commit to user
EVALUASI KEKUATAN DAN DETAILING TULANGAN
HUBUNGAN BALOK KOLOM (JOINT) BETON BERTULANG SESUAI SNI 2847:2013 DAN SNI 1726:2012
(STUDI KASUS : HOTEL PESONNA DI SEMARANG)
Evaluation The Strenght and Detail of Beam and Column Connection (Joint) Reinforced Concrete According to SNI 2847:2013 and SNI 1726:2012
(Case Study : Pesonna Hotel at Semarang)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
BAKHTIYAR ADI KURNIAWAN NIM. I1113021
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
p e rp u st a ka a n .u n s. a c. id d ig ilib .u n s. a c. id com m it t o u ser
a n .u n s. a c. id d ig ilib .u n s. a c. id com m it t o u ser
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
MOTTO
Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu (QS Al-Baqarah:45) Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan (QS An-Nasyr:6)
Sesungguhnya Allah tidak merubah keadaan suatu kaum sehingga mereka merubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri
(QS Ar-Rad :11)
Gantungkan cita-citamu setinggi langit! Bermimpilah setinggi langit. Jika engkau jatuh, engkau akan jatuh diantara bintang-bintang
(Ir.Soekarno)
Do the best at everything
When you lose your hope, look back and see how far you have done, the goal already in front of you
commit to user
v
PERSEMBAHAN
ALLAH SWTAlhamdulillahirabbil’alamin
Bapak, Ibu dan Kakak-kakak
Terima kasih atas semua upaya, dorongan, motivasi, support, doa dan segala yang telah diberikan hingga berada di tahap ini dan seterusnya
Bapak Ir. Supardi M.T. dan Bapak Edi Purwanto S.T., M.T.
Terima kasih atas bimbingan serta masukan-masukan yang diberikan sehingga bisa terselesaikanya skripsi ini
Teman-teman satu bimbingan Bapak Supardi S.T., M.T.
Terima kasih atas perjuangan bersamanya, saling memberi ilmu, saling menyemangati. Semoga kita akan selalu jadi partner sampai akhirnya nanti.
Teman-teman “Kendiaalll” dan Teman-teman “Kampret Ranger”
Terima kasih semangatnya dan saling menyemangatinya kita, semoga persaudaraan kita hingga akhir nanti
Teman-teman satu angkatan Teknik Sipil Transfer 2013 Universitas Sebelas Maret Surakarta
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
ABSTRAK
Bakhtiyar Adi Kurniawan, 2016, Evaluasi Kekuatan dan Detailing Tulangan Hubungan Balok Kolom (Joint) Beton Bertulang Sesuai dengan SNI
2847:2013 dan SNI 1726:2012 (Studi Kasus: Hotel Pesonna di Semarang),
Skripsi, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Keselamatan bangunan diukur dari kekuatan struktur bangunan tersebut karena beban-beban yang bekerja terhadapnya. Salah satunya adalah beban gempa beban yang diatur oleh Standar Nasional Indonesia (SNI) 1726:2012. Daerah Hubungan balok kolom merupakan bagian penting dari struktur bangunan beton bertulang. Banyak dari struktur tersebut mengalami keruntuhan yang disebabkan oleh kesalahan desain hubungan balok kolom. Tujuan dari skripsi ini adalah untuk mengevaluasi kekuatan dan detailing hubungan balok kolom menurut standar terbaru dari SNI 2847:2013.
Penelitian ini menggunakan metode studi kasus dengan tiga tahap. Tahapan tersebut adalah tahap input, analisis dan output. Analisis struktur dilakukan dengan menggunakan model komputer dan output dari penelitian ini adalah perbandingan antara hasil dari perhitungan kekuatan dan detailing dengan data yang ada di lapangan.
Penelitian ini menyimpulkan bahwa hubungan balok kolom eksisiting telah memenuhi kekuatan dan detailing yang disyaratkan pada SNI 2847:2013 dan SNI 1726:2012.
Kata kunci: hubungan balok kolom, Standar Nasional Indonesia (SNI) 2847:2013, Standar Nasional Indonesia (SNI) 1726:2012, ETABS
commit to user
vii
ABSTRACT
Bakhtiyar Adi Kurniawan, 2016, Evaluation of The Strength and Detailing Beam Column Connection (Joint) Rainforced Concrete According to SNI 2847:2013 and SNI 1726:2012 (Case Study : Pesonna Hotel at Semarang), A Thesis, Civilian Engineering Department of Technical Faculty, Surakarta. The safety of building is measurement by the strength of the building structure due to loads. One of the loads is earthquake load which arranged by Indonesian National Standard (SNI) 1726:2012. The connection of beam and column area is a critical area from the reinforced concrete building. Many of that structure collapse caused by the failure of beam-column design. The purpose of this thesis is to evaluate the strength and beam-column connection detail according to the recent standard SNI 2847:2013.
This research use case study with three steps. The steps are input, analysis and output. Analysis of structure is implemented by computer model and the output of this research is comparison of the strength and detailing calculation with the real condition.
The conclusion of this research is the existing of beam-column connection satisfy the strength and detailing based on SNI 2847:2013 and 1726:2012.
Keywords: beam-column connection, Indonesian National Standard (SNI) 2847:2013, Indonesian National Standard (SNI) 1726:2012, ETABS
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang selalu melimpahkan karunia dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Proposal Skripsi dengan judul “Evaluasi Kekuatan dan Detailing Tulangan Hubungan Balok
Kolom (Joint) Sesuai SNI 2847:2013 dan SNI 1726:2012 (Studi Kasus: Hotel 10
Lantai di Semarang)” dengan baik dan lancar
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dengan adanya penulisan skripsi ini diharapkan dapat memberikan wacana dan manfaat khususnya bagi penulis sendiri dan bagi orang lain pada umumnya.
Atas bantuan dan kerjasama yang baik dari semua pihak hingga selesainya skripsi ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Segenap Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta beserta staf,
2. Bapak Ir. Supardi, M.T. dan Bapak Edy Purwanto, S.T., M.T. selaku dosen
pembimbing,
3. Bapak dan Ibu serta yang selalu memotivasi penulis untuk menimba ilmu
dengan sebaik-baiknya dimanapun penulis berada,
4. Semua pihak yang banyak membantu dan memberi dorongan sampai
selesainya Skripsi ini.
Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan sumbangan pemikiran bagi pembaca, karena banyak kekurangan yang masih harus diperbaiki. Kritik dan saran akan penulis terima untuk kesempurnaan tulisan ini.
Surakarta, Juni 2016
commit to user
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv
ABSTRAK ... vi
PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 3
1.3. Batasan Masalah ... 3
1.4. Tujuan Penelitian ... 4
1.5. Manfaat Penelitian ... 4
BAB 2 DASAR TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ... 5
2.2. Hubungan Balok-Kolom (Joint) ... 8
2.3. Konsep Dasar Perancangan ... 9
2.3.1. Sistem Struktur Beton Bertulang Penahan Beban Gempa ... 9
2.3.2. Konsep Desain Terhadap Beban Gempa ... 11
2.3.3. Persyaratan Material Konstruksi ... 12
2.3.4. Pembebanan ... 13
2.3.5. Penentuan Kategori Desain Seismik ... 18
2.3.6. Distribusi Gaya Lateral ... 27
2.3.7. Pemodelan Struktur ... 30
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Gambaran Umum ... 36
3.2. Pemodelan Struktur ... 37
3.3. Metode Penelitian ... 38
BAB 4 PEMBAHASAN DAN HASIL 4.1. Deskripsi Kondisi Eksisting Gedung ... 44
4.1.1. Deskipsi Umum ... 44
4.2. Pembebanan ... 46
4.2.1. Beban Gempa (Seismic) ... 46
4.2.2. Beban Mati (Dead Load) ... 52
4.2.3. Beban Mati Tambahan ... 52
4.2.4. Beban Hidup ... 52
4.3. Hasil Analisis ETABS ... 53
4.3.1. Defleksi dan simpangan antar lantai ... 54
4.3.2. Momen Balok Terbesar... 55
4.3.3. Geser Balok Terbersar ... 55
4.3.4. Aksil Kolom Terbesar ... 56
4.3.4. Geser Kolom Terbesar ... 56
4.4. Evaluasi Hubungan Balok Kolom (Joint) ... 56
4.4.1. Penentuan Lokasi Tinjauan Joint ... 56
4.4.2. Evaluasi Dimensi Hubungan Balok Kolom ... 57
4.4.3. Evaluasi Kekuatan Hubungan Balok Kolom ... 57
4.4.4. Evaluasi Detailing Hubungan Balok Kolom... 59
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN 5.1. Simpulan ... 62
5.2. Saran ... 62
commit to user
xi LAMPIRAN A INPUT PEMBEBANAN
A.1. Beban Gempa ... A-1
A.2. Beban Mati (Dead Load) ... A-20
A.3. Beban Mati Tambahan (Superimposed)... A-20
A.4. Beban Hidup (Live Load)... A-21
A.5. Kombinasi Pembebanan... A-23
LAMPIRAN B ANALISA EVALUASI HUBUNGAN BALOK-KOLOM
(JOINT)
B.1. Penentuan Lokasi Tinjauan Joint ... B-1
B.2. Evaluasi Dimensi Joint ... B-4
B.3. Evaluasi Kuat Geser Joint ... B-10
B.4. Evaluasi Detailing Joint ... B-22
LAMPIRAN C SHOP DRAWING GEDUNG STUDI KASUS ... C-1
LAMPIRAN D ANALISA GEOTEKNIK GEDUNG STUDI KASUS
D.1. Latar Belakang ... D-1
D.2. Tujuan Penyelidikan Tanah ... D-1
D.3. Lingkup Pekerjaan ... D-1
D.4. Metodologi Penyelidikan ... D-2
D.5. Lokasi Pengujian ... D-4
D.6. Interpretasi Hasil Pengujian Lapangan ... D-4
D.7. Daya Dukung Pondasi Tiang ... D-8
D.8. Saran Dan Kesimpulan ... D-8
LAMPIRAN F SUMMARY REPORT ETABS
1. Structure Data... 2
2. Loads ... 2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Kegagalan Struktur Hubungan Balok-Kolom ... 2
Gambar 1.2. Tampak Depan Hotel Tempat Studi Kasus ... 3
Gambar 2.1. Kerusakan Gempa Yogyakarta (2006) dan Padang (2009) ... 5
Gambar 2.2. Tipe atau Jenis dari Hubungan Balok-Kolom ... 8
Gambar 2.3. Perbedaan Respon SRPM (a) Terhadap beban gravitasi; (b) Terhadap beban lateral (beban gempa)... 10
Gambar 2.4. Portal Balok-Kolom Penahan Beban Lateral ... 11
Gambar 2.5. PetaBesaran Nilai SS pada SNI 1726:2012 ... 19
Gambar 2.6. Peta Besarnan Nilai S1 pada SNI 1726:2012 ... 19
Gambar 2.7. Gaya – gaya yang bekerja pada joint interior dan eksterior .. 31
Gambar 2.8. Luas efektif hubungan balok kolom (joint) ... 33
Gambar 3.1 Model Struktur Gedung Studi Kasus ... 37
Gambar 3.2. Denah Lantai Dasar Gedung Studi Kasus ... 38
Gambar 3.3. Diagram Alir Metode Penelitian ... 41
Gambar 3.4. Diagram Alir Analisa Gempa... 42
Gambar 3.5. Diagram Alir Analisis Hubungan Balok-Kolom... 43
Gambar 4.1 Denah Strutur Gedung Tempat Studi Kasus ... 44
Gambar 4.2. Potongan Memanjang Strutur Bangunan ... 45
Gambar 4.3. Potongan Melintang Strutur Bangunan ... 45
Gambar 4.4 Peta Parameter Percepatan Gempa Perioda Pendek (SS) ... 46
Gambar 4.5 Peta Parameter Percepatan Gempa Perioda 1,0 detik (S1) .... 46
Gambar 4.6. Element Struktur yang diperhitungkan Perhitungan Berat Struktur ... 48
Gambar 4.7. Periode Fundamental Dari Analisa ETABS ... 49
Gambar 4.8. Kurva Respon Spektra dengan T yang dipakai ... 50
Gambar 4.9 Simpangan Antar Lantai Hasil Analisis ETABS arah sumbu x ... 54
Gambar 4.10 Simpangan Antar Lantai Hasil Analisis ETABS arah sumbu y ... 55
commit to user
xiii
Gambar 4.11 Lokasi Joint yang ditinjau ... 56 Gambar 4.12. Gaya – gaya yang bekerja pada joint interior dan eksterior .. 58 Gambar 4.13. Detailing Tulangan Transversal Pada Joint Interior... 60 Gambar 4.14. Detailing Panjang Penyaluran Tulangan
Longitudinal Balok Eksisting Pada Joint ... 62
Gambar A.1. Peta Parameter Percepatan Gempa Perioda Pendek (SS) ... A-2
Gambar A.2. Percepatan Gempa Perioda 1,0 detik (S1) ... A-2
Gambar A.3. Kurva Respon Spektra Bangunan Studi Kasus ... A-5
Gambar A.4. Element Struktur yang diperhitungkan Perhitungan Berat
Struktur ... A-7
Gambar A.5. Arah Mata Angin Pada Struktur Bangunan ... A-12
Gambar A.6. Periode Fundamental Dari Analisa ETABS ... A-13
Gambar A.7. Kurva Respon Spektra dengan T yang dipakai ... A-14
Gambar A.8. Ilustrasi Dorongan Gempa Pada Pusat Massa dengan
Beban Gempa 100% x + 30% y ... A-18
Gambar A.9. Ilustrasi Dorongan Gempa Pada Pusat Massa dengan
Beban Gempa 100% y + 30% x ... A-19
Gambar A.11. Assign dari Beban Mati Tambahan (Superimposed)
pada Pelat ... A-21 Gambar A.12. Distribusi Beban Mati Dinding pada Balok ... A-21
Gambar A.13. Assign dari Beban Hidup pada Pelat ... A-23
Gambar A.14. Kombinasi Beban yang digunakan dalam Analisis ETABS .. A-24 Gambar B.1. Letak Gaya Geser Kolom Terbesar untuk Joint Interior
Serta Nilai Gaya Gesernya (Combo 3-2) ... B-1
Gambar B.2. Letak Gaya Geser Kolom Terbesar untuk Joint Eksterior
Serta Nilai Geser Kolom C107 (Combo5) ... B-2
Gambar B.3. Letak Gaya Geser Kolom Terbesar untuk Joint Interior Atap
Serta Nilai Geser Kolom C364 (Combo3-1) ... B-3
Gambar B.4. Letak Gaya Geser Kolom Terbesar untuk Joint Eksterior Atap
Serta Nilai Gaya Gesernya (Combo 2) ... B-4
Gambar B.5. Potongan Joint yang ditinjau (a) tampak atas (b) tampak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
Gambar B.6. Potongan Joint yang ditinjau (a) tampak atas (b) tampak
Perspektif ... B-7 Gambar B.7. Potongan Joint yang ditinjau (a) tampak atas (b) tampak
Perspektif ... B-8 Gambar B.8. Potongan Joint yang ditinjau (a) tampak atas (b) tampak
Perspektif ... B-10 Gambar B.9. Gaya – gaya yang bekerja pada joint interior dan eksterior ... B-11 Gambar B.10. Ilustrasi gaya yang terjadi pada joint interior yang ditinjau ... B-13 Gambar B.11. Tinggi kolom pada joint yang ditinjau ... B-14 Gambar B.12. Ilustrasi gaya yang terjadi pada joint eksterior yang ditinjau B-16 Gambar B.13. Tinggi kolom pada joint yang ditinjau ... B-17 Gambar B.14. Ilustrasi gaya yang terjadi pada joint interior atap yang
ditinjau ... B-18 Gambar B.15. Tinggi kolom pada joint yang ditinjau ... B-19 Gambar B.16. Ilustrasi gaya yang terjadi pada joint eksterior atap yang
Ditinjau ... B-21 Gambar B.17. Tinggi kolom pada joint yang ditinjau ... B-21 Gambar B.18. Detailing Tulangan Transversal Joint Interior ... B-25 Gambar B.19. Detailing Tulangan Transversal Joint Eksterior ... B-27 Gambar B.20. Detailing Tulangan Transversal Joint Interior Atap... B-30 Gambar B.21. Detailing Tulangan Transversal Joint Eksterior Atap ... B-32 Gambar B.22. Detailing Panjang Penyaluran Tulangan Longitudinal
Balok Eksisting Pada Joint ... B-34
Gambar D.1. Klasifikasi tanah dari hubungan nilai (Cone Resistance) qc
dan (Friction Ratio) FR menurut USCS (1983) ... D-5
Gambar D.2. Klasifikasi tanah dari hubungan nilai Cone Resistance (qc)
commit to user
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Ketentuan Pasal 21.1.1 SNI 2847:2013 dan Faktor yang
Mempengaruhi ... 7
Tabel 2.2. Berat Sendiri Bahan Bangunan dan Komponen Gedung ... 14
Tabel 2.3. Beban hidup terdistribusi merata minimum, Lo dan beban hidup terpusat minimum ... 16
Tabel 2.4. Kategori resiko gempa untuk bangunan gedung non gedung ... 20
Tabel 2.5. Faktor Keutamaan Gempa (Ie) ... 23
Tabel 2.6. Klasifikasi Situs ... 23
Tabel 2.7. Koefisien Situs Pada Periode Pendek (Fa) ... 24
Tabel 2.8. Koefisien Situs Pada Periode 1,0 detik (Fv) ... 25
Tabel 2.9. Kategori desain seismik berdasarkan nilai SDS ... 26
Tabel 2.10. Kategori desain seismik berdasarkan nilai SD1 ... . 26
Tabel 2.11 Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung ... . 27
Tabel 2.12 Nilai parameter perioda pendekatan Ct dan x ... . 28
Tabel 2.13 Nilai eksponen k ... . 29
Tabel 4.1. Berat struktur perlantai gedung studi kasus ... 48
Tabel 4.2. Distribusi Beban Gempa dengan Asumsi Pembagian Beban Gempa ... 51
Tabel 4.3. Distribusi Beban Gempa dengan Asumsi Pembagian Beban Gempa ... 52
Tabel 4.4. Kombinasi Beban yang digunakan dalam Modeling ETABS .... 53
Tabel 4.5 Defleksi Maksimum Akibat Beban Gempa sumbu x ... 54
Tabel 4.6 Defleksi Maksimum Akibat Beban Gempa sumbu y ... 55
Tabel 4.7. Lokasi Joint Yang Ditinjau ... 57
Tabel 4.8. Dimensi Joint Eksisting dan Daerah yang menyebabkan Geser . 57 Tabel 4.9. Besarnya Momen Kapasitas Yang Merangka Pada Joint Yang Ditinjau ... 59
Tabel 4.10. Perhitungan Kuat Geser Nominal Joint (Reduksi Ø = 0,75) ... 59
Tabel 4.11. Perhitungan Tulangan Transversal Joint ... 60
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
Tabel A.1. Kategori Resiko Struktur Bangunan II ... A-1 Tabel A.2. Faktor Keutamaan Gempa (Ie) ... A-2 Tabel A.3. Klasifikasi Situs ... A-3 Tabel A.4. Koefisien Situs Pada Periode Pendek (Fa) ... A-4 Tabel A.5. Koefisien Situs Pada Periode 1 detik (Fv) ... A-4
Tabel A.6. Kategori desain seismik berdasarkan nilai SDS ... A-6
Tabel A.7. Kategori desain seismik berdasarkan nilai SD1 ... A-6
Tabel A.8. Ketentuan Pasal 21.1.1 SNI Beton ... A-6
Tabel A.9. Nilai parameter perioda pendekatan Ct dan x ... A-12
Tabel A.10. Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung ... A-13 Tabel A.11. Koefisien Eksponen k ... A-16 Tabel A.12. Tabel Perhitungan Distribusi Gempa Pada Gedung Hotel
Arah Sumbu x ... A-17 Tabel A.13. Tabel Perhitungan Distribusi Gempa Pada Gedung Hotel
Arah Sumbu y ... A-17 Tabel A.14. Asumsi pembagian arah beban gempa ... A-18 Tabel A.15. Asumsi pembagian arah beban gempa ... A-19
Tabel A.16. Beban Hidup Menurut SNI 1727:2013 ... A-22
Tabel A.17. Kombinasi Beban yang digunakan dalam Modeling ETABS .... A-23 Tabel B.1. Data panjang penyaluran join eksisting ... B-33 Tabel D.1. Hubungan antara N-SPT, konsistensi dan Kekuatan Geser
Undrained (Cu) untuk tanah kohesif (BS 8002) ... D-6 Tabel D.2. Hubungan antara N-SPT, Relative Density, qc dan Sudut
Geser Dalam Tanah pada tanah Pasir (Cohesionless Soils)
by Tomlinson ... D-7 Tabel D.3. Hubungan antara N-SPT, Relative Density, qc dan Sudut
Geser Dalam Tanah pada tanah Pasir (Cohesionless Soils) ... D-7 Tabel D.4. Hubungan antara N-SPT, dan tahanan konus (qc) Untuk
