BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

(1)

BAB I

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Gedung perkantoran merupakan tempat untuk melaksanakan aktifitas yang selalu digunakan. Pekerjaan yang utama dalam perkantoran adalah dalam kegiatan informasi dan kegiatan lainnya. Hal tersebut yang menjadi pembaruan kantor yang baru untuk menampung pekerja yang lebih banyak. Oleh karena itu dalam merencanakan gedung perkantoran perlu adanya desain yang matang ditinjau dari segi kekuatan struktur, arsitektur.

Proyek pembangunan gedung Satpol PP Provinsi Sumatera Utara yang berlokasi di Jl. Kapten Muslim No.80,Dwi Kora, Kec. Medan Helvetia, Kota Medan, Provinsi Sumatera Utara. Bangunan terdiri dari 4 lantai yang direncanakan menggunakan konstruksi beton bertulang, sesuai dengan fungsi bangunan tersebut yang difungsikan sebagai gedung perkantoran.

Penyusunan Tugas Akhir ini dilakukan untuk merencanakan ulang struktur gedung Satpol PP untuk mengetahui apakah bangunan sudah di desain memenuhi kriteria bangunan tahan gempa menggunakan pemodelan struktur analisis software ETABS 2016 v16.2.1. Dengan mengacu SNI Tata Cara Perencanaan Tahan Gempa untuk Struktur Gedung dan non-Gedung SNI 1726:2019 serta dengan memperhatikan beban dan kombinasi beban harus seperti yang diterapkan oleh Beban Minimum untuk Perencanaan Bangunan Gedung dan Struktur lain 1727:2020 dan Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung SNI

(2)

2847:2019

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan maka rumusan masalah ini adalah :

1. Bagaimana langkah – langkah menganalisa struktur gedung 2. Perencanaan struktur gedung yang tahan gempa

3. Bagaimana menghitung ketahanan bangunan gedung menggunakan bantuan software Etabs v.16.2.1

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini yaitu:

1. Mampu menganalisa bangunan gedung

2. Mampu menerapkan design dari sistem software Etabs pada bangunan gedung

3. Mampu menghitung penulangan struktur utama balok dan kolom

1.4 Batasan Masalah

Agar penulisan tugas akhir ini dapat terarah dan terencana, maka penulis membuat suatu batasan masalah di bawah ini.

1. Bangunan yang akan dianalisa adalah Bangunan Gedung Satpol PP Prov S.U 2. Yang di evaluasi hanya struktur atas saja

3. Evaluasi menggunakan bantuan software Etabs

4. Gedung Satpol PP merupakan bangunan dengan konstruksi beton maka modeling digunakan space frame

(3)

5. Peraturan yang digunakan adalah SNI Beton 2847 : 2019, Peraturan untuk gempa SNI 1726 : 2020

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah untuk memberikan kontribusi pemahaman mengenai ilmu pengetahuan khususnya tentang Teknik Sipil dan mengetahui prilaku struktur bangunan dengan analisis perhitungan struktur bangunan serta menambah ilmu pengetahuan yang berkaitan dengan penggunaan software ETABS.

1.6 Sistematika Penulisan

Secara keseluruhan untuk pembahasan selanjutnya, penelitian ini terditi dari 5 bab yang secara ringkas bagian penulisannya sebagai berikut:

BAB 1 PENDAHULUAN

Pada bab ni dikemukakan latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi uruaian yang dijadikan dasar dan usulan pembahasan dan penganalisaan masalah, yang berbentuk langkah – langkah yang akan ditempuh dalam pemecahan yang akan dicapai.

BAB III METODE PENELITIAN

Bab ini berisi tentang flow chart, data exsisting, code, modeling struktur, material, dimensi, dan pembebanan

(4)

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN

Pada bab ini berisi tentang jalannya perhitungan struktur dan hasil dari analisa struktur

BAB V PENUTUP

Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil evaluasi struktur yang dikerjakan.

(5)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Analisis Perencanaan Struktur Bangunan Bertingkat dengan bantuan Software SAP 2000

Metode perhitungan yang digunakan oleh konsultan perencana ini adalah metode dengan menggunakan aplikasi SAP 2000 yang digunakan dalam perhitungan konstruksi statis tak tentu. Dibandingkan dengan metoda yang lain, seperti metoda Cross dan metoda Kani, untuk penggunaan metoda ini terutama pada struktur portal bertingkat banyak merupakan perhitungan yang menggunakan aplikasi paling sederhana dan lebih cepat serta lebih mudah untuk dipelajari dan dimengerti dalam waktu yang relatif singkat.

2.2 Perilaku Bangunan Ketika Terjadi Gempa

Selama gempa bumi, bangunan akan mengalami gerakan vertikal (gaya gravitasi) dan gerakan horizontal (gaya gempa) yang vakan timbul di titik-titik pada massa struktur. Biasanya, bangunan direncanakan terhadap gaya gravitasi dengan faktor keamanan yang memadai. Oleh karena itu, struktur bangunan jarang sekali runtuh akibat gaya gravitasi. Sebaliknya, gaya gempa menyerang titik-titik lemah pada struktur yang kekuatannya tidak memadai dan akan langsung menyebabkan keruntuhan atau kegagalan (failure) (Muto, 1993).

Pondasi adalah titik singgung antara bangunan dengan tanah, maka gerak dari gelombang gempa bekerja pada bangunan dengan menggetarkan pondasi

(6)

(menggoyangkan pondasi secara bolak-balik). Massa bangunan menahan gelombang gempa membuat adanya gaya inersia pada seluruh struktur. Besarnya gaya inersia pada Gambar 2.1.a., bergantung pada massa bangunan (m), percepatan permukaan (a) dan sifat struktur itu sendiri. Apabila bangunan dan pondasinya kaku, maka percepatannya akan sama dengan permukaan, yaitu menurut Hukum Newton II yaitu F = m × a (Schueller, 2001).

Tetapi dalam kenyataannya bangunan dan pondasinya tidaklah kaku.

Untuk struktur yang hanya mengalami sedikit perubahan bentuk dan menyerap sebagian energi, maka besarnya gaya gempa pada bangunan tersebut akan kurang dari masa dikali percepatannya seperti pada Gambar 2.1.b. Untuk bangunan yang sangat fleksibel, yang mempunyai waktu getar alamiah yang mendekati waktu getar gelombang permukaan, bangunan tersebut dapat mengalami gaya gempa yang jauh lebih besar pada Gambar 2.1.c. Gerakan yang lebih besar tersebut terjadi karena adanya gerak permukaan yang berulang-ulang (Schueller,2001).

a. b. c.

Gambar 2. 1 Perilaku Bangunan Ketika Terjadi Gempa

Sumber: Schueller, 2011

(7)

Gempa bumi merambat dalam bentuk gelombang yang apabila sampai ke permukaan bumi menyebabkan terjadinya getaran yang berpengaruh pada bangunan yang ada di permukaan. Hal inilah yang akan menimbulkan gaya-gaya yang bekerja pada struktur bangunan karena struktur lebih cenderung memiliki sifat mempertahankan diri dari gerakan (Schodek, 1998).

Struktur bangunan dalam proses perhitungan dapat disederhanakan dengan mengidealisasikan bangunan tersebut sebagai sistem dengan derajat kebebasan tunggal atau Single Degree of freedom (SDOF). Dalam sistem derajat kebebasan tunggal atau SDOF respon struktur yang terjadi akibat beban dinamik diasumsikan searah horizontal. Untuk mendapatkan respon yang terjadi disebabkan oleh beban dinamik seperti perpindahan, kecepatan dan percepatan maksimum dapat digunakan konsep respons struktur. Secara sederhana model matematis sistem derajat kebebasan tunggal (SDOF) dapat dilihat seperti Gambar 2.2 berikut ini.

Gambar 2. 2 Beberapa Bentuk Alternatif dari Model Matematis SDOF (a) Massa Sistem yang Bergerak Horizontal dan (b) Massa system yang bergerak vertikal

Sumber: Suryanita & Sarfika, 2007

(8)

2.3 Sistem Struktur Bangunan

Sistem struktur dibagi menjadi dua bagian yaitu sistem vertikal dan sistem horisontal. Sistem vertikal mencakup sistem struktur lateral yang dapat meningkatkan nilai kekakuan dan kekuatan komponen vertikal. Sedangkan sistem horisontal mencakup pengaku-pengaku horisontal atau horizontal bracing berupa lantai dan sistem deck framing yang biasa disebut dengan diafragma horizontal (penahan beban lateral) yang biasa digunakan antara lain: portal penahan momen (Momen- Resisting Frames), rangka pengaku (Braced Frames),dan dinding geser(shear wall). Portal penahan momen terdiri dari komponen (subsistem) horizontal berupa balok dan komponen vertikal yang berupa kolom yang dihubungkan secara kaku (rigid joints). Kekuatan portal tergantung pada dimensi balok dan kolom, serta proporsional terhadap jarak lantai ke lantai dan jarak kolom ke kolom. Rangka pengaku (braced frame) terdiri dari balok dan kolom yang ditambahkan pengaku diagonal. Adanya pengaku diagonal ini akan berpengaruh pada fleksibilitas perpanjangan/perpendekan lantai (simpangan) di mana pengaku tersebut ditempatkan. Rangka pengaku banyak digunakan pada bangunan tinggi yang menggunakan struktur baja. Dinding geser (shear wall) didefinisikan sebagai komponen struktur vertikal yang relative sangat kaku.

Dinding geser pada umumnya hanya boleh mempunyai bukaan sedikit (sekitar 5%) agar tidak mengurangi kekakuannya.

(9)

Gambar 2. 3 Perilaku Sistem Gabungan Penahan Gaya Lateral

Sumber: Juwana, 2005

Dalam SNI 1726:2019, telah ditentukan sistem dan sub-sistem dari struktur gedung terdapat 7 klasifikasi. Klasifikasi sistem dan sub sistemnya yaitu; (1) sistem dinding penumpu, (2) sistem ganda, (3) sistem interaksi dinding geser dan rangka, (4) sistem kolom kantilever, (5) sistem rangka gedung, (6) sistem rangka pemikul momen, dan (7) struktur tipe bandul terbalik. Klasifikasi ini digolongkan berdasarkan penggunaan sistem pada struktur gedung. Berikut penjelasan sistem dan sub-sistem pada struktur gedung

2.3.1 Sistem Rangka Gedung

Sistem struktur dengan rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Sistem rangka ruang adalah pengembangan dari sistem struktur rangka batang dengan penambahan rangka batang kearah tiga dimensi. Struktur rangka

(10)

ruang adalah komposisi dari batang-batang yang masing-masing berdiri sendiri, memikul gaya tekan atau gaya tarik yang sentris dan dikaitkan satu sama lain dengan sistem tiga dimensi atau ruang. Pada sistem rangka gedung, beban lateral yang diakibatkan oleh gempa dipikul dinding geser ataupun oleh rangka bresing (SNI 1726:2019).

2.3.2 Sistem Rangka Pemikul Momen

Sistem Rangka Pemikul Momen (Moment Resisting Frame) ini terbagi menjadi 3, yaitu SRPMB (Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa), SRPMM (Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah), dan SRPMK (Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus). SRPMB merupakan sistem yang memiliki deformasi inelastik dan tingkat daktalitas yang paling kecil tapi memiliki kekuatan yang besar. SRPMM adalah suatu metode perencanaan struktur sistem rangka pemikul momen yang menitik beratkan kewaspadaannya terhadap kegagalan struktur akibat keruntuhan geser. SRPMB adalah komponen struktur yang mampu memikul gaya akibat beban gempa dan direncanakan untuk memikul lentur (SNI 1726:2019).

Tujuan dari desain bangunan tahan gempa adalah mencegah terjadinya kegagalan struktur dan terjadinya korban jiwa, dengan 3 kriteria standar yaitu:

a. Tidak terjadi kerusakan sama sekali pada gempa ringan

b. Ketika terjadi gempa sedang, diizinkan terjadi kerusakan arsitektural tanpa adanya kerusakan stuktural.

c. Diizinkan terjadinya kerusakan struktural maupun non-struktural pada gempa kuat, namun kerusakan yang terjadi tidak sampai menyebabkan

(11)

bangunan runtuh.

2.4 Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas adalah angka yang digunakan mengukur objek atau ketahanan bahan untuk mengalami deformasi elastis ketika gaya diterapkan pada benda itu didefinisikan sebagai kemiringan dari kurva tegangan - regangan di wilayah deformasi elastis: Bahan kaku akan memiliki modulus elastisitas yang lebih tinggi. Modulus elastisitas beton (Ep) = 4700√f¹c = 4700√60 = 36406,0434 Mpa = 3640604,34 T/m2 di mana tegangan adalah gaya menyebabkan deformasi dibagi dengan daerah dimana gaya diterapkan dan regangan adalah rasio perubahan beberapa parameter panjang yang disebabkan oleh deformasi ke nilai asli dari parameter panjang. Jika stres diukur dalam pascal, kemudian karena regangan adalah besaran tak berdimensi, maka Satuan untuk λ akan pascal juga.

Menentukan bagaimana stres dan regangan yang akan diukur, termasuk arah, memungkinkan untuk berbagai jenis modulus elastisitas untuk didefinisikan.Tiga yang utama adalah:

1 Modulus Young adalah elastisitas tarik suatu benda untuk berubah bentuk sepanjang sumbu ketika stress berlawanan diaplikasikan sepanjang sumbu itu didefinisikan sebagai rasio tegangan tarik terhadap regangan tarik. Hal ini sering disebut hanya sebagai modulus elastisitas saja.

2. Modulus geser atau modulus kekakuan adalah kecenderungan sebuah objek untuk bergeser (deformasi bentuk pada volume konstan) ketika diberi kekuatan yang berlawanan; didefinisikan sebagai tegangan geser terhadap regangan geser. Modulus geser adalah modulus turunan dari viskositas.

(12)

2 Modulus Bulk (K) menjelaskan elastisitas volumetrik, atau kecenderungan suatu benda untuk berubah bentuk ke segala arah ketika diberi tegangan seragam ke segala arah; didefinisikan sebagai tegangan volumetrik terhadap regangan volumetrik, dan merupakan kebalikan dari kompresibilitas. Modulus bulk merupakan perpanjangan dari modulus Young pada tiga dimensi.

2.5 Beton Bertulang

Beton bertulang merupakan material komposit yang terdiri dari beton dan baja tulangan yang ditanam didalam beton. sifat utama beton adalah sangat kuat didalam menahan beban tekan (kuat tekan tinggi) tetapi lemah didalam menahan gaya tarik. baja tulangan didalam beton berfungsi menahan gaya tarik yang bekerja dan sebagian gaya tekan.

2.5.1 Balok

Balok merupakan bagian struktur yang digunakan sebagai dudukan lantai dan pengikat kolom lantai atas. Fungsinya adalah sebagai rangka penguat horizontal bangunan akan beban-beban.

Apabila suatu gelagar balok bentangan sederhana menahan beban yang mengakibatkan adanya momen lentur akan terjadi deformasi (regangan) lentur di dalam balok tersebut. Regangan-regangan balok tersebut mengakibatkan timbulnya tegangan yang harus ditahan oleh balok, tegangan tekan di sebelah atas dan tegangan tarik dibagian bawah. Agar stabilitas terjamin, batang balok sebagai bagian dari sistem yang menahan lentur harus kuat untuk menahan tegangan tekan dan tarik tersebut karena tegangan baja dipasang di daerah tegangan tarik bekerja,

(13)

di dekat serat terbawah, maka secara teoritis balok disebut sebagai bertulangan baja tarik saja (Dipohusodo,1996).

2.5.2 Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktur yang memikul beban dari balok. Kolom merupakan suatu elemen struktur tekan yang memegang peranan penting dari suatu bangunan, sehingga keruntuhan pada suatu kolom merupakan lokasi kritis yang dapat menyebabkan runtuhnya (collapse) lantai yang bersangkutan dan juga runtuh total (total collapse) seluruh struktur (Sudarmoko, 1996).

Kolom adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya menyangga beban aksial tekan vertikal dengan bagian tinggi yang tidak ditopang paling tidak tiga kali dimensi lateral terkecil.

 Jenis - Jenis Kolom

Menurut Wang (1986) dan Ferguson (1986) jenis-jenis kolom ada tiga, yaitu : 1. Kolom ikat (tie column).

2. Kolom spiral (spiral column).

3. Kolom komposit (composite column).

Dalam buku struktur beton bertulang (Istimawan Dipohusodo, 1994), ada tiga jenis kolom beton bertulang yaitu :

1. Kolom menggunakan pengikat sengkang lateral. Kolom ini merupakan kolom beton yang ditulangi dengan batang tulangan pokok memanjang, yang pada jarak spasi tertentu diikat dengan pengikat sengkang ke arah lateral. Tulangan

(14)

ini berfungsi untuk memegang tulangan pokok memanjang agar tetap kokoh pada tempatnya.

2. Kolom menggunakan pengikat spiral. Bentuknya sama dengan yang pertama hanya saja sebagai pengikat tulangan pokok memanjang adalah tulangan spiral yang dililitkan keliling membentuk heliks menerus di sepanjang kolom. Fungsi dari tulangan spiral adalah memberi kemampuan kolom untuk menyerap deformasi cukup besar sebelum runtuh, sehingga mampu mencegah terjadinya kehancuran seluruh struktur sebelum proses redistribusi momen dan tegangan terwujud.

3. Struktur kolom komposit, merupakan komponen struktur tekan yang diperkuat pada arah memanjang dengan gelagar baja profil atau pipa, dengan atau tanpa diberi batang tulangan pokok memanjang.

2.5.3 Pelat Lantai

Pelat beton bertulang yaitu struktur tipis yang dibuat dari beton bertulang dengan bidang yang arahnya horizontal, dan beban yang bekerja tegak lurus pada struktur tersebut. Ketebalan bidang pelat ini relatif sangat kecil apabila dibandingkan dengan bentang panjang/lebar bidangnya.Pelat beton ini sangat kaku dan arahnya horisontal, sehingga pada bangunan gedung, pelat ini berfungsi sebagai diafragma/unsur pengaku horizontal yang sangat bermanfaat untuk mendukung ketegaran balok portal.

Pelat beton bertulang banyak digunakan pada bangunan sipil, baik sebagai lantai bangunan, lantai atap dari suatu gedung, lantai jembatan maupun lantai pada dermaga. Beban yang bekerja pada pelat umumnya diperhitungkan

(15)

terhadap beban gravitasi (beban mati dan/atau beban hidup). Beban tersebut mengakibatkan terjadi momen lentur (seperti pada kasus balok)

2.6 Pembebanan Struktur

Pada perencanaan bangunan bertingkat tinggi, komponen struktur direncanakan cukup kuat untuk memikul semua beban kerjanya. Pengertian beban itu sendiri adalah beban-beban baik secara langsung maupun tidak langsung yang mempengaruhi struktur bangunan tersebut. Menurut PPURG 1987, pengertian dari beban-beban tersebut adalah:

1. Beban mati adalah beban dari berat semua bagian suatu bangunan yang sifatnya tetap termasuk material seperti kolom balok dan plat

2. Beban hidup merupakan beban yang sifatnya dapat berubah – ubah sesuai dengan penggunaaan dalam bangunan, beban hidup dapat menopang beban mati, adapun jenis beban hidup adalah seperti : Kendaraan , Manusia , Furniture.

3. Beban Angin adalah Semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.

4. Beban gempa adalah semua beban statik ekuivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu, maka yang diartikan dengan gempa disini ialah gaya-gaya didalam struktur tersebut yang terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa.

(16)

2.6.1 Beban Mati

Beban mati adalah berat seluruh bahan konstruksi bangunan gedung yang terpasang,termasuk dinding, lantai, atap, plafon, tangga, dinding partisi tetap, finishing, klading gedung dan komponen arsitektural dan struktural lainnya serta peralatan layan terpasang lain termasuk berat derek dan sistem pengangkut material. Berat sendiri dari bahan-bahan bangunan penting dan dari beberapa komponen gedung yang harus ditinjau di dalam menentukan beban mati dari suatu gedung, harus diambil sesuai tabel di bawah ini.

Tabel 2. 1 Daftar Berat Sendiri Material

Sumber : SNI 1727-2020

Tabel berat volume material di atas digunakan sebagai dasar nilai beban yang dipikul oleh struktur bangunan. Setiap bangunan mempunyai jenis material tersendiri yang dipikul oleh masing-masing komponen struktur bangunan tersebut.

2.6.2 Beban Hidup

Beban hidup (live load) adalah beban yang terjadi akibat fungsi pemakaian gedung seperti benda-benda pada lantai yang berasal dari barang- barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak dapat

(17)

diganti (Hilmi, 2014). Beban yang bisa ada atau tidak ada pada struktur untuk suatu waktu yang diberikan. Meskipun dapat berpindah - pindah, beban hidup masih dapat dikatakan bekerja secara perlahan-lahan pada struktur. Beban yang diakibatkan oleh hunian atau penggunaan (occupancy loads) adalah beban hidup.

Untuk Reduksi beban dapat dilakukan dengan mengalikan beban hidup dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan bangunan. Besarnya koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal, ditentukan sebagai berikut :

Beban Hidup (Live Load) adalah beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan gedung yang berasal dari barang atau orang yang dapat berpindah tempat sehingga mengakibatkan perubahan dalan pembebanan lantai. Sesuai dengan ketentuan dalam SNI 1727 : 2020, besarnya beban hidup yang digunakan dalam desain terdapat pada tabel berikut.

Tabel 2. 1 Beban Hidup

No Nama Berat

1. Atap dak 0.96 kN/m²

2. Atap dak dengan taman 4.79 kN/m²

3. Ruang pasien 1.92 kN/m²

4. Ruang kantor 2.4 kN/m²

5. Ruang hall dan meeting 4.79 kN/m² 6. Ruang lab. Dan operasi 4.79 kN/m²

7. Ruang poli 1.92 kN/m²

(18)

8. Plat basement/parkiran 13.39 kN/m²

Sumber : SNI 1727-2020

2.6.3 Beban Angin

Beban angin yaitu semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (isapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang-bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan tekanan negative ini dinyatakan dalam kg/m. Tekanan tiup harus diambil 25 kg/m, untuk tekanan tiup di laut dan di tepi laut sampai sejauh 5 km dari pantai harus dambil minimum 40 kg/m. Untuk daerah-daerah di dekat laut dan daerah-daerah lain tertentu, dimana terdapat kecepatan-kecepatan angin yang mungkin menghasilkan tekanan tiup yang lebih besar dapat dihitung dengan rumus : P = v / 16 (kg/m ) ; dimana V adalah kecepatan angin dalam m/dtk, yang ditentukan oleh instansi yang berwewenang.

2.6.4 Beban Hujan

Beban Hujan adalah beban akibat akumulasi massa air yang terjadi di atap selama hujan bercurah tinggi. Proses ini yang disebut sebagai genangan,sebagian besar terjadi diatap datar. Genangan di atap terjadi ketika limpasan setelah curah hujan kurang dari jumlah air yang tertahan di atap. Air yang terkumpul di atap datar atau rendah selama hujan dapat menimbulkan beban structural yang besar. Oleh karena itu, hal tersebut harus diperhatikan saat mendesain sebuah bangunan.

(19)

2.6.5 Beban Gempa

Untuk menganalisa gempa dapat dilakukan dengan cara statik ekivalen ataupun dengan cara dinamis. Analisis Dinamis dilakukan untuk evaluasi yang akurat dan mengetahui perilaku struktur akibat pengaruh gempa yang sifatnya berulang. Analisis dinamik perlu dilakukan pada struktur-struktur bangunan dengan karakteristik yaitu : mempunyai konfigurasi tidak beraturan, kekakuan yang tidak merata, dan bangunan yang menjulang tinggi. Metode Analisis dinamis ini juga ada dua jenis yaitu Analisis Respon Dinamik Riwayat Waktu (Time History Analysis) yang memerlukan rekaman percepatan gempa rencana dan Analisis Ragam Spektrum Respon (Spectrum Modal Analysis) dimana respon maksimum dan tiap ragam getar yang terjadi didapat dan Spektrum Respon Rencana (Design Spectra). Code yang dipakai adalah Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 1726:2019).

Karena secara bentuk termasuk bangunan yang kompleks dan tinggi, dalam penghitungan desain bangunan digunakan analisis dinamis dengan design spectra atau response spectra. Berikut response spektrum yang di generate dari puskim.go.id yang kemudian di inputkan kedalam program untuk daerah Medan Sekitar:

(20)

Gambar 2. 4 Grafik Respon Spektrum Daerah medan

Sumber : Etabs v16.2.1

Menentukan Nilai Ss dan S 1. Spektral percepatan – Ss

(21)

Gambar 2. 5 Respon Spektra Percepatan pada 0,20 detik, 2% dalam 50 tahun (redaman 5%) – Ss

Sumber : Puskim

Dari peta pada gambar 2.5 Wilayah Kota Medan memiliki nilai Ss = 0,63 2. Sprektal percepatan – S1

(22)

Gambar 2. 6 Respon Spektra Percepatan pada 0,10 detik, 2% dalam 50 tahun (redaman 5%) – S1

Sumber : Puskim

Dari peta pada gambar 2.6 Wilayah Kota Medan memiliki nilai S1 = 0,6181

2.7 Etabs

Software Etabs merupakan aplikasi dalam membantu menganalisa struktur bangunan. Etabs merupakan software program yang tepat dalam menganalisa struktur bangunan, terutama dalam menganalisa gedung gedung yang tinggi (High Rise Building)

2.7.1 Sejarah Program Etabs

Program Etabs (Extended Three Analysis Building Systems) merupakan program analisis struktur yang dikembangkan oleh perusahaan software Computers and Structures,Incorporated (CSI) yang berlokasi di Barkeley,California,Amerika

(23)

Serikat. Berawal dari peneliti dan pengembangan riset oleh Dr.Edward L. Wilson pada tahun 1970 di University of California,Barkeley,Amerika Serikat, Maka pada tahun 1975 didirikan perusahaan CSI oleh Ashraf Habibullah.

Selain program analisis struktur ETABS, ada beberapa program yang dikembangkan oleh CSI, diantaranya program SAP dan SAFE. Program SAP sendiri adalah program pertama kali yang dikembangkan oleh perusahaan CSI.

Program SAP, ETABS, dan SAFE sudah dipakai dan di aplikasikan (teruji) di lapangan oleh konstruktor-konstruktor di enam benua (dari total 7 benua) dan dipakai lebih dari 100 negara di dunia.

2.7.2 Peraturan SNI Tentang Etabs

Perhitungan respons dinamik struktur gedung tidak beraturan terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana, dapat dilakukan dengan metode analisis ragam spektrum respons dengan memakai Spektrum Respons Gempa Rencana yang nilai ordinatnya dikalikan faktor koreksi I/R, di mana I adalah Faktor Keutamaan, sedangkan R adalah faktor reduksi gempa representatif dari struktur gedung yang bersangkutan. Dalam hal ini, jumlah ragam vibrasi yang ditinjau dalam penjumlahan respons ragam menurut metode ini harus sedemikian rupa, sehingga partisipasi massa dalam menghasilkan respons total harus mencapai sekurang- kurangnya 90%.

Pasal 4.8.1 Unsur-unsur struktur gedung yang memiliki kepekaan yang tinggi terhadap beban gravitasi seperti balkon, kanopi dan balok kantilever berbentang panjang, balok transfer pada struktur gedung tinggi yang memikul beban gravitasi dari dua atau lebih tingkat di atasnya serta balok beton pratekan

(24)

berbentang panjang, harus diperhitungkan terhadap komponen vertikal gerakan tanah akibat pengaruh Gempa Rencana, berupa beban gempa vertikal nominal statik ekuivalen yang harus ditinjau bekerja ke atas atau ke bawah yang besarnya harus dihitung sebagai perkalian faktor respons gempa vertical Cv dan beban gravitasi, termasuk beban hidup yang sesuai.

2.7.3 Tata cara pekerjaan menggunakan Etabs v16.2.1 1. Buka ETABS versi 16.2.1

Gambar 2. 7 Membuka Etabs v16.2.1

(25)

2. Selanjutnya untuk memulai pemodelan klik file lalu new model.

Gambar 2. 8 Tampilan Pertama Pada Software Etabs v16.2.1

3. Pada tampilan tersebut kita melakukan pengaturan untuk menentukan unit satuan yang akan dipakai beserta kode-kode peraturan yang akan digunakan dalam melakukan pemodelan. Selanjutnya klik ok.

Gambar 2. 9 Menentukan Unit Satuan yang Akan Dipakai

(26)

4. Setelah klik ok maka akan muncul tampilan seperti di bawah untuk melakukan pengaturan koordinat arah x dan y. Untuk melakukan pengeditan jumlah tingkat (story) klik costum story data lalu edit story data.

Gambar 2. 10 Pengaturan Koordinat

5. Menyesuaikan jumlah koordinat dan jumlah tingkat yang ada sesuai dengan pemodelan bangunan yang akan dilakukan. Setelah sesuai dengan pemodelan yang dilakukan kemudian klik ok.

Gambar 2. 11 Titik Koordinat Dan Jumlah Tingkat Pada Bangunan

(27)

6. Pengeditan material yang akan digunakan.

Gambar 2. 1 Daftar Material

7. Membuat frame balok.

Gambar 2. 13 Pemodelan Balok

(28)

8. Membuat frame kolom.

Gambar 2. 2 Pemodelan Kolom

9. Membuat kodefikasi pelat sesuai dengan pemodelan.

Gambar 2. 3 Memodelkan Pelat

(29)

10. Selanjutnya untuk membuat diaphragms tiap tingkat, langkah awal tandai tingkat satu terlebih dahulu.

Gambar 2. 4 Memasukkan Diaphgram Pada Masing – Masing Lantai

11. Masukkan beban mati, beban hidup, beban hujan, beban angin, dan beban mati tambahan.

Gambar 2. 5 Memasukkan Beban SIDL Pada Dinding

(30)

12. Setelah memasukkan dan mengumpulkan massa di satu titik, selanjutnya memasukkan beban gempa respons spektrum.

Gambar 2. 6 Memasukkan Beban Gempa Respons Spektrum Sumber : Etabs v16.2.1

13. pengaturan mass source seperti gambar di bawah.

Gambar 2. 7 Mengatur Mass Source Pada Bangunan

(31)

14. Pengaturan modal case.

Gambar 2. 20 Pengaturan Modal Cases Untuk Bangunan

15. Masukkan jenis beban apa saja yang akan bekerja pada bangunan.

Gambar 2. 8 Divine Load Pattern Untuk Memasukkan Beban Yang Bekerja Pada Bangunan.

(32)

30%*U2

9,81*Ie/R

16. Masukkan case untuk beban gempa dengan cara define, load case.

Gambar 2. 9 Tampilan Load Case

17. Melakukan skala awal pada beban respons spektrum

Gambar 2. 10 Memasukkan Respon Spektrum

(33)

18. Memasukkan kombinasi seperti yang telah tertera pada SNI 1726- 2019.

Gambar 2. 11 Pengaturan Kombinasi

19. Setelah memasukkan beban kombinasi selanjutnya melakukan analisis struktur dengan cara klik analyze, run analysis.

Gambar 2. 12 Running Pada Bangunan