ANALISIS PENGARUH BEBAN LEDAKAN
TERHADAP KONSTRUKSI STRUKTUR BETON
BERTULANG
(STUDI KASUS : APARTEMEN DINO PARK, BATU)
Skripsi
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh :
PRAMESTA ARMANISAG PANGESTUTI
201410340311021
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2019
KATA PENGANTAR Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Bismillahirahmanirrahim, Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan hidayahNya sehingga skripsi dengan judul “ANALISIS PENGARUH BEBAN LEDAKAN TERHADAP KONSTRUKSI STRUKTUR BETON BERTULANG (STUDI KASUS : APARTEMEN DINO PARK, BATU)” dapat terselesaikan sebagai syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang. Shalawat dan salam juga kita curahkan kepada junjungan kita, Nabi Muhammad SAW yang telah menuntun kita menuju jalan yang diridhoiNya
Penulis menyadari dalam proses penulisan laporan tugas akhir ini banyak kekurangan hingga akhirnya laporan tugas akhir ini terselesaikan berkat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis sampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada yang terhormat :
1. Bapak Dr. Drs. Fauzan, M.Pd. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang
2. Bapak Dr. Ahmad Mubin, ST., MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
3. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang
4. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT. selaku Dosen Pembimbing I 5. Bapak Ir. Lukito Prasetyo, MT. selaku Dosen Pembimbing II
6. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT. selaku Dosen Wali Teknik Sipil A 2014 7. Bapak dan Ibu dosen jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Malang yang selama ini telah memberikan ilmunya kepada penulis dari awal perkuliahan hingga akhir masa studi penulis.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari segenap pembaca sangat penulis harapkan.
Akhirnya penulis mengharapkan mudah-mudahan laporan tugas akhir ini dapat berguna sebagai bahan kajian rekan-rekan mahasiswa jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang khususnya, dan masyarakat luas pada umumnya.
Malang, 21 Januari 2019
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
LEMBAR PENGESAHAN ii
SURAT PERNYATAAN iii
LEMBAR PERSEMBAHAN iv
KATA PENGANTAR vi
ABSTRAK viii
DAFTAR ISI x
DAFTAR TABEL xii
DAFTAR GAMBAR xiii
DAFTAR LAMPIRAN xv BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 2 1.3 Tujuan 2 1.4 Manfaat 2 1.5 Batasan Masalah 2
BAB II LANDASAN TEORI 4
2.1 Ledakan dan Bahan Peledak 4
2.1.1 Definisi 4
2.1.2 Sifat Umum Bahan Peledak 4 2.1.3 Klasifikasi Bahan Peledak 6
2.1.4 Interaksi Ledakan 6
2.1.5 Jenis Ledakan 6
2.2 Mekanisme Beban Ledakan 8
2.2.1 Prediksi Tekanan Ledakan 12 2.3 Metode Perkuatan Struktur 14 2.4 CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) 15 2.4.1 Perkuatan Balok Beton Bertulang dengan CFRP 16 2.4.2 Perkuatan Kolom Beton Bertulang dengan CFRP 18 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 20
3.1 Data Umum 20
3.1.1 Data Gedung 20
3.1.2 Data Bahan Peledak 22
3.2 Alur Penelitian 22
BAB IV PEMBAHASAN 26
4.1 Perencanaan Pembebanan 26
4.1.1 Beban Mati 26
4.1.2 Beban Hidup/Beban Guna 26 4.1.3 Beban Aksi Luar Biasa (Ak) 26
4.1.4 Kombinasi Pembebanan 26
4.2 Perhitungan Kapasitas Penampang Struktur 27 4.2.1 Perhitungan Balok Induk Memanjang 27 4.2.2 Perhitungan Balok Induk Melintang 28
4.2.3 Perhitungan Kolom 29 4.3 Analisa Simulasi 30 4.3.1 Simulasi 1A 30 4.3.2 Simulasi 1B 37 4.3.3 Simulasi 2A 42 4.3.4 Simulasi 2B 48 4.4 Perkuatan Struktur 53
4.4.1 Perkuatan Balok Memanjang 53 4.4.2 Perkuatan Balok Melintang 60
4.4.3 Perkuatan Kolom 68
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 74
5.1 Kesimpulan 74
5.2 Saran 76
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 – Tekanan Puncak Refleksi Gelombang (Pr) dalam MPa 13 Tabel 2.2 – Faktor Reduksi Lingkungan untuk Berbagai Sistem FRP 16 Tabel 4.1 – Hasil gelombang ledakan (Pso) dan puncak refleksi gelombang (Pr)
Simulasi 1A 31
Tabel 4.2 – Drift Ratio Antar Lantai Pada Simulasi 1A 35 Tabel 4.3 – Hasil analisa balok dari Simulasi 1A 36 Tabel 4.4 – Hasil analisa kolom dari Simulasi 1A 36 Tabel 4.5 – Hasil gelombang ledakan (Pso) dan puncak refleksi gelombang (Pr)
Simulasi 1B 37
Tabel 4.6 – Drift Ratio Antar Lantai Pada Simulasi 1B 40 Tabel 4.7 – Hasil analisa balok dari Simulasi 1B 40 Tabel 4.8 – Hasil analisa kolom dari Simulasi 1B 41 Tabel 4.9 – Hasil gelombang ledakan (Pso) dan puncak refleksi gelombang (Pr)
Simulasi 2A 42
Tabel 4.10 – Drift Ratio Antar Lantai Pada Simulasi 2A 46 Tabel 4.11 – Hasil analisa balok dari Simulasi 2A 46 Tabel 4.12 – Hasil analisa kolom dari Simulasi 2A 47 Tabel 4.13 – Hasil gelombang ledakan (Pso) dan puncak refleksi gelombang (Pr)
Simulasi 2B 48
Tabel 4.14 – Drift Ratio Antar Lantai Pada Simulasi 2B 50 Tabel 4.15 – Hasil analisa balok dari Simulasi 2B 51 Tabel 4.16 – Hasil analisa kolom dari Simulasi 2B 52
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 – Free Air Burst 7
Gambar 2.2 – Air Burst 8
Gambar 2.3 – Surface Burst 8
Gambar 2.4 – Proses Merembetnya Gelombang Ledakan 9 Gambar 2.5 – Grafik antara Tekanan Gelombang Ledakan – Riwayat Waktu 10 Gambar 2.6 – Grafik antara Tekanan Maksimum Ledakan – Riwayat Waktu
11 Gambar 2.7 – Parameter Gelombang Durasi Positif Surface Explosion 14
Gambar 3.1 – Denah struktur 21
Gambar 3.2 – Portal melintang sumbu lemah bangunan 21 Gambar 3.3 – Portal melintang sumbu kuat bangunan 22 Gambar 4.1 – Tampak Atas Pembebanan Simulasi 1A 34 Gambar 4.2 – Tampak Samping Pembebanan Simulasi 1A 34 Gambar 4.3 – Ilustrasi Kerusakan Struktur pada Simulasi 1A 37 Gambar 4.4 – Tampak Atas Pembebanan Simulasi 1B 39 Gambar 4.5 – Tampak Samping Pembebanan Simulasi 1B 39 Gambar 4.6 – Ilustrasi Kerusakan Struktur pada Simulasi 1B 41 Gambar 4.7 – Tampak Atas Pembebanan Simulasi 2A 45 Gambar 4.8 – Tampak Samping Pembebanan Simulasi 2A 45 Gambar 4.9 – Ilustrasi Kerusakan Struktur pada Simulasi 2A 47 Gambar 4.10 – Tampak Atas Pembebanan Simulasi 2B 50 Gambar 4.11 – Tampak Samping Pembebanan Simulasi 2B 50 Gambar 4.12 – Ilustrasi Kerusakan Struktur pada Simulasi 2B 52 Gambar 4.13 – Pemasangan CFRP pada balok memanjang 60 Gambar 4.14 – Pemasangan CFRP pada balok melintang 68 Gambar 4.15 – Pemasangan CFRP pada kolom 73 Gambar Lampiran 1 – Titik kerusakan portal pada Simulasi 2A 110 Gambar Lampiran 2 – Balok yang mengalami kerusakan pada simulasi 2A pada
Gambar Lampiran 3 – Balok yang mengalami kerusakan pada simulasi 2A pada
lantai Upperground………...112
Gambar Lampiran 4 – Balok yang mengalami kerusakan pada simulasi 2A pada Lantai 1……….113
Gambar Lampiran 5 – Balok yang mengalami kerusakan pada simulasi 2A pada Lantai 2……….114
Gambar Lampiran 6 – Balok yang mengalami kerusakan pada simulasi 2A pada Lantai 3……….…115
Gambar Lampiran 7 – Kerusakan kolom grid H dan I ………...116
Gambar Lampiran8 – Kerusakan kolom grid F dan G ………117
Gambar Lampiran 9 – Titik kerusakan portal pada Simulasi 2B ………118
Gambar Lampiran 10 – Balok yang mengalami kerusakan pada simulasi 2B pada lantai Lowerground 2………119
Gambar Lampiran 11 – Balok yang mengalami kerusakan pada simulasi 2B pada lantai Upperground……….120
Gambar Lampiran 12 – Balok yang mengalami kerusakan pada simulasi 2B pada Lantai 1………..121
Gambar Lampiran 13 – Kerusakan kolom grid 1 s/d 7……….122
Gambar Lampiran 14 – Kerusakan kolom grid 8 s/d 9……….123 Gambar Detail Pemasangan CFRP
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 – Parameter gelombang ledakan grafik “Parameter Gelombang Durasi Positif Surface Explosion” pada simulasi 1A 78 Lampiran 2 – Parameter gelombang ledakan grafik “Parameter Gelombang Durasi
Positif Surface Explosion” pada simulasi 1B 82 Lampiran 3 – Parameter gelombang ledakan grafik “Parameter Gelombang Durasi
Positif Surface Explosion” pada simulasi 2A 84 Lampiran 4 – Parameter gelombang ledakan grafik “Parameter Gelombang Durasi
Positif Surface Explosion” pada simulasi 2B 88 Lampiran 5 – Hasil analisa balok pada Simulasi 1A 90
Lampiran 6 – Hasil analisa balok pada Simulasi 1B 95
Lampiran 7 – Hasil analisa balok pada Simulasi 2A 100
Lampiran 8 – Hasil analisa balok pada Simulasi 2B 105
Lampiran 9 – Lokasi kerusakan terbesar portal arah sumbu lemah bangunan.110 Lampiran 10 – Lokasi kerusakan terbesar portal arah sumbu kuat bangunan………118 Lampiran 11 – Percobaan analisa dengan variasi jarak……….124
DAFTAR PUSTAKA
American Concrete Institute committee 440, 2008, Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures (ACI 440.2R-08), Farmington Hills, MI
Badan Standarisasi Nasional. 2013. Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan
Gedung dan Struktur Lain (SNI 1727 – 2013). Bandung: BSN
Badan Standarisasi Nasional. 2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan
Gedung (SNI 2847 – 2013). Bandung: BSN
The Federal Emergency Management Agency (FEMA) - 426, 2003
TM-5-1300, A. 1990. Structures to Resist The Effects of Accidental Explosions Unificied Facilities Criteria-3-340-02. 2002. Structures to Resist The Effects of
