Draft Lap Final Struktur MASJID

(1)

1

LAPORAN AKHIR

DESAIN PERHITUNGAN STRUKTUR

MASJID ………..

(2)

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmat NYA, sehingga penyusun

dapat menyelesaikan laporan perhitungan struktur masjid …………..2017.

Maksud dan tujuan penyusunan laporan adalah untuk melengkapi gambar

perencanaan dan sebagai dasar perhitungan strukturnya.

Besar harapan penyusun semoga buku laporan ini ada manfaatnya untuk kita semua.

(3)

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i DAFTAR ISI ... ii DAFTAR TABEL ... iv DAFTAR GAMBAR ... v 1 PENDAHULUAN ... 1 1.1 Umum ... 1 1.2 Deskripsi ... 1 2 KRITERIA PERENCANAAN ... 5

2.1 Acuan Peraturan, Standar dan Referensi ... 5

2.2 Metodologi Perencanaan ... 5

2.3 Aspek Perencanaan ... 6

2.3.1 Kekuatan Dan Stabilitas ... 6

2.4 Analisis Kekuatan Penampang ... 6

2.4.1 Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa ... 6

3 DATA PERENCANAAN ... 8

3.1 Material Konstruksi ... 8

3.1.1 Beton ... 8

3.1.2 Baja Tulangan ... 8

3.1.3 Baja Profile dan Pelat ... 9

3.2 Beban Perencanaan ... 9

3.2.1 Beban Mati (BM) ... 9

3.2.2 Beban Hidup (BH) ... 9

(4)

iii

3.2.4 Beban Gempa ... 10

3.2.4.1 Koefisien Gempa Dasar ... 11

3.2.4.2 Faktor Keutamaan ... 13

3.2.4.3 Faktor Daktilitas Struktur ... 14

3.2.4.4 Kombinasi Pembebanan ... 15

4 ANALISIS STRUKTUR ... 17

4.1 Perangkat Lunak Yang Digunakan Dalam Perhitungan ... 17

4.2 Sistem Struktur ... 17

4.3 Analisa Struktur Statis dan Dinamis 3D ... 17

4.4 Model Struktur ... 17

4.4.1 Pemodelan Gedung Utama ... 18

4.4.2 Hasil Dynamic Respon Struktur ... 33

4.4.3 Gaya - Gaya Dalam ... 38

4.4.4 Perhitungan Penulangan Kolom, Balok dan Pelat Lantai ... 41

5 PERHITUNGAN PONDASI ... 49

5.1 Perhitungan Daya Dukung Pondasi... 49

5.2 Reaksi Perletakan ... 54

(5)

iv

DAFTAR TABEL

(6)

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.2 Tampak Arah Depan ... 1

Gambar 1.3 Tampak Arah Belakang ... 2

Gambar 1.4 Tampak Samping Kanan ... 2

Gambar 1. 5 Tampak Samping Kiri ... 3

Gambar 1. 6 Denah Lantai 1 ... 3

Gambar 1.11 Denah Lantai Atap ... 4

Gambar 3.1 SS1 Gempa Maks yang dipertimbangkan resiko tertarget (MCER) kelas Situs SB ... 11

Gambar 3.2 S1 Gempa Maks yang dipertimbangkan resiko tertarget (MCER) kelas Situs SB ... 11

Gambar 3.3 PGA, Gempa Maks yang dipertimbangkan resiko tertarget (MCEG) kelas Situs SB ... 12

Gambar 3.4 CR1, Koefisien resiko terpetakan, periode respons spektral 0,2 detik ... 12

Gambar 3.5 CR1, Koefisien resiko terpetakan, periode respons spektral 1.0 detik ... 13

Gambar 4. 1 Pemodelan Struktur 3 Dimensi ... 18

Gambar 4. 2 Tampilan Pembukaan ... 18

Gambar 4. 3 Pendefinisian Satuan ... 19

Gambar 4. 4 Pendefinisian Opsi Struktur ... 19

Gambar 4. 5 Pendefinisian Opsi Analisis 1 ... 20

Gambar 4. 8 Pendefinisian Kombinasi Pembebanan... 23

Gambar 4. 9 Pendefinisian Ketinggian Lantai dan Reduksi Beban ... 23

(7)

vi

Gambar 4. 11 Pendefinisian Faktor Massa Pembebanan ... 24

Gambar 4. 12 Pendefinisian Material Properti Beton K-300 ... 25

Gambar 4. 13 Pendefinisian Dimensi Penampang Kolom, Balok dan Pelat ... 25

Gambar 4. 14 Pendefinisian Properti Kolom, Balok dan Pelat ... 26

Gambar 4. 15 Pendefinisian Set Elemen ... 27

Gambar 4. 16 Pendefinisian Beban Pelat, DL dan LL ... 27

Gambar 4. 17 Pemodelan Struktur Garis As ... 28

Gambar 4. 18 Pemodelan Perletakan dan Kolom Lantai 00 ... 29

Gambar 4. 19 Pemodelan Balok dan Kolom Lantai 01 ... 30

Gambar 4. 20 Pemodelan Balok dan Kolom Lantai 02 ... 31

Gambar 4. 21 Pemodelan Balok dan Kolom Kubah ... 32

Gambar 4. 30 Potongan Prinsip Balok, Kolom dan Lantai arah X-X ... 32

Gambar 4. 31 Potongan Prinsip Balok, Kolom dan Lantai arah Y-Y ... 32

Gambar 5. 1 Data Tanah S-1 ... 49

Gambar 5. 3 Properti Pondasi Persegi =25X25 cm ... 52

Gambar 5. 4 Perhitungan Daya Dukung Pondasi Persegi =25X25 cm ... 52

Gambar 5. 5 Reaksi Perletakan Bawah ... 54

Gambar 5. 6 Data dan Profil Pondasi Tiang Pancang Persegi =25X25 cm... 55

Gambar 5. 7 Eksekusi Desain Pondasi... 56

Gambar 5. 8 Hasil Desain Pondasi ... 57

Gambar 5.9 Detail Pondasi P1 ... 58

(8)

Perhitungan Struktur Masjid ………. 1

1 PENDAHULUAN

1.1 Umum

Laporan desain struktur ini menjelaskan tentang sistem struktur dan analisis struktur secara garis besar untuk Perencanaan Pembangunan Masjid…………. Dalam laporan ini juga dijelaskan tentang idealisasi perhitungan struktur dan beban-beban yang bekerja pada bangunan ini, baik beban gravitasi maupun beban lateral sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan dan standar-standar serta peraturan-peraturan yang digunakan untuk perancangan struktur bangunan.

1.2 Deskripsi

Deskripsi pekerjaan adalah : Perencanaan Pembangunan Masjid………….. Bangunan yang didesain adalah struktur beton bertulang berlantai 1. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut:

(9)

Gambar 1.2 Tampak Arah Belakang

(10)

Gambar 1. 4 Tampak Samping Kiri

(11)

(12)

2 KRITERIA PERENCANAAN

2.1 Acuan Peraturan, Standar dan Referensi

Peraturan:

1. Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain RSNI 3 – 2010 2. Tata Cara Penghitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002 3. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung, SNI 1726-2012 4. International Building Code (IBC 2006)

5. Building Code Requirements for Reinforced Concrete, ACI 318-2002 Standar:

1. PUBI : Persyaratan Umum Bahan Bangunan Indonesia 2. SII : Standart Industri Indonesia

3. UBC : Uniform Building Code 1997

Peraturan dan standar lainnya yang berlaku di Indonesia pada umumnya dan yang berlaku untuk perencanaan bangunan gedung.

2.2 Metodologi Perencanaan

Perencanaan struktur dilakukan terhadap kekuatan dan kemampuan layan struktur. Untuk mengecek kekuatan penampang dari struktur beton bertulang digunakan metoda perhitungan ultimate (ULS). Dengan demikian gaya-gaya yang digunakan pada analisis kekuatan penampang adalah gaya-gaya terbesar hasil kombinasi gaya-gaya terfaktor. Adapun besarnya faktor beban yang digunakan adalah seperti yang akan dijelaskan pada sub bab berikutnya. Pengecekan terhadap kemampuan layan struktur dilakukan berdasarkan kombinasi beban layan.

Proses perencanaan struktur dilakukan dengan tahapan: 1. Pengembangan gambar arsitektural

2. Pemilihan Sistem struktur 3. Identifikasi beban pada struktur 4. Preliminari desain

5. Pemodelan struktur

Pemodelan stuktur dilakukan untuk mendukung analisis dan desain struktur 6. Desain elemen struktur

7. Perencanaan Pondasi Struktur 8. Penyusunan Gambar Perencanaan 9. Pelaporan Analisis Struktur dan Pondasi 10. Penyusunan RAB dan Spesifikasi Teknis

(13)

2.3 Aspek Perencanaan

2.3.1 Kekuatan Dan Stabilitas

2.4 Analisis Kekuatan Penampang

Struktur bangunan dirancang agar memenuhi persyaratan daktilitas, dengan menggunakan disain kapasitas sesuai dengan prinsip balok lemah-kolom kuat (weak beam-strong column). Dengan struktur demikian, jika terjadi gempa, maka penyebaran energi ke elemen-elemen struktur dapat dengan sempurna terjadi, sehingga struktur tetap dapat bertahan terhadap serangan gempa yang lebih besar dari beban gempa rencana, tanpa mengalami kerusakan yang berarti. Daerah-daerah kritis yang sering disebut sendi plastis dirancang secara inelastis, dan keruntuhan akibat geser dihindari.

Dalam analisis kekuatan elemen struktur digunakan program aplikasi yaitu concrete design dalam program bantu SANSPRO dengan faktor beban dan faktor reduksi kekuatan, yang mengacu ke peraturan dan SNI 03-2847-2002.

Hasil keluaran program tersebut masih dikoreksi secara manual, seperti dalam merancang tulangan geser (sengkang), baik untuk balok maupun kolom dengan tujuan memudahkan dalam pelaksanaan di lapangan. Juga diperhatikan tentang batasan seperti luas tulangan minimum dan maksimum, jarak maksimum sengkang, dan juga perbandingan antara tulangan tarik dan tekan pada satu penampang, agar penampang tersebut dapat berperilaku daktail.

2.4.1 Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa

Didalam perencanaan struktur beton bertulang tahan gempa harus memenuhi ketentuan-ketentuan sebagai berikut:

1. Untuk perencanaan dan konstruksi komponen struktur beton bertulang dari suatu struktur, untuk mana gaya rencana, akibat gerak gempa, telah ditentukan berdasarkan dissipasi energi di dalam daerah nonlinier dari respon struktur tersebut. Dalam hal ini beban rencana lateral dasar akibat gerakan gempa untuk suatu daerah harus diambil sesuai dengan ketentuan yang ditetapkan dalam SNI 1726-2002/2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung.

2. Untuk daerah dengan resiko gempa yang rendah, ketentuan dari SNI 03-2847-2002 Pasal 3 hingga Pasal 20 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung tetap berlaku kecuali bila dimodifikasi oleh ketentuan dalam ini.

(14)

Perhitungan Struktur Masjid ………. 7 3. Untuk daerah dengan resiko gempa menengah, harus digunakan sistem rangka pemikul

momen khusus (SRPMK) atau menengah (SRPMM), atau sistem dinding struktural beton biasa atau khusus untuk memikul gaya-gaya yang diakibatkan oleh gempa.

4. Untuk daerah dengan resiko gempa yang tinggi, harus digunakan sistem rangka pemikul momen khusus, atau sistem dinding struktural beton khusus, dan diafragma serta rangka batang.

Komponen struktur yang tidak direncanakan memikul gaya-gaya yang diakibatkan oleh gempa harus direncanakan sesuai dengan ketentuan ini.

(15)

3 DATA PERENCANAAN

3.1 Material Konstruksi

Secara garis besar ada tiga material pokok yang digunakan pada proyek Perencanaan

Pembangunan Masjid…………. adalah sebagai berikut:

1. Beton.

2. Baja tulangan. 3. Baja profile/pipa.

3.1.1 Beton

Beton pada komponen struktur yang menahan gaya yang timbul akibat gempa adalah sebagai berikut:

1. Kuat tekan fc’ dari beton tidak boleh kurang dari 20 MPa.

2. Kuat tekan dari beton agregat ringan yang digunakan dalam perencanaan tidak boleh melampaui 30 MPa.

Mutu beton yang digunakan pada berbagai elemen struktur pada bangunan Perencanaan

Pembangunan Masjid…………. ini adalah beton kelas K-300 dengan karakteristik sebagai

berikut:

σk = 30 MPa

fc’ = 24.9 MPa

Ec = 21443 MPa

3.1.2 Baja Tulangan

Tulangan lentur dan aksial yang digunakan dalam komponen struktur dari sistem rangka dan komponen batas dari sistem dinding geser harus memenuhi ketentuan ASTM A 706. Tulangan yang memenuhi ASTM A615 mutu 300 dan 400 boleh digunakan dalam komponen struktur di atas bila:

1. Kuat leleh aktual berdasarkan pengujian di pabrik tidak melampaui kuat leleh yang ditentukan lebih dari 120 MPa (uji ulang tidak boleh memberikan hasil yang melampaui harga ini lebih dari 20 MPa).

2. Rasio dari tegangan tarik batas aktual terhadap kuat leleh tarik aktual tidak kurang dari 1,25.

(16)

Perhitungan Struktur Masjid ………. 9 Baja tulangan yang digunakan pada semua elemen struktur adalah baja dengan spesifikasi sebagai berikut:

Tegangan leleh : diameter ≤ 12 mm : BJTP-24, fy = 240 MPa

diameter ≥ 13 mm : BJTD-40, fy = 400 MPa

Modulus Young (E) : 200000 MPa

3.1.3 Baja Profile dan Pelat

Baja profile dan pelat yang akan digunakan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

Grade : BJ-37

Tegangan Leleh Minimum : 240 MPa Tegangan Ultimate Minimum : 370 MPa

Modulus elastisitas : 200000 Mpa

3.2 Beban Perencanaan

3.2.1 Beban Mati (BM)

Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu bangunan yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, mesin-mesin serta peralatan tetap (fixed equipment) yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari bangunan itu (perlengkapan/peralatan bangunan).



Berat jenis beton

: 2400 kg/m

3



Beban finishing lantai + utilitas lantai

: 150 kg/m

2

3.2.2 Beban Hidup (BH)

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu bangunan, dan di dalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah (moveable equipment), mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dari bangunan dan dapat diganti selama masa hidup dari bangunan itu, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap bangunan tersebut. Khusus untuk atap yang dianggap beban hidup termasuk beban yang berasal dari air hujan, baik akibat genangan maupun akibat tekanan jatuh (energi kinetik) butiran air. Beban hidup tidak termasuk Beban Angin dan Beban Gempa.



Beban pada lantai

o

Ruang Kantor

: 250 kg/m

2

o

Ruang Gudang

: 400 kg/m2

o

Koridor di atas lantai pertama

: 250 kg/m2

(17)

Perhitungan Struktur Masjid ………. 10 Beban ini merupakan beban orang dan peralatan umum untuk bagian lantai masing-masing jenis okupansi lantai.



Beban atap

: 100 kg

Beban ini merupakan beban orang dan dan pekerja pada atap.



Beban dinding

: 250 kg/m2

Beban ini merupakan beban akibat dinding pada balok perimeter bangunan.



Beban hujan pada atap

: 20 kg/m

2

3.2.3 Beban Angin (BA)

Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada bangunan, yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Tekanan tiup harus diambil minimum 25 kg/m2_{, dan di tepi laut sampai sejauh}

5 km dari pantai harus diambil minimum 40 kg/m2_.

Jika ada kemungkinan kecepatan angin mengakibatkan gaya yang besar (terutama yang berada sampai sejauh 5 km dari pinggir laut), maka tekanan tiup harus dihitung menurut rumus :

p 2 v 16

 (kg/m2₎

dimana : v adalah kecepatan angin dalam m/det.

3.2.4 Beban Gempa

Untuk perencanaan dan konstruksi komponen struktur beton bertulang dari suatu struktur, yang mana gaya rencana gempa telah ditentukan berdasarkan dissipasi energi di dalam daerah nonlinier dari respon struktur tersebut. Dalam hal ini beban rencana lateral dasar akibat gerakan gempa untuk review struktur ini diambil sesuai dengan ketentuan yang ditetapkan dalam Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung, SNI 1726-2012.

Struktur bangunan ini direncanakan terhadap beban gempa dengan return period 2500 tahun sesuai dengan peraturan kegempaan yang berlaku saat ini. Berdasarkan peta tersebut, spectra percepatan di batuan dasar untuk wilayah Kec Ciranjang adalah 0.57g seperti tampak pada gambar berikut ini.

(18)

3.2.4.1 Koefisien Gempa Dasar

Koefisien dasar gempa harus ditentukan dari Gambar 3.1 sampai dengan Gambar 3.9 untuk wilayah gempa. Dengan memakai waktu getar alami (T) struktur seperti ditentukan:

Gambar 3.1 SS1 Gempa Maks yang dipertimbangkan resiko tertarget (MCER) kelas Situs SB

(19)

Gambar 3.3 PGA, Gempa Maks yang dipertimbangkan resiko tertarget (MCEG) kelas Situs SB

(20)

Gambar 3.5 CR1, Koefisien resiko terpetakan, periode respons spektral 1.0 detik

Dalam perencanaan ini, didapatkan Kec. Ciranjang, Propinsi Jawa Barat mempunyai SS=1.0 dan S1=0.5 dan tanah dasarnya termasuk tanah kaku.

3.2.4.2 Faktor Keutamaan

Waktu ulang dari kerusakan struktur gedung akibat gempa akan diperpanjang dengan pemakaian suatu Faktor Keutamaan yang nilainya lebih lebih besar dari 1,0. Suatu Faktor yang lebih besar harus dipakai pada bangunan rumah sakit yang menjadi pusat pelayanan utama yang penting bagi usaha penyelamatan setelah gempa terjadi, gedung-gedung monumental, dan bangunan-bangunan yang dapat mendatangkan bahaya luar biasa kepada khalayak umum (seperti reactor nuklir).

Faktor keutamaan struktur (I) untuk bangunan gedung diambil sebesar 1.25

Dalam menahan beban gempa, sistem struktur dipilih Sistem Rangka Penahan Momen Menengah (SRPMM) sesuai dengan persyaratan pada RSNI 1726-2012 untuk wilayah gempa sedang. Dengan sistem struktur ini,dijinkan diambil faktor reduksi beban gempa sebesar 5.5

Secara umum beban gempa didefinisikan sebagai beban lateral yang besarnya V : C x I x Wt/R

dimana:

V : beban gempa

C : percepatan gempa yang bekerja berkesesuaian dengan perioda struktur I : faktor keutamaan struktur

(21)

Perhitungan Struktur Masjid ………. 14 Wt : massa struktur dan beban hidup dengan porsi berkesesuaian

Analisis struktur terhadap beban gempa dilakukan dengan analisis respon spektrum modal analysis. Beban gempa didistribusikan sesuai dengan posisi massa struktur yang menjadi beban gempa dan besarnya sesuai dengan persentase massa yang bergerak pada masing-masing mode getar.

3.2.4.3 Faktor Daktilitas Struktur

Faktor daktilitas maksimum faktor reduksi gempa maksimum (R), dan Faktor tahahan lebih struktur (f) dan tahanan lebih total beberapa jenis sistem dan subsistem struktur gedung diambil R=5.5.

Beban geser dasar akibat gempa (V), selanjutnya harus dibagikan sepanjang tinggi bangunan menjadi beban-beban horizontal terpusat (gaya gempa tingkat, F). yang mempunyai titik tangkap pada masing-masing taraf lantai tingkat, menurut rumus:



i i i i i W ,h F = .V W ,h

dimana: hi : ketinggian lantai sampai taraf I diukur dari dasar bangunan

Wi : massa lantai pada taraf i

Beban gempa terdiri dari gaya inersia massa bangunan yang diakibatkan oleh goyangan seismik pada pondasi bangunan tersebut. Tahanan gempa didesain untuk menahan translasi gaya-gaya inersia, yang pengaruhnya pada bangunan sangat signifikan dibandingkan komponen goyangan vertikal lainnya.

Kerusakan lain akibat gempa yang mungkin muncul, seperti longsor, penurunan sub sidence, patahan aktif dibawah pondasi ataupun liquifaksi akibat getaran. Gangguan ini bersifat lokal dan dapat menjadi besar sehingga kemungkinannya disarankan untuk pemilihan lokasi bangunan.

Ketika gempa terjadi, intensitasnya dihubungkan dengan frekuensi kejadiannya. Gempa yang merusak jarang terjadi, tetapi yang sedang/moderat lebih sering terjadi, dan yang paling kecil sangat sering terjadi. Walaupun dapat didesain suatu bangunan yang menahan gempa yang paling merusak tanpa kerusakan yang berarti, mau tidak mau kebutuhan akan kekuatan bangunan selama masa layanan tidak membenarkan biaya tambahan yang besar. Konsekuensinya, filosofi umum untuk mendesain bangunan tahan gempa didasarkan pada prinsip, yaitu:

1. Menahan gempa kecil tanpa kerusakan.

2. Menahan gempa sedang/moderat tanpa kerusakan struktural tetapi menerima kemungkinan kerusakan non-structural.

(22)

Perhitungan Struktur Masjid ………. 15 3. Tahanan rata-rata gempa dengan probabilitas struktur seperti halnya kerusakan

non-structural, tetapi tidak roboh.

Beberapa penyesuaian dibuat berdasarkan prinsip-prinsip diatas sebagai pengenalan bahwa bangunan dengan suatu fungsi penting tertentu harus dapat menahan kejadian gempa yang lebih kuat lagi.

Besarnya beban gempa adalah hasil respon dinamis bangunan terhadap goyangan pada pondasi. Untuk memprediksi beban seismis, ada dua pendekatan umum yang digunakan, dimana dengan memperhatikan catatan kejadian gempa masa lalu didaerah tersebut dan sifat-sifat struktur.

Pendekatan pertama, prosedur gaya lateral ekuivalen, menggunakan suatu estimasi sederhana terhadap periode alami bangunan dan antisipasi percepatan maksimum permukaan, bersamaan dengan faktor-faktor relevan lainnya dalam menentukan geser dasar maksimum. Pembebanan horizontal ekuivalen untuk gaya geser ini kemudian didistribusikan dengan bebarapa cara yang ditentukan melalui ketinggian bangunan sebagai suatu analisa statis struktur. Gaya-gaya desain yang digunakan dalam analisa statis ini harus lebih kecil dari gaya aktual yang ada pada bangunan. Pertimbangan untuk menggunakan gaya desain yang lebih kecil termasuk potensi kekuatan bangunan ditetapkan oleh tingkatan working stress, redaman ditetapkan oleh komponen bangunan dan reduksi gaya akibat daktilitas efektif elemen struktur yang melebihi batas elastis. Metode yang cepat dan sederhana dan direkomendasikan untuk bangunan tinggi tanpa pengecualian dari aturan-aturan struktur. Ini juga bermanfaat untuk desain awal bangunan tinggi.

Pendekatan kedua, prosedur berdasarkan analisa modal dimana frekuensi modal struktur dianalisa dan kemudian digunakan untuk estimasi respons modal maksimum. Kombinasi ini untuk mendapatkan nilai respon maksimum. Prosedur ini lebih kompleks dan lama daripada prosedur gaya lateral ekivalen tetapi lebih akurat seperti halnya pendekatan prilaku non-linier dari struktur.

3.2.4.4 Kombinasi Pembebanan

Untuk mendapatkan respon struktur yang maksimum, semua kondisi pembebanan dikombinasikan dengan suatu pola kombinasi seperti yang direkomendasikan pada peraturan perencanaan. Ada dua grup kombinasi pembebanan yang ditinjau, yaitu kombinasi pembebanan kondisi SLS (service limit state) dan kondisi ULS (ultimate limit state). Kombinasi SLS digunakan untuk pengecekan daya dukung pondasi yang diperlukan, dimana perhitungannyaa dilakukan berdasarkan metoda tegangan kerja. Sedangkan kombinasi ULS digunakan untuk perencanaan kekuatan material beton, dimana perencanaannya menggunakan metoda LRFD (beban terfaktor/ultimate)

(23)

Perhitungan Struktur Masjid ………. 16 1. SW + SDL 2. SW + SDL + H + LL 3. SW + SDL + H + (A atau R) 4. SW + SDL + H + 0.75 LL + 0.75(A atau R) 5. SW + SDL + H + W 6. SW + SDL + H + 0.75 LL + 0.75 W + 0.75(A atau R) 7. 0.6 SW + 0.6 SDL + H + W 8. SW + SDL + H + 0.7 EQ 9. SW + SDL + H + 0.75 LL + 0.525 EQ + 0.75(A atau R) 10. 0.6 SW + 0.6 SDL + H + 0.7 EQ

Kondisi Ultimate Limit State (ULS) 1. 1.4 SW + 1.4 SDL 2. 1.2 SW + 1.2 SDL + 1.6 LL + 1.6 H+ 0.5(A atau R) 3. 1.2 SW + 1.2 SDL + 1.6(A atau R)+ LL 4. 1.2 SW + 1.2 SDL + 1.6(A atau R)+ 0.8 W 5. 1.2 SW + 1.2 SDL + 1.3 W + L + 0.5(A atau R) 6. 0.9 SW + 0.9 SDL + 1.3 W+ 1.6 H 7. 1.2 SW + 1.2 SDL + LL + EQ 8. 0.9 SW + 0.9 SDL + EQ + 1.6 H dimana:

SW : berat sendiri elemen struktur SDL : beban mati tambahan

LL : beban hidup termasuk beban kendaraan parkir H : beban lateral akibat tekanan tanah

A : beban pekerja pada atap R : beban hujan

W : beban angin

(24)

4 ANALISIS STRUKTUR

4.1 Perangkat Lunak Yang Digunakan Dalam Perhitungan

Analisis struktur untuk Bangunan ini dilakukan dengan menggunakan program SANSPRO

.

4.2 Sistem Struktur

Pada dasarnya sistem struktur atas terbuat dari beton bertulang dan merupakan portal-portal terbuka. Dalam hal ini, seluruh struktur menggunakan sistem pelat dengan balok. Secara keseluruhan sistem struktur ini adalah simetris dan termasuk agak beraturan, sehingga perlu dilakukan analisis respon dinamis secara 3D sesuai dengan ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal 7.1.1.

Kekakuan unsur-unsur struktur beton bertulang dihitung berdasarkan pengaruh peretakan beton sesuai dengan ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal 5.5.1. Untuk itu, momen inersia penampang unsur struktur dapat ditentukan dengan sebesar momen inersia penampang utuh dikalikan dengan suatu persentase efektifitas penampang, dimana untuk kolom dan balok persentase efektifnya adalah 70%, sedangkan pelat lantai 30%.

4.3 Analisa Struktur Statis dan Dinamis 3D

Untuk mengetahui bagaimana karakteristik respon dinamik dari struktur gedung secara keseluruhan, dilakukan analisis dinamik bebas dengan menentukan terlebih dahulu sistem sumbu koordinat (sumbu-x dan sumbu-y). Beban yang digunakan pada analisis dinamik bebas ini terdiri dari 100% beban mati dan 30% beban hidup. Dari hasil analisis dinamik yang telah dilakukan jumlah ragam yang ditinjau dalam superposisi respons ragam agar modal participating massa ratios mencapai sedikitnya 90% untuk Ux, Uy, Rx, dan Ry, sesuai dengan ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal 7.2.1. Dalam hal ini, metode superposisi yang dipakai adalah Kombinasi Kuadratik Lengkap (Complete Quadratic Combination atau CQC) yang mana periode mode 1 dan periode mode 2 saling berdekatan (lebih kecil dari 15%) sesuai ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal 7.2.2. Pola gerak masing-masing ragam terlihat dari modal participating mass ratios Ux, Ux, dan Rz

4.4 Model Struktur

Struktur bangunan akan dimodelkan sebagai portal terbuka 3D (open-frame structure) yang berfungsi untuk menahan baik beban gravitasi maupun beban gempa, sesuai dengan kekakuan dari masing-masing sistem. Portal terbuka digunakan dengan pertimbangan bahwa bangunan tinggi (> 40 m). Portal yang terdiri dari balok dan kolom, disatukan oleh pelat lantai yang juga berfungsi sebagai diafragma yang kaku, sehingga pergerakan baik translasi maupun rotasi pada

(25)

Perhitungan Struktur Masjid ………. 18 lantai akan seragam. Di dalam gambar - gambar berikut akan ditunjukkan sistem struktur dan masukan yang diplot kekomputer.

4.4.1 Pemodelan Gedung Utama

Gambar 4. 1 Pemodelan Struktur 3 Dimensi

(26)

Gambar 4. 3 Pendefinisian Satuan

(27)

(28)

(29)

(30)

Gambar 4. 8 Pendefinisian Kombinasi Pembebanan

(31)

Gambar 4. 10 Pendefinisian Zone dan Beban Gempa

(32)

Gambar 4. 12 Pendefinisian Material Properti Beton K-300

(33)

(34)

Gambar 4. 15 Pendefinisian Set Elemen

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

Gambar 4. 21 Pemodelan Balok dan Kolom Kubah

Gambar 4. 22 Potongan Prinsip Balok, Kolom dan Lantai arah X-X

Gambar 4. 23 Potongan Prinsip Balok, Kolom dan Lantai arah Y-Y

DATA MASUKAN LENGKAPNYA DAPAT DILIHAT PADA LAMPIRAN NO. 1

(40)

4.4.2 Hasil Dynamic Respon Struktur

Berikut adalah gambar response struktur Masjid akibat semua pembebanan, hasil analisis respon struktur dengan bantuan program Sanspro :

(41)

(42)

(43)

Gambar 4. 4 Pergerakan Arah 1 (Translasi)

(44)

Gambar 4. 6 Pergerakan Arah 3 (Translasi)

DATA PERHITUNGAN LENGKAPNYA DAPAT DILIHAT PADA LAMPIRAN NO. 2

(45)

4.4.3 Gaya - Gaya Dalam

Berikut adalah gambar gaya dalam Masjid akibat pembebanan, hasil analisis dengan bantuan program :

(46)

Gambar 4. 8 Gaya Dalam Geser Mayor (Comb-1)

Gambar 4. 9 Gaya Dalam Geser Minor (Comb-1)

(47)

Gambar 4. 11 Gaya Dalam Moment Lentur Mayor (Comb-1)

DATA PERHITUNGAN LENGKAPNYA DAPAT DILIHAT PADA LAMPIRAN NO. 3

(48)

4.4.4 Perhitungan Penulangan Kolom, Balok dan Pelat Lantai

Gambar 4. 12 Eksekusi Penulangan Kolom, Balok

(49)

(50)

(51)

(52)

Gambar 4. 16 Gambar Penulangan Kolom, Balok, Pot B-B

(53)

(54)

(55)

Gambar 4. 20 Gambar Penulangan Pelat Lantai 2

DATA PERHITUNGAN LENGKAPNYA DAPAT DILIHAT PADA LAMPIRAN NO. 4

(56)

5 PERHITUNGAN PONDASI

5.1 Perhitungan Daya Dukung Pondasi

(57)

(58)

Gambar 5. 3 Data Tanah S-3

(59)

Gambar 5. 4 Properti Pondasi Persegi =25X25 cm

(60)

Perhitungan Struktur Masjid ………. 53 NPILE Ver. 1.0, (C) Nathan Madutujuh, 1999

PILE ULTIMATE BEARING CAPACITY - CPT/SONDIR METHOD

Licensee : Nur Ikhlas, ST, Jl. Majalaya 3 No. 33, BANDUNG Project : PANCANG MINI 25X25

Location : MASJID REST AREA CIANJUR Pile No. : S1 Point No. : 1 Unit System :

Pile Type : Concrete Square Driving Mthd: Driven Material : CONCRETE Elastic Mod : 210000.00000 Prestress : YES PILE SECTION: Weight of Pile Wp = 1.50 Length of Pile Lp = 10.00 Pile Section Area Ap = 625.00 Pile Section Width Bp = 25.00 Pile Perimeter Kp = 100.00 Depth of Pile Dp = 9.00

PILE BEARING CAPACITY CALCULATION: CPT/SONDIR METHOD Computation Method : Schemmertman Method

No. of CPT Data, NCPT : 19

Safety Factor for End Resistance SF1 = 3.0 Safety Factor for Friction SF2 = 5.0 Correction for qc (-0.7B below to 8 B above) : YES Correction for fs (reduce 50% for N above 15) : YES Apply limit for qc max : YES Apply limit for fs max : YES

(UNIT SYSTEM: Depth,Length = , qc,fs = , Qp,Qsi,Qs,Qult,Qall = )

--- No. Depth Soil Below Type Water --- 1 0.00 CLAY NO 2 0.50 CLAY NO 3 1.00 CLAY 4 1.50 CLAY NO 5 2.00 CLAY 6 2.50 CLAY 7 3.00 CLAY 8 3.50 CLAY 9 4.00 CLAY 10 4.50 CLAY 11 5.00 CLAY 12 5.50 CLAY 13 6.00 CLAY 14 6.50 CLAY 15 7.00 CLAY 16 7.50 CLAY 17 8.00 CLAY 18 8.50 CLAY 19 9.00 CLAY --- qc fs Length Qp Qsi Qs Qult Qall 0.0 0.0 0.5 1.17 0.00 0.00 1.17 0.39 0.0 0.0 0.5 5.86 0.00 0.00 5.86 1.95 NO 15.0 5.0 0.5 6.91 5.00 0.00 6.91 2.30 8.5 15.0 0.5 6.91 5.00 5.00 11.91 3.30 NO 10.0 20.0 0.5 9.22 5.00 10.00 19.22 5.07 NO 20.0 25.0 0.5 11.64 5.00 15.00 26.64 6.88 NO 20.0 35.0 0.5 13.05 5.00 20.00 33.05 8.35 NO 25.0 50.0 0.5 14.84 5.00 25.00 39.84 9.95 NO 25.0 55.0 0.5 18.59 5.00 30.00 48.59 12.20 NO 35.0 70.0 0.5 23.00 5.00 35.00 58.00 14.67 NO 43.0 78.0 0.5 27.69 5.00 40.00 67.69 17.23 NO 55.0 90.0 0.5 26.59 5.00 45.00 71.59 17.86 NO 30.0 95.0 0.5 22.22 5.00 50.00 72.22 17.41 NO 25.0 100.0 0.5 23.94 5.00 55.00 78.94 18.98 NO 20.0 110.0 0.5 32.66 5.00 60.00 92.66 22.89 NO 70.0 120.0 0.5 37.89 5.00 65.00 102.89 25.63 NO 50.0 130.0 0.5 46.88 5.00 70.00 116.88 29.63 NO 95.0 140.0 0.5 46.88 5.00 75.00 121.88 30.63 NO 150.0 150.0 0.5 46.88 5.00 80.00 126.88 31.63

Untuk menambah Faktor Keamanan maka dalam pemancangan harus dilakukan sampai kedalaman – 9 m dari tanah eksisting.

(61)