xi DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
SURAT PERNYATAAN ... iii
BERITA ACARA BIMBINGAN TUGAS AKHIR ... iv
ABSTRAK ... v
HALAMAN MOTTO ... vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... viii
KATA PENGANTAR ... vx
DAFTAR ISI ... vxii
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR TABEL ... xviii
DAFTAR NOTASI ... xx
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Tugas Akhir ... 3
1.4 Batasan Masalah ... 3
1.5 Manfaat Tugas Akhir ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Struktur ... 4
2.1.1 Pengertian Struktur ... 4
2.1.2 Sistem Struktur Bangunan Bertingkat Tinggi ... 4
2.2 Perencanaan terhadap Gempa ... 13
2.2.1 Tinjauan Perencanaan Struktur Tahan Gempa ... 13
2.2.2 Metode Analisis Struktur terhadap Beban Gempa ... 14
2.2.3 Pemilihan Cara Analisis ... 15
2.3 Persyaratan Untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB) (SNI 03-1729-2002 ... 15
xii
2.4 Persyaratan Untuk Sistem Rangka Pemikul Momen
Menengah (SRPMM) (SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10 ... 17
2.4.1. Detail Penulangan ... 17
2.4.2. Kuat Geser ... 17
2.4.3. Balok ... 18
2.4.4. Kolom ... 19
2.5 Persyaratan Untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) ... 20
2.5.1 Komponen Struktur Lentur pada SRPMK (SNI 03-2847-2002 pasal 23.3) ... 20
2.5.2 Komponen Struktur yang Menerima Kombinasi Lentur dan Beban Aksial pada SRPMK (SNI 03-2847-2002 Pasal 23.4 ... 24
2.5.3 Hubungan Balok Kolom (SNI 03-2847-2002 Pasal 23.5) ... 29
2.6 Perancangan LenturPada Balok ... 32
2.6.1 Asumsi-Asumsi dalam Perhitungan ... 33
2.6.2 Balok Tulangan Tunggal ... 34
2.6.3 Balok bertulangan lemah (Under-reinforced) ... 35
2.6.4 Balok bertulangan kuat (Over-reinforced) ... 36
2.6.5 Balok Tulangan Rangkap ... 38
2.7 Perancangan Kolom ... 42
2.7.1 Kolom dengan Beban Sentris dan Eksentris ... 43
2.7.2 Kolom Langsing ... 47
2.8 Pembebanan (SNI 03-1727-1989-PPURG) ... 50
2.8.1 Beban Mati (DL) ... 50
2.8.2 Beban Hidup (LL) ... 52
2.8.3 Beban Gempa (E) ... 53
2.8.4 Arah Pembebanan Gempa ... 57
2.8.5 Kombinasi Pembebanan ... 58
2.9 Program SAP2000 ... 58
2.9.1 Mengenal SAP2000 ... 58
xiii BAB III METODE PERANCANGAN
3.1 Data Gedung ... 66
3.1.1 Data Teknis ... 66
3.1.2 Data Non Teknis ... 67
3.2 Pembebanan Gedung ... 67
3.2.1 Jenis Beban yang Bekerja pada Gedung ... 67
3.2.2 Faktor Beban dan Kombinasi Pembebanan ... 69
3.3 Langkah-langkah Perancangan dengan Software SAP2000 v 14 ... 70
3.4 Langkah-langkah Perencanaan Gedung ... 78
3.4.1 Perencanaan Struktur gedung ... 78
3.4.2 Perbandingan Kebutuhan Tulangan ... 80
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Geometri Struktur ... 81
4.2 Deskripsi Model Struktur ... 81
4.3 Preliminari Struktur ... 82
4.3.1 Material ... 82
4.3.2 Balok dan Kolom ... 82
4.3.3 Plat ... 82
4.3.4 Pondasi ... 83
4.4 Pembebanan Struktur ... 83
4.4.1 Beban Mati ... 83
4.4.2 Beban Hidup ... 84
4.4.3 Beban Hidup pada Plat Lantai ... 84
4.4.4 Beban Gempa ... 84
4.5 Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB) ... 89
4.5.1 Analisis terhadap T Reyligh ... 89
4.5.2 Perencanaan Tulangan Balok Akibat Momen Lentur ... 91
4.5.3 Perencanaan Kolom 700 x 700 ... 106
4.6 Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMM) ... 112
xiv
4.6.2 Perencanaan Tulangan Balok Akibat Momen Lentur ... 114
4.6.3 Perencanaan Kolom 700 x 700 ... 130
4.7 Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMK)... 136
4.7.1 Analisis terhadap T Reyligh ... 136
4.7.2 Perencanaan Tulangan Balok Akibat Momen Lentur ... 138
4.7.3 Perencanaan Kolom 700 x 700 ... 154
4.8 Perbandingan Hasil Perancangan ... 161
4.8.1 Beban Gempa ... 161
4.8.2 Gaya Dalam ... 162
4.8.3 Kebutuhan Jumlah tulangan SRPMB ... 164
4.8.4 Kebutuhan Jumlah tulangan SRPMM ... 164
4.8.5 Kebutuhan Jumlah tulangan SRPMK ... 165
4.8.6 Persentase Luas Tulangan SPRMB, SRPMM, dan SRPMK ... 165
4.9 Gambar Denah Balok Kolom, Peninjauan, dan Penulangan Balok kolom ... 166
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 177
5.2 Saran ... 178
DAFTAR PUSTAKA ... 179
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1.Wilayah Gempa Indonesia ... 1
Gambar 2.1. Dinding Penduduk Sejajar (Parallel Bearing Walls) ... 5
Gambar 2.2. Inti dan Dinding Pendukung Fasade (Core and Façade Bearing Walls) ... 5
Gambar 2.3. Boks Berdiri Sendiri (Self Supporting Boxes) ... 6
Gambar 2.4. Plat Terkantilever (Cantilevered Slab) ... 7
Gambar 2.5. Plat Rata (Flat Slab) ... 7
Gambar 2.6. Interspasial (Interspasial) ... 8
Gambar 2.7. Gantung(Suspension) ... 9
Gambar 2.8. Rangka Selang –Seling (Staggered Truss) ... 9
Gambar 2.9. Rangka Kaku(Rigid Frame) ... 10
Gambar 2.10. Rangka Kaku dan Inti (Rigid Frame And Core) ... 11
Gambar 2.11. Rangka Trussed ( Trussed Frame) ... 11
Gambar 2.12. Rangka Belt-Trussed dan Inti (Belt-Trussed Frame And Core) ... 12
Gambar 2.13. Tabung Dalam Tabung (Tube In Tube) ... 12
Gambar 2.14. Kumpulan Tabung ( Bundled Tube) ... 13
Gambar 2.15. Gaya Lintang Rencana untuk SRPMM ... 18
Gambar 2.16. Contoh Sengkang Tertutup yang Dipasang Bertumpuk ... 22
Gambar 2.17. Perencanaan Geser untuk Balok-Kolom ... 24
Gambar 2.18. Contoh Tulangan Transversal pada Kolom ... 27
Gambar 2.19. Luas Efektif Hubungan Balok-Kolom ... 30
Gambar 2.20. Distribusi Tegangan dan Regangan Balok Persegi Bertulangan Tunggal ... 33
xvi
Gambar 2.21. Tegangan dan Regangan Kondisi Berimbang ... 34
Gambar 2.22. Distribusi Tegangan dan Regangan Balok Persegi Bertulangan Rangkap ... 39
Gambar 2.23. Spektrum Respons Desain Wilayah Gempa 3... 54
Gambar 2.24. Kombinasi Arah Beban Gempa ... 57
Gambar 2.25. Tampilan SAP2000 ... 59
Gambar 2.26. Kotak dialog new model pada SAP2000 versi 15 ... 60
Gambar 2.27. Sumbu Lokal Frame ... 62
Gambar 2.28. Kaidah Tangan Kanan ... 63
Gambar 2.29. Penerapan End Offset pada Frame ... 64
Gambar 3.1. Data Puskim Respon Spectrum di Yogyakarta ... 69
Gambar 3.2. Lingkungan kerja SAP2000 v 14 ... 71
Gambar 3.3. Grid Sistem SAP2000 v14 ... 71
Gambar 3.4. Kotak Dialog Joint Restraints (Titik Perletakan) ... 72
Gambar 3.5 Penambahan Nomor Titik dan Batang. ... 73
Gambar 3.6. Permodelan Struktur di SAP2000 ... 74
Gambar 3.7. Kotak Dialog Input Jenis Pembebanan ... 74
Gambar 3.8. Kotak Dialog Input Beban pada Joint dan Frame... 75
Gambar 3.9. Kotak Dialog Melepas Gaya pada Titik Simpul ... 76
Gambar 3.10. Kotak Dialog Proses Analisis Data SAP2000 v 14 ... 77
Gambar 3.11. Diagram Alir Perancangan dengan SAP2000 v 14 ... 78
Gambar 3.12. Diagram Alir Perancangan ... 80
Gambar 4.1. Denah Struktur yang Direncanakan ... 84
xvii
Gambar 4.3. Grafik PCA Column Kolom (700 x 700) SRPMM ...139
Gambar 4.4. Grafik PCA Column Kolom (700 x 700) SRPMK ...163
Gambar. 4.5. Grafik Beban Gempa ...165
Gambar. 4.6. Diagram Gaya Dalam Balok 400 x 900 ...165
Gambar. 4.7. Diagram Gaya Dalam Balok 400 x 700 ...166
Gambar. 4.8. Diagram Gaya Dalam Kolom 700 x 700 ...167
Gambar. 4.9. Diagram Luas Tulangan ...168
Gambar 4.10. Denah Balok Lantai 1 ...169
Gambar 4.11. Denah Balok Lantai 2 ...170
Gambar 4.12. Denah Balok Lantai 3 ...171
Gambar 4.13. Denah Balok Lantai 4 ...172
Gambar 4.14. Denah Balok Lantai 5 (Lantai Atap) ...173
Gambar 4.15. Denah Kolom Lantai 1 ...174
Gambar 4.16. Denah Kolom Lantai 2-5 (Typical) ...175
Gambar 4.17. Balok dan Kolom yang Ditinjau...176
Gambar 4.18. Penulangan Balok (400 mm x 900 mm) SRPMB ...177
Gambar 4.19. Penulangan Balok (400 mm x 700 mm) SRPMB ...177
Gambar 4.20. Penulangan Kolom (700 mm x 700 mm) SRPMB ...177
Gambar 4.21. Penulangan Balok (400 mm x 900 mm) SRPMM ...178
Gambar 4.22. Penulangan Balok (400 mm x 700 mm) SRPMM ...178
Gambar 4.23. Penulangan Kolom (700 mm x 700 mm) SRPMM ...178
Gambar 4.24. Penulangan Balok (400 mm x 900 mm) SRPMK ...179
Gambar 4.25. Penulangan Balok (400 mm x 700 mm) SRPMK ...179
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Berat Sendiri Bahan Bangunan ...51
Tabel 2.2. Berat Sendiri Komponen Gedung ...51
Tabel 2.3. Beban Hidup pada Lantai Gedung ...53
Tabel 2.4. Klasifikasi Sistem Rangka Pemikul Momen Beserta faktor R dan Ω0 ...55
Tabel 2.5. Faktor Keutamaan Gempa ...55
Tabel 4.1. Nilai Koefisien ζ ...85
Tabel 4.2. Berat Struktur untuk SPRMB, SPRMM dan SPRMK ...86
Tabel 4.3. Gaya Gempa untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB) ...87
Tabel 4.4. Gaya Gempa untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) ...88
Tabel 4.5. Gaya Gempa untuk Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) ...88
Tabel 4.6. Analisis T Reyligh SRPMB ...90
Tabel 4.7. Analisis ζs Akibat Gempa pada SRPMB...90
Tabel 4.8. Analisis ζm akibat Gempa pada SRPMB ...91
Tabel 4.9. Analisis T Reyligh SRPMM ...113
Tabel 4.10. Analisis ζs Akibat Gempa pada SRPMM ...114
Tabel 4.11. Analisis ζm akibat Gempa pada SRPMM ...114
Tabel 4.12. Analisis T Reyligh SRPMK ...137
Tabel 4.13. Analisis ζs Akibat Gempa pada SRPMK ...138
xix
Tabel 4.15. Kapasitas Momen Balok yang bertemu di HBK ...160
Tabel 4.16. Kapasitas Momen Kolom yang bertemu di HBK ...161
Tabel 4.17. Beban Gempa ...161
Tabel 4.18. Gaya Dalam pada Balok 400 x 900 ...162
Tabel 4.19. Gaya Dalam pada Balok 400 x 700 ...163
Tabel 4.20. Gaya Dalam pada Kolom 700 x 700 ...163
Tabel 4.21. Kebutuhan Jumlah Tulangan SRPMB ...164
Tabel 4.22. Kebutuhan Jumlah Tulangan SRPMM ...164
Tabel 4.23. Kebutuhan Jumlah Tulangan SRPMK ...165
xx
DAFTAR NOTASI
a Tinggi penampang tegangan persegi ekuivalen, (mm) Ag luas penampang bruto, (mm2)
As luas tulangan tarik, (mm2)
As’ luas tulangan tekan, (mm2)
Ast luas tulangan total, (mm2)
Av luas tulangan geser (dua kaki), (mm2)
A0 pengaruh puncak muka tanah akibat pengaruh gempa rencana
b lebar penampang, (mm) br lebar balok-T, (mm)
C koefisien gempa dasar
c jarak sisi terluar ke garis netral, (mm) Cc gaya tekan pada beton, (kN)
Cs gaya pada tulangan tekan, (kN)
Cv faktor respons gempa vertikal , (kN)
d jarak dari sisi tekan terluar ke pusat tulangan tarik, (mm) di simpangan horizontal lantai tingkat ke-i
d’ Jarak dari sisi tekan terluar ke pusat tulangan tekan, (mm)
Dp diameter tulangan pokok, (mm2)
xxi DL beban mati, (kN)
e eksentrisitas gaya terhadap sumbu, (mm) Ec modulus elastisitas beton, (MPa)
Es modulus elastisitas baja tulangan, (MPa)
El kekuatan lentur komponen struktur tekan, (Nmm2) f’c tegangan tulangan tarik, (MPa)
Fi beban gempa nominal static ekuivalen, (kN)
fs teganagan tulangan tarik, (MPa)
fs’ tegangan tekan, (MPa)
fy tegangan leleh baja yang disyaratkan, (MPa)
g percepatan gravitasi, (9810 mm/s2) h tinggi penampang beton, (mm) hf tinggi plat beton, (mm)
hn tinggi plat beton, (mm) hn ketinggian gedung, (m)
I faktor keutamaan gedung
Ig momen inersia dari penampang bruto terhadap garis sumbunya, (mm)
k faktor panjang efektig kolom
ln panjang bentang bersih kolom, (mm)
lu panjang tak tertumpu kolom, (mm) LL beban hidup, (kN)
xxii
Mn kapasitas momen nominal penampang, (kNm)
Mu momen luar yang bekerja, (kNm)
Pn beban aksial nominal, (kN)
Pu beban aksial terfaktor, (kN)
R faktor reduksi gempa s selimut beton, (mm) s spasi sengkang (mm)
T waktu getar alami fundamental struktur gedung, (detik) Vc kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton, (kN)
Vn kuat geser nominal pada penampang, (kN)
Vs kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser, (kN)
Vu kuat geser terfaktor pada penampang, (kN)
WDL berat beban mati bangunan, (kN)
Wi berat lantai ke-i (ton)
WLL berat beban hidup bangunan, ( kN)
Wt berat total bangunan, (kN)
zi tinggi tiaap lantai gedung, (m)
β1 faktor reduksi tinggi blok tegangan ekuivalen beton
ρ rasio penulangan tarik ρ’ rasio penulangan tekan
xxiii φ faktor reduksi kekuatan
μ faktor daktilitas struktur Ψ kekuatan relatif kolom
