58 DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
BERITA ACARA ... iii
MOTO DAN PERSEMBAHAN ... iv
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR NOTASI ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xvii
DAFTAR TABEL ... xix
DAFTAR LAMPIRAN ... xx ABSTRAK ... xxi BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1. ... L atar Belakang…... …1 1.2. ... I dentifikasi Permasalahan ... 2 1.3. ... T ujuan ... 3 1.4. ... B atasan Masalah ... 3 1.5. ... S istematika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6 2.1. ... T injauan Umum ... 6 2.2. ... S istem Struktur ... 8 2.3. ... P embebanan Pada Bangunan ... 11
2.3.1. Beban Mati ... 11
2.3.2. Beban Hidup ... 12
59
2.3.4. Beban Gempa ... 15
2.3.5. Faktor Beban dan Kombinasi Pembebanan ... 16
2.3.6. Beban Gempa ... 19
2.4. ... S truktur Tahan Gempa ... 19
2.4.1. Faktor Keutamaan dan Kategori Resiko Struktur Bangunan ... 19
2.4.2. Daktilitas Struktur ... 22
2.4.3. Faktor R, Ω0 dan Cd dalam Perancangan Sistem Penahan Gaya Gempa ... 26
2.4.4. Koefisien Gempa Dasar (C) ... 27
2.4.5. Parameter Percepatan Gempa ... 28
2.4.6. Kelas Situs ... 30
2.4.7. Koefisien Situs dan Parameter Respon Spektral Berdasarkan Resiko Tertarget (MCER) ... 31
2.4.8. Parameter Percepatan Spektral Desain ... 32
2.4.9. Desain Respons Spektrum ... 33
2.4.10. Periode Getar ... 35
2.5. ... A cuan Awal Perencanaan ... 20
2.5.1. Perencanaan Pelat... 36 2.5.2. Perencanaan Tangga... 38 2.5.3. Perencanaan Balok ... 40 2.5.4. Perencanaan Kolom ... 43
2.5.5. Perencanaan Struktur Bawah ... 46
2.5.6. Daya Dukung Vertikal Tiang Tunggal... 48 2.5.7. Daya Dukung Ijin Tiang Group (Pall Group) ... 51
2.5.8. Beban Maksimum (Pmaks) Terjadi Pada Tiang Akibat Pembebanan... 51 2.5.9. Kontrol Terhadap Momen yang Terjadi Dengan Metode Brohm... 52 2.5.10. Perencanaan Pile Cap ... 53
BAB III METODOLOGI PERENCANAAN ... 54
60 3.1. ... P
engumpulan data ... 54
3.1.1. Buku – buku peraturan ... 54
3.1.2. Data – data tanah ... 54
3.1.3. Data – data bangunan ( data – data teknis ) ... 54
3.2. ... R encana awal desain ... 55
3.2.1. Pemodelan struktur ... 55
3.2.2. Penentuan dimensi tebal minimum pelat ... 55
3.2.3. Penentuan dimensi balok ... 55
3.2.4. Penentuan dimensi kolom ... 55
3.3. ... P embebanan ... 55
3.4. ... A nalisis gaya dalam ... 55
3.5. ... P enulangan ... 56
BAB IV HASIL PEMBEBANAN DAN PEMBAHASAN ... 58 4.1. ... T injauan Umum ... 58 4.2. ... A nalisis Struktur ... 59 4.2.1. Beban Mati ... 59 4.2.2. Beban Hidup ... 59 4.3. ... P erhitungan Beban Gempa ... 59
4.3.1. Faktor Keutamaan Struktur (I) ... 60
4.3.2. Faktor Reduksi Gempa (R) ... 60
4.3.3. Menentukan Kelas Situs (SA-SF) ... 60
4.3.4. Wilayah Gempa ... 61
4.3.5. Periode Fundamental Pendekatan ... 64
4.3.6. Koefisien Respon Seismik ... 65
4.3.7. Kontrol Kinerja Batas Layan Gedung ... 66
4.3.8. Kontrol Kinerja Batas Ultimit Struktur Gedung ... 67
4.3.9. Kontrol Partisipasi Massa ... 68
61 4.4. ... P
embebanan Lift... 71
4.5. ... P erhitungan Pelat Lantai ... 71
4.5.1. Penentuan Tebal Pelat Lantai ... 71
4.5.2. Pembebanan Pada Pelat Lantai ... 71
4.5.3. Karakteristik Material Beton ... 72
4.5.4. Perhitungan Pelat ... 72
4.6. ... P erencanaan Pembebanan Tangga ... 95
4.6.1. Tinjauan Umum ... 95
4.6.2. Perencanaan Dimensi dan Pembebanan Tangga ... 96
4.6.3. Analisa Gaya Dalam Pelat Tangga dan Pelat Bordes ... 102
4.6.4. Perhitungan Penulangan Pelat Tangga (Tipe 2) ... 102
4.7. ... P erhitungan Balok Anak ... 111
4.7.1. Perhitungan Tulangan Balok Anak ... 111
4.8. ... P erhitungan Balok Induk ... 121
4.8.1. Perhitungan Tulangan Balok Induk ... 121
4.9. ... P erhitungan Kolom ... 134 4.10... P enulangan Sloof ... 145 4.10.1. Penulangan Sloof 25 x 50 ... 145 4.10.2. Penulangan Sloof 30 x 60 ... 148 4.11... P erhitungan Pondasi ... 151
4.11.1. Perhitungan Kapasitas Pondasi Tiang Pancang ... 152
4.11.2. Perhitungan Tiang Pancang dan Pile Cap ... 155
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 ... K esimpulan ... 164
5.2 ... S aran ... 165
62 LAMPIRAN………167
63 DAFTAR NOTASI
Ab = luas penampang ujung tiang (cm²); luas penampang tiang (cm2)
Ag = luas bruto penampang (mm²)
As = luas tulangan tarik (mm²); luas selimut tiang (cm2)
Ash = luas penampang inti beton, di ukur dari serat terluar hoop ke serat terluar hoop di sisi lainnya.
Ap = luas penampang tiang (cm2)
Av = luas tulangan sengkang ikat dalam daerah sejarak s (mm2) A’s = luas tulangan tekan (mm²)
b = lebar penampang balok (mm)
bw = lebar badan atau diameter penampang lingkaran (mm)
Ca = koefisien akselerasi
Cd = faktor pembesaran defleksi
CP = Collapse Pervention
Cs = koefisien respons seismik; kohesi undrained (ton/m2)
Ct = koefisien rangka beton pemikiul momen
Cu = koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung
Cv = koefisien respon gempa vertikal
D = diameter tiang (cm)
DF = faktor distribusi momen di bagian atas dan bawah kolom yang didisain
DL = dead load (beban mati)
Dt = displacement total
D1 = displacement pertama
d = tinggi efektif pelat; jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm); diameter tiang (cm)
E = pengaruh beban gempa
Ec = modulus elastisitas beton (MPa)
Eg = Efisiensi kelompok tiang
Eh = pengaruh beban gempa horisontal
64
Ev = pengaruh beban gempa vertikal
F = gaya lateral ekivalen
Fa = koefisien situs untuk perioda pendek (pada perioda 0,2 detik)
Fs = faktor keamanan = 2,5
Fsc = local friction (kg/cm2)
Fv = koefisien situs untuk perioda panjang (pada perioda 1 detik)
fs = tahanan selimut sepanjang tiang (kg/cm2)
fy = tegangan leleh profil baja (MPa)
f’c = kuat tekan karakteristik beton (MPa)
H = tebal lapisan tanah (m)
hc = lebar penampang inti beton (yang terkekang) (mm)
hn = ketinggian struktur (m)
hx = spasi horisontal maksimum untuk kaki sengkang tertutup atau sengkang ikat pada muka kolom
I = faktor keutamaaan struktur
IO = Immediate Occupancy
J = koefisien lengan momen
k = faktor panjang efektif
kc = faktor tahanan ujung
LL = live load (beban hidup)
LS = Life Safety
ln = panjang sisi terpanjang
lo = panjang minimum
MCER = spektrum respons gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-tertarget
Mn = kuat momen nominal pada penampang (kN-m)
Mnb = momen terfaktor dalam keadaan balanced
Mpr = momen lentur dari suatu komponen struktur dengan atau tanpa beban aksial, yag ditentukan menggunakan sifat-sifat komponen struktur pada joint dengan menganggap kuat tarik pada tulangan longitudinal sebesar minimum
Mu = momen yang terjadi pada penampang
Mx = momen arah x (ton.m) My = momen arah y (ton.m)
65
m = jumlah lapisan tanah yang ada di atas tanah dasar; jumlah tiang dalam 1 kolom
n = jumlah lantai gedung
n = jumlah tingkat gedung; jumlah tiang dalam 1 baris; banyaknya tiang pancang
nx = banyaknya tiang dalam satu baris arah y
ny = banyaknya tiang dalam satu baris arah x p = keliling tiang (cm)
P ijin = P all = daya dukung vertikal yang diijinkan untuk sebuah tiang tunggal (ton) P maks = beban maksimum yang diterima 1 tiang (ton)
Pn = kuat nominal penampang yang mengalami tekan (N)
P tiang = daya dukung tiang pancang (ton)
Pu = kuat beban aksial terfaktor pada eksentrisitas tertentu (N) Q all = nilai daya dukung tanah (ton)
QE = pengaruh gaya seismik horisontal dari V Qp = tahanan ujung selimut tiang (kg) Qs = tahanan geser selimut tiang (kg)
Q ult = daya dukung pondasi tiang pancang (ton)
qc = tahanan konus pada ujung tiang (kg/cm2)
qcb = conus resistence rata-rata 1,5D di bawah ujung tiang (N/ mm²) qcu = conus resistence rata-rata 1,5D di atas ujung tiang (N/ mm²) R = faktor reduksi gempa; ragius girrasi
Rx = reultan gaya arah x
Ry = resultan gaya arah y
Sa = spektrum respons percepatan disain
SDS = parameter respons spektral percepatan disain pada perioda pendek
SD1 = parameter respons spektral percepatan disain pada perioda 1 detik
SMS = parameter spektrum respons percepatan pada perioda pendek
SM1 = parameter spektrum respons percepatan pada perioda 1 detik
Ss = percepatan batuan dasar pada perioda pendek
sx = spasi longitudinal tulangan transvesal dalam panjang l0
S1 = percepatan batuan dasar pada perioda 1 detik
s = jarak antar tiang (cm)
66
Teff = waktu getar gedung efektif (dt)
ti = tebal lapisan tanah ke – i
V = gaya lateral (kg)
Vt = beban gempa dasar nominal
Ve = gaya geser rencana
Vn = kuat geser nominal penampang (N)
Vs = kecepatan rambat gelombang geser melalui lapisan tanah ke-i; kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser (N)
V sway = gaya geser rencana berdasarkan momen kapasitas pada balok
Vu = gaya geser terfaktor penampang (N)
Vx = beban gempa arah x
Vy = beban gempa arah y
W = berat lantai
Wt = berat total struktur
x = absis tiang ke pusat koordinat penampang (m)
y = ordinat tiang ke pusat koordinat penampang (m)
α(alpha) = faktor adhesi antara tanah dan tiang
Beff = indeks kepercayaan efektif
1 = 0,85 untuk f’c < 30 Mpa
c = sisi panjang kolom / sisi pendek kolom
e (delta e) = deformasi elastis
p = deformasi plastis
δm = simpangan maksimum
xe = defleksi pada lokasi yang disyaratkn dan ditentukan seuai dengan analisis elastis
δy = pelelehan pertama
ρ(rho) = rasio tulangan, faktor redundasi untuk desin seismik
ρb = rasio tulangan yang memberikan kondisi regangan seimbang ρg = rasio penulangan total terhadap luas penampang kolom min = rasio penulangan minimum
maks = rasio penulangan maksimum
σb (sigma b) = tegangan ijin beton (MPa)
67
Ø (phi) = faktor reduksi lentur = angka kelangsingan
Ψ (psi) = koefisien pengali dari percepatan puncak muka tanah (termasuk faktor keutamaannya) untuk mendapatkan faktor respons gempa vertikal, bergantung pada Wilayah Gempa.
ƩMc = jumlah Mn kolom yang bertemu di joint balok kolom. ƩMg = jumlah Mn balok yang bertermu di joint balok kolom. ΣPv = jumlah beban vertikal (ton)
Σx² = jumah kuadrat jarak arah x (ordinat-ordinat) tiang (m)
Σy² = jumah kuadrat jarak arah y (absis-absis) tiang (m) l = interval lapisan (m)
68 DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Beberapa Konfigurasi Open Frame ... 7
Gambar 2.2 Konfigurasi Portal Dinding ... 8
Gambar 2.3 Konfigurasi Perletakan Dinding Gesser ... 9
Gambar 2.4 Beban Gempa pada Struktur Bangunan ... 13
Gambar 2.5 Deformasi Elastis pada Struktur ... 19
Gambar 2.6 Deformasi Plastis (Inelastis) pada Struktur ... 19
Gambar 2.7 Permodelan Arah Beban Gempa pada Struktur ... 21
Gambar 2.8 Ss, Gempa Maksimum yang Dipertimbangkan Risiko – Tertarget (MCER), Kelas Situs SD (Tanah Sedang) ... 23
Gambar 2.9 S1, Gempa Maksimum yang Dipertimbangkan Risiko – Tertarget (MCER), Kelas Situs SD (Tanah Sedang) ... 23
Gambar 2.10 Peta Parameter Ss (Percepatan Batuan Dasar Pada Perioda Pendek) untuk Kota Semarang dan Sekitarnya ... 24
Gambar 2.11 Peta Parameter S1 (Percepatan Batuan Dasar Pada Perioda 1 detik) untuk Kota Semarang dan Sekitarnya ... 24
Gambar 2.12 Desain Spektrum Respons ... 28
Gambar 2.13 Struktur Tangga ... 33
Gambar 2.16 Grafik Hubungan antara Kohesi dan Nilai N ... 45
Gambar 2.17 Grafik Faktor Adhesi pada Tanah Kohesif ... 45
Gambar 2.18 Grafik Brooms untuk Ultimate Lateral Resistance (Das, 2004) . 47 Gambar 3.1 Diagram Alur Program Etabs 9.6.0 ... 57
Gambar 4.1 Tampak 3D Model Struktur ... 58
Gambar 4.2 Peta Koordinat Lokasi ... 62
Gambar 4.3 Grafik Respon Spektrum ... 63
Gambar 4.4 Grafik Respons Spektrum di Etabs 9.6 ... 63
Gambar 4.5 Potongan Penampang Pelat Lantai Tumpuan X ... 75
Gambar 4.6 Potongan Penampang Pelat Lantai Tumpuan Y... 79
Gambar 4.7 Denah Penulangan Pelat S1 ... 81
Gambar 4.8 Denah Penulangan Pelat S2 ... 90
Gambar 4.9 Tangga Tipe 1 ... 96
69
Gambar 4.11 Tangga Tipe 2 ... 99
Gambar 4.12 Dimensi Anak Tangga... 101
Gambar 4.13 Permodelan Struktur Tangga ... 102
Gambar 4.14 Momen Maximum Tangga ... 103
Gambar 4.15 Tulangan Tangga dan Bordes ... 110
Gambar 4.16 Sket Gaya Lintang ... 115
Gambar 4.17 Detail Penulangan Balok Anak Setiap Tipe ... 120
Gambar 4.18 Sket Gaya Lintang ... 125
Gambar 4.19 Sket Gaya Lintang ... 130
Gambar 4.20 Detail Penulangan Balok Setiap Tipe ... 132
Gambar 4.21 Denah Kolom yang Ditinjau ... 134
Gambar 4.22 Grafik Interaksi Kolom ... 137
Gambar 4.23 Diagram Interaksi Kuat Rencana Kolom ... 141
Gambar 4.24 Penulangan Kolom Setiap Tipe ... 143
Gambar 4.25 Penulangan Sloof 25 x 50 ... 147
Gambar 4.26 Penulangan Sloof 30 x 60 ... 150
Gambar 4.27 Pile Cap As 5I ... 156
Gambar 4.28 Grafik Brom untuk Ultimate Lateral Resistance (Das, 2004) ... 160
70 DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Daftar Berat Bahan Bangunan ... 12
Tabel 2.2 Daftar Beban Hidup pada Lantai Ruangan Gedung ... 13
Tabel 2.3 Reduksi Kekuatan ... 19
Tabel 2.4 Kategori Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk Beban Gempa 20
Tabel 2.5 Faktor Keutamaan Gempa ... 22
Tabel 2.6 Faktor R, Ω0dan Cduntuk Sistem Penahan Gaya Gempa ... 27
Tabel 2.7 Klasifikasi Situs ... 30
Tabel 2.8 Koefisien Situs, Fa ... 32
Tabel 2.9 Koefisien Situs, Fv ... 32
Tabel 2.10 Kategori Desain Seismik Respons Percepatan Periode Pendek ... 35
Tabel 2.11 Kategori Desain Seismik Respons Percepatan Periode 1 Detik ... 35
Tabel 2.12 Koefisien Pembatas Periode Getar Struktur ... 36
Tabel 2.13 Skin Friction Berdasarkan Jenis Tanah dan Tipe Tiang ... 49
Tabel 4.1 Nilai Hasil Tes Penetrasi Standar Rata-Rata ( ) ... 61
Tabel 4.2 Koefisien Untuk Batas Atas pada Perioda yang Dihitung ... 64
Tabel 4.3 Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct dan x ... 64
Tabel 4.4 Faktor Keutamaan Gempa ... 65
Tabel 4.5 Kontrol Kinerja batas Layan Arah X dan Y ... 67
Tabel 4.6 Kontrol Kinerja batas Ultimate Arah X dan Y ... 68
Tabel 4.7 Hasil dari Modal Partisipasi Massa Rasio ... 69
Tabel 4.8 Berat Lantai ... 70
Tabel 4.9 Penulangan Pelat Tiap Lantai ... 94
Tabel 4.10 Penulangan Balok Setiap Tipe ... 131
Tabel 4.11 Penulangan Kolom Setiap Tipe ... 141
Tabel 4.12 Spesifikasi Tiang Pancang dari Wika Beton ... 151
