Kebutuhan Material pada Perencanaan Portal Gedung Beton Bertulang di Wilayah Gempa 1 dengan Sistem Elastik dan Daktail Penuh

TS-23

KEBUTUHAN MATERIAL PADA PERENCANAAN PORTAL

GEDUNG BETON BERTULANG DI WILAYAH GEMPA 1

DENGAN SISTEM ELASTIK DAN DAKTAIL PENUH

Ali Asroni

Program Studi Magister Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan Kartasura 57102 Telp 0271 717417

Email : ali.asroni@yahoo.co.id

Abstrak

Tujuan penelitian ini untuk memperoleh perbandingan antara hasil perencanaan portal beton bertulang yang direncanakan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh dalam hal kebutuhan volume beton dan berat tulangan. Pada penelitian ini direncanakan struktur portal tiga lantai untuk gedung perkantoran yang terletak di wilayah gempa satu dengan dua sistem perencanaan. Perencanaan pertama menggunakan sistem elastik penuh, dan perencanaan kedua menggunakan sistem daktail penuh. Kombinasi beban (beban mati, beban hidup, dan beban gempa) diberikan pada portal-portal untuk diteliti. Kombinasi beban tersebut mengikuti peraturan beton di Indonesia (Tatacara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002). Dimensi portal (balok, kolom, sloof, dan fondasi) serta penulangannya direncanakan dengan baik/cukup untuk mendukung beban-beban yang bekerja. Berdasarkan dimensi dan penulangan portal yang diperoleh, maka dapat dibandingkan jumlah volume beton dan berat tulangan yang dibutuhkan pada kedua sistem perencanaan tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa volume beton yang diperlukan untuk pembuatan portal (pembuatan balok, kolom, sloof, dan fondasi) pada perencanaan dengan sistem elastik penuh lebih boros daripada perencanaan dengan sistem daktail penuh, dengan kelipatan 1,280 kali, sedangkan berat tulangan yang diperlukan pada perencanaan dengan sistem elastik penuh sedikit lebih hemat daripada perencanaan dengan sistem daktail penuh, dengan kelipatan 0,996 kali.

Kata kunci : berat tulangan; daktail penuh; elastik; portal; volume beton

PENDAHULUAN

Bangunan gedung tiga atau empat lantai dengan struktur beton bertulang, saat ini banyak diminati oleh masyarakat di kota-kota yang tidak terlalu besar (Surakarta, Klaten, dan kota-kota di luar Pulau Jawa), baik untuk gedung hunian, sekolah, maupun kantor. Keadaan ini dapat dimaklumi, karena biaya pemba-ngunan gedung tiga atau empat lantai masih relatif murah (terjangkau oleh ma-syarakat), dan belum diperlukan lift.

Perencanaan gedung tahan gempa di Indonesia dilaksanakan dengan 3 sistem, yaitu: sistem elastik penuh, daktail parsial, dan daktail penuh. Pada perencanaan dengan sistem elastik penuh, struktur beton sepenuhnya berperilaku elastis dengan beban gempa nominal dihitung berdasarkan faktor reduksi gempa (R) = 1,6. Sistem ini umumnya sesuai dengan gedung yang dibangun di wilayah yang beresiko gempa kecil (wilayah gempa 1 atau 2). Pada perencanaan dengan sistem daktail parsial, struktur beton berada pada kondisi liat terbatas dengan faktor R = 2,4 sampai dengan 8,0. Sistem ini umumnya sesuai dengan gedung yang beresiko gempa menengah (wilayah gempa 3 atau 4). Adapun pada perencanaan dengan sistem daktail penuh, struktur beton berada pada kondisi betul-betul liat dengan faktor R = 8,5. Sistem ini umumnya sesuai dengan gedung yang ber-resiko gempa tinggi (wilayah gempa 5 atau 6). Faktor reduksi gempa R akan berpengaruh pada besar-kecil beban gempa yang bekerja membebani portal, sehingga berakibat pada besar-kecil dimensi portal gedung yang direncanakan, baik dimensi balok, kolom, maupun fondasi.

Mengingat struktur portal gedung dengan tiga atau empat lantai tersebut banyak diminati oleh masyarakat, dan perencanaan gedung dapat dipilih salah satu dari tiga sistem perencanaan, maka perlu diteliti tentang kebutuhan material (beton dan baja tulangan) pada portal gedung yang direncanakan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh. Penelitian dilaksanakan dengan mengambil contoh portal gedung yang cukup sederhana, yaitu gedung kantor tiga lantai dengan resiko gempa kecil, atau gedung yang dibangun di wilayah gempa 1.

TS-24

penuh di wi-layah gempa 1, dan/atau dapat digunakan sebagai gambaran tentang seberapa besar perbandingan hasil kebutuhan material (beton dan baja tulangan) dari kedua sistem perencanaan yang ditinjau.

Jika pada portal 3 lantai bekerja beban horisontal, portal akan memberikan respons berupa deformasi sehingga bentuk portal menjadi miring/condong yang arahnya sesuai dengan arah beban yang bekerja. Jika beban bekerja dengan arah bolak-balik (bergantian ke kanan dan ke kiri), portal juga bergantian miring ke kanan dan ke kiri. Akibat dari beban bolak-balik ini, pada joint terjadi saling adu kekuatan antara balok dan kolom dari portal sehingga dapat terjadi salah satu dari dua kemungkinan, yaitu: balok kuat kolom lemah atau kolom kuat balok lemah.

Untuk kemungkinan pertama (balok kuat kolom lemah), akan terjadi retak (terjadi leleh lentur dan terbentuk sendi plastis) pada kolom lebih dahulu sebelum balok. Keadaan paling berbahaya apabila terjadi 6 buah retak pada ujung-ujung kolom lantai paling bawah seperti ditunjukkan pada Gambar 1, karena portal akan runtuh. Untuk kemungkinan kedua (kolom kuat balok lemah), akan terjadi retak (terbentuk sendi plastis) pada balok lebih dahulu sebelum kolom. Keadaan paling berbahaya apabila terjadi 15 buah retak pada semua ujung-ujung balok seperti ditunjukkan pada Gambar 2, karena portal akan runtuh.

Gambar 1. Balok kuat kolom lemah, run- Gambar 2. Balok kuat kolom lemah, run- tuh dengan 6 sendi plastis tuh dengan 15 sendi plasris

Portal pada Gambar 1 ini dikatakan sebagai portal yang mudah runtuh atau bersifat getas (elastik) karena runtuh dengan sedikit (6 buah) sendi plastis, sedangkan portal pada Gambar 2 tidak mudah runtuh atau bersifat liat (daktail) karena runtuh dengan banyak (15 buah) sendi plastis. Menurut Pasal 4.3.1 SPKGUSBG-2002, keliatan suatu struktur (portal) dinyatakan dengan faktor daktilitas ( ) yang merupakan rasio antara simpangan maksimal struktur pada saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan ( m) dan simpangan struktur tersebut pada saat terjadi leleh awal ( y). Besar simpangan ( ) yang timbul bergantung pada besar beban horisontal (V) yang bekerja pada struktur, seperti dilukiskan pada Gambar 3.

Lihat Gambar 3:

Untuk portal bersifat elastik, pada saat terca-pai simpangan maksimal sebesar m, maka portal akan runtuh. Keadaan ini berarti simpangan leleh awal y dan simpangan maksi-mal m terjadi pada saat sama ( y = m). Jadi, faktor daktilitas = m/ y = 1.

Untuk portal yang bersifat daktail, pada saat terjadi simpangan leleh awal y portal belum runtuh, dan pada saat tercapai simpangan maksimal m portal akan runtuh ( y < m). Jadi, faktor daktilitas = m/ y > 1.

Gempa yang melanda suatu bangunan gedung berupa beban horisontal de-ngan arah bolak-balik, yang menggoncang bagian dasar struktur gedung. Menurut Pasal 6.1.2 SPKGUSBG-2002, beban gempa nominal yang melanda suatu gedung sederhana dengan bentuk simetris dapat ditentukan berdasarkan analisis statik ekuivalen dengan persamaan :

V = (C.I/R).Wt ...(1)

dengan: V = beban geser dasar nominal akibat gempa, kN. C = faktor respons gempa.

I = faktor keutamaan sesuai fungsi gedung. R = faktor reduksi gempa.

Wt = berat total bangunan gedung, kN.

3

2 4

8 1

7 5

12 6

11 9

14 10

15 13

5 6

2

1 3

4

V

daktail

y elastik

m Vy

TS-25

Faktor reduksi gempa (R) ini bergantung pada taraf kinerja struktur gedung atau sistem perencanaan portal gedung yang akan dipakai. Menurut SPKGUSBG-2002, portal gedung yang direncanakan dengan sistem elastik penuh diambil nilai R = 1,6; sedangkan sistem daktail penuh diambil nilai R = 8,5.

Pada perencanaan dengan sistem elastik penuh, beban gempa yang diambil sangat besar (lihat Persamaan (1) dengan R = 1,6), sehingga penulangan dan dimensi portal yang dipakai juga harus besar. Di samping itu, penulangan dan dimensi portal hanya diperhitungkan terhadap beban perlu (yaitu beban maksimal dari kombinasi antara beban mati, beban hidup, dan beban gempa) yang bekerja pada portal. Dengan demikian, perencanaan ini tidak dapat menjamin bahwa kolom lebih kuat daripada balok atau portal bersifat elastis dan mudah roboh.

Pada perencanaan dengan sistem daktail penuh, beban gempa yang diambil cukup kecil (lihat Persamaan (1) dengan R = 8,5). Namun demikian jika terjadi gempa yang besar, portal harus dapat menjamin bahwa kolom lebih kuat daripada balok atau portal bersifat daktail dan tidak mudah roboh. Sistem perencanaan portal ini dapat dilaksanakan dengan cara berikut:

1). Dimensi dan penulangan semua balok direncanakan / dihitung lebih dahulu berdasarkan beban perlu yang bekerja pada balok sampai selesai.

2). Dimensi dan penulangan kolom, selain direncanakan berdasarkan beban perlu yang bekerja pada kolom, juga harus mempertimbangkan terjadinya sendi plastis (momen kapasitas) pada semua ujung balok.

3). Joint (pertemuan balok dan kolom) harus diberi tulangan geser horisontal dan vertikal agar lebih kuat daripada balok maupun kolom di sekitarnya.

METODE PENELITIAN

Sebagai bahan (materi) penelitian, yaitu Portal B (lihat Gambar 4) dari gedung dengan ketentuan berikut: 1). Gedung berfungsi sebagai gedung kantor, dibangun di wilayah gempa 1, dan direncanakan dengan sistem

elastik penuh serta daktail penuh.

2). Dipakai mutu beton fc’ = 20 MPa, baja tulangan fy = 350 MPa.

3). Dipakai fondasi telapak menerus, berat tanah di atas fondasi t = 17,3 kN/m3, daya dukung tanah pada

kedalaman -1,60 m ( _t) = 175 kPa.

4). Atap digunakan pelat lantai beton bertulang dengan tebal 90 mm. 5). Sekat-sekat antar ruangan digunakan dinding dengan berat 18 kN/m3. 6). Dimensi portal (awal): balok 300/500, kolom 450/450.

Dimensi portal ini dapat berubah berdasarkan kecukupan dimensi terhadap beban-beban yang bekerja, dan tidak terlalu boros.

Gambar 4. Denah bangunan dan bentuk portal

Penelitian dilaksanakan dalam 4 (empat) tahap sebagai berikut: 1). Tahap I : Penentuan dimensi portal (pada 2 sistem perencanaan). 2). Tahap II : Perencanaan portal (dengan 2 sistem perencanaan).

3). Tahap III : Perhitungan kebutuhan material (pada 2 sistem perencanaan). 4). Tahap IV : Analisis data dan kesimpulan.

Tahap penelitian tersebut dilukiskan dalam bentuk bagan alir seperti disaji-kan pada Gambar 5. B

C

D A

6,0 m

3,5 m

6,0 m 6,0 m

4,0 m 6,0 m

6,0 m 4,0 m

(b). Bentuk portal 4,0 m

4,0 m 3,5 m

6,0 m

TS-26

Gambar 5. Bagan alir penelitian

Perencanaan dengan sistem daktail penuh Mulai

Persiapan dan penentuan data portal: dimensi awal, mutu bahan, dsb.

Perencanaan dengan sistem elastik penuh

Kombinasi beban

Kontrol dimensi balok: Ukuran balok cukup ? Kombinasi beban

Analisis beban: beban mati, beban hidup, dan beban gempa

Kontrol dimensi kolom: Ukuran kolom cukup ? Kontrol dimensi balok:

Ukuran balok cukup ?

Penetapan dimensi portal akhir ya

B

al

ok

d

iu

b

a

h

ya

ya _boros tidak/

B

al

ok

di

uba

h

Penetapan dimensi portal akhir Kontrol dimensi kolom:

Ukuran kolom cukup ?

ya

K

o

lom

d

iuba

h

Analisis beban fondasi Penulangan balok

ya Penulangan kolom

Penulangan fondasi Kontrol dimensi fondasi:

Ukuran fondasi cukup?

Fondasi diubah Analisis beban fondasi

Penulangan balok

Gambar penulangan portal ya

Penulangan kolom

Penulangan fondasi Kontrol dimensi fondasi:

Ukuran fondasi cukup?

Gambar penulangan portal

Kebutuhan material: - Volume beton - Berat tulangan

Perbandingan hasil perencanaan kedua portal Kebutuhan material:

- Volume beton - Berat tulangan

Selesai Kesimpulan

Tahap III Tahap I

Tahap IV Tahap II Analisis beban: beban mati,

beban hidup, dan beban gempa

K

o

lom

d

iuba

h

Fondasi diubah

boros tidak/

boros tidak/ boros

tidak/

boros tidak/

TS-27

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

1. Penentuan dimensi portal

Hasil analisis dari kombinasi beban (beban mati, beban hidup, dan beban gempa) terhadap dimensi portal awal (semua balok 300/500, semua kolom 450/450), diperoleh momen dan gaya aksial perlu seperti pada Tabel 1. Tabel 1. Momen dan gaya aksial perlu pada balok maupun kolom pada

dua sistem perencanaan portal awal Jenis

struktur

Letak struktur Beban perlu pada sistem perencanaan elastik penuh

Beban perlu pada sistem perencanaan daktail penuh Pu (kN) Mu (kNm) Pu (kN) Mu (kNm)

Balok

Lantai 2 -- 199,51 -- 121,87

Lantai 3 -- 169,73 -- 120,77

Atap -- 80,92 -- 66,25

Kolom

Lantai 1 725,37 214,08 665,63 108,25

Lantai 2 425,13 144,25 450,57 110,70

Lantai 3 142,43 93,78 144,28 77,60

Berdasarkan beban perlu pada Tabel 1, ternyata sebagian besar dari dimensi balok 300/500 maupun kolom 450/450 yang dipakai pada portal awal terlalu besar, sehingga diperkecil menjadi berikut:

1). Untuk perencanaan dengan sistem elastik penuh, ditetapkan balok lantai 2 dengan dimensi 300/500, balok lantai 3 dengan 300/450, balok lantai atap dengan 250/400, kolom lantai 1 dengan dimensi 400/400, kolom lantai 2 dengan 380/380, dan kolom lantai 3 dengan 350/350.

2). Untuk perencanaan dengan sistem daktail penuh, ditetapkan balok lantai 2 dengan dimensi 250/400, balok lantai 3 dengan 250/350, balok lantai atap dengan 200/350, kolom lantai 1 dengan dimensi 320/320, kolom lantai 2 dengan 300/300, dan kolom lantai 3 dengan 290/290.

Perbandingan rata-rata dimensi balok antara sistem elastik penuh dan sistem daktail penuh diperoleh nilai sebesar (300x500 + 300x450 + 250x400) berbanding (250x400 + 250x350 + 200x350) atau sebesar 1,495 : 1. Di samping itu, diperoleh perbandingan rata-rata dimensi kolom sebesar (400x400 + 380x380 + 350x350) berbanding (320x320 + 300x300 + 290x290) atau sebesar 1,544 : 1.

2. Tingkat keborosan hasil perencanaan

Tingkat keborosan hasil perencanaan dapat diketahui dari hasil hitungan tulangan terpasang pada portal, yaitu dengan menghitung momen rencana Mr dibagi dengan momen perlu Mu yang bekerja pada portal (Mr/Mu). Hasil perencanaan dimasukkan dalam kategori hemat atau boros apabila nilai Mr/Mu secara berturut-turut diperoleh berikut: 1,01 sampai dengan 1,20 termasuk kate-gori sangat hemat, 1,21 sampai dengan 1,40 termasuk kategori hemat, 1,41 sam-pai dengan 1,60 termasuk kategori sedang, 1,61 sampai dengan 1,80 termasuk kategori boros, dan lebih besar dari 1,80 termasuk kategori sangat boros.

Nilai perbandingan Mr/Mu pada balok, kolom, dan fondasi disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Tingkat keborosan hasil perencanaan

No Jenis struktur

Sistem elastik penuh Sistem daktail penuh Perban-dingan n =(1)/(2) Mu

(kNm)

Mr (kNm)

Mr/Mu ( 1 )

Mu (kNm)

Mr (kNm)

Mr/Mu ( 2 ) A. Balok

1 Balok atap 517,30 891,78 1,724 534,08 881,80 1,651 1,044 2 Balok Lt.3 1308,57 1836,23 1,403 1065,64 1420,78 1,333 1,053 3 Balok Lt.2 1758,04 2281,16 1,298 1133,22 1467,14 1,295 1,002 Jumlah sub A 3583,91 5009,17 1,398 2732,94 3769,72 1,379 1,014

B. Kolom

4 Kolom Lt.3 155,09 169,64 1,094 126,85 142,69 1,125 0,972 5 Kolom Lt.2 267,55 282,87 1,057 191,92 192,59 1,003 1,054 6 Kolom Lt.1 333,49 341,17 1,023 223,63 230,23 1,030 0,993 Jumlah sub B 756,13 798,68 1,050 542,40 565,51 1,043 1,007

C. Sloof

7 Sloof tepi (2bh) 2595,76 2841,56 1,095 3954,04 4901,18 1,240 0,883 8 Sloof tengah 1471,05 1672,63 1,137 2120,26 2411,06 1,137 1,000 Jumlah sub C 4066,81 4514,19 1,110 6074,30 7312,24 1,204 0,922

TS-28 Dari Tabel 2 dapat diketahui beberapa hal sebagai berikut:

1). Pada perencanaan balok atap, balok lantai 3, dan balok lantai 2 diperoleh nilai rata-rata Mr/Mu sebesar 1,398 pada sistem elastik penuh, dan 1,379 pada sistem daktail penuh, berarti kedua sistem perencanaan termasuk dalam kategori hemat. Perbandingan nilai Mr/Mu antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 1,014 sehingga sistem elastik penuh sedikit lebih boros daripada sistem daktail penuh. 2). Pada perencanaan kolom lantai 3, lantai 2, dan lantai 1 diperoleh nilai rata-rata Mr/Mu sebesar 1,050 pada sistem

elastik penuh, dan 1,043 pada sistem daktail penuh, berarti kedua sistem perencanaan termasuk dalam kategori sangat hemat. Perbandingan nilai Mr/Mu antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 1,007 sehingga sistem elastik penuh sedikit lebih boros daripada sistem daktail penuh.

3). Pada perencanaan sloof diperoleh nilai rata-rata Mr/Mu sebesar 1,110 pada sistem elastik penuh, dan 1,204 pada sistem daktail penuh, berarti kedua sistem perencanaan termasuk dalam kategori sangat hemat. Perbandingan nilai Mr/Mu antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 0,922 sehingga sistem elastik penuh lebih hemat daripada sistem daktail penuh.

4). Pada perencanaan portal keseluruhan (balok, kolom, dan sloof) diperoleh nilai rata-rata Mr/Mu sebesar 1,228 pada sistem elastik penuh, dan 1,246 pada sistem daktail penuh, berarti kedua sistem perencanaan termasuk dalam kategori hemat. Perbandingan nilai Mr/Mu antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 0,986 sistem elastik penuh sedi-kit lebih hemat daripada sistem daktail penuh.

3. Kebutuhan volume beton dan berat tulangan

Kebutuhan volume beton (bersih) dan berat tulangan (bersih) yang diper-oleh dari perencanaan portal dengan sistem elastik penuh dan sistem daktail penuh disajikan pada Tabel 3. Karena tulangan joint pada perencanaan dengan sistem elastik penuh tidak diperhitungkan, maka berat tulangan joint pada Tabel 3 tidak diisi (kosong), sedangkan pada sistem daktail penuh diperhitungkan berat total tulangan joint sebesar 0,211 ton.

Tabel 3. Kebutuhan volume beton dan berat tulangan

Jenis struktur

Sistem elastik penuh Sistem daktail penuh Perbandingan Vol. be-ton

(m3)

Berat tul. (ton)

Vol. be-ton (m3)

Berat tul. (ton)

Volume beton

Berat tulangan

(1) (2) (3) (4) (1)/(3) (2)/(4)

A. Balok

Balok atap 1,495 0,197 1,050 0,233 1,424 0,845

Balok Lt.3 2,006 0,319 1,284 0,372 1,562 0,858

Balok Lt.2 2,220 0,336 1,478 0,397 1,502 0,846

Jumlah sub A 5,721 0,852 3,812 1,002 1,501 0,850

B. Kolom

Kolom Lt.3 1,507 0,613 1,060 0,767 1,422 0,799

Kolom Lt.2 1,747 0,792 1,100 0,905 1,588 0,875

Kolom Lt.1 2,400 1,011 1,556 0,487 1,542 2,076

Kolom dlm tanah 0,512 0,456 0,348 0,393 1,471 1,160 Jumlah sub B 6,166 2,872 4,064 2,552 1,517 1,125

C. Joint

Joint M dan P 0,098 -- 0,091 -- 1,077 --

Joint N dan O 0,098 -- 0,072 -- 1,361 --

Joint I dan L 0,130 -- 0,202 -- 0,644 --

Joint J dan K 0,130 -- 0,148 -- 0,878 --

Joint E dan H 0,160 -- 0,141 -- 1,135 --

Joint F dan G 0,160 -- 0,128 -- 1,250 --

Jumlah sub C 0,776 -- 0,782 0,211 0,992 --

D. Fondasi, sloof

Fondasi 3,666 0,222 3,526 0,211 1,040 1,052

Sloof 5,248 0,813 4,668 0,801 1,124 1,015

Jumlah sub D 8,914 1,035 8,194 1,012 1,088 1,023

Jumlah sub A+B+C+D

21,577 4,759 16,852 4,777 1,280 0,996

TS-29

1). Untuk balok atap, balok lantai 3, dan balok lantai 2 diperoleh jumlah total volume beton sebesar 5,721 m3 pada sistem elastik penuh, dan 3,812 m3 pada sistem daktail penuh. Perbandingan volume beton antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 1,501. Jadi, sistem elastik penuh lebih boros daripada sistem daktail penuh.

2). Untuk kolom lantai 3, lantai 2, dan lantai 1 diperoleh jumlah total volume beton sebesar 6,166 m3 pada sistem elastik penuh, dan 4,064 m3 pada sistem daktail penuh. Perbandingan volume beton antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 1,517. Jadi, sistem elastik penuh lebih boros daripada sistem daktail penuh.

3). Untuk semua joint diperoleh jumlah total volume beton sebesar 0,776 m3 pada sistem elastik penuh, dan 0,782 m3 pada sistem daktail penuh. Perbandingan volume beton antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 0,992. Jadi, sistem elastik penuh sedikit lebih hemat daripada sistem daktail penuh. 4). Untuk fondasi dan sloof diperoleh jumlah total volume beton sebesar 8,914 m3 pada sistem elastik penuh, dan

8,194 m3 pada sistem daktail penuh. Perban-dingan volume beton antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 1,088. Jadi, sistem elastik penuh sedikit lebih boros daripada sistem daktail penuh.

5). Kebutuhan volume beton keseluruhan (balok, kolom, joint, fondasi, dan sloof) diperoleh sebesar 21,577 m3 pada sistem elastik penuh, dan 16,852 m3 pada sistem daktail penuh. Perbandingan volume beton antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 1,280. Jadi, sistem elastik penuh lebih boros daripada sistem daktail penuh.

Dari Tabel 3 juga dapat diketahui kebutuhan berat tulangan sebagai berikut:

1). Untuk balok atap, balok lantai 3, dan balok lantai 2 diperoleh jumlah total berat tulangan sebesar 0,852 ton pada sistem elastik penuh, dan 1,501 ton pada sistem daktail penuh. Perbandingan volume beton antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 0,850. Jadi, sistem elastik penuh lebih hemat daripada sistem daktail penuh.

2). Untuk kolom lantai 3, lantai 2, dan lantai 1 diperoleh jumlah total berat tulangan sebesar 2,872 ton pada sistem elastik penuh, dan 2,552 ton pada sistem daktail penuh. Perbandingan volume beton antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 1,125. Jadi, sistem elastik penuh lebih boros daripada sistem daktail penuh.

3). Untuk semua fondasi dan sloof diperoleh jumlah total berat tulangan sebesar 1,035 ton pada sistem elastik penuh, dan 1,012 ton pada sistem daktail penuh. Perbandingan volume beton antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 1,023. Jadi, sistem elastik penuh sedikit lebih boros daripada sistem daktail penuh.

4). Kebutuhan berat tulangan keseluruhan (balok, kolom, joint, fondasi, dan sloof) diperoleh sebesar 4,759 ton pada sistem elastik penuh, dan 4,777 ton pada sistem daktail penuh. Perbandingan volume beton antara perencanaan dengan sistem elastik penuh dan daktail penuh diperoleh n = 0,996. Jadi, sistem elastik penuh sedikit lebih hemat daripada sistem daktail penuh.

KESIMPULAN DAN SARAN

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan terhadap portal gedung kantor beton bertulang tiga lantai di wilayah gempa satu untuk model yang ditinjau berdasarkan perencanaan dengan sistem elastik penuh dan sistem daktail penuh, dapat disimpulkan sebagai berikut:

1). Hasil perencanaan kedua portal, baik dengan sistem elastik penuh maupun sistem daktail penuh, termasuk dalam kategori hemat.

2). Meskipun hasil perencanaan portal dengan sistem elastik penuh lebih hemat daripada sistem daktail penuh, ternyata masih memberikan dimensi portal yang lebih besar.

3). Ukuran balok pada portal dengan sistem elastik penuh lebih besar daripada portal dengan sistem daktail penuh, dengan kelipatan 1,495 kali.

4). Ukuran kolom pada portal dengan sistem elastik penuh lebih besar daripada portal dengan sistem daktail penuh, dengan kelipatan 1,544 kali.

5). Kebutuhan total volume beton untuk portal dengan sistem elastik penuh lebih besar daripada sistem daktail penuh, dengan kelipatan 1,280 kali.

6). Kebutuhan total berat tulangan (bersih) untuk portal dengan sistem elastik penuh sedikit lebih kecil daripada sistem daktail penuh, dengan kelipatan 0,996 kali.

Saran yang perlu diperhatikan terutama bagi para perencana struktur bangunan gedung, yaitu:

1). Pada perencanaan struktur bangunan gedung, perlu ditinjau tingkatan daktilitas dari struktur yang akan dipakai, agar dapat dihasilkan perencanaan yang ekonomis dan dapat dipertanggungjawabkan.

TS-30 a). Ukuran balok lebih kecil, yaitu 1/1,495 = 66,89%. b). Ukuran kolom lebih kecil, yaitu 1/1,549 = 64,56%. c). Kebutuhan volume beton sedikit, yaitu 1/1,280 = 78,13%. d). Kebutuhan tulangan hampir sama, yaitu 1/0,996 = 100,40%.

Akhirnya, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian ini, mulai dari proses pengajuan proposal sampai dengan selesainya penulisan laporan hasil penelitian.

DAFTAR PUSTAKA

..., 2002. Tatacara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SK SNI 03-2847-2002, Panitia Teknik Standardisasi Bidang Konstruksi dan Bangunan, Bandung.

Asroni, A. 2009. Struktur Beton Lanjut, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.

Asroni, A. 2010. Balok Dan Pelat Beton Bertulang, Cetakan pertama, P.T. Graha Ilmu, Yogyakarta.

Asroni, A. 2010. Kolom, Fondasi Dan Balok ”T” Beton Bertulang, Cetakan pertama, P.T. Graha Ilmu, Yogyakarta. DPMB, 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia Tahun 1971, PBI-1971, Dinas Pekerjaan Umum, Direktorat

Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung.

DSN, 1989. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah Dan Gedung, SNI 03-1727-1989, UDC, Dewan Standardisasi Nasional, Jakarta.

Kardiyono dan Budihardjo, 1980. Distribusi Momen Dengan Cara C.T. Morris (Cara Cross Pada Portal Dengan Satu Tabel), Teknik Sipil, UGM, Yogyakarta.

Kardiyono, 1981. Teknologi Gempa, Bahan Kuliah Teknik Sipil, UGM, Yogyakarta.

Kimpraswil, 2002. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung, Departemen Pemukiman Dan Prasarana Wilayah, Badan Penelitian Dan Pengem-bangan Pemukiman Dan Prasarana Wilayah, Pusat Penelitian Dan Pengembangan Tek-nologi Pemukiman, Bandung.

TS-31

Lampiran 1. Penulangan Portal Dengan Perencanaan Sistem Elastik Penuh

(digambar setengah bentang, simetris)

2D19

3D19 3D19

2D19 2D19

2D19

2D19 4D19

2D19

1.50 m 1.00 m

2D19 1.50 m

φ

6–170

φ

6–170

φ

6–170

φ

6–170

φ

6–170

φ

6–170

φ

6–170

φ

6–170

1.10 m 1.25 m

1.10 m 1.10 m 1.10 m 0.70 m 0.70 m 0.85 m

II II III III I I

XVII XVII XVIII XVIII

2D19 8D19 5D19 2D19

8D19

3D19 2D19 2D19 2D19

2D19

450

2D12 5D19

2D19

POT. VI – VI

φ

6–180 450 2D12 2D19 3D19 450 2D12 300 8D19 2D19

POT.IV – IV

φ

6–110

V V

IV IV XIII XIII

XIV XIV

VI VI

φ

6–180 1.10 m 1.22 m

1.10 m 1.10 m 1.10 m 0.70 m 0.70 m 0.82 m

φ

6–180

φ

6–180

φ

6–170

φ

6–180

φ

6–110

φ

6–90

φ

6–180

φ

6–180

POT. V – V

2D19 8D19 6D19 2D19

8D19

3D19 2D19 3D19 2D19

3D19 _VIII

VIII

VII VII

XV XV XVI XVI

IX IX

1.10 m 1.20 m

1.10 m

φ

1.10 m 1.10 m 0.70 m 0.70 m 0.80 m

6–195

φ

6–195

φ

6–190

φ

6–195

φ

6–120

φ

6–190

φ

6–195

φ

6–195

12D19 3D19 3D19 3D19

3D19 X X XII XII XI XI

3D19 12D19 12D19 3D19

3D19

1.10 m 1.20 m

1.10 m 1.10 m 1.10 m 0.70 m 0.70 m 0.80 m

φ

10–225

φ

10–295

φ

12–115

φ

10–260

φ

12–180

φ

10–290

φ

10–320

φ

12–90 _0.40 0.40

0.625 6.00 2.00

500

2D12 6D19

3D19

POT. IX – IX

φ

6–195 500 2D12 2D19 3D19 500 2D12 300 8D19 3D19 POT. VII–VII

φ

6–120

φ

6–195

POT. VIII–VIII 400

250 2D19

2D19

POT. II – II

φ

6–170 250 4D19 2D19 400 250 3D19 2D19

POT. I – I

φ

6–170 400

φ

6–170

POT. III–III

300 300

300 300

φ

10 – 145

φ

10 – 170

φ

10 – 145

φ

10 – 160

φ

10 – 160

TS-32

Lampiran 1. (lanjutan)

POT. X – X 250

800

400

3D19

2D12

3D19

φ

12–180

D8–100 1250

D10–110

POT. XI – XI 250

800

400

3D19

2D12

12D19

φ

10–225

D8–100 1250

D10–110

POT. XII – XII 250

800

400

12D19

2D12

3D19

φ

12–90

D8–100 1250

D10–110

φ

10–145 Ast =

10D25

350 350

POT. XIV–XIV Ast =

8D25

350 350

φ

10–145

POT. XIII–XIII

Ast =

12D25

φ

10–160

POT. XV–XV 380

380

POT. XVI–XVI Ast = 14D25

380

φ

10–160

380 Ast =

14D25

φ

10–170

POT. XVII–XVII 400

400 Ast =

16D25

φ

10–170

POT. XVIII–XVIII 400

TS-33

Lampiran 2. Penulangan Portal Dengan Perencanaan Sistem Daktail Penuh

(digambar setengah bentang, simetris)

2D19

2D19 4D19

2D19 2D19

2D19

2D19 4D19

2D19

1.50 m 1.00 m

2D19 1.50 m

φ

6–90

φ

6–90

φ

6–90

φ

6–60

φ

6–90

φ

6–90

φ

6–90

φ

6–65

1.30m 1.48m

0.80m 1.30m 0.80m 0.80m 0.70m 0.68m

II II III III I I

XVI XVI XVI XVI

2D19 6D19 3D19 2D19

5D19

3D19 3D19 2D19 2D19

2D19

350 3D19

2D19

POT. VI – VI

φ

8–95 350 2D10 2D19 3D19 350 2D10 250 5D19 2D19

POT.IV – IV

φ

8–60

V V

IV IV XIII XIII

XIV XIV

VI VI

φ

6–110

φ

6–70

φ

6–110

φ

6–55

φ

8–95

φ

8–60

φ

8–55

φ

6–110

φ

6–110

POT. V – V

2D19 6D19 3D19 2D19

6D19

4D19 3D19 2D19 2D19

3D19 _VIII

VIII

VII VII

XV XV XV XV

IX IX

φ

6–75

φ

6–120

φ

6–70

φ

6–55

φ

8–65

φ

8–65

φ

6–120

φ

6–120

12D22 4D22 4D22 3D22

3D22 X X XII XII XI XI

4D22 11D22 11D22 3D22

3D22

0.85m 0.88m

1.50m 0.85m 1.50m 1.50 m 0.68 m

φ

10–300

φ

10–300

φ

12–160

φ

12–105

φ

_{12–65 0.32}

φ

12–150

φ

10–300

0.32

0.60 6.00 2.00

400

2D10 3D19

2D19

POT. IX – IX

φ

6–55 400 2D10 2D19 4D19 400 2D10 250 6D19 3D19 POT. VII–VII

φ

8–65

φ

6–120

POT. VIII–VIII 350

200 2D19

POT. II – II

φ

6–170 200 4D19 2D19 350 200 4D19 2D19

POT. I – I

φ

6–65 350 POT. III–III 250 250 250 250

φ

10 – 105

φ

10 – 125

φ

10 – 105

φ

10 – 115

φ

10 – 115

φ

10 – 125

2D10 2D19 2D10

φ

6–170 2D10

1.40m 1.51m

0.70m 1.40m 0.70m 0.70m 0.75m 0.81m

1.40m 1.50m

0.70m 1.40m 0.70m 0.70m 0.75m 0.80m

M N

I J

TS-34

Lampiran 2. (lanjutan)

Penulangan

Joint

M (360/360/350)

Penulangan

Joint

N (320/320/350)

POT. X – X 250

750

380

3D22

2D12

3D22

φ

12–105

D8–100 1200

D10–110

POT. XI – XI 250

750

380

4D22

2D12

12D22

φ

10–300

D8–100 1200

D10–110

POT. XII – XII 250

750

380

11D22

2D12

4D22

φ

12–65

D8–100 1200

D10–110

Ast = 8D28

290

290

φ

10–105

POT. XIII–XIII

Ast = 10D28

290

290

φ

10–105

POT. XIV–XIV

Ast = 12D28

300

300

φ

10–115

POT. XV–XV

Ast = 10D28

320

320

φ

10–125

POT. XVI–XVI

POTONGAN II–II

200 Kolom

290/290

4 x4

φ

13

320

200 200

tulangan khusus yang dijangkarkan

200

320

Joint 320/320/350 350

4D19

4 x 4

φ

13

290

II

320

350 II

2D19 2D19

2D19

TAMPAK DEPAN 350 I

290

4 x 4

φ

13 4D19 I

36

0

2D19

200

4 x 4

φ

13

200

Joint 360/360/350

200 360

360 Kolom 290/290

290

TAMPAK DEPAN

TS-35

Lampiran 2. (lanjutan)

Penulangan

Joint

I (490/490/420)

Penulangan

Joint

J (420/420/420)

Penulangan

Joint

E (420/420/400)

Penulangan

Joint

F (400/400/400)

I

5D19

490

8 x 4

φ

13 I 420

2D19 290

300

350

tulangan khusus yang dijangk

arkan

Joint 490/490/420 250

8 x 4

φ

13

250

250 Kolom 300/300

490 490

POTONGAN I – I TAMPAK DEPAN

6D19

300

3D19

5 x 4

φ

13

320

II 400

II

3D19 2D19

400 400

POTONGAN II–II TAMPAK DEPAN

250

5 x 4

φ

13

400

250 400

Joint 400/400/400

Kolom 320/320

250 250

tulangan khusus yang dijangk

arkan

5 x 4

φ

13 Joint 420/420/400

250 420

250 420 250

320

Kolom 320/320

POTONGAN I – I I

320

5x4

φ

13 I

400 300

3D19 6D19 420

TAMPAK DEPAN

250

250

Kolom 300/300

8 x4

φ

13

420

250

250

Joint 420/420/420 420

290

3D19

8 x 4

φ

13 II 420

II

6D19

2D19 350

3D19 350

420

300

POTONGAN II–II TAMPAK DEPAN