ANALISIS KAPASITAS SAMBUNGAN BALOK – KOLOM DENGAN SISTEM PLATCON PRECAST 07 TERHADAP GAYA GEMPA
BERDASARKAN SNI 1726 : 2012
(STUDI KASUS : RUSUNAWA WONOSARI, GUNUNG KIDUL, DIY)
TUGAS AKHIR Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Oleh :
HESSTY VRIESKA LARASATY 201110340311168
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
KATA PENGANTAR
Bismillaahirrohmaanirrahiim Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillahirobbill’aalamiin, puji syukur kehadirat Allah SWT. Yang telah memberikan beberapa nikmat keimanan, kesehatan, dan juga kesempatan, sehingga kepada penulis sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan lancar dan tepat pada waktunya.
Shalawat dan salam semoga tetap tercurahkan kepada Nabi Besar Muhammad Saw. yang menuntun kita menuju jalan yang diridhoi-Nya.
Seiring dengan puji syukur kehadirat Allah SWT, penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ir. Erwin Rommel, MT, selaku dosen pembimbing I yang dengan kesabaran memberikan bimbingan, masukan dan arahan yang berarti dan meluangkan waktunya untuk membimbing penulis
2. Zamzami Septiropa, ST, MT, selaku pembimbing II yang senantiasa dengan kesabaran memberi nasehat dan saran yang sangat berarti bagi penulis.
3. Ir. Andi Syaiful Amal , MT, selaku dosen wali yang telah memberi dorongan kepada penulis.
4. Orang tua saya, bapak Ir. Supriyadi dan ibu Dra. Kasiati yang tercinta, terkasih dan tersayang, atas segala do’a yang tulus ikhlas serta motivasi yang sangat baik sampai akhir serta adikku Hendaru yang juga selalu memberi motivasi.
5. Teman dan sahabatku Azizatul Hasanah, ST dan Rizqi Amaliyah Nita Permata, ST yang selalu bersama – sama dalam menyelesaikan tugas akhir ini di saat senang dan sulit.
7. Untuk pendamping masa depanku Mas Arman Putra Pradibta, ST yang selalu sabar dan setia mendampingi penulis disaat susah maupun senang, membantu untuk bangun disaat jatuh, membangkitkan semangat disaat malas, serta do’anya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Seluruh teman – teman teknik sipil 2011 terima kasih untuk doa, dukungan, semangat dan motivasinya hingga akhirnya semua selesai tepat pada waktunya.
Penyusun mengharapkan semoga Tugas Akhir ini dapat berguna bagi pembaca pada umumnya dan bagi mahasiswa teknik sipil pada khususnya.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Malang, Juni 2015
DAFTAR ISI
Halaman Judul ... i
Lembar Pengesahan ... ii
Surat Pernyataan ... iii
Kata Pengantar ... iv
Abstrak ... vi
Abstract ... vii
Daftar Isi ... viii
Daftar Tabel ... xi
Daftar Gambar ... xii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1Latar Belakang ... 1
1.2Rumusan Masalah ... 3
1.3Batasan Masalah ... 4
1.4Tujuan Masalah ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Umum ... 5
2.2 Kriteria Pembebanan... 6
2.2.1 Beban Mati ... 6
2.2.2 Beban Hidup ... 6
2.2.3 Beban Terfaktor ... 7
2.2.4 Beban Gempa... 8
2.2.4.1 Pengaruh Beban Gempa Horisontal ... 9
2.2.4.3 Klasifikasi Situs ... 11
2.2.4.4 Definisi Kelas Situs ... 11
2.2.4.5 Kecepatan Rata-rata Gelombang Geser ... 15
2.2.4.6 Geser Dasar Seismik ... 15
2.2.4.7 Koefisien Respons Seismik ... 16
2.2.4.8 Periode Fundamental Pendekatan ... 17
2.2.4.9 Distribusi Vertikal Gaya Gempa ... 18
2.2.4.10 Distribusi Horisontal Gaya Gempa ... 19
2.3 Beton Pracetak (Precast) ... 20
2.3.1 Umum ... 20
2.3.2 Sambungan ... 21
2.3.2.1 Sambungan Baut ... 23
2.3.2.2 Sambungan Las ... 26
2.3.3Struktur Beton Pracetak Sistem Platcon Precast 07... 31
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 39
1.1Data Struktur Gedung ... 39
1.2Gambar Struktur Gedung ... 41
1.3Tahapan Analisis Gedung (SNI 1726 : 2012) ... 42
1.4Tahapan Analisis Sambungan dengan Sistem Platcon Precast 07 . 42 1.4.1 Sambungan Baut ... 42
1.4.2 Kebutuhan Plat Sambungan ... 43
1.4.3 Sambungan Las ... 43
1.5Tahapan Analisis (Diagram Alir) ... 45
BAB IV ANALISA DATA DAN PERHITUNGAN ... 47
4.2 Berat Struktur Gedung ... 47
4.2.1 Beban Gravitasi... 47
4.2.2 Beban Gempa... 61
4.3 Analisa Statika dengan Bantuan Staad – Pro ... 64
4.4Analisa Kapasitas Sambungan Balok – Kolom Sistem Platcon Precast 07 terhadap Gaya Gempa ... 69
4.4.1Sambungan Balok – Kolom Interior Tipe B3 ... 69
4.4.1.1Arah Sumbu X ... 69
4.4.1.2Arah Sumbu Z ... 76
4.4.2Sambungan Balok – Kolom Eksterior Tipe B2 ... 83
4.4.2.1Arah Sumbu X ... 83
4.4.2.2Arah Sumbu Z ... 90
4.4.3Sambungan Balok – Kolom Eksterior Tipe B1 ... 97
4.4.3.1Arah Sumbu X ... 97
4.4.3.2Arah Sumbu Z ... 104
4.5Kapasitas Sambungan Sistem Platcon Precast 07 ... 111
BAB V PENUTUP ... 113
5.1Kesimpulan ... 113
5.2Saran ... 114
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Faktor Reduksi Kekuatan...8
Tabel 2.2 Kategori Resiko Bangunan Gedung untuk Beban Gempa...10
Tabel 2.3 Faktor Keutamaan Gempa...10
Tabel 2.4 Klasifikasi Situs...12
Tabel 2.5 Koefisien Situs, Fa...14
Tabel 2.6 Koefisien Situs, Fv...14
Tabel 2.7 Faktor R untuk Sistem Penahan Gempa...16
Tabel 2.8 Kategori Desain Seismik berdasarkan Parameter Respons Percepatan pada Perioda Pendek...17
Tabel 2.9 Kategori Desain Seismik berdasarkan Parameter Respons Percepatan pada Perioda Pendek...17
Tabel 2.10 Nilai Parameter Periode Pendekatan Ct dan x...18
Tabel 2.11 Tipe – tipe Baut...25
Tabel 2.12 Ukuran Minimum Las Sudut...28
Tabel 2.13 Panjang Penyaluran untuk batang Ulir atau Kawat Ulir, ℓd...34
Tabel 4.1 Fungsi, Luas dan Tinggi Lantai...47
Tabel 4.2 Momen Tumpuan yang Bekerja pada Portal Arah Sumbu Z...65
Tabel 4.3 Gaya Geser dan Gaya Axial Bekerja pada Portal Arah Sumbu Z...66
Tabel 4.4 Momen Tumpuan yang Bekerja pada Portal Arah Sumbu X...67
Tabel 4.5 Gaya Geser dan Gaya Axial Bekerja pada Portal Arah Sumbu X...68
Tabel 4.6 Rasio Kapasitas Sambungan Keadaan Eksisting...111
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Ss, Gempa Maksimum yang diperhitungkan Resiko – tertarget
(MCER), Kelas Situs SB...13
Gambar 2.2 S1, Gempa Maksimum yang diperimbangkan Resiko – tertarget
(MCER), Kelas Situs SB...13
Gambar 2.3 Spektrum Respons Desain...15 Gambar 2.4 Bentuk Baut yang Umum Dipakai untuk Bangunan dengan Bentuk
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2013. Isi Tesis (Online), (http://eprints.undip.ac.id, diakses 09 April
2015).
Anonim. 2012. Posisi Indonesia (Online), (penataanruang.pu.go.id/bulletin, diakses 09 April 2015).
Anonim. Bab I Tugas Akhir (Online), (http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Master-13800-ITS-Master-13800-Chapter1-637583.pdf, diakses 10 April 2015).
Dipohusodo, Istimawan. 1994. Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI T –
15 – 1991 – 03. Gramedia Pustaka Utama : Jakarta.
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. 1983. Peraturan Pembebanan
Indonesia untuk Gedung 1983. Departemen Pekerjaan Umum : Bandung.
Freddy. 2009. Analisis Perubahan Sistem Struktur Konvensional menjadi Sistem Pracetak untuk Gedung Rusunawa di Manado T – 24 dengan
menggunakan Program ETABS 9.0. Skripsi tidak diterbitkan. Jakarta : Program Sarjana Universitas Bina Nusantara.
Hamzah, Andi.dkk. 1990. Dasar – dasar Hukum Perumahan. Rineka Cipta : Jakarta. Dalam Tugas Akhir Henny Agraini, 2011, Universitas Andalas) Rusdianto, Yunan dan Zamzami Septiropa. 2005. Analisa dan Perencanaan Beton
Bertulang. UMM Press : Malang.
Setiawan, Agus. 2008. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD.
Erlangga : Jakarta
SNI 1726 : 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gedung untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung.
SNI 03 – 1729 – 2002. Tata Cara Struktur Baja untuk Bangunan Gedung.
Wahyudi, H dan HD. Hanggoro. 2010. Perencanaan Struktur Gedung BPS Provinsi Jawa Tengah menggunakan Beton Pracetak. Skripsi tidak
diterbitkan. Semarang : Program Sarjana Universitas Diponegoro.
Yuwasdiki, Sutadji dan PT Rang Pratama. 2007. Modul Metode Kerja Pelaksaan Sistem Platcon Precast 07. Pusat Penelitian dan Pengembangan
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Pertumbuhan penduduk yang semakin pesat saat ini harus dapat berjalan seiring dengan peningkatan usaha pemenuhan kebutuhan hidup. Kebutuhan dasar
yang harus dipenuhi selain sandang dan pangan adalah tempat tinggal. Oleh karena itu berkembangnya jumlah permintaan akan kebutuhan tempat tinggal menarik pemerintah dan investor untuk membangun suatu kawasan permukiman
baru yang memberikan kenyamanan, keamanan serta harga yang terjangkau. (Anonim. 2013. Isi Tesis (Online)).
Usaha lain yang dilakukan pemerintah untuk memenuhi kebutuhan masyarakat akan perumahan dan permukiman terutama di daerah padat penduduk dan ketersediaan tanah yang sangat terbatas adalah melakukan pembangunan
perumahan menurut sistem rumah susun. Karena sistem ini dinilai cukup efisien dalam pemanfaatan lahan yang ada. (Tugas Akhir Henny Agraini, 2011, Universitas Andalas).
Pembangunan rumah susun ini dipimpin oleh Dirjen Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum yang berpusat di Jakarta membuat program atas
Rumah Susun Sewa (RUSUNAWA) yang akan dibangun di Provinsi D.I.Yogyakarta, Kab. Gunung Kidul, Kec. Wonosari. Daerah tersebut dinilai
2
kekuatannya terjamin, dapat mempercepat waktu pelaksanaan, dapat
memperindah struktur dan dapat diproduksi massal sehingga dapat diaplikasikan untuk membangun bangunan dalam jumlah banyak. (David, Philips &Wiliam, 1978).
Sambungan adalah elemen yang sangat penting dalam desain dan konstruksi bangunan tahan gempa. Kegagalan atau keutuhan bangunan pasca
gempa ditentukan oleh kualitas sambungan. Agar bangunan memiliki kekuatan yang baik saat menerima beban gempa, maka harus dipenuhi beberapa syarat
sambungan balok dengan kolom. Dengan demikian sambungan balok – kolom merupakan bagian yang mentransfer gaya – gaya antar elemen pracetak yang
disambung. Bila tidak direncanakan dengan baik maka sambungan dapat mengubah aliran gaya pada struktur pracetak, sehingga dapat mengubah hirarki keruntuhan yang ingin dicapai dan pada akhirnya dapat menyebabkan keruntuhan prematur pada struktur. (Anonim. Bab 1 Tugas Akhir (Online)).
Dalam studi analisa ini, sambungan balok – kolom yang digunakan adalah sistem Platcon Precast 07. Struktur beton pracetak sistem Platcon Precast 07
adalah sistem struktur rangka terbuka (open frame) dengan menggunakan sambungan las pada lokasi joint komponen balok dan kolom. Sistem struktur
pracetak sistem Platcon Precast 07 memiliki keunikan pada lokasi penyambungan komponen balok dengan komponen kolom dengan menggunakan pelat yang dilas sehingga mudah untuk dikerjakan dan tidak mengurangi estetika bangunan.
(Modul Kerja Pelaksaan Sistem Platcon Precast 07, 2012).
Selain itu, Indonesia merupakan wilayah dengan ancaman bencana gempa
3
serta bentuknya yang berupa negara kepulauan adalah sebagian faktor yang
mempengaruhi seringnya terjadi bencana di Indonesia. Hal ini dikarenakan posisi Indonesia yang dikepung oleh tiga lempeng tektonik dunia yakni Lempeng
Indo-Australian, Eurasian dan Lempeng Pasific yang apabila bertemu dapat
menghasilkan tumpukan energi yang memiliki ambang batas tertentu. Penyebab utamanya adalah gaya inersia yang ditimbulkan oleh goncangan gempa yang
mengakibatkan robohnya bangunan – bangunan yang tidak didesain tahan terhadap gempa. Penyebab lainnya adalah konstruksi bangunan yang buruk.
(Anonim. 2012. Posisi Indonesia (Online). (penataanruang.pu.go.id/bulletin, diakses 09 April 2015)).
Oleh karena itu, dalam studi analisa kali ini akan dibuat model sambungan balok – kolom dengan sistem Platcon Precast 07 yang efisien kemudian akan dibandingan dengan model sambungan yang telah ada pada kondisi sebelumnya
serta akan dianalisa kapasitas sambungan balok – kolom dengan sistem Platcon Precast 07 terhadap gaya gempa yang berdasarkan peraturan SNI 1726 : 2002.
1.2.Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang yang ada maka permasalahan dalam
studi analisa ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
1. Bagaimana model usulan sambungan balok – kolom yang efektif dengan sistem Platcon Precast 07 terhadap gaya gempa ?
2. Bagaimana kapasitas sambungan balok – kolom dengan sistem Platcon Precast 07 antara keadaan lapangan (eksisting) dengan model usulan
4
1.3.Batasan Masalah
Untuk mempersempit lingkup pembahasan, maka analisa hanya dibatasi pada :
1. Perhitungan pembebanan pada struktur atas bangunan, yaitu beban gravitasi (beban mati dan beban hidup) serta beban gempa berdasarkan SNI 1726 : 2012.
2. Perhitungan statika dengan bantuan software STAAD – Pro 2007.
3. Perhitungan kapasitas sambungan balok – kolom dengan sistem Platcon
Precast 07 menggunakan analisa perhitungan sambungan baja, yaitu
sambungan baut dan sambungan las.
4. Pemodelan sambungan balok – kolom dengan analisa sambungan baja.
1.4.Tujuan Masalah
Tujuan dari analisa ini adalah untuk :
1. Mengetahui model usulan sambungan balok – kolom yang efektif dengan sistem Platcon Precast 07 terhadap gaya gempa.
2. Mengetahui kapasitas sambungan balok – kolom dengan sistem Platcon Precast 07 antara keadaan lapangan (eksisting) dengan model usulan
