i
PERENCANAAN ULANG STRUKTUR GEDUNG @HOM HOTEL
GRESIK MENGGUNAKAN SISTEM GANDA PENAHAN GEMPA
(SRPMK DAN DINDING GESER)
Skripsi
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh :
DWIYANI KARTIKASARI
201310340311055
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2019
iv KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan berkah, rahmat, hidayah, serta inayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Gedung @HOM Hotel Gresik Menggunakan Sistem Ganda Penahan Gempa (SRPMK dan Dinding Geser)”.
Meskipun dalam penyelesaian Tugas Akhir ini melalui perjalanan waktu yang panjang serta melibatkan banyak bantuan dari berbagai pihak, penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Pada kesempatan kali ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil serta bapak Ir. Ernawan selaku Wakil Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT selaku Pembimbing I dan Bapak Ir. Lukito Prasetyo, MT selaku pembimbing II yang telah mengarahkan serta membimbing penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil yang telah memberikan inspirasi dan bekal ilmu pengetahuan selama masa studi penulis.
4. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang, yang telah menyumbangkan tenaga dan pikiran dalam penyelesaian tugas akhir ini.
5. Seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam penyelesaian tugas akhir. Akhir kata penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.
Malang, 9 Oktober 2019
v PERENCANAAN ULANG STRUKTUR GEDUNG @HOM HOTEL GRESIK MENGGUNAKAN SISTEM GANDA PENAHAN GEMPA
(SRPMK DAN DINDING GESER)
Dwiyani Kartikasari1, Yunan Rusdianto2, Lukito Prasetyo3
1,2,3Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang Alamat : Kampus III Jl. Tlogomas No 246 Malang 65144
Email : dwiyan0804@gmail.com
Abstrak
Faktor kekuatan struktur yang dapat menahan beban gempa perlu diperhatikan dalam penentuan pemilihan elemen struktur gedung tinggi, serta dapat diantisipasi dengan beberapa cara supaya bagi kehidupan makhluk hidup tidak berdampak begitu besar. Akibatnya bukan hanya menimbulkan kerusakan parah pada bangunan tersebut tetapi bisa juga akan menimbulkan korban jiwa. Salah satu syarat dan layak pakai sebuah bangunan adalah kestabilan struktur yang baik. Standar Nasional Indonesia (SNI) yang ditetapkan oleh pemerintah diperuntukkan mencapai tujuan perencanaan tersebut. Adapun SNI yang menjelaskan bagaimana peraturan pada gedung yang mampu menahan beban gempa. SNI 03 - 1726 – 2012 memuat rincian standar perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung bertingkat. Proyek pembangunan @HOM Hotel Gresik direncanakan ulang menggunakan sistem ganda. Di mana Kerangka penahan momen direncanakan tidak hanya memikul beban gravitasi, tetapi juga memikul beban lateral sekurang-kurangnya 25% dari beban lateral yang bekerja. Pada perencanaan kali ini menggunakan bantuan perangkat lunak STAADPro yang akan digunakan untuk analsisa sistem.
vi RE-DESIGN OF THE BUILDING STRUCTURE @HOM GRESIK HOTEL
USING A DOUBLE EARTHQUAKE RESISTANT SYSTEM (SRPMK AND SHEAR WALL)
Dwiyani Kartikasari1, Yunan Rusdianto2, Lukito Prasetyo3
1,2,3Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang Alamat : Kampus III Jl. Tlogomas No 246 Malang 65144
Email : dwiyan0804@gmail.com
Abstract
The strength factor of the structure that can withstand earthquake loads needs to be considered in determining the selection of structural elements of tall buildings, and can be anticipated in several ways so that the life of living things does not have such a large impact. As a result not only cause severe damage to the building but can also cause casualties. One of the requirements and proper to use a building is good structural stability. Indonesian National Standards (SNI) set by the government are intended to achieve the planning objectives. The SNI that explains how the regulations on buildings that can withstand earthquake loads. SNI 03-1726-2012 contains details of earthquake resistance planning standards for high rise building structures. The @HOM Hotel Gresik development project is re-planned using a dual system. Where the moment retaining framework is planned not only to bear the gravity load, but also to carry a lateral load of at least 25% of the working lateral load. This time planning uses the help of STAADPro software which will be used for system analysis.
vii LEMBAR PERSEMBAHAN
Segala puji bagi Allah SWT atas karunia dan rahmat-Nya yang tak pernah kurang sedikitpun kepada hamba-Nya. Shalawat serta salam dihaturkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW beserta para sahabat. Dan persembahan tugas akhir ini ditujukan kepada:
1. Bagus Purnomo dan Lina Noviani selaku orangtua yang selalu mendukung, mendoakan, dan merawat saya dari lahir hingga dewasa seperti sekarang.
2. Seluruh keluarga yang selalu mendukung dan membantu baik secara moril maupun materi.
3. Teman-teman sipil 2013 khususnya sipil B yang yang selalu mendukung satu sama lain dan sebagai teman becanda saat kami bertemu.
4. Sahabat STM ADB saya yang hingga saat ini selalu memberi dukungan dan selalu menunggu kapan saya lulus.
5. Sahabat KKN 29 2017 sebagai teman bercanda dan berkeluh kesah selama KKN dan sampai sekarang.
6. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga pihak-pihak yang telah membantu mendapatkan pahala dari Allah SWT. Amin.
Malang, 9 Oktober 2019
viii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
SURAT PERNYATAAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ... v
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Rumusan Masalah ... 2 1.3. Batasan Masalah ... 3 1.4. Tujuan Perencanaan ... 3 1.5. Manfaat Perencanaan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSAKA 1.1. Beton Bertulang ... 4
2.1.1. Elemen Struktur Beton Bertulang ... 4
2.2. Beban ... 15
2.3. Analisa Beban Gempa pada Bangunan Gedung ... 15
2.3.1. Kategori Resiko Struktur Bangunan dan Faktor Keutamaan ... 15
ix
2.3.3. Kelas Situs dan Koefisien Situs ... 20
2.3.4. Kategori Desain Seismik ... 21
2.3.5. Periode Fundamental ... 21
2.3.6. Geser Dasar Seismik ... 22
2.3.7. Distribusi Gaya Gempa ... 25
2.4. Perencanaan Bangunan Tahan Gempa ... 27
2.5. Sistem Ganda ... 28
2.6. Sistem Rangka Pemikul Momen ... 29
2.7. Komponen pada Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus ... 29
2.7.1. Balok ... 29
2.7.2. Kolom ... 32
2.7.3. Hubungan Balok Kolom ... 33
2.8. Dinding Geser ... 34
2.8.1. Ketentuan Dinding Geser ... 38
BAB III METODE PERENCANAAN 3.1. Pengumpulan Data ... 39
3.2. Diagram Alir Perencanaan... 42
3.3. Penetapan Dimensi ... 43
3.4. Pembebanan ... 43
3.5. Analisa Struktur ... 43
3.6. Desain Penulangan ... 43
3.7. Gambar Kerja ... 43
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Perencanaan Dimensi Struktur ... 44
x 4.1.2. Kolom ... 45 4.1.3. Pelat ... 46 4.1.4. Dinding Geser ... 47 4.2. Perencanaan Struktur ... 49 4.2.1. Perencanaan Pelat ... 49 4.2.1.1. Pembebanan Pelat ... 49
4.2.1.2. Perhitungan Momen dan Penulangan Pelat ... 50
4.2.2. Perhitungan Balok Anak ... 56
4.2.2.1. Balok Anak Arah Memanjang ... 56
4.2.2.2. Balok Anak Arah Melintang... 65
4.2.2.3. Parameter Gempa Berdasarkan SNI:1726-2012... 82
4.2.2.4. Momen Torsi ... 87
4.2.2.5. Kontrol Simpangan Antar Lantai ... 89
4.2.2.6. Kontrol Pengaruh P-Delta ... 91
4.2.3. Perencanaan Penulangan Balok Induk ... 92
4.2.3.1. Gaya Ultimit Balok Induk ... 92
4.2.3.2. Penulangan Balok Induk ... 96
4.2.4 Perencanaan Kolom ... 113
4.2.4.1. Perencanaan Penulangan Kolom ... 113
4.2.4.2. Perencanaan Sengkang Pada Kolom ... 120
4.2.4.3. Perencanaan Pengekang Pada Kolom... 120
4.2.4.4. Panjang Penyaluran Tulangan ... 122
4.2.5. Penulangan Hubungan Balok Kolom ... 122
xi
4.2.6.1. Perhitungan Gaya Momen dan Gaya Lintang Dinding Geser ... 124
4.2.6.2. Perhitungan Penulangan Dinding Geser ... 125
BAB IV PENUTUP 5.1. Kesimpulan ... 129
5.2. Saran ... 129
DAFTAR PUSTAKA ... xvii
xii DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Momen Pelat Penulangan Dua Arah Metode Amplop ... 13
Tabel 2.2 Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk Beban Gempa ... 16
Tabel 2.3 Faktor Keutamaan Gempa (Ie) ... 17
Tabel 2.4 Koefisien Situs, Fa ... 20
Tabel 2.5 Koefisien Situs, Fv ... 20
Tabel 2.6 Kategori Desain Seismik Berdasarkan parameter Respon Percepatan Pada Perioda Pendek ... 21
Tabel 2.7 Kategori Desain Seismik Berdasarkan parameter Respon Percepatan Pada Perioda 1 Detik ... 21
Tabel 2.8 Koefisien Cu ... 21
Tabel 2.9 Nilai Parameter Periode Pendekatan Ct dan x ... 22
Tabel 2.10 Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk Sistem Penahan Gaya Gempa ... 22
Tabel 4.1 Rekapitulasi Pendimensian Balok ... 45
Tabel 4.2 Distribusi Momen pada Pelat Lantai Dimensi 3,75 x 3,25 ... 51
Tabel 4.3 Distribusi Momen pada Pelat Atap Dimensi 3,75 x 3,25 ... 51
Tabel 4.4 Distribusi Momen pada Pelat Dak Dimensi 3,75 x 3,25 ... 52
Tabel 4.5 Momen pada Pelat Lantai ... 54
Tabel 4.6 Momen pada Pelat Atap ... 54
Tabel 4.7 Momen pada Pelat Dak ... 54
Tabel 4.8 Rekapitulasi Penulangan Pelat ... 55
Tabel 4.9 Rekapitulasi Balok Anak ... 74
xiii
Tabel 4.11 Pembebanan Gravitasi Balok Induk Atap ... 79
Tabel 4.12 Pembebanan Gravitasi Balok Induk Dak ... 80
Tabel 4.13 Berat Struktur Lantai 1 ... 80
Tabel 4.14 Berat Struktur Lantai 2 s/d Lantai 6 ... 80
Tabel 4.15 Berat Struktur Atap ... 81
Tabel 4.16 Berat Struktur Dak ... 81
Tabel 4.17 Total Berat Gedung ... 81
Tabel 4.18 Gaya Gempa Lateral Tiap Lantai ... 85
Tabel 4.19 Distribusi Gaya Gempa Pada Portal Dan Shearwall ... 85
Tabel 4.20 Distribusi Gaya Gempa Arah Utama ... 86
Tabel 4.21 Distribusi Gaya Gempa Arah Non-Utama ... 86
Tabel 4.22 Momen Torsi ... 89
Tabel 4.23 Drift dan Simpangan Antar Lantai Portal Arah Utama Dengan Dinding Geser ... 90
Tabel 4.24 Drift dan Simpangan Antar Lantai Portal Arah Utama Tanpa Dinding Geser ... 90
Tabel 4.25 Drift dan Simpangan Antar Lantai Portal Arah Non Utama ... 90
Tabel 4.26 Perhitungan Koefisien Stabilitas (θ) ... 91
Tabel 4.27 Gaya Ultimit Balok Induk Memanjang L = 6,5 m ... 93
Tabel 4.28 Gaya Ultimit Balok Induk Melintang L = 7,5 m ... 94
Tabel 4.29 Gaya Ultimit Balok Induk Melintang L = 6 m ... 95
Tabel 4.30 Momen Balok Induk L = 6000 mm ... 96
Tabel 4.31 Penulangan Tumpuan Balok Induk L = 6000 mm ... 106
Tabel 4.32 Penulangan Lapangan Balok Induk L = 6000 mm ... 107
xiv
Tabel 4.34 Penulangan Lapangan Balok Induk L = 7500 mm ... 109
Tabel 4.35 Penulangan Tumpuan Balok Induk L = 6500 mm ... 110
Tabel 4.36 Penulangan Lapangan Balok Induk L = 6500 mm ... 111
Tabel 4.37 Penulangan Balok Induk ... 112
Tabel 4.38 Momen, Gaya Aksial dan Gaya Geser ... 113
Tabel 4.39 Penulangan Kolom ... 123
xv DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Balok T dan L... 5
Gambar 2.2 Balok Menerus ... 5
Gambar 2.3 Diagram Tegangan Regangan Balok Beton Bertulang ... 5
Gambar 2.4 Faktor Reduksi Kekuatan ... 6
Gambar 2.5 Penampang Persegi Pada Kondisi Seimbang ... 7
Gambar 2.6 Analisa Balok Bertulangan Rangkap ... 9
Gambar 2.7 Jenis-Jenis Pelat ... 12
Gambar 2.8 Kolom ... 14
Gambar 2.9 Elemen Struktur Beton Bertulang ... 14
Gambar 2.10 Peta wilayah gempa menurut SNI 1726-2012 berdasarkan PGA ... 18
Gambar 2.11 Peta wilayah gempa menurut SNI 1726-2012 berdasarkan parameter Ss ... 18
Gambar 2.12 Peta wilayah gempa menurut SNI 1726-2012 berdasarkan parameter S1... 18
Gambar 2.13 Koordinat Garis Lintang dan Garis Bujur @HOM Hotel ... 19
Gambar 2.14 Input Data Koordinat Garis Lintang dan Garis Bujur @HOM Hotel ... 19
Gambar 2.14 Ketentuan Dimensi Penampang Balok... 30
Gambar 2.15 Persyaratan Tulangan lentur SRPMK ... 30
Gambar 2.16 Persyaratan Sambungan Lewatan SRPMK ... 30
Gambar 2.17 Luas Efektif Hubungan Balok Kolom ... 34
xvi
Gambar 3.1 Denah Perencanaan ... 39
Gambar 3.2 Potongan A-A ... 40
Gambar 3.2 Potongan B-B ... 40
Gambar 3.2 Pemodelan Gedung ... 41
Gambar 4.1 Distribusi Beban Pelat pada Balok Anak ... 56
Gambar 4.2 Momen Pada Balok Anak Memanjang ... 57
Gambar 4.3 Penulangan Daerah Tumpuan Balok Anak Memanjang ... 59
Gambar 4.4 Penulangan Daerah Lapangan Balok Anak Memanjang ... 61
Gambar 4.5 Penulangan Balok Anak Memanjang ... 64
Gambar 4.6 Detail Penulangan Balok Anak Memanjang ... 64
Gambar 4.7 Momen Pada Balok Anak Melintang ... 67
Gambar 4.8 Penulangan Daerah Tumpuan Balok Anak Melintang... 69
Gambar 4.9 Penulangan Daerah Lapangan Balok Anak Melintang ... 71
Gambar 4.10 Penulangan Balok Anak Melintang ... 74
Gambar 4.11 Detail Penulangan Balok Anak Melintang ... 74
Gambar 4.12 Distribusi Beban Pelat pada Balok Induk ... 75
Gambar 4.15 Distribusi Gaya Gempa Lateral ... 86
Gambar 4.16 Pembagian Zona Portal ... 92
Gambar 4.17 Momen Balok Induk L = 5250 mm (a) Akibat Beban Tetap; (b) Akibat Beban Gempa Kiri; (c) Akibat Beban Gempa Kanan . 96 Gambar 4.18 Penulangan Daerah Tumpuan Balok Induk ... 99
Gambar 4.19 Penulangan Daerah Lapangan Balok Induk ... 102
Gambar 4.20 Penulangan Sengkang Balok Induk ... 105
Gambar 4.21 Diagram Tegangan-Regangan Kolom Kondisi Seimbang .... 115
xvii Gambar 4.23 Gaya yang Bekerja pada Dinding Geser ... 124
Gambar 4.24 Dinding Geser ... 125
xviii
DAFTAR PUSTAKA
Badan Standarisasi Nasional. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa
untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726:2012).
Jakarta: Standar Nasional Indonesia
Badan Standarisasi Nasional. 2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan
Gedung (SNI 2847:2013). Jakarta: Standar Nasional Indonesia
Badan Standarisasi Nasional. 2013. Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan
Gedung dan Struktur (SNI 1727:2013). Jakarta: Standar Nasional Indonesia
Diphohusodo, Istimawan. 1993. Struktur Beton Bertulang. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama
Faizah Syahidah. 2017. Studi Perbandingan Desain Struktur Menggunakan Sistem
Rangka Gedung Dengan Sistem Genda Sesuai SNI 1726:2012 dan SNI 2847:2013. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh November
Kusuma, Gideon, dan Takim Andriono. 1993. Pedoman Pengerjaan Beton
Jilid 2. Jakarta: Erlangga
Kusuma, Gideon, dan Takim Andriono. 1997. Desain Struktur Rangka Beton
Bertulang di Daerah Rawan Gempa. Jakarta: Erlangga
Mc.Cormac, Jack. 2005. Design of Reinforced Concrete. New York : John Willey & Sons.Inc
Purwono, Rahmat. 2005. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. Surabaya: ITS Press
Setiawan, Agus. 2016. Perancangan Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SNI
