PERENCANAAN ALTERNATIF STRUKTUR BETON BERTULANG GEDUNG DEKANAT FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG
BERDASARKAN SNI 1726 – 2012
M. Ridho Arroniri, Ari Wibowo, Retno Anggraini Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
Jalan Mayjen Haryono 167, Malang 65145, Indonesia Email: arroniri77@gmail.com
ABSTRAK
Hampir semua gedung tinggi yang ada di Universitas Brawijaya direncanakan dengan struktur beton bertulang. Karena dalam pelaksanaan lebih mudah tanpa banyak memerlukan tenaga ahli khusus. Namun, perencanaan struktur beton bertulang harus sesuai dengan kaidah peraturan standard yang berlaku. Untuk saat ini, telah ditetapkan SNI 1726-2012 tentang Tata Cara Ketahanan Gampa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Peraturan SNI (Standard Nasional Indonesia) ini adalah revisi dari peraturan sebelumnya, yaitu SNI 03-1726-2002. Dengan demikian, maka SNI 1726-2012 ini membatalkan dan menggantikan SNI 03-1726-2002. Dalam peraturan yang baru, terdapat perubahan yang mendasar yaitu ruang lingkup yang diperluas dan juga penggunaan peta-peta yang baru. Tujuannya tidak lain adalah untuk mendapatkan desain alternatif gedung tahan gempa dengan acuan peraturan yang baru. Perbedaan yang paling mendasar pada perturan gempa SNI 03-2002 dengan SNI 1726-2012 adalah pada nilaibase shear. Gaya geser dasar yang terjadi pada tiap lantai berdasarkan SNI 03-1726-2002 lebih kecil dibandingkan dengan SNI 1726-2012. Lebih kurang tiga kali lebih kecil dibandingkan dengan perhitungan berdasarkan peraturan gempa terbaru, yaitu SNI 1726-2012. Hal ini terjadi dikarenakan koefisien gempa yang digunakan pada peraturan terbaru lebih besar jika dibandingkan dengan peraturan yang lama. Koefisien k, yang merupakan eksponen terkait dengan periode struktur. Sehingga, dalam perhitungan analisis akan didapatkan dimensi ukuran balok kolom yang lebih besar untuk menahan gaya tersebut. Kata kunci: gempa, beton bertulang, SNI 1726-2012
1. Pendahuluan
Hampir semua gedung tinggi yang ada di Universitas Brawijaya direncanakan dengan struktur beton bertulang. Karena dalam pelaksanaan lebih mudah tanpa banyak memerlukan tenaga ahli khusus. Namun, perencanaan struktur beton bertulang harus sesuai dengan kaidah peraturan standard yang berlaku.
Untuk saat ini, telah ditetapkan SNI 1726-2012 tentang Tata Cara Ketahanan Gampa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Peraturan SNI (Standard Nasional Indonesia) ini adalah revisi dari peraturan sebelumnya, yaitu SNI 03-2002. Dengan demikian, maka SNI 1726-2012 ini membatalkan dan menggantikan SNI 03-1726-2002. Dalam peraturan yang baru, terdapat perubahan yang mendasar yaitu ruang lingkup yang diperluas dan juga penggunaan peta-peta yang baru.
Gedung Dekanat FT-UB yang diresmikan pada tahun 2011 ini, masih
menggunakan peraturan lama, SNI 03-1726-2002. Untuk itu perlunya penerapan perencanaan dengan mengunakan peraturan yang terbaru, SNI 1726-2012 sebagai acuan bangunan tahan gempa dengan struktur beton bertulang. Perencanaan struktur beton bertulang dengan menggunakan SNI yang terbaru akan memiliki kinerja struktur yang lebih baik, karena bangunan akan bersifat lebih daktail. (Perceke, 2013).
Penulisan skripsi ini dimaksudkan untuk memaparkan hasil perencanaan struktur beton bertulang tahan gempa pada Gedung Dekanat Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen berdasarkan SNI 1726-2012. Tujuannya tidak lain adalah untuk mendapatkan desain alternatif gedung tahan gempa dengan acuan peraturan yang baru.
2. Metode Penelitian
Adapun data perencanaan Gedung Dekanat Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang merupakan gedung perkantoran delapan lantai yang berfungsi sebagai sarana dan prasarana administrasi bagi mahasiswa, dosen, dan karyawan. Adapun data-data mengenai gedung adalah sebagai berikut :
Nama Gedung: Gedung Dekanat Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang
Lokasi: Jalan M.T. Haryono Malang Fungsi: Perkantoran.
Struktur Gedung: Lantai 1 sampai dengan lantai 8 struktur beton bertulang, sedangkan atap
menggunakan struktur rangka baja Zona Gempa: Zona 4 (Malang) Jumlah Lantai: 8 Lantai
Tinggi Bangunan:± 47,6 m (termasuk
atap)
Mutu beton (f’c): 300 kg/cm2 Mutu baja tulangan polos (fy): 2400
kg/cm2
Pembebanan yang akan dihitung pada perencanaan gedung Dekanat Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang secara garis besar adalah sebagai berikut :
Beban mati Beban hidup Beban gempa
SNI 1726-2012 Pasal 4.2.2 menentukan kombinasi beban untuk metode ultimit sebagai berikut :
1. 1,4 D 2. 1,2 D + 1,6 L + 0,5( Lratau R ) 3. 1,2 D + 1,6 ( Lr atau R ) + (L atau 0,5W) 4. 1,2 D + 1,0W + L + 0,5( Lratau R ) 5. 1,2 D + 1,0 E + L 6. 0,9 D + 1,0 W 7. 0,9 D + 1,0 E
Gambar 1: Diagram Alir Perencanaan 3. Hasil dan Pembahasan
Perencanaan struktur maupunredesigngedung secara keseluruhan harus dimulai dari data gambar baik dengah tata ruang dan instalasinya. Acuan perencanaan bangunan gedung struktur beton bertulang yang dipakai sesuai dengan SNI-03-2847-2002 dan tata cara perhitungan struktur tahan gempa mengikuti acuan peraturan gempa SNI-1726-2012. Peraturan struktur beton bertulang dalam SNI-03-2847-2002 dengan SNI 2847-2013 masih memiliki persamaan dalam perhitungan perencanaan. Jadi peraturan SNI 2002 masih dapat digunakan.
Dimensi balok: Dimensi kolom:
• B1 = 40/70 K1 = 60/80
• B2 = 20/40 K2 = 40/40
Gambar 2: Denah Balok dan Kolom Tabel 1: Rekapitulasi Massa Bangunan Per Lantai:
Perhitungan konfigurasi struktur:
Gedung harus diperhitungkan apakah termasuk kategari beraturan atau tidak. Sehingga dapat dengan tepat memilih metode analisis yang pas.
Gambar 3: Konfigurasi Gedung Melintang : 15% x 23,13 = 3,47 m < 3,28 + 3,65 = 6,93 m(tak beraturan) Memanjang : 15% x 25,80 = 3,87 m < 9,6m(tak beraturan)
Perhitungan Spektrum Repons Desain Perhitungan beban gempa pada Gedung Dekanat Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang, perhitungan spektrum repons desain menggunakan program yang telah disediakan oleh dinas Pekerjaan Umum(PU):
http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spe ktra_indonesia_2011/ dengan cara memasukkan jenis input koordinat tempat yang akan ditinjau. Kemudian klik peta.
Gambar 4: Lokasi Koordinat Gedung Dekanat FT-UB
Gambar 5: Hasil Spektrum Respon Percepatan
Distribusi gaya gempa
Gaya gempa lateral (Fx) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dengan persaaman pada SNI 1726-2012 Pasal 7.8.3. Kemudian gaya gempa horizontal (Vx), geser tingkat desain gempa di semua tingkat harus ditentukan dengan persamaan pada SNI 1726-2012 Pasal 7.8.4. 2 3 ,1 3 3 ,6 5 3 ,2 8 25,8 9,6
Tabel 2: Perhitungan Gaya Geser Fi Dan Vi Per Lantai
Analisis StaadPro
Gambar 6: Struktur Gedung pada StaadPro
Perhitungan analisis dengan program StaadPro digunakan untuk mencari nilai momen, gaya geser maupun aksial.
Input dataLoad and Definition StaadPro 1. Beban Mati Selfweight Uniform Load 1000 kg/m Floor Load 130 kg/m2 2. Beban Hidup Plate Load 250 kg/m2 Plate Load 100 kg/m2 3. Beban Atap Nodal Load 4000 kg 4. Gempa Arah X Response Spectra X 5. Gempa Arah Y 6. Response Spectra Y
Partisipasi massa ragam terkombinasi harus dihitung sesuai SNI 1726-2012 Pasal 7.9.1. Nilainya harus lebih besar dari 90%
Tabel 3: Partisipasi Massa Ragam Terkombinasi Struktur
Hasil analisis StaadPro
Gambar 8:Diagram Gaya Aksial Gambar 9:Diagram Gaya Geser
Dari hasil perhitungan analisis StaadPro diperoleh momen, gaya aksial dan gaya geser untuk menghitung desain balok dan kolom. Mulai dari dimensi dan jumlah tulangan yang dibutuhkan.
Berikut merupakan rekapitulasi desain penulangan balok dan kolom. Tabel 4: Rekapitulasi Tulangan Tumpuan Balok
Tabel 5: Rekapitulasi Tulangan Lapangan Balok
Tabel 6: Rekapitulasi Tulangan Geser Balok
b h Muz As' As (mm) (mm) (kgm) (cm²) (cm²) B1 400 700 157460,78 125,08 25,16 12 D - 38 137 6 D - 25 30,4 B2 200 400 32645,13 5,03 1,01 6 D - 16 11,9 4 D - 16 7,94 Ring 250 350 4711,89 8,65 1,73 4 D - 16 7,94 2 D - 16 3,97 Tulangan Tarik (cm²) Tulangan Tekan (cm²) Balok b h Muz As' As (mm) (mm) (kgm) (cm²) (cm²) B1 400 700 125968,62 132,91 26,58 12 D - 38 137 6 D - 25 30,4 B2 200 400 26116,11 4,08 0,82 4 D - 16 7,94 2 D - 16 3,97 Ring 250 350 3769,52 6,84 1,37 4 D - 16 7,94 2 D - 16 3,97
Balok Tulangan Tulangan
Tarik (cm²) Tekan (cm²) b h Vu (mm) (mm) (kg) B1 400 700 76344.523 Ø12 - 60 B2 200 400 33863.668 Ø10 - 150 Ring 250 350 2102.613 Ø10 - 200 Balok X1
Tabel 7: Rekapitulasi Tulangan Kolom
4. Kesimpulan dan Saran
Dari hasil perhitungan dan pembahasan, didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
1. Pada perencanaan alternatif Gedung Dekanat Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang ini dilakukan perubahan desain gedung. Perubahan terhadap dimensi elemen struktur balok dan kolom. Perubahan denah dengan menghilangkan desain struktur ruang lobi pada lantai 1 dan ruang auditorium pada lantai 2. Hal ini bertujuan agar mengurangi proses perhitungan yang dikaji dan dianggap perlu. Selain itu, tidak dilakukan peniadaan kolom pada lantai 2 untuk menghindari terjadinya bahayasoft-storey.
2. Perbedaan yang paling mendasar pada perturan gempa SNI 03-1726-2002 dengan SNI 1726-2012 adalah pada nilaibase shear. Gaya geser dasar yang terjadi pada tiap lantai berdasarkan SNI 03-1726-2002 lebih kecil dibandingkan dengan SNI 1726-2012. Lebih kurang tiga kali lebih kecil dibandingkan dengan perhitungan berdasarkan peraturan gempa terbaru, yaitu SNI 1726-2012. Hal ini terjadi dikarenakan koefisien gempa yang digunakan pada peraturan terbaru lebih besar jika dibandingkan dengan peraturan yang lama. Koefisien k, yang merupakan eksponen terkait dengan periode struktur. Sehingga, dalam perhitungan analisis akan didapatkan dimensi ukuran balok kolom yang lebih besar untuk menahan gaya tersebut.
Perencanaan struktur gedung portal 3D, mampu menghasilkan gaya-gaya dalam yang terjadi akibat pembebanan secara langsung dengan asumsi sesuai lapangan. Namun, dari hasil yang diperoleh tersebut
harus tetap memperhatikan peraturan-peraturan yang berlaku agar dapat diperoleh hasil yang dapat. Selain itu, para perencana harus lebih teliti dalam memasukkan data dalam program analisis, karena kesalahaninputdata akan berakibat hasil yang fatal.
Semoga dengan adanya kajian skripsi penggunaan peraturan gempa terbaru pada Gedung Dekanat Fakultas Teknik Universitas Brawijaya ini dapat menjadi solusi dalam pemilihan metode desain gedung bertingkat tinggi tahan gempa. Kedepannya juga mampu menambah wawasan sudut pandang bagi para akademisi dunia teknik sipil untuk lebih dalam lagi menggali ilmu struktur beton bertulang tahan gempa.
5. Daftar Pustaka
Anonim. 2010. Peta Hazard Gempa Indonesia 2010 Sebagai Acuan Dasar Perencanaan Dan Perancangan Infra Struktur Tahan Gempa. Jakarta: Kementrian Pekerjaan Umum.
Arifin. 2003. Study Perencanaan Struktur Gedung Lantai Tinggi (Kantor PT. Halim Sakti Jl. HR Muhammad Surabaya) dengan Special Moment Resisting Frame. Jurnal Neuron, Vol. 3, No. 1.
Badan Standardisasi Nasional. 2002. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum. Badan Standardisasi Nasional. 2012. Tata
Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, SNI 1726-2012. Jakarta: Kementrian Pekerjaan Umum.
Badan Standarisasi Nasional. 2002. Tata Cara Perhitungan Beton Bertulang
Muz Pu Vu
kgm kg kg b (mm) h(mm) As As'
K1 39313.919 456331.97 36914.978 600 800 8 - D38 8 - D38 100 K2 100341.67 269094.2 22357.48 400 400 4 - D38 4 - D38 200 Kolom Dimensi Tulangan longitudinal Geser (Ø-10)
untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.
Badan Standarisasi Nasional. 2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung, SNI 2847-2013. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.
Budiono, Bambang dan Supriatna, Lucky. 2011. Studi Komparasi Desain Bangunan Tahan Gempa dengan Menggunakan SNI 03-1726-2002 dan RSNI 03-1726-201x. Bandung: Penerbit ITB.
Budiono, Bambang. 2011. Konsep SNI Gempa 1726-201x. Jakarta: Seminar HAKI.
Dewobroto, Wiryanto. 2012.Menyongsong Era Bangunan Tinggi dan Bentang Panjang. Yogyakarta: Seminar Atmajaya.
Ghosh, S.K. dan Fanella, David A. 2003. Seismic and Wind Design of Concrete Buildings (2000 IBC, ASCE7-98, ACI 318-99). USA: International Code Council, Inc. http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spe
ktra_indonesia_2011/ (diakses 26 Mei 2015 pukul 10.00 WIB)
Juwana, Jimmy S. 2005. Panduan Sistem Bangunan Tinggi. Jakarta: Erlangga.
Nawy, E. G. 1998. Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar (alih bahasa Bambang Suryoatmono). Bandung: PT Refika Aditama.
Pawirodikromo, Widodo, Seismologi Teknik & Rekayasa Kegempaan,2012. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
Perceka, W. et.al. 2013. Comparison of Structural Performance of Dual Renforced Concrete Building System Designed By Using Indonesian Earthquake Resistance for Building 2002 (SNI 03-1726-2002) And Indonesian Earthquake Resistance for Building And Other Structures 2012 (SNI 03-1726-2012). Proceeding the 6th Civil Engineering Conference in Asia Region: Embracing the Future
through Sustainability ISBN 978-602-8605-08-3.
Tular, R. B. 1984.Perencanaan Bangunan Tahan Gempa. Bandung: Yayasan Lembaga Pendidikan Masalah Bangunan.
Vis, W.C. dan Kusuma, Gideon H. 1993. Dasar-Dasar Perencanaan Beton Bertulang.Jakarta: Erlangga.
