil dari program ETABS v 9.0.7 untuk berat total bangunan Apartemen Grand Emerald sebesar 31020,3255 KN. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 4, dibawah ini.

Tabel 4 Berat wi struktur lantai Apartemen Grand Emerald

Group Berat (w) Group Berat (w)

KN KN

LANTAI 35 50,3514 LANTAI 15 850,6783

LANTAI 34 426,245 LANTAI 14 857,8129

LANTAI 33 426,778 LANTAI 13 860,2493

LANTAI 32 426,715 LANTAI 12 861,8676

LANTAI 31 440,3395 LANTAI 11 880,5257

LANTAI 30 784,7314 LANTAI 10 880,5257

LANTAI 29 788,7849 LANTAI 9 880,5257

LANTAI 28 789,7775 LANTAI 8 880,5257

LANTAI 27 789,7775 LANTAI 7 1413,9128

LANTAI 26 789,7775 LANTAI P6A 701,9157

LANTAI 25 789,7775 LANTAI P6 743,6628

LANTAI 24 789,7775 LANTAI P5A 701,7057

LANTAI 23 789,7775 LANTAI P5 743,6628

LANTAI 22 789,7775 LANTAI P4A 700,3071

LANTAI 21 789,7775 LANTAI P4 742,6445

LANTAI 20 789,7775 LANTAI P3A 701,3254

LANTAI 19 804,0605 LANTAI P3 733,0842

LANTAI 18 804,0605 LANTAI P2A 761,3508

LANTAI 17 804,0605 LANTAI P2 907,7196

LANTAI 16 803,4392 LANTAI DASAR 1539,1598

wt 31010,3255

Menurut Peraturan Gempa ( SNI 2002) waktu getar alami struktur dibatasi agar tidak terlalu fleksibel sehingga kenyamanan penghuni tidak terganggu khususnya untuk bangunan ini diharapkan bangunan cukup kaku. Pembatasan yang dilakukan berdasarkan persamaan 2.

Tabel 5 Perbandingan periode pendekatan dan periode ETABS SNI 03-1726-2002

Periode Pendekatan Maksimum berdasatkan persamaan 2 (detik)

Periode ETABS (detik)

arah x (Tx) arah y (Ty)

(33)

Dari tabel 5 terlihat bahwa periode struktur yang didapat dari ETABS memenuhi pembatasan untuk waktu getar alami. Dengan nilai Tx dan Ty masing-masing sebesar 3,1471 detik dan 2,8773 detik, maka akan didapat nilai masing-masing C1berdasarkan Gambar 1 dengan memasukan ke dalam

persamaan C untuk jenis tanah lunak, didapatkan nilai C1 untuk masing-masing arah, yaitu C1(arah x)

sebesar 0,238 dan C1(arah y) sebesar 0,261 setelah mendapatkan nilai C, baru dapat dilakukan

perhitungan nilai gaya geser nominal statik equivalen (Vb). Jadi, didapatkan nilai gaya geser nominal statik equivalen berdasarkan persamaan 1, untuk masing-masing arah x (Vbx) dan arah y (Vby) adalah 1136,971 KN dan 1243,583 KN.

[image:33.595.128.488.340.741.2]

Distribusi vertikal gaya gempa ditentukan berdasarkan persamaan 3 dan untuk memperjelas hasil perhitungan tersebut dapat di lihat pada Tabel 6, setelah mendapatkan nilai distribusi vertikal gaya gempa pada tinjauan arah x (Fx), dan arah y (Fy) pada setiap lantai, maka nilai Fx dan Fy di masukan pada program ETABS v 9.0.7 sebagai user load untuk pembebanan gempa menggunakan analisa statik equivalen. Dengan demikian, input beban baik tinjauan gravitasi dan tinjauan beban gempa telah dimasukan pada program ETABS v 9.0.7. langkah selanjutnya adalah melakukan run analysis untuk mengetahui gaya-gaya dalam dari masing-masing elemen struktur, baik pelat, balok dan kolom.

Tabel 6 Perhitungan distribusi vertikal gaya gempa berdasarkan SNI 03-1726-2002

Group Mass (w) Tinggi (h) w.h Fx Fy

KN M KN.m

LANTAI 35 50,3514 112 5639,3568 4,196 4,590

LANTAI 34 426,245 109 46460,705 34,573 37,815

LANTAI 33 426,778 106 45238,468 33,664 36,820

LANTAI 32 426,715 103 43951,645 32,706 35,773

LANTAI 31 440,3395 100 44033,95 32,767 35,840

LANTAI 30 784,7314 97 76118,9458 56,643 61,954

LANTAI 29 788,7849 94 74145,7806 55,175 60,348

LANTAI 28 789,7775 91 71869,7525 53,481 58,496

LANTAI 27 789,7775 88 69500,42 51,718 56,567

LANTAI 26 789,7775 85 67131,0875 49,955 54,639

LANTAI 25 789,7775 82 64761,755 48,192 52,711

LANTAI 24 789,7775 79 62392,4225 46,429 50,782

LANTAI 23 789,7775 76 60023,09 44,665 48,854

LANTAI 22 789,7775 73 57653,7575 42,902 46,925

LANTAI 21 789,7775 70 55284,425 41,139 44,997

LANTAI 20 789,7775 67 52915,0925 39,376 43,068

LANTAI 19 804,0605 64 51459,872 38,293 41,884

LANTAI 18 804,0605 61 49047,6905 36,498 39,921

LANTAI 17 804,0605 58 46635,509 34,703 37,957

LANTAI 16 803,4392 55 44189,156 32,883 35,966

LANTAI 15 850,6783 52 44235,2716 32,917 36,004

LANTAI 14 857,8129 49 42032,8321 31,278 34,211

LANTAI 13 860,2493 46 39571,4678 29,447 32,208

LANTAI 12 861,8676 43 37060,3068 27,578 30,164

(34)

Group Mass (w) Tinggi (h) w.h Fx Fy

LANTAI 10 880,5257 37 32579,4509 24,244 26,517

LANTAI 9 880,5257 34 29937,8738 22,278 24,367

LANTAI 8 880,5257 28 24654,7196 18,347 20,067

LANTAI 7 1413,9128 25 35347,82 26,304 28,770

LANTAI P6A 701,9157 22 15442,1454 11,491 12,569

LANTAI P6 743,6628 20,5 15245,0874 11,344 12,408

LANTAI P5A 701,7057 19 13332,4083 9,921 10,851

LANTAI P5 743,6628 17,5 13014,099 9,684 10,592

LANTAI P4A 700,3071 16 11204,9136 8,338 9,120

LANTAI P4 742,6445 14,5 10768,3453 8,013 8,765

LANTAI P3A 701,3254 13 9117,2302 6,784 7,421

LANTAI P3 733,0842 11,5 8430,4683 6,273 6,862

LANTAI P2A 761,3508 10 7613,508 5,665 6,197

LANTAI P2 907,7196 8,5 7715,6166 5,741 6,280

LANTAI DASAR 1539,1598 4,5 6926,2191 5,154 5,637

Wt 31010,7255 ∑ wi.hi 1527903,69

4.2 Analisis Struktur Pelat

Pada bangunan Apartemen grand Emerald ini terdapat tiga jenis pelat yang digunakan, yaitu pelat hunian, pelat parkir, dan pelat water torn. Dari ketiga jenis tersebut terdapat perbedaan jenis beban yang bekerja pada masing-masing pelat, hal ini berdampak pada perbedaan ketebalan pelat (h) yang digunakan dan jenis tulangan serta jarak tulangan yang digunakan pada konstruksi elemen struktur pelat. Analisis gaya-gaya dalam pada elemen struktur pelat, dikhususkan pada peninjauan momen rencana dan dibandingkan dengan momen ultimit yang di hasilkan program ETABS v 9.0.7 akibat efek beban luar. Apabila momen rencana lebih besar dibandingkan momen ultimit, maka dimensi penampang pelat yang digunakan di masing-masing jenis pelat pada bangunan ini telah memenuhi syarat perencanaan.

4.2.1 Analisis Struktur Pelat Hunian

Data teknis :

 Mutu beton (fc) : 29,05 Mpa

 Mutu baja (fy) : 400 Mpa

 Beban lantai (qll) : 2,5 KN/m2

 Selimut beton : 25 mm = 0,025 m

 Berat satuan spesi atau adukan : 0,21 KN/m2

 Berat keramik : 0,24 KN/m2

 Berat satuan beton bertulang : 24 KN/m3

Dimensi panjang pada pelat hunian untuk arah x (Ly) dan arah y (Ly) masing-masing sebesar 5000 mm (5 m). Balok tipical yang digunakan untuk menahan beban pelat adalah 300 mm dan 500 mm (B30x50). Berdasarkan persamaan 4 dan persamaan 5 dihasilkan panjang pelat efektif arah y dan arah x masing-masing sebesar δδ00 mm. Berdasarkan persamaan 9 dihasilkan nilai α1 sebesar 0,315,

karena dimensi ke-empat balok tipical, maka didapatkan nilai αm sebesar 0,315. Berdasarkan

(35)

dibutuhkan (h) adalah 127,97 mm. Berdasarkan persamaan 11 dan persamaan 12 dihasilkan tebal plat maksimum dan minimum masing-masing sebesar 129,026 mm dan 104,296 mm. Dari hasil perhitungan tebal pelat tersebut maka disimpulkan tebal pelat (h) yang digunakan sebesar 130 mm dan hal ini sesuai dengan tebal pelat yang terpasang pada bangunan Apartemen Grand Emerald.

Analisa pembebanan berdasarkan PBI 1983, dari hasil analisa tersebut dihasilkan beban mati total (qdl) sebesar 4,72 KN/m2 dan beban hidup (qll) untuk bangunan gedung sebesar 2,5 KN/m2. Berdasarkan hasil perhitungan beban kombinasi antara beban mati total (qdl) dan beban hidup (qll) maka dihasilkan qu sebesar 9,664 KN/m2. Dari hasil perhitungan analisa pembebanan, dilanjutkan dengan memperhitungkan momen rancangan (Mr). Perhitungan momen rancangan di awali dengan menentukan faktor pengali yang terdapat pada tabel PBI 1973, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada lampiran 10, dari tabel tersebut dihasilkan Cx+,Cy+,Cx-,Cy- masing-masing sebesar 21, 21, 52, 52. Hasil perhitungan untuk masing-masing momen lapangan arah x, momen lapangan arah y, momen tumpuan arah x dan momen tumpuan arah y sebesar 5,074 KNm; 5,074 KNm; 12,563 KNm; dan -12,563 KNm. Diamater tulangan pelat yang terpasang pada pelat hunian bangunan ini adalah 10 mm dengan jarak antar tulangan (s) sebesar 125 mm sehingga dihasilkan luas nominal (As) diameter tersebut sebesar 78,54 mm2. Dari tahapan proses perhitungan pelat diatas, maka dihasilkan momen rencana sebesar 17,945 KNm dengan faktor reduksi dalam pelaksanaan pekerjaan di lapangan sebesar 0,8. Jadi, dapat disimpulkan bahwa dimensi pelat hunian tersebut mampu menahan momen ultimit sebesar 12,563 KNm. Hal ini menunjukan analisis struktur pelat hunian sesuai dengan syarat perencanaan dan memenuhi standar keamanan terhadap momen lentur.

4.2.2 Analisis Struktur Pelat Parkir

Data teknis :

 Beban lantai (qll) : 4 KN/m2

 Berat satuan spesi atau adukan : 22 KN/m2

Dimensi panjang pada pelat hunian untuk arah x (Ly) dan arah y (Ly) masing-masing sebesar 5700 mm dan 5000 mm. Balok typical yang digunakan untuk menahan beban pelat adalah 300 mm dan 500 mm (B30x50). Berdasarkan persamaan 4 dan persamaan 5 dihasilkan panjang pelat efektif arah y dan arah x masing-masing sebesar 5100 mm dan 4400 mm. Berdasarkan persamaan 9

dihasilkan nilai α1 sebesar 0,315, karena dimensi ke-empat balok typical, maka didapatkan nilai αm

sebesar 0,γ15. Berdasarkan persamaan 6 dihasilkan nilai sebesar 1,1δ. Berdasarkan persamaan 10

dihasilkan tebal pelat yang dibutuhkan (h) adalah 147,343 mm. Berdasarkan persamaan 11 dan persamaan 12, dihasilkan tebal plat maksimum dan minimum masing-masing sebesar 148,994 mm dan 117,596 mm. Dari hasil perhitungan tebal pelat tersebut maka disimpulkan tebal pelat (h) yang digunakan sebesar 150 mm dan hal ini sesuai dengan tebal pelat yang terpasang pada bangunan Apartemen Grand Emerald.

(36)

memperhitungkan momen rancangan (Mr). Perhitungan momen rancangan di awali dengan menentukan faktor pengali yang terdapat pada tabel PBI 1973, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada lampiran 10, dari tabel tersebut dihasilkan Cx+,Cy+,Cx-,Cy- masing-masing sebesar 21, 25, 54, 59. Hasil perhitungan untuk masing-masing momen lapangan arah x, momen lapangan arah y, momen tumpuan arah x dan momen tumpuan arah y sebesar 6,636 KNm; 7,9 KNm; 17,064 KNm; dan -18,644 KNm. Diamater tulangan pelat yang terpasang pada pelat parkir bangunan ini adalah 10 mm dengan jarak antar tulangan (s) sebesar 125 mm sehingga dihasilkan luas nominal (As) diameter tersebut sebesar 78,54 mm2. Dari tahapan proses perhitungan pelat diatas, maka dihasilkan momen rencana sebesar 21,36 KNm, dengan faktor reduksi dalam pelaksanaan pekerjaan di lapangan sebesar 0,8. Jadi, dapat disimpulkan bahwa dimensi pelat parkir tersebut mampu menahan momen ultimit sebesar 18,644 KNm. Hal ini menunjukan analisis struktur pelat parkir sesuai dengan syarat perencanaan dan memenuhi standar keamanan terhadap momen lentur.

4.2.3 Analisis Struktur Pelat Water Torn

Data teknis :

 Beban lantai (qll) : 4 KN/m2

 Berat satuan spesi atau adukan : 22 KN/m2

Dimensi panjang pada pelat water torn untuk arah x (Ly) dan arah y (Ly) masing-masing sebesar 5000 mm dan 3000 mm. Balok tipical yang digunakan untuk menahan beban pelat adalah 300 mm dan 500 mm (B30x50). Berdasarkan persamaan 4 dan persamaan 5 dihasilkan panjang pelat efektif arah y dan arah x masing-masing sebesar 4400 mm dan 2400 mm. Berdasarkan persamaan 9

dihasilkan nilai α1 sebesar 0,578, karena dimensi ke-empat balok typical, maka didapatkan nilai αm

sebesar 0,578. Berdasarkan persamaan 6 dihasilkan nilai sebesar 1,67. Berdasarkan persamaan 10

dihasilkan tebal pelat yang dibutuhkan (h) adalah 112,27 mm. Berdasarkan persamaan 11 dan persamaan 12, dihasilkan tebal plat maksimum dan minimum masing-masing sebesar 119,65 mm dan 91,97 mm. Dari hasil perhitungan tebal pelat tersebut maka disimpulkan tebal pelat (h) yang digunakan sebesar 130 mm dan hal ini sesuai dengan tebal pelat yang terpasang pada bangunan Apartemen Grand Emerald.

(37)

rencana sebesar 37,91 KNm, dengan faktor reduksi dalam pelaksanaan pekerjaan di lapangan sebesar 0,8. Jadi, dapat disimpulkan bahwa dimensi pelat water torn tersebut mampu menahan momen ultimit sebesar 21,963 KNm. Hal ini menunjukan analisis struktur pelat water torn sesuai dengan syarat perencanaan dan memenuhi standar keamanan terhadap momen lentur.

[image:37.595.241.396.207.319.2]

4.3 Analisis Struktur Balok

Tabel 7 Gaya-gaya dalam maksimum yang dihasilkan dari program ETABS v 9.0.7

dimana :

Vu : gaya geser ultimit (KN)

Tu : momen torsi ultimit (KNm)

Mu : momen lentur ultimit (KNm)

Berdasarkan hasil analisis menggunakan program ETABS v 9.0.7 dihasilkan gaya-gaya dalam pada elemen struktur balok. Dari hasil tersebut dicari gaya-gaya dalam maksimum baik gaya geser, momen lentur, dan momen torsi atau puntir pada seluruh elemen struktur balok. Dari hasil pengolahan data menggunakan microsoft excel dihasilkan gaya-gaya dalam maksimum pada setiap jenis struktur balok. Untuk memperjelasnya dapat dilihat pada Tabel 7.

Tabel 8 Proses perhitungan momen rencana (Mr)

Jenis Balok b (mm) Mu

∑

tulangan terpasang

Jenis

tulangan As As. Fy 0,85*fc'*b a

B30X40 300 63,176 3 D16 602,88 241152 9524,25 25,320

B30X50 300 103,384 4 D19 803,84 321536 9524,25 33,760

B30X60 300 92,694 3 D19 602,88 241152 9524,25 25,320

B40X50 400 117,433 4 D22 803,84 321536 12699 25,320

B40X60 400 160,768 5 D22 1004,8 401920 12699 31,650

dimana :