TUGAS UJIAN AKHIR SEMESTER: ANALISIS PERENCANAAN DAN PEMBEBANAN PADA STRUKTUR GEDUNG 10 LANTAI DI WILAYAH KOTA GRESIK

TUGAS UJIAN AKHIR SEMESTER

ANALISIS PERENCANAAN DAN PEMBEBANAN PADA STRUKTUR GEDUNG 10 LANTAI DI WILAYAH KOTA

GRESIK

Mata Kuliah : Rekayasa Gempa

Dosen Pengampu : Berkat Cipta Zega, S.Pd., M.Eng.

Anggi Rahmad Zulfikar, ST. MT.

Disusun Oleh :

1. Reza Kholishotul Suroyyah (21091417006)

2. Wahyu Trisnawan (21091417011)

3. Yusuf Ferdiansyah (21091417013) 4. Faiz fakhriy A. R. (21091417020) 5. Viola Ismi Azizah (21091417034)

6. Muamar Qadafi (21091417038)

D IV TEKNIK SIPIL A 2021 FAKULTAS VOKASI

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA 2022

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas limpahan rahmat dan karunia- Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan tugas UAS mengenai “Analisis Pembebanan Pada Struktur Gedung 10 Lantai di wilayah kota Gresik” ini dengan lancar dan tanpa ada halangan yang berarti pada kami. Sehingga dapat menyelesaikan tugas dari mata kuliah Rekayasa Gempa.

Tugas ini disusun bersama rekan-rekan kami dengan data yang berdasarkan hasil Analisa yang sudah dilakukan. Untuk itu kami menyampaikan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada semua rekan yang terlibat dalam penyusunan laporan ini karena telah membantu hingga dapat menyelesaikan tugas laporan ini dengan baik.

Penulis menyadari masih banyak kesalahan dalam penulisan laporan ini sehingga penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat membangun untuk dapat melengkapi laporan ini. Demikian yang dapat penulis sampaikan, semoga laporan ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dan semua pihak yang terlibat dalam proses pengerjaan tugas UAS.

Surabaya, 18 Desember 2022

Kelompok 2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...2

DAFTAR ISI...3

BAB I PENDAHULUAN...4

1.1 Latar Belakang...4

1.2 Rumusan Masalah...4

1.3 Tujuan...4

1.4 Lingkup Pekerjaan...4

1.5 Metode Penelitian...5

1.6 Manfaat...5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA...6

2.1 Pengertian Gempa...6

2.2 Zona Gempa Wilayah Kota Gresik...6

2.3 Metode Analisis Struktur...6

2.4 Pembebanan Struktur...7

BAB III PEMBAHASAN...8

3.1 Data Bangunan...8

3.2 Langkah-Langkah Perencanaan Gedung 10 Lantai (SAP2000)...9

BAB IV...39

4.1 Perhitungan kontrol Analisa dari aplikasi SAP2000...39

BAB V PENUTUP...43

5.1 Kesimpulan...43

5.2 Saran...43

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring berjalannya waktu pembangunan infrastruktur di Indonesia mengalami peningkatan terus-menerus. Proses perencanaan merupakan hal yang sangat penting dalam pembangunan infrastruktur. Untuk bangunan bertingkat tinggi dibutuhkan perencanaan yang baik dan matang. Perencanaan tersebut meliputi desain elemen struktur, analisis pembebanan, analisis struktur, dan perencanaan pondasi.

Salah satu proses penting dalam perencanaan yaitu analisis struktur apalagi pada bangunan bertingkat tinggi. Dalam perthitungannya sangat perlu untuk dioptimalkan agar struktur gedung tersebut memiliki kekuatan yang baik. Selain itu ada juga perhitungan pembebanan yang terdiri dari, beban mati, beban hidup, beban gempa. Untuk pengaruh pembebanan pada struktur ini akan diteruskan pada pondasi.

Laporan tugas UAS ini akan membahas tentang analisis pembebanan pada struktur gedung 10 lantai yang dianalisis menggunakan aplikasi SAP2000. Analisis tersebut akan dijelaskan

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana merancang model struktur bangunan gedung 10 lantai yang mampu menahan beban gempa?

2. Bagaimana menentukan beban mati, beban hidup, dan beban gempa pada struktur gedung 10 lantai?

3. Bagaimana cara melakukan analisis pembebanan pada struktur gedung 10 lantai menggunakan aplikasi SAP2000?

1.3 Tujuan

1. Merencanakan model struktur bangunan gedung 10 lantai yang mampu menahan beban gempa

2. Melakukan analisis pembebanan pada struktur gedung 10 lantai

3. Menganalisis pembebanan pada struktur gedung 10 lantai menggunakan aplikasi SAP2000.

1.4 Lingkup Pekerjaan

1. Merancang dan membuat model bangunan 10 lantai menggunakan aplikasi SAP2000

2. Menghitung nilai beban mati, beban hidup, dan beban gempa pada struktur gedung 10 lantai

3. Melakukan analisis pembebanan pada struktur gedung 10 lantai menggunakan aplikasi SAP2000

4. Menyusun laporan dengan isi analisis pembebanan pada struktur gedung 10 lantai.

1.5 Metode Penelitian

1. Perancangan dan analisis menggunakan aplikasi SAP2000 2. Studi literatur

1.6 Manfaat

Dengan adanya laporan ini diharapkan dapat memberikan inovasi baru dalam hal perencanaan dan pembangunan gedung 10 lantai yang tahan terhadap gempa.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Pengertian Gempa

Gempa bumi adalah peristiwa berguncangnya bumi yang disebabkan oleh tumbukan antar lempeng bumi, aktivitas sesar (patahan), aktivitas gunungapi atau runtuhan bangunan. Jenis bencana ini bersifat merusak, dapat terjadi setiap saat dan berlangsung dalam waktu singkat. Gempa bumi dapat menghancurkan bangunan, jalan, jembatan dan sebagainya dalam sekejap. Sampai saat ini, belum ada ahli dan institusi yang mampu memprediksi kapan terjadinya gempa bumi. Institusi yang berwenang untuk mengeluarkan informasi kejadian gempa bumi adalah BMKG.

2.2

Zona Gempa Wilayah Kota Gresik

Kota Gresik memasuki zona gempa pada zona II (sedang) rawan gempa bumi sama seperti wilayah kabupaten Ngawi, Madiun, sebagian Ponorogo, Nganjuk, Jombang, Mojokerto, Sidoarjo, Surabaya, Pasuruan, Probolinggo, Situbondo,dan Bondowoso.

2.3

Metode Analisis Struktur

Tinjuan ini diperlukan guna mengetahui metode analisis yang akan digunakan untuk merencanakan struktur terhadap pengaruh jika terjadi gempa. Metode analisis struktur terhadap beban gempa erdiri dari 2 metode yaitu :

 Metode Analisis Statik

Menggantikan gaya-gaya horizontal yang bekerja pada struktur akibat pergerakan tanah dengan gaya-gaya statis yang ekivalen, dengan tujuan penyederhanaan dan kemudahan di dalam perhitungan. Metode ini disebut Metode Gaya Lateral Ekivalen (Equivalent Lateral Force Method). Pada metode ini diasumsikan bahwa gaya horizontal akibat gempa yang bekerja pada suatu elemen struktur, besarnya ditentukan berdasarkan hasil perkalian antara suatu konstanta berat atau massa dari elemen struktur tersebut.

 Metode Analisis Dinamis

Dilakukan jika diperlukan evaluasi yang lebih akurat dari gaya-gaya

gempa yang bekerja pada struktur, serta untuk mengetahui perilaku dari struktur akibat pengaruh gempa. Pada struktur bangunan tingkat tinggi atau struktur dengan bentuk atau konfigurasi yang 4 tidak teratur. Analisis dinamis dapat dilakukan dengan cara elastis maupun inelastis. Pada cara elastis dibedakan Analisis Ragam Riwayat Waktu (Time History Modal Analysis), dimana pada cara ini diperlukan rekaman percepatan gempa dan Analisis Ragam Spektrum Respons (Response Spectrum Modal Analysis), dimana pada cara ini respons maksimum dari tiap ragam getar yang terjadi didapat dari Spektrum Respons Rencana (Design Spectra). Sedangkan pada analisis dinamis inelastis digunakan untuk mendapatkan respons struktur akibat pengaruh gempa yang sangat kuat dengan cara integrasi langsung (Direct Integration Method).

2.4

Pembebanan Struktur 1) Beban mati

2) Beban hidup 3) Beban Gempa

Tata cara perhitungan beban gempa yang terjadi pada struktur adalah sebagai berikut:

a) Menentukan kategori risiko bangunan dan faktor keutamaan gempa b) Menentukan kelas situs tanah

c) Menentukan nilai koefisien situs (Fa dan Fv)

d) Menentukan nilai parameter percepatan spectral respons pada periode pendek (SMS) dan periode 1 detik (SM1)

e) Menentukan nilai parameter percepatan spectral respons pada periode pendek (SDS) dan periode 1 detik (SD1)

f) Menentukan kategori desain seismic

g) Menentukan nilai koefisien modifikasi respons (R), factor kekuatan berlebih,

BAB III PEMBAHASAN

3.1

Data Bangunan

1. Lokasi bangunan : kota Gresik

2. Kelas Tanah : Tanah Sedang (SD) 3. Fungsi Bangunan : Perkantoran (TOTO) 4. Data Struktur

Jumlah Lantai : 10

Tinggi per Lantai : 3,8 m Panjang Bentang arah X : 6,5 m Panjang Bentang arah Y : 6 m 5. Data Material

a) Mutu Beton

 Fc’ : 33,2 Mpa

 Berat/Volume : 2,4 ton/m³

 Modulus Elastisitas : 4700

√

^Fc

b) Mutu Baja (BJ 55)

 Berat/Volume : 7,85 ton/m³

 Fy : 410 Mpa

 Fc : 550 Mpa

 Modulus Elastisitas : 200000 Mpa 6. Data Properti

a) Kolom Utama

 panjang : 80 cm

 Lebar : 80 cm

b) Balok Induk

 Panjang : 75 cm

 Lebar : 55 cm

c) Balok Anak

 Panjang : 50 cm

Gambar Pemodelan Struktur Bangunan Gedung 10 Lantai di SAP2000 V.22

3.2 Langkah-Langkah Perencanaan Gedung 10 Lantai (SAP2000)

1. Membuat grid atau kerangka gedung / bangunan a) Tampilan awal SAP2000 v.22

b) Pilih menu file > New Model

d) Langkah selanjutnya adalah meng-inputkan grid data, jika selesai klik “OK”

e) Berikut tampilan setelah meng-input data. Sebelah kiri tampilan X-Y Plane dan Sebelah kanan tampilan 3-D View

Jarak Grid ke arah Z (Ke Atas) Jarak Grid ke arah Y (Ke Belakang) Jarak Grid ke arah X (Ke Kanan) Jumlah Grid ke arah Y (Ke Belakang) Jumlah Grid ke arah Z (Ke Atas) Jumlah Grid ke arah X (Ke Kanan)

f) Apabila ingin menambahkan Grid > Klik kanan pada tombol mouse > Klik edit grid data > Klik modify/Show System

 Klik Add apabila ingin menambah grid

 Klik Delete apabila ingin menghapus grid

Bisa ditambahkan ID Grid dan Tingginya Bisa ditambahkan ID Grid dan Bentangnya Bisa ditambahkan ID Grid dan Bentangnya

2. Meng-Inputkan Material (Beton)

a) Klik Define > Material > Add New Material

b) Mengatur Material Type > Concrete dan Standart > User

c) Input material sesuai yang digunakan

Mutu Beton Modulus Elastisitas

4700

√

^Fc

Massa Jenis Nama Material

3. Meng-Inputkan Material (Baja)

a) Klik Define > Material > Add New Material

b) Mengatur Material Type > Rebar dan Standart > User

c) Input material sesuai yang digunakan

Mutu Baja Massa Jenis Nama Material

4. Membuat Frame Section

 Kolom 80x80

a) Klik Define > Section Properties > Frame Sections > Add New Property

b) Mengatur Frame Section Property Type > Concrete dan pilih Rectangular

c) Input material yang sudah direncanakan yaitu kolom ukuran 80x80

d) Kemudian, klik Concrete Reinforcement > Input data seperti yang diperhitungkan

Pengaturan Material Mutu Beton Ukuran Material Nama Material

e) Pilih Reinforcement to be Checked > Klik OK

 Balok Induk 55x75

a) Klik Add Copy of Property

b) Input material yang sudah direncanakan yaitu balok induk ukuran 55x75

Tipe Desain / Komponen (Untuk Kolom)

Ukuran Tulangan Rasio Tulangan Vertikal Rasio Tulangan Horizontal

Selimut Beton

c) Kemudian, Klik Concrete Reinforcement > Input data seperti yang sudah dipergitungkan

d) Setelah di input, Klik OK

Untuk bangunan yang membutuhkan lebih dari 1 tipe Kolom atau Balok, maka bisa dilakukan hal yang berulang seperti meng-input Kolom dan Balok sebelumnya.

Selimut Beton

Tipe Desain / Komponen (Untuk Balok)

5. Input Frame Section Pada Grid / Kerangka Bangunan

 Balok

a) Klik Draw Frame/Cable > Klik Section > Pilih Balok

b) Kemudian, seleksi/gambar garis balok sesuai yang direncanakan pada grid

d) Maka hasilnya akan seperti gambar berikut

Untuk Ketinggian Bangunan Jumlah yang ingin

Replicate/Copy

a) Ubah tampilan ke Y-Z Plane untuk menggambar garis gambar kolomnya

b) Klik Draw Frame/Cable > Klik Section > Pilih Kolom

c) Kemudian, seleksi/gambar garis kolom ke semua grid yang membutuhkan kolom dan sudah direncanakan

 Plat

a) Klik Define > Section Properties > Area Sections > Add New Section

b) Input data sesuai yang telah direncanakan untuk platnya

d) Kemudian, seleksi area plat yang sudah direncanakan pada grid

e) Seleksi/Blok semua plat yang sudah direncanakan > Edit > Replicate > Input data (isi sesuai dengan saat pengerjaan balok)

f) Maka hasilnya akan seperti ini

 Share Wall / Dinding Geser

a) Klik Define > Section Properties > Area Sections > Add Copy of Section

b) Untuk tipe nya pilih Shell-Layered/Nonliniear

c) Setelah Klik Modify/Show Layer Definition > Sesuai input data yang sudah direncanakan

d) Ubah tampilan ke X-Y Plane / Y-Z Plane sesuai daerah mana yang diberi ShareWall > Klik Draw Rectangular Area > Section > Pilih SW (ShareWall) >

Seleksi area yang diberi ShareWall

6. Membuat Joint / Tumpuan

a) Ubah tampilan ke 3D-View > Seleksi area bawah bangunan (Muncul tanda X)

b) Klik Assign > Joint > Restraints > Pilih tumpuan jepit

c) Setelah itu klik OK

7. Input Beban Kerja Gempa / Define Load Patterns

a) Klik Define > Load Patterns > Isi Load Patterns Name (Dead, Live, SuperDead, SX, dan SY) sesuai pada gambar

8. Input Response Spectrum

a) Klik Define > Functions > Response Spectrum

b) Pilih IBC 2009 > Add New Function

c) Input data sesuai pada gambar berikut

9. Kasus Beban Kerja / Define Load Case

a) Klik Define > Load Cases > Isi data sesuai pada gambar berikut ini, tambahkan DX dan DY, kemudian pilih modify/show load case

b) Ubah tipe DX dan DY nya menjadi Response Spectrum > Isi Load Applied seperti pada gambar > Klik OK

10. Beban Kombinasi / Load Combination

a) Klik Define > Load Combinations > Add New Combo > Input data sesuai yang tertera pada gambar

11. Input Beban Mati Tambahan, Beban Hidup, dan Roof Live a) Seleksi plat yang akan diisi beban hidup sesuai dengan data

Plat

12. Cek Keamanan Bangunan

Jika beban sudah di input semua, maka mari kita cek keamanan bangunannya a) Klik Analyze > Run Analysis > Run Now

b) Kemudian, Start Design/Check Of Structure

c) Jika bangunan muncul warna pada Kolom atau Balok seperti pada gambar berikut :

 Abu-abu sampai Hijau maka, bangunan tersebut dikatakan aman pada strukturnya

 Kuning sampai Merah maka, bangunan tersebut masih belum aman pada strukturnya

d) Klik Verify All Members Passed

e) Jika muncul tulisan seperti pada gambar maka bangunan tersebut sudah aman pada strukturnya

BAB IV PERHITUNGAN

4.1 Perhitungan kontrol Analisa dari aplikasi SAP2000 1. Analisa jumlah ragam / partisipasi massa

Sesuai SNI Gempa 1726 : 2019 bahwa jumlah modal / partisipasi massa telah mencapai > 90% atau > 0,9, dapat dikatakan data analisa yang diperoleh 0,91244 >

0,9 (OK) dan 0,90463 > 0,9 (OK)

2. Analisa Waktu Geser Struktur

3. Perbandingan Gaya Geser Statis dan Dinamis

Analisa dari data base reaction dari aplikasi SAP2000

Dari data yang diperoleh diatas, didapatkan nilai geser dasar dinamis (Vd) > 0,85 Static Geser Dasar (Vs)

4. Pemeriksaan Simpangan Antar Lantai

Dari data joint displacements yang diperoleh dari SAP2000 dan dipilih joint setiap lantai. Dihitung menggunakan rumus :

Sehingga menghasilhan perhitungan pada tabel berikut :

Dari data diatas, batas izin didapatkan 100 mm, dan nilai simpangan yang terjadi ΔX dan ΔY.

0.00000 20.0000 40.0000 60.0000 80.0000 100.0000 120.0000 2

4 6 8 10 12

Diagram Simpangan Antar Lantai (Story Drift)

Drift arah x Simpangan Izin

Total Drift (mm)

K et in gg ia n (m )

5. Berat per lantai

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Perencanaan bangunan 10 lantai di wilayah kota Gresik dengan intensitas wilayah gempa sedang,Berdasarkan analisis perencanaan dan pembebanan struktur bangunan gedung menggunakan aplikasi SAP2000 dengan menginput semua beban yang ada dan dilakukan cek keamanan bangunan didapatkan bahwa momen terbesar terdapat pada lantai atas dan atap.

Dan hasil akhirnya perencanaan bangunan tersebut dinyatakan aman pada strukturnya, yang artinya bangunan ini tahan terhadap gempa apabila terjadi gempa diwilayah kota Gresik.

5.2 Saran

Apabila kita akan membuat sebuah bangunan dengan ketinggian diatas 5 lantai sebaiknya memperhitungkan beban gempa yang akan terjadi. Karena semakin tinggi bangunan maka semakin besar pula beban gempanya tergantung wilayah dan tempat yang akan kita bangun.