Analisis Getaran Pada Struktur Bangunan Bertingkat Akibat Gerakan Manusia.

(1)

vii

ANALISIS GETARAN PADA STRUKTUR BANGUNAN BERTINGKAT AKIBAT GERAKAN MANUSIA

Dwi Catra Rimaza NRP : 0621034

Pembimbing : Ir. Daud Rahmat Wiyono, M.Sc

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

BANDUNG

ABSTRAK

Kriteria-kriteria yang harus diperhatikan dalam perencanaan suatu bangunan diantaranya adalah kekakuan, kekuatan, kestabilan, kelenturan dan keekonomisan. Ada satu kriteria yang seringkali terlupakan dalam perencanaan suatu bangunan, yaitu masalah getaran yang sangat berdampak terhadap kenyamanan penghuni bangunan itu sendiri. Analisis getaran dilakukan pada beberapa tipe pelat, balok induk, dan kolom dengan variasi pada ukuran dimensi. Pembahasan hanya dilakukan terhadap bangunan kantor, pusat perbelanjaan, dan tempat ibadah.

Berbagai macam standar untuk kenyamanan manusia telah ada sejak bertahun-tahun lamanya, termasuk sejarah singkat perkembangan standar umum yang digunakan di Amerika Serikat dan Eropa. Batasan puncak percepatan untuk bangunan kantor, pusat perbelanjaan dan tempat ibadah berdasarkan panduan Steel Design Guide 11th Series “Floor Vibration due to Human Activity” adalah 0,5 %; 1,5 %; dan 0,5 %. Analisis dilakukan berdasarkan panduan Steel Design

Guide 11th Series “Floor Vibration due to Human Activity” di mana standar ini juga didasari oleh ISO 2631/1-1985 dan ISO 2631/2-1989 dan dengan bantuan program ETABS V9.5. Melalui program ini akan diperoleh periode getar dan berat struktur dari pemodelan bangunan yang dibuat.

(2)

viii

VIBRATION ANALYSIS ON MULTY STORY BUILDING’ STRUCTURE

DUE TO HUMAN ACTIVITY

Dwi Catra Rimaza NRP : 0621034

Advisor : Ir. Daud Rahmat Wiyono, M.Sc

DEPARTEMENT OF CIVIL ENGINEERING MARANATHA CHRISTIAN UNIVERSITY

BANDUNG

ABSTRACT

Stiffness, strength, stability, flexibility, and economic are the criteria that have to be concerned in designing a building. Vibration, a criterion which gives a great impact of comfortability for the people living in the building, is often forgotten. Vibration analysis is applied to some varieted dimension size of slab types, beams, and columns. Office buildings, shopping centres, and sanctuaries are going to be studied.

Various standards for human comfort have been existed for ages, including the development of general standard’s short history that is used in the United States and Europe. Based on the Steel Design Guide 11th Series “Floor Vibration due to Human Activity”, the acceleration limit for office buildings, shopping centres, and sanctuaries are 0,5 %; 1,5 %; and 0,5%. The analysis, in which based on Steel Design Guide 11th Series “Floor Vibration due to Human Activity”, is also based on ISO 2631/1-1985 and ISO 2631/2-1989, and supported by ETABS V9.5 program. From this program, the built buildings’ time period of vibration and weight of structure will be shown.

(3)

ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penyusun ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat dan karunia-Nya Tugas Akhir dengan judul ANALISIS GETARAN PADA STRUKTUR BANGUNAN BERTINGKAT AKIBAT GERAKAN MANUSIA ini dapat terselesaikan. Tugas Akhir ini diajukan sebagai syarat menempuh ujian sarjana di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha Bandung.

Penyusun menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna mengingat terbatasnya waktu dan kemampuan penyusun. Oleh karena itu, penyusun berterima kasih atas segala saran dan kritik yang bersifat membangun untuk Tugas Akhir ini.

Pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini, terutama kepada : 1. Ir. Daud Rahmat Wiyono, M.Sc., selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan, serta meluangkan banyak waktu dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

2. Ir. Winarni Hadipratomo, Anang Kristianto, ST.,MT., dan Yosafat Aji Pranata, ST.,MT. selaku dosen penguji yang telah memberikan saran-saran dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

3. Tan Lie Ing, ST.,MT. dan Ir. Asriwianti Desiani, MT. selaku Ketua Jurusan dan Sekretaris Jurusan Teknik Sipil yang telah membantu dalam penyelengaraan Tugas Akhir ini.

4. Yosafat Aji Pranata, ST.,MT. selaku Koordinator Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Kristen Maranatha.

5. Robby Yussac Tallar, ST.,MT. selaku dosen wali angkatan 2006 yang selalu memberikan yang terbaik untuk penyusun tanpa pamrih.

6. Staf pengajar, Tata Usaha dan Perpustakaan Universitas Kristen Maranatha.

(4)

x

Defri Akbar Soemantri) yang telah memberikan doa, bimbingan, serta dorongan baik moral maupun material dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 8. Seno Aji Prabowo, seseorang yang paling berjasa dan rela berkorban.

Selalu memberikan bantuan, semangat, perhatian dan dukungan.

9. Rizky Amalia, ST., Maulana Rizki Suryadi, ST., MM., Nugroho Bayu, Wisynu Wibhisana dan Indah Dewi S. selaku orang-orang terdekat yang selalu memberikan bantuan, semangat, perhatian, dan dukungan.

10.Ferrianto Dama Purnomo selaku orang yang selalu memberikan inspirasi dan solusi untuk berbagai kesulitan yang penyusun alami baik semasa perkuliahan maupun pada saat penyusunan Tugas Akhir ini dan Christy Anandha Putri selaku partner terbaik selama penyusun berada di Jurusan Teknik Sipil Universitas Kristen Maranatha.

11.Ruth, Pricill, Nisa, Rugun, Elvira, William, Trinov, Aldo, Andre, Saut, serta sahabat-sahabat mahasiswa/i angkatan 2006 lainnya dan seluruh mahasiswa/i Jurusan Teknik Sipil Universitas Kristen Maranatha yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu yang telah banyak membantu mulai dari semester 1 (awal perkuliahan) hingga selesainya Tugas Akhir ini. 12.Pihak-pihak lain yang telah membantu penyusun dalam menyelesaikan

Tugas Akhir ini.

Akhir kata, penyusun berharap agar Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat terutama di bidang Teknik Sipil Universitas Kristen Maranatha dan pada umumnya untuk mahasiswa lain dalam dunia pendidikan.

Bandung, 17 Februari 2010

(5)

xi

Pernyataan Orisinalitas Laporan Tugas Akhir v

Pernyataan Publikasi Laporan Penelitian vi

Abstrak vii 2.1.2.1. Perencanaan Ketebalan Pelat Dua Arah 8

2.2. Standar untuk Kenyamanan Manusia 10

2.2.1. Respon Manusia Terhadap Gerakan Lantai 10

2.2.2. Standar untuk Desain Struktur 11

2.3. Solusi Persamaan Differensial Gerak 13

2.4. Frekuensi dan Periode 15

BAB III STUDI KASUS DAN PEMBAHASAN

(6)

xii BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN

4.1. Kesimpulan 75

4.2. Saran 76

Daftar Pustaka 77

(7)

xiii kenyamanan manusia terhadap vibrasi menurut

Allen dan Murray , 1993; ISO 2631-2, 1989

Gambar 3.6 Building Plan Grid System and Story Data Definition 21

Gambar 3.7 Coordinate System 22

Gambar 3.14 Define Wall/Slab/Deck Sections 26

Gambar 3.15 Wall/Slab Section 27 Pelat Satu Arah Bangunan Satu Lantai

Gambar 3.25 Diagram Persentase selisih a0/g dengan ap/g 68 Pelat Dua Arah Bangunan Satu Lantai

Gambar 3.26 Diagram Persentase Selisih a0/g dengan ap/g 71 Pelat Satu Arah Bangunan Dua Lantai

Gambar 3.27 ` Diagram Persentase selisih a0/g dengan ap/g 73 Pelat Dua Arah Bangunan Dua Lantai

Gambar L1.1 Denah Tampak Atas Bangunan Satu dan Dua 79 Lantai Sistem Pelat searah

(8)

xiv

Gambar L1.3 Denah Tampak Samping Bangunan Satu 80 Lantai Sistem Pelat searah dan dua Arah

Gambar L1.4 Denah Tampak Samping Bangunan Dua 80 Lantai Sistem Pelat searah dan dua Arah

Gambar L1.5 Denah 3D Bangunan Satu Lantai Sistem 81 Pelat Searah (ETABS V9.5)

Gambar L1.6 Denah 3D Bangunan Dua Lantai Sistem 81 Pelat Searah (ETABS V9.5)

Gambar L1.7 Denah 3D Bangunan Satu Lantai Sistem 82 Pelat Dua Arah (ETABS V9.5)

(9)

xv Pelat Satu Arah, Variasi Tebal Pelat

Tabel 3.7 Hasil Analisis pada Bangunan Satu Lantai Sistem 35 Pelat Satu Arah, Variasi Dimensi Balok Induk

Tabel 3.8 Hasil Analisis pada Bangunan Satu Lantai Sistem 38 Pelat Satu Arah, Variasi Dimensi Kolom

Tabel 3.9 Hasil Analisis pada Bangunan Satu Lantai Sistem 40 Pelat Dua Arah, Variasi Tebal Pelat

Tabel 3.10 Hasil Analisis pada Bangunan Satu Lantai Sistem 43 Pelat Dua Arah, Variasi Dimensi Balok Induk

Tabel 3.11 Hasil Analisis pada Bangunan Satu Lantai Sistem 45 Pelat Dua Arah, Variasi Dimensi Kolom

Tabel 3.12 Hasil Analisis pada Bangunan Dua Lantai Sistem 48 Pelat Satu Arah, Variasi Tebal Pelat

Tabel 3.13 Hasil Analisis pada Bangunan Dua Lantai Sistem 50 Pelat Satu Arah, Variasi Dimensi Balok Induk

Tabel 3.14 Hasil Analisis pada Bangunan Dua Lantai Sistem 53 Pelat Satu Arah, Variasi Dimensi Kolom

Tabel 3.15 Hasil Analisis pada Bangunan Dua Lantai Sistem 55 Pelat Dua Arah, Variasi Tebal Pelat

Tabel 3.16 Hasil Analisis pada Bangunan Dua Lantai Sistem 58 Pelat Dua Arah, Variasi Dimensi Balok Induk

Tabel 3.17 Hasil Analisis pada Bangunan Dua Lantai Sistem 60 Pelat Dua Arah, Variasi Dimensi Kolom

Tabel 3.18 Tabel Hasil Analisis dan Pembahasan 63 Tabel 3.19 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Satu Arah 64

Bangunan Satu Lantai, Variasi Tebal Pelat

Tabel 3.20 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Satu Arah 64 Bangunan Satu Lantai, Variasi Dimensi Balok Induk

Tabel 3.21 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Satu Arah 65 Bangunan Satu Lantai, Variasi Dimensi Kolom

Tabel 3.22 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Satu Arah 65 Bangunan Satu Lantai

Tabel 3.23 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Dua Arah 66 Bangunan Satu Lantai, Variasi Tebal Pelat

(10)

xvi

Tabel 3.25 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Dua Arah 67 Bangunan Satu Lantai, Variasi Dimensi Kolom

Tabel 3.26 Persentase selisih a0/g dengan ap/g Pelat Dua Arah 68 Bangunan Satu Lantai

Tabel 3.27 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Satu Arah 69 Bangunan Dua Lantai, Variasi Tebal Pelat

Tabel 3.28 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Satu Arah 69 Bangunan Dua Lantai, Variasi Dimensi Balok Induk

Tabel 3.29 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Satu Arah 70 Bangunan Dua Lantai, Variasi Dimensi Kolom

Tabel 3.30 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Satu Arah 70 Bangunan Dua Lantai

Tabel 3.31 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Dua Arah 71 Bangunan Dua Lantai, Variasi Tebal Pelat

Tabel 3.32 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Dua Arah 72 Bangunan Dua Lantai, Variasi Dimensi Balok Induk

Tabel 3.33 Persentase Selisih a0/g dengan ap/g Pelat Dua Arah 72 Bangunan Dua Lantai, Variasi Dimensi Kolom

Tabel 3.34 Persentase selisih a0/g dengan ap/g Pelat Dua Arah 73 Bangunan Dua Lantai

Tabel L2.1 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 84 dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Pelat 120 mm

Tabel L2.4 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 85 dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Balok Induk 300x500 mm Tabel L2.5 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 85

dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Balok Induk 300x600 mm Tabel L2.6 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 85

dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Balok Induk 300x700 mm Tabel L2.7 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 86

dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Kolom 400x400 mm

Tabel L2.8 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 86 dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Kolom 500x500 mm

Tabel L2.9 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 86 dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Kolom 600x600 mm

Tabel L3.1 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 88 dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Pelat 80 mm

Tabel L3.4 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 89 dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Balok Induk 300x500 mm Tabel L3.5 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 89

(11)

xvii

Tabel L3.6 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 89 dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Balok Induk 300x700 mm Tabel L3.7 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 90

dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Kolom 400x400 mm

Tabel L3.8 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 90 dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Kolom 500x500 mm

Tabel L3.9 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 90 dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Kolom 600x600 mm

Tabel L4.1 Tabel Periode Getar Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 92 dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Pelat 120 mm

Tabel L4.4 Tabel Periode Getar Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 93 dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Balok Induk 300x500 mm Tabel L4.5 Tabel Periode Getar Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 93

dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Balok Induk 300x600 mm Tabel L4.6 Tabel Periode Getar Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 93

dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Balok Induk 300x700 mm Tabel L4.7 Tabel Periode Getar Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 94

dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Kolom 400x400 mm

Tabel L4.8 Tabel Periode Getar Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 94 dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Kolom 500x500 mm

Tabel L4.9 Tabel Periode Getar Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, 94 dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Kolom 600x600 mm

Tabel L5.1 Tabel Periode Getar Struktur Bangunan Kantor, 96 Pusat Perbelanjaan dan Tempat Ibadah Dua Lantai,

Pelat 80 mm

Pelat 100 mm

Pelat 120 mm

Balok Induk 300x500 mm

(12)

xviii

Kolom 500x500 mm

(13)

xix

DAFTAR NOTASI

A = Konstanta

a/g = Rasio dari percepatan lantai dengan percepatan gravitasi ao/g = Puncak percepatan

ap/g = Perkiraan puncak percepatan

B = Konstanta

DL = Beban mati struktur, kN/m2 Ec = Modulus elastisitas beton, MPa

Es = Modulus elastisitas tulangan non-prategang, MPa

f = Frekuensi, Hz

fc’ = Kuat tekan beton yang disyaratkan, MPa fn = Frekuensi natural struktur, Hz

fy = Kuat leleh baja tulangan utama (lentur) yang ditentukan, MPa fys = Kuat leleh tulangan geser, MPa

g = Gaya gravitasi, m/det2 h = Tinggi balok, mm h = Tebal pelat, mm

ISO = International Standards Organization

k = Kekakuan

l = Sisi panjang, mm

L = Bentang pendek pelat, mm LL = Beban hidup struktur, kN/m2

ln = Bentang bersih pada pelat dihitung dari muka kolom, mm

m = Massa, kg

P = Bentang panjang pelat, mm

Po = Gaya tetap (0,29 kN untuk lantai dan 0,41 kN untuk jembatan)

R = Faktor reduksi

SDL = Beban mati tambahan struktur, kN/m2 SNI = Standar Nasional Indonesia

t = Waktu

αm = Rasio kekakuan balok terhadap kekakuan pelat = Rasio modal damping (rasio redaman)

m = Massa jenis beton, kg/m3 w = Berat jenis beton, N/mm3

ρb = Rasio tulangan yang memberikan kondisi regangan yang seimbang

(14)

xx

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Denah Struktur 78

Lampiran 2 Hasil Output Etabs Pelat Searah 83 (Berat Struktur, Kn)

Lampiran 3 Hasil Output Etabs Pelat Dua Arah 87 (Berat Struktur, Kn)

Lampiran 4 Hasil Output Etabs Pelat Searah 93 (Periode Getar)

Lampiran 5 Hasil Output Etabs Pelat Dua Arah 99 (Periode Getar)

(15)

Universitas Kristen Maranatha 77

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Denah Struktur 78

Lampiran 2 Hasil Output Etabs Pelat Searah 83 (Berat Struktur, Kn)

Lampiran 3 Hasil Output Etabs Pelat Dua Arah 87 (Berat Struktur, Kn)

Lampiran 4 Hasil Output Etabs Pelat Searah 93 (Periode Getar)

Lampiran 5 Hasil Output Etabs Pelat Dua Arah 99 (Periode Getar)

(16)

LAMPIRAN 1

(17)

Universitas Kristen Maranatha 79 Gambar L1.1Denah Tampak Atas Bangunan Satu dan Dua Lantai

Sistem Pelat searah

(18)

Universitas Kristen Maranatha 80 Gambar L1.3 Denah Tampak Samping Bangunan Satu Lantai

Sistem Pelat searah dan dua Arah

(19)

Universitas Kristen Maranatha 81 Gambar L1.5 Denah 3D Bangunan Satu Lantai Sistem Pelat Searah

(ETABS V9.5)

(20)

Universitas Kristen Maranatha 82 Gambar L1.7 Denah 3D Bangunan Satu Lantai Sistem Pelat Dua Arah

(ETABS V9.5)

(21)

LAMPIRAN 2

HASIL OUTPUT ETABS

PELAT SEARAH

(22)

Universitas Kristen Maranatha 84 Tabel L2.1 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan,

dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Pelat 120 mm Story ElementType Material TotalWeight

STORY1-1 Column KOLOM 94.240

Tabel L2.2 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Pelat 140 mm

Story ElementType Material TotalWeight

Tabel L2.3 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Pelat 160 mm

(23)

dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Balok Induk 300x500 mm Story ElementType Material TotalWeight

Tabel L2.5 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Balok Induk 300x600 mm

Tabel L2.6 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Balok Induk 300x700 mm

(24)

dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Kolom 400x400 mm Story ElementType Material TotalWeight

Tabel L2.8 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Kolom 500x500 mm

Tabel L2.9 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Kolom 600x600 mm

(25)

LAMPIRAN 3

HASIL OUTPUT ETABS

PELAT DUA ARAH

(26)

dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Pelat 80 mm Story ElementType Material TotalWeight

Tabel L3.2 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Pelat 100 mm

Tabel L3.3 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Pelat 120 mm

(27)

dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Balok Induk 300x500 mm Story ElementType Material TotalWeight

Tabel L3.5 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Balok Induk 300x600 mm

Tabel L3.6 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Balok Induk 300x700 mm

(28)

dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Kolom 400x400 mm Story ElementType Material TotalWeight

Tabel L3.8 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Kolom 500x500 mm

Tabel L3.9 Tabel Berat (kN) Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Kolom 600x600 mm

(29)

LAMPIRAN 4

HASIL OUTPUT ETABS

PELAT SEARAH

(30)

Universitas Kristen Maranatha 92 Tabel L4.1 Tabel Periode Getar Bangunan Kantor,

Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Pelat 120 mm Mode Period

Tabel L4.2 Tabel Periode Getar Bangunan Kantor,

Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Pelat 140 mm Mode Period

(31)

Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Balok Induk 300x500 mm Mode Period

Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Balok Induk 300x600 mm Mode Period

(32)

Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Kolom 400x400 mm Mode Period

Pusat Perbelanjaan, dan Tempat Ibadah Satu Lantai, Kolom 500x500 mm Mode Period

(33)

LAMPIRAN 5

HASIL OUTPUT ETABS

PELAT DUA ARAH

(34)

Universitas Kristen Maranatha 96 Tabel L5.1 Tabel Periode Getar Struktur Bangunan Kantor,

Pusat Perbelanjaan dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Pelat 80 mm Mode Period

Tabel L5.2 Tabel Periode Getar Struktur Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Pelat 100 mm

Mode Period

Tabel L5.3 Tabel Periode Getar Struktur Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Pelat 120 mm

(35)

Pusat Perbelanjaan dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Balok Induk 300x500 mm Mode Period

Tabel L5.5 Tabel Periode Getar Struktur Bangunan Kantor,

Pusat Perbelanjaan dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Balok Induk 300x600 mm Mode Period

Tabel L5.6 Tabel Periode Getar Struktur Bangunan Kantor,

(36)

Pusat Perbelanjaan dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Kolom 400x400 mm Mode Period

Tabel L5.8 Tabel Periode Getar Struktur Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Kolom 500x500 mm

Mode Period

Tabel L5.9 Tabel Periode Getar Struktur Bangunan Kantor, Pusat Perbelanjaan dan Tempat Ibadah Dua Lantai, Kolom 600x600 mm

(37)

LAMPIRAN 6

PERHITUNGAN MANUAL

BERAT STRUKTUR, kN

DAN

PERKIRAAN PUNCAK

(38)

PELAT SATU ARAH

Contoh perhitungan (Variasi Pelat Satu Lantai) :

- Pelat 0,12 m = 0,12 x 8 x 8 x 2400 = 18432 kg

Berat Struktur Satu Arah Berat Struktur Berdasarkan ETABS

Satu lantai Dua Lantai Satu lantai Dua Lantai

kN 530.68176 967.18752 522.561 950.882

Pelat 0.14 21504 43008

kN 560.81808 1027.46016 552.718 1011.195

Pelat 0.16 24576 49152

(39)

(40)

kN 568.35216 1042.52832 561.670 1029.101

Pelat 0.16 24576 49152

kN 590.9544 1087.7328 582.874 1071.509

Pelat 0.16 24576 49152

kN 613.55664 1132.93728 604.078 1113.917

(41)

kN 523.14768 986.02272 516.718 973.122

Pelat 0.16 24576 49152

kN 590.9544 1087.7328 582.874 1071.509

Pelat 0.16 24576 49152

kN 673.82928 1212.04512 664.109 1192.513

(42)

PELAT DUA ARAH

Berat Struktur Dua Arah ETABS

kN 491.59872 889.02144 483.451 872.662

Pelat 0.1 15360 30720

kN 521.73504 949.29408 513.608 932.976

Pelat 0.12 18432 36864

kN 551.87136 1009.56672 543.765 993.290

(43)

Universitas Kristen Maranatha 105 Berat Struktur Dua Arah ETABS

kN 529.26912 964.36224 522.561 950.882

Pelat 0.12 18432 36864

kN 551.87136 1009.56672 543.765 993.290

Pelat 0.12 18432 36864

kN 574.4736 1054.7712 663.921 1233.602

(44)

Universitas Kristen Maranatha 106 Berat Struktur Dua Arah ETABS

kN 484.06464 907.85664 477.608 894.903

Pelat 0.12 18432 36864

kN 551.87136 1009.56672 543.765 993.290

Pelat 0.12 18432 36864

kN 634.74624 1133.87904 625.000 1114.294

(45)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk di Indonesia serta perkembangan ilmu pengetahuan dalam bidang Teknik Sipil, kebutuhan pembangunan gedung bertingkat tinggi terus meningkat. Hal ini terjadi karena kebutuhan manusia Indonesia akan lahan tempat tinggal, perkantoran, tempat hiburan dan tempat ibadah semakin meningkat. Tetapi, kebutuhan manusia akan tempat tinggal, perkantoran, tempat hiburan dan tempat ibadah mengalami kendala keterbatasan lahan terutama di kota-kota besar sehingga manusia mencari alternatif solusi yaitu pembangunan gedung-gedung bertingkat tinggi. Dengan adanya gedung bertingkat tinggi, efektifitas penggunaan lahan menjadi meningkat. Tetapi perlu diingat bahwa semakin tinggi bangunan, semakin besar kemungkinan bangunan tersebut menimbulkan getaran. Oleh karena itu, dalam perencanaan pembangunan gedung bertingkat, perlu diperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhi kenyamanan penghuni gedung tersebut.

(46)

Universitas Kristen Maranatha 2 terjadinya getaran pada elemen struktur yang melentur dan bergetar hingga mencapai di luar batas toleransi. Batasan kenyamanan ini memang berbeda-beda antara satu orang dengan orang lain. Suatu badan organisasi yang dikenal dengan

“ISO” (International Standards Organization) membuat standar kriteria batasan

bagi penghuni/pemakai gedung dan standar ini sudah dipergunakan oleh perencana bangunan di beberapa negara maju seperti Amerika Serikat, Australia, Inggris, dll.

Ada berbagai macam hal yang dapat menjadi penyebab terjadinya getaran pada bangunan, diantaranya :

1. Berasal dari dalam bangunan seperti peralatan mesin (elevators, escalators, trolli, mesin pompa, genset, dan lain-lain) serta aktifitas dari orang di dalam gedung (berjalan, berlari, meloncat, menari, dan lain-lain).

2. Berasal dari luar bangunan seperti lalu lintas kendaraan di jalan, kereta api, aktifitas pembangunan di sekitar gedung, ledakan bom, angin kencang dan gempa bumi.

Tugas akhir ini mencoba untuk menganalisis seberapa besar pengaruh getaran pada struktur bangunan bertingkat untuk beberapa tipe dimensi pelat lantai, balok induk, dan kolom beton bertulang yang sering dipergunakan dalam pembangunan serta jumlah lantai agar kemudian diketahui kelayakan pakai dimensi pelat, balok induk dan kolom tersebut sehingga mudah untuk diaplikasikan sesuai dengan kriteria batasan vibrasi dari standar “ISO”.

1.2. Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan tugas akhir ini, yaitu :

(47)

Universitas Kristen Maranatha 3 2. Menghitung perkiraan puncak percepatan struktur untuk dibandingkan

dengan batas puncak percepatan.

3. Menentukan kelayakan dimensi balok, kolom, dan pelat terhadap pengaruh getaran setelah dibebani oleh beban mati dan beban hidup menurut Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung SKBI-1.3.53.1987.

1.3. Ruang Lingkup

Ruang lingkup yang dibahas dalam tugas akhir ini, yaitu : 1. Sistem struktur yang ditinjau adalah sistem balok pelat

2. Sistem pelat beton bertulang yang ditinjau adalah pelat satu arah dan pelat dua arah

3. Analisis dilakukan menggunakan dimensi pelat, balok, dan kolom beton bertulang yang bervariasi

4. Analisis dilakukan pada bangunan bertingkat satu dan bertingkat dua 5. Analisis dilakukan dengan menggunakan program ETABS V9.5

6. Beban yang diperhitungkan untuk pelat lantai adalah beban mati tambahan sebesar 1,61865 kN/m2 dan beban hidup sebesar 2,4525 kN/m2 (kantor); 3,924 kN/m2 (pusat perbelanjaan); dan 3,924 kN/m2 (tempat ibadah)

7. Perhitungan dan pembahasan untuk penulangan tidak dilakukan karena tidak mempengaruhi hasil dari perhitungan nilai perkiraan puncak percepatan 8. Mutu beton yang digunakan adalah fc’ = 25 MPa

9. Peraturan yang dipergunakan adalah Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2847-2002 “Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan

(48)

1.4. Sistematika Penulisan

Pada BAB I PENDAHULUAN, berisi pembahasan mengenai latar belakang, tujuan penulisan, ruang lingkup, dan sistematika penulisan.

Pada BAB II TINJAUAN PUSTAKA, berisi pembahasan mengenai Sistem Pelat Beton Satu Arah, Sistem Pelat Beton Dua Arah, Standar untuk Kenyamanan Manusia, Solusi persamaan differensial gerak, Frekuensi dan periode.

Pada BAB III STUDI KASUS DAN PEMBAHASAN, berisi pembahasan mengenai Studi Kasus dan Pembahasan.

(49)

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1.Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis dari berbagai macam model dengan berbagai macam variasi ukuran dimensi komponen elemen struktur yang ada, didapatkan beberapa kesimpulan, antar lain :

1. Diantara variasi pada dimensi pelat, balok induk, dan kolom pada semua model, perubahan dimensi komponen struktur yang paling berpengaruh terhadap besarnya nilai persentase selisih dengan persyaratan batas dan keoptimalan desain suatu bangunan adalah perubahan pada dimensi kolom, seperti terlihat pada Tabel 3.22, Tabel 3.26, tabel 3.30 dan Tabel 3.34.

2. Nilai persentase selisih antara perkiraan puncak percepatan dengan batas puncak percepatan berubah sangat signifikan seiring dengan perubahan pada dimensi kolom, sedangkan perubahan pada dimensi pelat dan balok induk tidak menghasilkan perubahan yang signifikan pada nilai persentase selisih dari perkiraan puncak percepatan dengan batas puncak percepatan, seperti terlihat pada Tabel 3.22, Tabel 3.26, tabel 3.30 dan Tabel 3.34.

(50)

4.2.Saran

Adapun beberapa saran yang sebaiknya dilakukan lebih lanjut dari Tugas Akhir ini, antara lain :

1. Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut untuk pemodelan denah yang lebih luas, karena pada Tugas Akhir ini hanya dilakukan pemodelan untuk satu bentang saja.

(51)

DAFTAR PUSTAKA

1. Bachmann, H. and Walter, A. (1987), Vibration in Structures Induced by Man and Machines, Zurich : International Association for Bridge and Structural Engineering.

2. Bungey, J.H. and Mosley, W.H. (1987), Reinforced concrete design, 3rd edition, London : The Macmillan Press Ltd.

3. Departemen Pekerjaan Umum (1987), Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, SKBI-1.3.53.1987. UDC : 624.042.

4. Dipohusodo, Istimawan. (1999), Struktur Beton Bertulang “Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03 Departemen Pekerjaan Umum RI”, Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.

5. McCormac, J.C. (2001), Design of Renforced Concrete, 5th Edition, John Wiley and Sons, Inc.

6. Nawy, Edward,G. (2005), Reinforced Concrete “a Fundamental Approach”, 5th Edition, New Jersey : Pearson Education, Inc.

7. Nilson, AH. and Winter,George. (1993), Perencanaan Struktur Beton Bertulang, Jakarta : PT. Pradnya Paramita.

8. Paz, Mario (1985), Structural Dinamics “Theory and Computation”, 2nd Edition, Van Nostrand Reinhold Com, Inc.

9. Salmon, Charles,G. and Wang, Chu-Kia.(1985), Reinforced Concrete Design,

4th edition, Harper and Row, Inc.

10. S.K. Sidharta dkk (1999), “Struktur beton”, Semarang : Universitas

Semarang, ISBN.979-9156-22-X

11. Steel Design Guide Series 11th (2003), “Floor Vibration Due to Human

Activity”. USA : American Institute of Steel Construction.