Laporan Struktur Poltekes Karawang

(1)

LAPORAN PERENCANAAN STRUKTUR

GEDUNG LAYANAN PENDIDIKAN PRODI KEBIDANAN KARAWANG

POLITEKNIK KESEHATAN BANDUNG

POLITEKNIK KESEHATAN

BANDUNG

(2)

KATA

PENGANTAR

Laporan perencanaan struktur bangunan gedung Layanan Pendidikan

Program Studi Kebidanan Karawang Politeknik Kesehatan Bandung

yang berisikan tentang perilaku, analisis, dan desain struktur secara keseluruhan dan detail sehingga membentuk satu kesatuan struktur bangunan gedung yang aman (Safety) sehingga memenuhi standar bangunan yang berlaku di indonesia. Dilengkapi dengan Metode dan Cara perancangan struktur atas, dan struktur bawah bangunan.

Laporan hasil perancangan ini dimaksudkan untuk digunakan sebagai acuan bagi pelaksana konstruksi dan keperluan teknis lainnya.

Semoga laporan ini dapat bermanfaat khususnya bagi pengguna (User) dalam pelaksanaan pembangunan

Gedung Layanan Pendidikan Program Studi Kebidanan

Karawang Politeknik Kesehatan Bandung

.

Bandung, Juli 2016 Hormat Kami,

Ir. Rifqi Z Fathurachman

Direktur Teknik

(3)

DAFTAR ISI

1. PENDAHULUAN ... 1

1.1 DATA UMUM GEDUNG ... 1

1.2 PERATURAN DAN STANDARD ... 2

1.3 MATERIAL ... 4 1.3.1 Beton ... 4 1.3.2 Baja Tulangan... 6 1.3.3 Baja Profil ... 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 ... 7

2.4 BEBAN LINGKUNGAN ... 7

2.5 BEBAN GEMPA ... 8

2.5.1 Faktor Keutamaan Gempa ... 8

2.5.2 Klasifikasi Situs ... 10

2.5.3 Klasifikasi Situs ... 11

2.5.4 Pemilihan Sistem Penahan Gaya Gempa ... 12

2.5.5 Koefisien Situs ... 13

2.5.6 Parameter Percepatan Spektra Desain ... 14

2.5.7 Kategori Desain Seismik ... 14

2.5.8 Distribusi Gaya Lateral Ekuivalen ... 15

3. ANALISIS STRUKTUR ATAS ... 18

3.1 GENERAL ... 18 3.2 MODEL KOMPUTER ... 18 3.3 DAFTAR MATERIAL... 18 3.4 FRAME SECTION ... 19 3.5 PEMODELAN STRUKTUR... 22 3.5.1 Struktur Utama... 22 3.5.2 Denah Struktur... 22

3.6 APLIKASI BEBAN GRAVITASI STRUKTUR ATAS ... 24

(4)

3.7 BEBAN GEMPA (EARTHQUAQE) ... 26

3.7.1 Metode Statik Ekivalen ... 28

3.8 KONTROL ANALISIS ... 31

3.8.1 General ... 31

3.8.2 Cek Waktu Getar Struktur ... 31

3.8.3 Kombinasi Pembebanan ... 34

3.8.4 Gaya - Gaya Dalam ... 35

4. PERANCANGAN STRUKTUR ATAS ... 38

4.1 DESAIN STRUKTUR BAJA ... 38

4.1.1 Input Parameter Desain Struktur Baja Pada Program ... 38

4.1.2 Input Kombinasi Beban Untuk Perancangan ... 38

4.1.3 Cek Rasio Tegangan (Stress Ratio) ... 39

4.1.4 Cek Detail Pada Elemen Balok ... 40

5. PERANCANGAN STRUKTUR BAWAH ... 41

5.1 GENERAL ... 41

5.2 DESAIN PONDASI ... 41

5.2.1 Desain Pondasi Tiang Pancang ... 41

(5)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1-1 Denah Lantai 1 ... 1

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 ... 11

Gambar 2-3 Respon Gempa Percepatan 1.0 detik (S1) untuk Probabilitas Terlampaui 2% dalam 50 tahun ... 12

Gambar 3-1 Material Beton Struktur ... 18

Gambar 3-2 Material Baja... 19

Gambar 3-3 SL1 20/40 Gambar 3-4 SL2 20/30 ... 19

Gambar 3-5 PD1 35/35 Gambar 3-6 WF 150.75.5.7 ... 20

Gambar 3-7 WF 200.100.5,5.8 Gambar 3-8 WF 200.100.5,5.8 ... 20

Gambar 3-9 WF 300.150.6,5.9 ... 20

Gambar 3-10 H 200.200.8.12 Gambar 3-11 H 250.250.9.14 ... 21

Gambar 3-12 Model 3D Struktur ... 22

Gambar 3-13 Denah Lantai 1 & Sloof (Tie Beam) ... 22

Gambar 3-14 Denah Lantai 2 (Beam) ... 23

Gambar 3-15 Denah Lantai 3 (Beam) ... 23

Gambar 3-16 Denah Ring Balok ... 23

Gambar 3-17 Aplikasi Beban Hidup ... 24

(6)

Gambar 3-21 Aplikasi Beban Hujan ... 26

Gambar 3-22 Input Data Massa Struktur ... 27

Gambar 3-23 Input Diafragma pada masing-masing lantai ... 27

Gambar 3-24 Koordinat pusat massa pada masing-masing diafragma lantai ... 27

Gambar 3-25 Gaya Gempa ASCE 7-10 X-Dir ... 30

Gambar 3-26 Gaya Gempa ASCE 7-10 Y-Dir ... 31

Gambar 3-27 Mode 1 (Translasi arah X) dengan T = 1,466 sec ... 32

Gambar 3-28 Mode 2 (Translasi arah Y) dengan T = 1,072 sec ... 32

Gambar 3-29 Mode 3 (Rotasi) dengan T = 0,907 sec ... 32

Gambar 3-30 Input Parameter (T) untuk pembebanan gempa Statik Ekivalen ... 34

Gambar 3-31 Axial Force Diagram (Envelove) ... 35

Gambar 3-32 Shear 2-2 Diagram (Comb 3) ... 35

Gambar 3-33 Shear 3-3 Diagram (Comb 3) ... 36

Gambar 3-34 Torsion Diagram (Comb 3)... 36

Gambar 3-35 Momen 2-2 Diagram (Comb 3) ... 36

Gambar 3-36 Momen Diagram 3-3 (Comb 3) ... 37

Gambar 4-1 Parameter Desain Struktur Baja Non-Komposit ... 38

Gambar 4-2 kombinasi Beban Desain ... 39

Gambar 4-3 Stress Ratio Struktur Baja ... 39

(7)

DAFTAR TABEL

Tabel 1-1 Kontrol Lendutan pada Elemen Beton Bertulang ... 4

Tabel 1-2 Lebar Retak Ijin pada Elemen Beton Bertulang (ACI Committee) ... 5

Tabel 1-3 Tebal Minimum Beton Bertulang Biasa ... 5

Tabel 1-4 Karakteristik Baja Tulangan ... 6

Tabel 1-5 Sifat Mekanis baja Profil ... 6

Tabel 2-1 Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa ... 9

Tabel 2-2 Faktor Keutamaan Gempa ... 10

Tabel 2-3 Klasifikasi Situs... 11

Tabel 2-4 Koefisien situs Fa ... 13

Tabel 2-5 Koefisien situs Fv ... 13

Tabel 2-6 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek berdasarkan SNI 1726-2012 ... 14

Tabel 2-7 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik berdasarkan SNI 1726-2012 ... 15

Tabel 2-8 Koefisien untuk batas atas pada periode yang dihitung berdasarkan SNI 1726-2012 ... 15

Tabel 2-9 Nilai parameter metode pendekatan Ct dan x berdasarkan SNI 1726-2012 ... 16

Tabel 3-1 Kategori desain seismic ... 28

Tabel 3-2 Faktor Keutamaan Gempa (Ie) ... 28

Tabel 3-3 Klasifikasi Situs SNI 1726-2012. ... 28

Tabel 3-4 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek berdasarkan SNI 1726-2012 ... 28

(8)

Tabel 3-6 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode

pendek berdasarkan SNI 1726-2012 ... 29

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 ... 29

Tabel 3-9 Nilai parameter metode pendekatan Ct dan x berdasarkan SNI 1726-2012 ... 29

Tabel 3-10 Waktu Getar Alami Fundamental (T) hasil Software ... 33

(9)

1. PENDAHULUAN

1.1 DATA UMUM GEDUNG

Gedung Layanan

Pendidikan Program Studi Kebidanan Karawang Politeknik

Kesehatan Bandung

ini direcanakan dengan bentuk persegi panjang. Berikut gambar umum denah gedung:

(10)

Gambar 1-3 Denah Lantai 3

1.2 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 (

(11)

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

10. ASCE Committee, "Minimum Design Loads for Buildings and other Structures (ASCE 7-05)," American Society of Civil Engineers, Virginia, USA.

11. Fisher, James A., and Kloiber, Lawrence A., (2006), "AISC Steel Design Guide vol. 1 - 24," American Institute of Steel Construction, Inc., Chicago, USA;

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. Das, Braja M., (1999), "Principles of Foundation Engineering Fourth Edition," Brooks/Cole Publishing Company, USA.

15. Das, Braja M., (2002), "Principles of Geotechnical Engineering Fifth Edition," Brooks/Cole Publishing Company, USA.

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

(12)

1.3 MATERIAL

Material yang digunakan dalam perencanaan ditetapkan sebagai berikut.

1.3.1 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 : f’c 20,7 Mpa  K250

Modulus Elastisitas :

4700 √𝑓𝑐′ = 21383,71 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 Lendut an 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

l /240

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.

(13)

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.

(14)

1.3.2 Baja Tulangan

Baja tulangan pada pekerjaan ini memiliki karakteristik sebagai berikut. Tabel 1-4 Karakteristik Baja Tulangan

Tulangan polos (BJTP) fy = 240 MPa Es = 200000 MPa Tulangan deformed (BJTD) fy = 400 MPa

Es = 200000 MPa

Tendon D 12.5 mm fy = 1840 MPa

Es = 196000 MPa

1.3.3 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 Tabel 1-5 Sifat Mekanis baja Profil

(15)

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 : 2.4 ton/m3_;

Berat Jenis Baja : 7.85 ton/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

Model atap akan menggunakan 100 kg / titik untuk beban atap hidup berdasarkan (Indonesia Kode SKBI 1.3.53.1987.) Beban hidup pada dak beton ditetapkan sebagai beban orang diatasnya. Beban hidup untuk fungsi ini dalam desain adalah 100 kg/m2

(Indonesia Kode SKBI 1.3.53.1987.).

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.

(16)

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

= 127.18 km/hr.

2.5 BEBAN GEMPA

Pembebanan gempa sesuai dengan SNI 1726-2012, “

Peraturan Ketahanan Gempa

Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung

”.

2.5.1 Faktor Keutamaan Gempa

Kategori risiko struktur bangunan gedung dan non gedung ditentukan

berdasarkan Tabel 2-1, dan faktor keutamaan gempa ditentukan berdasarkan

Tabel 2-2 Pada perancangan ini bangunan yang dirancang adalah bangunan

(17)

(Tabel 1 SNI 1726-2012) dan untuk kategori risiko tersebut maka nilai faktor

keutamaan gempa ialah 1,5.

Tabel 2-1 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:

- Pusat pembangkit listrik biasa - Fasilitas penanganan air - 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.

(18)

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 2-2 Faktor Keutamaan Gempa

Kategori

keutamaan

gempa

Faktor keutamaan gempa, I

e

I atau II

1,00

III

1,25

IV

1,50

2.5.2 Klasifikasi Situs

Klasifikasi situs ditentukan berdasarkan jenis/kondisi tanah pada daerah

dimana bangunan ini dibangun. Berdasarkan jenis/kondisi tanah tersebut, maka

kondisi tanah dimana bangunan dibangun termasuk kelas situs SD (Tanah

Sedang).

(19)

Tabel 2-3 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 50 sampai 100 SE (Tanah Lunak) < 175 < 15 > 50

2.5.3 Klasifikasi Situs

(20)

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

𝑆

_𝑠

(percepatan batuan dasar pada periode pendek) dan

𝑆

₁

(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.

2.5.4 Pemilihan Sistem Penahan Gaya Gempa

Sistem penahan gaya gempa ditentukan dari Tabel-9 SNI 1726-2012,

parameter yang digunakan dalam desain yaitu:

- Koefisien Modifikasi Respons (R)

: 5

(21)

2.5.5 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 2-4 dan Tabel 2-5.

Tabel 2-4 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 S s > 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 2-5 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:

(22)

2.5.6 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 harus ditentukan dengan persamaan berikut:

𝑆

_𝑀𝑠

= 𝐹

_𝑎

. 𝑆

_𝑠

𝑆

𝐷𝑆

=

2

3 𝑆

𝑀𝑠

𝑆

𝑀1

= 𝐹

𝑣

. 𝑆

1

𝑆

𝐷1

=

2

3 𝑆

𝑀1

2.5.7 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 Tabel 2.6 dan

Tabel 2.7.

Tabel 2-6 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek berdasarkan SNI 1726-2012

Nilai SDS

Kategori risiko

I atau II atau III

IV

S

DS < 0,167

0,167 ≤ SDS < 0,133

0,133 ≤ SDS < 0,50

0,50 ≤ SDS

A

B

C

D

A

C

D

(23)

Tabel 2-7 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

S

D1 < 0,067

0,067 ≤ SD1 < 0,133

0,133 ≤ SD1 < 0,20

0,20 ≤ SD1

A

B

C

D

A

C

D

2.5.8 Distribusi Gaya Lateral Ekuivalen

a)

Perioda fundamental struktur (T)

Perioda fundamental struktur (T) didapat dari hasil analisis struktur dengan

menggunakan bantuan program (

ETABS 2015

) dimana nilai (T) dibatasi

dengan persamaan berikut:



𝑇

𝑎

𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑢𝑚 = 𝐶

𝑡

ℎ

𝑛𝑥

(2.1)



𝑇

𝑎

maksimum = 𝐶

𝑢

. 𝑇

𝑎minimum

(2.2)

Tabel 2-8 Koefisien untuk batas atas pada periode yang dihitung berdasarkan SNI 1726-2012

(24)

Tabel 2-9 Nilai parameter metode pendekatan Ct dan x berdasarkan SNI 1726-2012

b)

Menentukan Gaya Geser Dasar Seismik

Perhitungan gaya lateral desain dapat dihitung berdasarkan persamaan

berikut:

𝑪

𝒔

𝒉𝒊𝒕𝒖𝒏𝒈𝒂𝒏

𝐶

𝑠 ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛

arah x =

𝑆

_𝐷𝑆 𝑅 𝐼𝑒

𝐶

𝑠 ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛

arah y =

𝑆

_𝐷𝑆 𝑅 𝐼𝑒

𝑪

𝒔

𝐦𝐚𝐤𝐬𝐢𝐦𝐮𝐦

𝐶

𝑠 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚

arah x =

𝑆

_𝐷1

𝑇.

_𝐼𝑅 𝑒

𝐶

𝑠 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚

arah y =

𝑆

_𝐷1

𝑇.

_𝐼𝑅 𝑒

𝑪

𝒔

𝒎𝒊𝒏𝒊𝒎𝒖𝒎

𝐶

_{𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑢𝑚}

arah x = 0,044 𝑆

_𝐷𝑆

𝐼

_𝑒

≥ 0,01

𝐶

𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑢𝑚

arah y = 0,044 𝑆

𝐷𝑆

𝐼

𝑒

≥ 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

(25)

Dimana:

V = Gaya Geser Dasar Nominal Statik

Cs = nilai faktor Respone Gempa yang didapat dari spektrum respon;

Wt = Berat dari struktur;

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

= (1.3) 𝑄

𝐸



Pengaruh Beban Gempa Vertikal

𝐸

𝑣

= 0.2 𝑆

𝐷𝑆

D

= (0.2) (0.8) 𝐷

Pengaruh beban gempa, nantinya akan dimasukkan pada kombinasi

pembebanan untuk beban gempa. Yaitu:

1.2 D + 1.0 L ± 0.3 (𝜌 𝑄

_𝐸

+ 0.2𝑆

_𝐷𝑆

D) ± 1 (𝜌 𝑄

_𝐸

+ 0.2𝑆

_𝐷𝑆

D)

1.2 D + 1.0 L ± 1(𝜌 𝑄

𝐸

+ 0.2𝑆

𝐷𝑆

D) ± 0.3 (𝜌 𝑄

𝐸

+ 0.2𝑆

𝐷𝑆

D)

0.9 D ± 1 (𝜌 𝑄

𝐸

+ 0.2𝑆

𝐷𝑆

D) ± 0.3 (𝜌 𝑄

𝐸

+ 0.2𝑆

𝐷𝑆

D)

(26)

3. ANALISIS STRUKTUR ATAS

3.1 GENERAL

Analisis struktur dilakukan dengan menggunakan bantuan program analsis struktur ETABS 2015

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

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

(27)

Gambar 3-2 Material Baja

3.4 FRAME SECTION

Daftar properti yang digunakan dalam model, dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

(28)

Gambar 3-5 PD1 35/35 Gambar 3-6 WF 150.75.5.7 Gambar 3-7 WF 200.100.5,5.8 Gambar 3-8 WF 200.100.5,5.8 Gambar 3-9 WF 300.150.6,5.9

(29)

Gambar 3-10 H 200.200.8.12 Gambar 3-11 H 250.250.9.14

(30)

3.5 PEMODELAN STRUKTUR

3.5.1 Struktur Utama

Pemodelan struktur 3-D dapat dilihat sebagai berikut:

Gambar 3-12 Model 3D Struktur

3.5.2 Denah Struktur

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

(31)

Gambar 3-14 Denah Lantai 2 (Beam)

(32)

3.6 APLIKASI BEBAN GRAVITASI STRUKTUR ATAS

3.6.1 Beban Hidup (Live Load)

Gambar 3-17 Aplikasi Beban Hidup

3.6.2 Beban SDL (Super Dead Load)

Gambar 3-18 Aplikasi Beban SDL

(33)

3.6.3 Beban SDL (Frame)

Gambar 3-19 Aplikasi Beban SDL Wall

3.6.4 Beban Pada Rangka Atap

(34)

Gambar 3-21 Aplikasi Beban Hujan

3.7 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 0,3 seperti pada gambar di bawah. Dalam hal ini massa akibat berat sendiri elemen struktur (Kolom, balok, dan Pelat lantai) sudah dihitung secara otomatis karena faktor pengali berat sendiri (Self Weight Multiplier) pada static load case untuk DEAD adalah 1.

(35)

Gambar 3-22 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 3-23 Input Diafragma pada masing-masing lantai

Pusat massa lantai tingkat yang merupakan titik tangkap beban gampa static ekivalen pada masing-masing lantai diafragma, koordinatnya dapat dilihat seperti pada gambar di bawah.

Gambar 3-24 Koordinat pusat massa pada masing-masing diafragma lantai

Story Diaphragm Mass X Mass Y XCM YCM Cumulative X Cumulative Y XCCM YCCM XCR YCR

kg kg m m kg kg m m m m

Lantai 1 D1 322918.35 322918.35 19.892 7.0479 322918.35 322918.35 19.892 7.0479 18.0193 9.0892

Lantai 2 D2 0 0 19.905 7.058 0 0 0 0

Ring Balok D3 13622 13622 18.4375 7.8073 13622 13622 18.4375 7.8073 17.2016 9.4805

(36)

3.7.1 Metode Statik Ekivalen

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

Tabel 3-1 Kategori desain seismic