2. Laporan Struktur Atas

(1)

DAFTAR ISI

1. PENDAHULUAN ... 1

1.1 PERATURAN DAN STANDARD ... 1

1.2 MATERIAL ... 3

1.2.1 Beton ... 3

1.2.2 Baja Tulangan ... 5

1.2.3 Baja Profil ... 5

1.2.4 Alat Penyambung Profil Baja ... 6

2. PERENCANAAN BEBAN ... 7

2.1 GENERAL ... 7

2.2 BEBAN MATI ... 7

2.3 BEBAN HIDUP ... 7

2.3.1 Beban Hidup Pada Atap Atau Dak yang Dapat Dicapai Orang ... 7

2.4 BEBAN LINGKUNGAN ... 8

2.5 REKAP INPUT BEBAN GRAVITASI (DEAD LOAD)... 9

2.6 BEBAN GEMPA ... 10

2.6.1 Faktor Keutamaan Gempa ... 10

2.6.2 Klasifikasi Situs ... 11

2.6.3 Klasifikasi Situs ... 12

2.6.4 Pemilihan Sistem Penahan Gaya Gempa ... 13

2.6.5 Koefisien Situs ... 14

2.6.6 Parameter Percepatan Spektra Desain ... 15

2.6.7 Kategori Desain Seismik... 15

(2)

2.7.2 Kombinasi Beban Untuk Struktur (Metode Ultimate) Untuk Desain

Penulangan / Stress Rasio ... 19

2.7.3 Kombinasi Beban Untuk Pondasi (Tegangan Ijin_Gempa Nominal) Untuk Daya Dukung Tanah ... 19

2.7.4 Kombinasi Beban Untuk Pondasi (Tegangan Ijin_Gempa Kuat) Untuk Daya Dukung Tanah ... 19

2.7.5 Kombinasi Beban Untuk Pondasi (Metode Ultimate) Untuk Desain Penulangan Pondasi ... 20

3. ANALISIS STRUKTUR ATAS ... 21

3.1 GENERAL ... 21 3.2 MODEL KOMPUTER ... 21 3.3 DAFTAR MATERIAL ... 21 3.4 PEMODELAN STRUKTUR ... 22 3.4.1 Struktur Utama ... 22 3.4.2 Denah Struktur ... 23

3.5 APLIKASI BEBAN GRAVITASI STRUKTUR ATAS ... 25

3.5.1 Frame Load ... 25

3.5.2 Uniform Load ... 26

3.6 BEBAN GEMPA (EARTHQUAQE) ... 27

3.7 KONTROL ANALISIS ... 30

3.7.1 General ... 30

3.8 GAYA - GAYA DALAM ... 31

4. PERANCANGAN STRUKTUR ATAS ... 34

4.1 DESAIN STRUKTUR BETON BERTULANG ... 34

4.1.1 Efektifitas Penampang ... 34

4.1.2 Input Parameter Desain Struktur Beton Pada Program ... 35

(3)

4.2 DESAIN STRUKTUR BAJA ... 37

4.2.1 Input Parameter Desain Struktur Baja Program ... 37

4.2.2 Input Kombinasi Beban Untuk Perancangan ... 38

4.2.3 Cek Rasio Tegangan (Stress Ratio) ... 38

5. PENUTUP... 40

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2-1 Koefisien Angin berdasarkan SKBI 1.3.53.1987 ... 8

Gambar 2-2 Respon Gempa Percepatan 0,2 detik (Ss) untuk Probabilitas Terlampaui 2% dalam 50 tahun ... 12

Gambar 2-3 Respon Gempa Percepatan 1.0 detik (S1) untuk Probabilitas Terlampaui 2% dalam 50 tahun ... 13

Gambar 3-1 Material Beton (Kiri) dan Baja (Kanan) ... 21

Gambar 3-2 Material Baja Tulangan ... 22

Gambar 3-3 Model 3D Struktur ... 22

Gambar 3-4 Beam Struktur Lantai Dasar ... 23

Gambar 3-5 Beam Struktur Lantai 1 ... 23

Gambar 3-8 Beam Struktur Tipikal Lantai 4 ... 25

Gambar 3-9 Aplikasi Beban SDL Wall ... 25

(4)

Gambar 3-13 Input Data Massa Struktur ... 28

Gambar 3-14 Input Diafragma pada masing-masing lantai ... 28

Gambar 3-15 Axial Force Diagram (Comb 2) ... 31

Gambar 3-16 Shear 2-2 Diagram (Comb 2) ... 31

Gambar 3-17 Shear 3-3 Diagram (Comb 2) ... 32

Gambar 3-18 Torsion Diagram (Comb 2)... 32

Gambar 3-19 Momen 2-2 Diagram (Comb 2) ... 33

Gambar 3-20 Momen Diagram 3-3 (Comb 2) ... 33

Gambar 4-1 Contoh input nilai prosentase efektifitas penampang balok/sloof ... 34

Gambar 4-2 Contoh input nilai prosentase efektifitas penampang kolom/pedestal ... 35

Gambar 4-3 Concrete Frame Design Preferences ... 35

Gambar 4-4 kombinasi Beban Desain ... 36

Gambar 4-5 Cek Ketersediaan Penulangan Pada Beton Bertulang ... 36

Gambar 4-6 Parameter Desain Struktur Baja ... 37

Gambar 4-7 kombinasi Beban Desain ... 38

(5)

DAFTAR TABEL

Tabel 1-1 Kontrol Lendutan pada Elemen Beton Bertulang ... 3

Tabel 1-2 Lebar Retak Ijin pada Elemen Beton Bertulang (ACI Committee) ... 4

Tabel 1-3 Tebal Minimum Beton Bertulang Biasa ... 4

Tabel 1-4 Karakteristik Baja Tulangan ... 5

Tabel 1-5 Sifat Mekanis baja Profil ... 5

Tabel 2-1 Beban Mati Tambahan ... 9

Tabel 2-2 Beban Hidup ... 9

Tabel 2-3 Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa ... 10

Tabel 2-4 Faktor Keutamaan Gempa ... 11

Tabel 2-5 Klasifikasi Situs... 12

Tabel 2-6 Koefisien situs Fa ... 14

Tabel 2-7 Koefisien situs Fv ... 14

Tabel 2-8 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek berdasarkan SNI 1726-2012 ... 15

Tabel 2-9 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik berdasarkan SNI 1726-2012 ... 15

Tabel 2-10 Koefisien untuk batas atas pada periode yang dihitung berdasarkan SNI 1726-2012 ... 16

Tabel 2-11 Nilai parameter metode pendekatan Ct dan x berdasarkan SNI 1726-2012 ... 16

Tabel 3-1 Kategori desain seismic ... 28

(6)

Tabel 3-7 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik berdasarkan SNI 1726-2012 ... 29

Tabel 3-8 Koefisien untuk batas atas pada periode yang dihitung berdasarkan SNI 1726-2012 ... 30

(7)

1. PENDAHULUAN

1.1 PERATURAN DAN STANDARD

Berikut adalah peraturan dan standar desain yang digunakan sebagai acuan/referensi dalam perencanaan desain :

1. ACI Committee 318, "Building Code Reinforcements for Structural Concrete (ACI318-08) and commentary (ACI318R-08)," American Concrete Institute, Michigan, USA.

2. AISC Committee, "Specification for Structural Steel Building: Load Resistant Factor Design with commentary (AISC-LRFD-2010)," American Institute of Steel Construction, Chicago, USA.

3. AISC Committee, "Seismic Provisions For Structural Steel Buildings: American Institute of Steel Construction, Chicago, USA.

4. "Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung (SNI 2847-2013)," Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, Bandung, Indonesia.

5. “Spesifikasi Untuk Bangunan Gedung Baja Struktural” (SNI 1729-2015),"

6. Panitia Bangunan dan Konstruksi, "Peraturan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726-2012)”Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, Bandung, Indonesia.

7. Himpunan Ahli Konstruksi Indonesia-HAKI, "Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung.

8. SKBI - 1.3.53.1987)," Departemen Pekerjaan Umum, Indonesia;

9. UBC Committee, "Uniform Building Code 1997 Volume 2 Structural Engineering Design Provisions (UBC97)," International Conference of Building Officials, California, USA.

(8)

12. MacGregor, James G., (2005), "Reinforcement Concrete Mechanics and Design Fourth Edition," Pearson Education, Inc., New Jersey, USA.

13. Salmon, Charles G., Johnson, John E., and Malhas, Faris A., (2009), "Steel Structures Design and Behavior Fifth Edition," Pearson Education, Inc., New Jersey, USA.

14. United States Steel Corporation, (1984), "USS Steel Sheet Piling Design Manual," U.S. Department of Transportation, USA.

15. American Society for Testing and Materials (ASTM) 16. American Welding Society (AWS)

(9)

1.2 MATERIAL

Material yang digunakan dalam perencanaan ditetapkan sebagai berikut.

1.2.1 Beton

Beton dalam hal ini merupakan beton bertulang biasa.

1. Karakteristik Material Beton

Spesifikasi kuat tekan dengan benda uji silinder untuk beton 28 hari

Mutu beton struktur Atas

- Mutu Beton : f’c 29.05 Mpa  K350

- Modulus Elastisitas : 4700 √𝑓𝑐′ = 25332.085 Mpa

2. Kontrol Lendutan

Kontrol lendutan pada elemen beton bertulang dibatasi dengan mengacu kepada SNI -2847-2013, dengan ketentuan sebagai berikut.

Tabel 1-1 Kontrol Lendutan pada Elemen Beton Bertulang

Tipe Komponen Struktur Lendutan yang diperhitungkan Batas Lendutan Atap datar tidak menahan atau

berhubungan dengan komponen non struktural yang mungkin akan rusak akibat lendutan yang besar

Lendutan akibat beban hidup (L) l /180 Lantai tidak menahan atau

berhubungan dengan komponen non struktural yang mungkin rusak akibat lendutan yang besar

Lendutan akibat beban hidup (L) l /360 Konstruksi atap atau lantai yang

menahan atau berhubungan dengan komponen nonstruktural yang mungkin rusak akibat lendutan yang besar

Bagian dari lendutan total yang terjadi setelah pemasangan komponen non-struktural (jumlah dari lendutan jangka panjang akibat semua beban yang bekerja dan lendutan seketika yang terjadi akibat penambahan sebarang beban hidup)

l /480 Kontruksi atap atau lantai yang

menahan atau berhubungan dengan komponen non struktural yang mungkin rusak akibat lendutan yang besar

(10)

3. Kontrol Retak

Kontrol terhadap retak pada struktur beton bertulang dilakukan dengan membatasi terhadap lebar retak. Lebar retak dibatasi dengan mengacu kepada ACI committee yakni sebagai berikut.

Tabel 1-2 Lebar Retak Ijin pada Elemen Beton Bertulang (ACI Committee)

Exposure Condition Maximum Allowable Crack Width

in (mm)

Dry air or protective membrane 0.016 (0.41) Humidity, moist air, soil 0.012 (0.30)

Deicing chemicals 0.007 (0.18)

Seawater and seawater spray, wetting and drying 0.006 (0.15) Water-retaining structures 0.004 (0.10)

Dari tabel di atas, lebar crack yang terjadi pada elemen struktur hanya pada daerah momen positif dengan batasan 0.15 mm.

4. Selimut Beton

Selimut beton pada pekerjaan ini ditetapkan sebagai berikut.

Tabel 1-3 Tebal Minimum Beton Bertulang Biasa

Tebal Selimut Minimum (mm)

Beton yang dicor langsung di atas tanah dan selalu berhubungan dengan tanah

75 Beton yang berhubungan dengan tanah atau cuaca :

Batang D 19 hingga D57

Batang D 16, kawat M-16 ulir atau polos dan yang lebih kecil

50 40 Beton yang tidak berhubungan dengan cuaca atau berhubungan dengan tanah :

Slab, dinding, balok usuk : Batang tulangan D 44 dan D 57 Batang D 36 dan yang lebih kecil Balok, kolom :

Tulangan utama, pengikat, sengkang, spiral Komponen struktur cangkang, pelat lipat : Batang D 19 dan yang lebih besar

Batang D 16, M-16 ulir atau polos, dan yang lebih kecil

40 20 40 20 13

Selimut beton ini penting untuk dipenuhi mengingat kebutuhan penulangan sangat dipengaruhi oleh jarak antara titik pusat tulangan utama terhadap sisi depan. Selimut ini juga diperhitungkan sebagai perlindungan terhadap korosi akibat air laut.

(11)

1.2.2 Baja Tulangan

Baja tulangan pada pekerjaan ini memiliki karakteristik sebagai berikut.

Tabel 1-4 Karakteristik Baja Tulangan

Tulangan polos (BJTP) 8, 10, 12, 16, 19, > 19 fy = 240 MPa Es = 200000 MPa Elongation (min) 20 % Tulangan deformed (BJTD) D10, D13, D16, D19, D22, >D22 fy = 390 MPa Es = 200000 MPa Elongation (min) 16 %

1.2.3 Baja Profil

Sifat-sifat mekanis lainnya baja struktural untuk maksud perencanaan

ditetapkan sebagai berikut:

Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa

Modulus geser : G = 80.000 MPa

Nisbah poisson : μ = 0,3

Koefisien pemuaian : α = 12 x 10-6 /Cº

(12)

1.2.4 Alat Penyambung Profil Baja

1. Baut

Alat penyambung baut yang digunakan dalam perencanaan struktural adalah jenis baut mutu tinggi (High Strength Bolt) yang memenuhi syarat ASTM A325.

2. Kawat Las

Alat penyambung las (Welding) yang digunakan dalam perencanaan struktural adalah jenis FxxE70 yang memenuhi syarat AWS-AISC 360.

(13)

2. PERENCANAAN BEBAN

2.1 GENERAL

Analisis struktur dilakukan untuk memperoleh gaya-gaya dalam elemen struktur dengan memperhitungkan beban-beban sebagai berikut.

2.2 BEBAN MATI

Beban mati adalah berat sendiri dari struktur. Berat jenis bahan yang digunakan dalam model komputer (Indonesia Kode SKBI 1.3.53.1987) adalah sebagai berikut:

Berat jenis Beton : 24 kN/m3_;

Berat Jenis Baja : 78.5 kN/m3_;

Dalam model komputer, beban ini untuk diaplikasikan sebagai Beban Mati (Self Weight).

2.3 BEBAN HIDUP

Beban hidup adalah semua beban bergerak termasuk orang, peralatan, perlengkapan lain, partisi yang bergerak, bagian dari peralatan yang dibongkar dan material-material yang sifatnya disimpan sementara. Beban hidup dapat berupa beban hidup merata ataupun beban terpusat.

Beban hidup tersebut diuraikan sebagai berikut:

2.3.1 Beban Hidup Pada Atap Atau Dak yang Dapat Dicapai Orang

Model atap akan menggunakan beban 192 kg / titik untuk beban atap hidup berdasarkan (SNI 2013). Beban hidup pada dak beton ditetapkan sebagai beban orang diatasnya. Beban hidup untuk fungsi ini dalam desain adalah 192 kg/m2_(SNI 2013).

(14)

2.4 BEBAN LINGKUNGAN

Kecepatan dasar untuk beban angin diambil 33 m/s. Perhitungan beban angin pada struktur sesuai dengan Indonesia Kode SKBI 1.3.53.1987.

Gambar 2-1 Koefisien Angin berdasarkan SKBI 1.3.53.1987

Menurut SKBI 1.3.53.1987 Hal 19, desain untuk beban angin adalah sebagai berikut:

)

/

(

16

2 2

m

kg

V

P



Dimana : V = Kecepatan angin ( m/s )

P = 78 kg/m2 dari basic desain

Cq = Koefisien tekanan angin untuk struktur

P = 78 kg/m2

V = 35.33 m/sec

(15)

2.5 REKAP INPUT BEBAN GRAVITASI (DEAD LOAD)

Beban-beban yang bekerja pada bangunan yang arahnya searah gaya gravitasi bumi meliputi beban mati sendiri “DL” (Self weight), beban mati tambahan “SDL” (Super Imposed Dead Load), beban mati tambahan akibat dinding “SDLwall”, beban mati tambahan akibat penutup atap “SDLatap”, beban hidup “LL” (Live Load), beban hidup atap “Roof Live”. Tabel dibawah menunjukan beban-beban kerja desain:

Tabel 2-1 Beban Mati Tambahan

Tabel 2-2 Beban Hidup

No Jenis Beban Mati Use Berat

satuan Tebal (m) Q (kN/m

2 )

1 Yes 0.22 - 0.220

2 Berat Adukan (kN/m2) t = 2,5 cm Yes 0.21 - 0.525 3 Berat Urugan Pasir (kN/m3) Yes 16.0 0.020 0.320 4 Berat plafon dan rangka (kN/m2) Yes 0.18 - 0.180 5 Berat instalasi ME (kN/m2) Yes 0.25 - 0.250 6 Berat Bekisting (Floor Dex) (kN/m2) No 0.07 - N/N 7 Berat Waterproofing (kN/m3) No 14.00 0.012 N/N 8 Berat Aspal t = 1 cm (kN/m2) No 0.14 - N/N

9 Other Load (kN/m2) No 0.00 - N/N

Total beban mati Tambahan,

Q

D

=

1.495

finishing lantai (kN/m2) T = 1 cm

No Jenis Beban Mati Q (kg/m2) Q (kN/m2)

1 Ruang Perkantoran 240 2.40

2 Hunian 192 1.92

3 Koridor 479 4.79

(16)

2.6 BEBAN GEMPA

Pembebanan gempa sesuai dengan SNI 1726-2012, “Peraturan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung”.

2.6.1 Faktor Keutamaan Gempa

Kategori risiko struktur bangunan gedung dan non gedung ditentukan berdasarkan Tabel 2-3, dan faktor keutamaan gempa ditentukan berdasarkan Tabel 2-4 Pada perancangan ini bangunan yang dirancang termasuk kategori risiko II (Tabel 1 SNI 1726-2012) dan untuk kategori risiko tersebut maka nilai faktor keutamaan gempa ialah 1.

Tabel 2-3 Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa

Jenis pemanfaatan Kategori

risiko Gedung dan non gedung yang memiliki risiko rendah terhadap jiwa manusia

pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain: - Fasilitas pertanian, perkebunan, perternakan, dan perikanan

- Fasilitas sementara - Gudang penyimpanan

- Rumah jaga dan struktur kecil lainnya

I

Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko I,III,IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:

- Perumahan

- Rumah toko dan rumah kantor - Pasar

- Gedung perkantoran

- Gedung apartemen/ rumah susun - Pusat perbelanjaan/ mall

- Bangunan industri - Fasilitas manufaktur - Pabrik

II

Gedung dan non gedung yang memiliki risiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:

- Bioskop

- Gedung pertemuan - Stadion

- Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit gawat darurat - Fasilitas penitipan anak

- Penjara

- Bangunan untuk orang jompo

Gedung dan non gedung, tidak termasuk kedalam kategori risiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan/atau gangguan massal terhadap kehidupan masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:

(17)

- Fasilitas penanganan limbah - Pusat telekomunikasi

Gedung dan non gedung yang tidak termasuk dalam kategori risiko IV, (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan atau tempat pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak di mana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran. Gedung dan non gedung yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk:

- Bangunan-bangunan monumental - Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan

- Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat

- Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi, serta garasi kendaraan darurat

- Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai, dan tempat perlindungan darurat lainnya

- Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas lainnya untuk tanggap darurat

- Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang dibutuhkan pada saat keadaan darurat

- Struktur tambahan (termasuk menara telekomunikasi, tangki penyimpanan bahan bakar, menara pendingin, struktur stasiun listrik, tangki air pemadam kebakaran atau struktur rumah atau struktur pendukung air atau material atau peralatan pemadam kebakaran ) yang disyaratkan untuk beroperasi pada saat keadaan darurat

Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori risiko IV.

IV

Tabel 2-4 Faktor Keutamaan Gempa

Kategori keutamaan gempa Faktor keutamaan gempa, Ie

I atau II 1,00

III 1,25

IV 1,50

2.6.2 Klasifikasi Situs

Klasifikasi situs ditentukan berdasarkan jenis/kondisi tanah pada daerah dimana bangunan ini dibangun. Berdasarkan jenis/kondisi tanah tersebut, maka

(18)

Tabel 2-5 Klasifikasi Situs

Kelas situs Vs (m/detik) N atau Nch Su (kPa)

SA (batuan keras) > 1500 N/A N/A

SB (batuan) 750 sampai 1500 N/A N/A

SC (tanah keras, sangat padat dan

batuan lunak) 350 sampai 750 >50 τ 100 SD (tanah sedang) 175 sampai 350 15 sampai 50 sampai 100 SE (Tanah Lunak) < 175 < 15 > 50

2.6.3 Klasifikasi Situs

Sumber : SNI 1726-2012

Gambar 2-2 Respon Gempa Percepatan 0,2 detik (Ss) untuk Probabilitas Terlampaui 2% dalam 50 tahun

(19)

Sumber : SNI 1726-2012

Gambar 2-3 Respon Gempa Percepatan 1.0 detik (S1) untuk Probabilitas Terlampaui 2% dalam 50 tahun



Parameter percepatan batuan dasar

Parameter 𝑆𝑠 (percepatan batuan dasar pada periode pendek) dan 𝑆1 (percepatan batuan dasar pada periode 1 detik) harus diterapkan masing-masing dari respons spectra percepatan 0,2 detik dan 1 detik dalam peta gerak tanah seismik yang terdapat pada Gambar 2.2 dan Gambar 2.3 dengan kemungkinan 2 % terlampaui dalam 50 tahun dan dinyatakan dalam bilangan desimal terhadap percepatan gravitasi.

2.6.4 Pemilihan Sistem Penahan Gaya Gempa

Sistem penahan gaya gempa ditentukan dari Tabel-9 SNI 1726-2012, parameter yang digunakan dalam desain yaitu:

(20)

2.6.5 Koefisien Situs

Untuk penentuan respons spectra percepatan gempa dipermukaan tanah diperlukan suatu faktor amplifikasi seismic pada periode 0,2 detik dan periode 1 detik. Berdasarkan SNI 1726-2012, faktor amplifikasi meliputi terkait percepatan pada getaran periode pendek (Fa) dan faktor terkait percepatan yang mewakili getaran

periode 1 detik (Fv). koefisien situs Fa dan Fv ditentukan berdasarkan tabel berikut.

Tabel 2-6 Koefisien situs Fa

Kelas situs

Parameter respons spectral percepatan gempa (MCE) terpetakan pada perioda pendek T = 0.2 detik, Ss

Ss < 0.25 Ss = 0.50 Ss = 0.75 Ss = 1.00 Ss > 1.25 SA SB SC SD SE 0.8 1.0 1.2 1.6 2.5 0.8 1.0 1.2 1.4 1.7 0.8 1.0 1.1 1.2 1.2 0.8 1.0 1.0 1.1 0.9 0.8 1.0 1.0 1.0 0.9 SF SSb

Tabel 2-7 Koefisien situs Fv

Kelas situs

Parameter respons spectral percepatan gempa (MCE) terpetakan pada perioda pendek T = 1.0 detik, S1

S1 < 0.10 S1 = 0.2 S1 = 03 S1 = 0.4 S1 > 0.5 SA SB SC SD SE 0.8 1.0 1.7 2.4 3.5 0.8 1.0 1.6 2.0 3.2 0.8 1.0 1.5 1.8 2.5 0.8 1.0 1.4 1.6 2.4 0.8 1.0 1.3 1.5 2.4 SF SSb

Ket:

a. Nilai-nilai Fa maupun Fv yang tidak terdapat pada tebel dapat dilakukan proses interpolasi linear

b. Ss merupakan situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respon situs spesifik

(21)

2.6.6 Parameter Percepatan Spektra Desain

Parameter percepatan spektra desain untuk periode pendek (SDS) dan periode

1 detik (SD1), kemudian parameter spektrum respons percepatan pada periode

pendek (SMS) dan periode 1 detik (SM1) disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs

𝑀1

2.6.7 Kategori Desain Seismik

Kategori desain seismik berdasarkan parameter percepatan respons pada periode 1 detik (SD1) dan parameter percepatan respons spektra pada periode

pendek (SDS) berdasarkan SNI 1726-2012 dapat dilihat pada berikut.

Tabel 2-8 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek berdasarkan SNI 1726-2012

Nilai SDS

Kategori risiko

I atau II atau III IV SDS < 0,167 0,167 ≤ SDS < 0,133 0,133 ≤ SDS < 0,50 0,50 ≤ SDS A B C D A C D D

Tabel 2-9 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik berdasarkan SNI 1726-2012

Nilai SD1

Kategori risiko

I atau II atau III IV SD1 < 0,067 0,067 ≤ SD1 < 0,133 A B A C

(22)

2.6.8 Distribusi Gaya Lateral Ekuivalen

a)

Perioda fundamental struktur (T)

Perioda fundamental struktur (T) didapat dari hasil analisis struktur dengan menggunakan bantuan program (ETABS v16) dimana nilai (T) dibatasi dengan persamaan berikut:



𝑇

_𝑎

𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑢𝑚 = 𝐶

_𝑡

ℎ

_𝑛𝑥

_(2.1)



𝑇

𝑎

maksimum

= 𝐶

𝑢

. 𝑇

𝑎_minimum

(2.2)

Tabel 2-10 Koefisien untuk batas atas pada periode yang dihitung berdasarkan SNI 1726-2012

(23)

b)

Menentukan Gaya Geser Dasar Seismik

Perhitungan gaya lateral desain dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut: 𝑪𝒔 𝒉𝒊𝒕𝒖𝒏𝒈𝒂𝒏 𝐶𝑠 ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 arah x = 𝑆𝐷𝑆 𝑅 𝐼𝑒 𝐶𝑠 ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 arah y = 𝑆𝐷𝑆 𝑅 𝐼𝑒 𝑪𝒔 𝐦𝐚𝐤𝐬𝐢𝐦𝐮𝐦 𝐶𝑠 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 arah x = 𝑆𝐷1 𝑇.𝑅 𝐼𝑒 𝐶𝑠 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 arah y = 𝑆𝐷1 𝑇.𝑅 𝐼𝑒 𝑪𝒔 𝒎𝒊𝒏𝒊𝒎𝒖𝒎 𝐶𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑢𝑚 arah x = 0,044 𝑆𝐷𝑆 𝐼𝑒 ≥ 0,01 𝐶𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑢𝑚 arah y = 0,044 𝑆𝐷𝑆 𝐼𝑒 ≥ 0,01

Jadi, dengan persamaan berikut didapat nilai gaya lateral ekivalen untuk masing-masing arah adalah:

V

x

= C

sx

. W

t

V

y

= C

sy

. W

t

Dimana:

(24)

c)

Pengaruh Beban Gempa

Pengaruh beban gempa (E) harus ditentukan dengan persamaan berikut:

E = 𝐸

_ℎ

+ 𝐸

_𝑣



Pengaruh Beban Gempa Horisontal

𝐸

_ℎ

= 𝜌 𝑄

_𝐸



Pengaruh Beban Gempa Vertikal

2.7.1 Kombinasi Beban Kondisi Service

Comb 1 1 DL + 1 SDL Comb 2 1 DL + 1 SDL + LL

(25)

2.7.2 Kombinasi Beban Untuk Struktur (Metode Ultimate) Untuk Desain

Penulangan / Stress Rasio

2.7.3 Kombinasi Beban Untuk Pondasi (Tegangan Ijin_Gempa Nominal)

Untuk Daya Dukung Tanah

r

Q

E * (01 RSPx + 0,3 RSPy) + 1,6 H Comb 1 1 DL Comb 2 1 DL + 1 LL + 0,5 R Comb 3 1 DL + 1 LL + 1 W Comb 4 (1 + 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * ρ * (0,3 Ex + 1 Ey) Comb 5 (1 + 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * ρ * (1 Ex + 0,3 Ey) Comb 6 (1 + 0,105 SDs) DL + H + 0,75 L + F + 0,525 * ρ * (0,3 Ex + 1 Ey)+ 0.75 (Lr atau R) Comb 7 (1 + 0,105 SDs) DL + H + 0,75 L + F + 0,525 * ρ * (1 Ex + 0,3 Ey)+ 0.75 (Lr atau R) Comb 8 (0,6 - 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * ρ * (0,3 Ex + 1 Ey) Comb 9 (0,6 - 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * ρ * (1 Ex + 0,3 Ey) Comb 10 (1 + 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * ρ * (0,3 RSPx + 1 RSPy) Comb 11 (1 + 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * ρ * (1 RSPx + 0,3 RSPy) Comb 12 (1 + 0,105 SDs) DL + H + 0,75 L + F + 0,525 * ρ * (0,3 RSPx + 1 RSPy)+ 0.75 (Lr atau R) Comb 13 (1 + 0,105 SDs) DL + H + 0,75 L + F + 0,525 * ρ * (1 RSPx + 0,3 RSPy)+ 0.75 (Lr atau R) Comb 14 (0,6 - 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * ρ * (0,3 RSPx + 1 RSPy) Comb_Comb 15₁ (0,6 - 0,14 S_{1 D} Ds) DL + F + 0,7 * ρ * (1 RSPx + 0,3 RSPy) L Comb 2 1 DL + 1 LL + 0,5 R Comb 3 1 DL + 1 LL + 1 W Comb 4 (1 + 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * Ω0 * (0,3 Ex + 1 Ey) Comb 5 (1 + 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * Ω0 * (1 Ex + 0,3 Ey) Comb 6 (1 + 0,105 SDs) DL + H + 0,75 L + F + 0,525 * Ω0 * (0,3 Ex + 1 Ey)+ 0.75 (Lr atau R) Comb 7 (1 + 0,105 SDs) DL + H + 0,75 L + F + 0,525 * Ω0 * (1 Ex + 0,3 Ey)+ 0.75 (Lr atau R) Comb 8 (0,6 - 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * Ω0 * (0,3 Ex + 1 Ey) Comb 9 (0,6 - 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * Ω0 * (1 Ex + 0,3 Ey) Comb 10 (1 + 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * Ω0 * (0,3 RSPx + 1 RSPy) Comb 11 (1 + 0,14 SDs) DL + F + 0,7 * Ω0 * (1 RSPx + 0,3 RSPy) Comb 12 (1 + 0,105 SDs) DL + H + 0,75 L + F + 0,525 * Ω0 * (0,3 RSPx + 1 RSPy)+ 0.75 (Lr atau R)

(26)

Q

E * (01 RSPx + 0,3 RSPy) + 1,6 H

(27)

3. ANALISIS STRUKTUR ATAS

3.1 GENERAL

Analisis struktur dilakukan dengan menggunakan bantuan program analsis struktur ETABS v.16.

3.2 MODEL KOMPUTER

Penyusunan model 3D struktur yang digunakan dalam analisis ini akan dijelaskan di bagian bawah ini. Struktur akan dianalisa secara keseluruhan pada kombinasi yang kritis, dari beban vertikal, longitudinal dan lateral. Dimensi pada model 3D akan dibangun menjadi satu komponen yang utuh, kaku dan terhubung. Data output yang dapat dihasilkan dari program ini antaralain gaya aksial maksimum dan minimum, gaya geser dan lendutan untuk masing-masing unsur yang akan didesain dan diperiksa.

3.3 DAFTAR MATERIAL

Spesifikasi material yang digunakan dalam model, dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

(28)

Gambar 3-2 Material Baja Tulangan

3.4 PEMODELAN STRUKTUR

3.4.1 Struktur Utama

Pemodelan struktur 3-D dapat dilihat sebagai berikut:

(29)

3.4.2 Denah Struktur

Denah pemodelan struktur pada masing-masing lantai dapat dilihat ada gambar di bawah ini:

Gambar 3-4 Beam Struktur Lantai Dasar

(30)

Gambar 3-6 Beam Struktur Lantai 2

(31)

Gambar 3-8 Beam Struktur Tipikal Lantai 4

3.5 APLIKASI BEBAN GRAVITASI STRUKTUR ATAS

3.5.1 Frame Load

(32)

3.5.2 Uniform Load

Gambar 3-10 Aplikasi Beban Reduction Live

(33)

Gambar 3-12 Aplikasi Beban SDL

3.6 BEBAN GEMPA (EARTHQUAQE)

Beban gempa dihitung berdasarkan "Peraturan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726-2012)” dengan metode yaitu cara static ekivalen. Dari hasil analisis tersebut diambil kondisi yang memberikan nilai gaya/momen terbesar sebagai dasar perencanaan. Dalam analisis struktur terhadap gempa, massa bangunan sangat menentukan besarnya gaya inersia akibat gempa. Dalam analisis modal (Modal Analysis) untuk penentuan waktu getar alami/fundamental struktur massa tambahan yang diinput pada Program meliputi massa akibat beban mati tambahan dan beban hidup yang direduksi dengan faktor reduksi 0,5 seperti pada gambar di bawah. Dalam hal ini massa akibat berat sendiri elemen struktur (Rangka truss baja) sudah dihitung secara otomatis karena faktor pengali berat sendiri (Self Weight Multiplier) pada static load case untuk DEAD adalah 1.

(34)

Gambar 3-13 Input Data Massa Struktur

Dalam analisis struktur terhadap beban gempa, pelat lantai dapat dianggap sebagai diafragma yang kaku pada bidangnya, sehingga masing-masing lantai tingkat didefinisikan sebagai diafragma kaku seperti pada gambar di bawah ini:

Gambar 3-14 Input Diafragma pada masing-masing lantai

Tabel di bawah ini adalah Parameter-parameter input untuk analisis terhadap gaya gempa menurut SNI 1726-2012.

Tabel 3-1 Kategori desain seismic

Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko I,III,IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:

- Perumahan

- Rumah toko dan rumah kantor - Pasar

- Gedung perkantoran

- Gedung apartemen/ rumah susun - Pusat perbelanjaan/ mall

- Bangunan industri - Fasilitas manufaktur

(35)

Tabel 3-2 Faktor Keutamaan Gempa (Ie)

Kategori keutamaan gempa Faktor keutamaan gempa, Ie

II 1

Tabel 3-3 Klasifikasi Situs SNI 1726-2012.

Kelas situs Vs (m/detik) N atau Nch Su (kPa)

SE (Tanah Lunak) < 175 < 15 > 50

Nilai SDS

Kategori risiko

I atau II atau III IV SDS < 0,167 0,167 ≤ SDS < 0,133 0,133 ≤ SDS < 0,50 0,50 ≤ SDS A B C D A C D D

Tabel 3-7 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik berdasarkan SNI 1726-2012

Nilai SD1

Kategori risiko

I atau II atau III IV SD1 < 0,067 0,067 ≤ SD1 < 0,133 A B A C

Percepatan batuan dasar pada periode pendek Ss = 0.98 Sec

Percepatan batuan dasar pada periode 1 detik S1 = 0.35 Sec

Faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek Fa = 1.11

Faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik Fv = 1.69

Accele. param. at short periods SMs = Fa * Ss = 1.09 g

Accele. param. at period 1sec SM1 = Fv * S1 = 0.60 g

Parameter percepatan spektra desain untuk periode pendek SDS = 2 / 3 SMs = 0.73 Sec

(36)

Tabel 3-8 Koefisien untuk batas atas pada periode yang dihitung berdasarkan SNI 1726-2012

Tabel 3-9 Nilai parameter metode pendekatan Ct dan x berdasarkan SNI 1726-2012

Analisis terhadap beban gempa statik ekivalen dan dinamik respons spektrum lengkap dapat dilihat pada Lampiran A.

3.7 KONTROL ANALISIS

3.7.1 General

Kontrol analisis dilakukan untuk memeriksa hasil input beban, analisis dan output hasil program, agar sesuai dengan peraturan (Code) yang di tetapkan. Kontrol analisis terdiri dari :

 Cek Mode Shape Struktur; Lampiran A

 Nilai Waktu Getar Alami Fundamental (T); Lampiran A

 Waktu Getar Struktur Untuk Analisis Dinamik; Lampiran A

 Cek Gaya Geser Dasar (Base Shear); Lampiran A

(37)

 Kontrol Pengaruh Efek P-Delta; Lampiran A

3.8 GAYA - GAYA DALAM

Rangkuman gaya dalam hasil analisis struktur pada kondisi pembebanan yang direncanakan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

(38)

Gambar 3-17 Shear 3-3 Diagram (Comb 2)

(39)

Gambar 3-19 Momen 2-2 Diagram (Comb 2)

(40)

4.

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS

4.1 DESAIN STRUKTUR BETON BERTULANG

4.1.1 Efektifitas Penampang

Pada struktur beton pengaruh keretakan beton harus diperhitungkan terhadap kekakuannya. Maka, momen inersia penampang unsur struktur dapat dapat ditentukan sebesar momen inersia penampang dikalikan dengan prosentase efektifitas penampang berdasarkan SNI 2847-2013 sebagai berikut.

 Balok = 0,35 Ig

 Kolom = 0,7 Ig

Nilai prosentase efektifitas penampang tersebut dinput ke dalam program ETABS v2016.

(41)

Gambar 4-2 Contoh input nilai prosentase efektifitas penampang kolom/pedestal

4.1.2 Input Parameter Desain Struktur Beton Pada Program

Perencanaan struktur beton mengacu pada Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung (SNI 2847-2013) yang mengadopsi code standar Amerika yaitu ACI 318-14. Gambar di bawah menunjukan parameter desain struktur beton yang telah di sesuaikan dengan kondisi struktur yang akan di rancang.

(42)

4.1.3 Input Kombinasi Beban Untuk Perancangan

Kombinasi beban untuk perancangan adalah kombinasi beban terfaktor (ultimate) yang sudah di sesuaikan dengan kombinasi beban rencana sesuai perhitungan, seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 4-4 kombinasi Beban Desain

4.1.4 Cek Ketersediaan Penulangan

Pengecekan ketersediaan penulangan pada komponen beton bertulang menggunakan program ETABS v.16, seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 4-5 Cek Ketersediaan Penulangan Pada Beton Bertulang

(43)

4.2 DESAIN STRUKTUR BAJA

4.2.1 Input Parameter Desain Struktur Baja Program

Perencanaan struktur baja mengacu pada Spesifikasi Untuk Bangunan Gedung Baja Struktural (SNI 1729-2015) yang mengadopsi code standar Amerika yaitu AISC 360-10 dan AISC 341-10. Gambar di bawah menunjukan parameter desain struktur baja yang telah di sesuaikan dengan kondisi struktur yang akan di rancang.

(44)

4.2.2 Input Kombinasi Beban Untuk Perancangan

Kombinasi beban untuk perancangan adalah kombinasi beban terfaktor (ultimate), seperti pada gambar di bawah ini.

Gambar 4-7 kombinasi Beban Desain

4.2.3 Cek Rasio Tegangan (Stress Ratio)

Perancangan struktur baja menggunakan metode LRFD, desain stress ratio hasil program ETABS, seperti pada gambar di bawah ini.

(45)

Gambar di atas menunjukan skema warna yang variatif dari warna cyan sampai warna ungu, hal tersebut dapat dikatakan bahwa tidak adanya stress ratio yang melebihi angka 1 yang ditandai dengan warna merah. Oleh karena itu struktur baja secara umum aman terhadap beban kombinasi yang direncanakan.

POLRES BANGLI

, kami buat dan sampaikan untuk digunakan sebagaimana

mestinya.