Tugas Besar Studio Perancangan 1

(1)

TUGAS BESAR

STUDIO PERANCANGAN 1

Disusun Oleh:

Kelompok 7

Salsa Aulia Afifa 41123110081 Muhammad Abdul Hafid 41123110096 Velinda Mudya Igama 41123110109 Karyn Liza Kezia Saapang 41123110119

Dosen Pengampu:

Desiana Vidayanti, Dr. Ir. MT.

Zel Citra, MT.

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCUBUANA

2024

(2)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 i KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa Allah SWT yang telah memberikan rahmat, taufik serta hidayah-Nya, sehingga Penulis dapat menyelesaikan tugas besar ini untuk memenuhi tugas dari mata kuliah Studio Perancangan 1.

Tugas besar ini telah Penulis susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan tugas besar ini. Untuk itu Penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan tugas besar ini khususnya kepada Ibu Desiana Vidayanti, Dr. Ir. MT. dan Bapak Zel Citra, MT.selaku Dosen dari mata kuliah Studio Perancangan 1.

Terlepas dari semua itu, Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan terbuka Penulis menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar Penulis dapat memperbaiki tugas besar ini.

Akhir kata Penulis berharap semoga tugas besar ini dapat memberikan manfaat maupun inspirasi terhadap Pembaca.

Jakarta, 08 Juni 2024 Penulis

(3)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 ii DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ...ii

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR TABEL ... ix

BAB I ... 1

PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Proyek ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Tujuan Perencanaan ... 3

1.5 Manfaat Perencanaan ... 3

BAB II ... 4

LANDASAN TEORI ... 4

2.1 Gempa Bumi ... 4

2.2 Program SAP2000 ... 6

2.3 Pembebanan ... 6

2.3.1 Beban Mati Akibat Berat Sendiri ... 7

2.3.2 Beban Mati Tambahan ... 7

2.3.3 Beban Hidup ... 7

2.3.4 Beban Gempa... 8

2.3.5 Kombinasi Pembebanan ... 10

ANALISA TANAH ... 11

3.1 Pendahuluan Umum Tentang Investigasi Tanah ... 11

(4)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 iii

3.1.1 Pengertian Penyelidikan Tanah ... 11

3.1.2 Tujuan Penyelidikan Tanah ... 11

3.1.3 Ruang Lingkup Investigasi Tanah ... 12

3.2 Penyelidikan di Lapangan ... 12

3.2.1 Geotechnical Survey ... 12

3.2.2 Geophysical Survey ... 16

3.3 Penyelidikan di Laboratorium ... 18

3.3.1 Index Properties ... 18

3.3.2 Engineering Properties ... 18

3.4 Analisis dan Rekomendasi ... 18

3.4.1 Seismik ... 19

KRITERIA DESAIN ... 20

4.1 Data Bangunan Rencana ... 20

4.2 Standar Acuan ... 21

4.3 Mutu Bahan ... 21

4.4 Pembebanan ... 22

4.4.1 Beban Mati (Dead Load) ... 22

4.4.2 Beban Mati Tambahan (Super Imposed Dead Load) ... 22

4.4.3 Beban Hidup (Live Load) ... 23

4.4.4 Beban Gempa (Earthquake) ... 23

4.5 Kombinasi Pembebanan ... 27

4.6 Kontrol Analisa Struktur ... 28

4.6.1 Pemeriksaan Jumlah Ragam ... 28

4.6.2 Pemilihan Jenis Ragam ... 28

4.6.3 Perbandingan Gaya Geser Statis dan Geser Dasar Dinamis ... 28

4.6.4 Pemeriksaan Simpangan Antar Lantai ... 28

(5)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 iv

4.7 Asumsi Desain ... 29

4.7.1 Beban Lentur dan Aksial ... 29

4.7.2 Beban Geser dan Torsi ... 30

4.7.3 Batas Spasi Antar Tulangan ... 32

4.7.4 Selimut Beton ... 32

4.8 Syarat Lendutan ... 33

BAB V ... 34

PRELIMINARY DESAIN ... 34

5.1 Preliminary Dimensi Struktur Balok ... 34

5.1.1 Preliminary Dimensi Balok Arah Sumbu X ... 34

5.1.2 Preliminary Dimensi Balok Arah Sumbu Y ... 35

5.1.3 Hasil Perhitungan Dimensi Balok ... 36

5.2 Prelimary Dimensi Struktur Plat Lantai ... 37

5.2.1 Penentuan Jenis Sistem Plat Lantai... 38

5.2.2 Menghitung Tebal Plat Lantai ... 40

5.3 Preliminary Dimensi Struktur Kolom ... 44

5.3.1 Penyaluran Beban pada Struktur ... 44

1. Beban Mati ... 44

5.3.2 Rumus Perhitungan Kolom ... 45

5.3.3 Perhitungan Prelimary Kolom ... 46

BAB VI ... 48

PEMODELAN SAP2000 ... 49

6.1 Data Struktur ... 49

6.1.1 Spesifikasi Beton ... 49

6.1.2 Spesifikasi Baja Tulangan ... 49

6.1.3 Penampang Struktur ... 49

(6)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 v

6.2 Asumsi yang Digunakan ... 50

6.3 Menggambar Model Struktur ... 50

6.4 Merencanakan Material Struktur ... 50

6.5 Membuat Penampang Struktur ... 52

6.5.1 Penampang Balok ... 52

6.5.2 Penampang Kolom ... 54

6.5.3 Pelat Lantai ... 55

6.6 Menggambar Elemen Struktur ... 55

6.6.1 Menggambat Balok dan Kolom ... 56

6.6.2 Menggambar Plat Lantai ... 56

6.7 Menetapkan Jenis Perletakan Pondasi... 57

6.8 Meshing Plat Lantai ... 58

6.9 Mendefinisikan Tipe Pembebanan ... 58

6.10 Memasukkan Beban Struktur ... 59

6.10.1 Beban Mati Tambahan Pada Plat Lantai ... 59

6.10.3 Beban Hidup ... 61

6.10.4 Beban Gempa... 62

6.11 Menentukan Massa Struktur ... 66

6.12 Membuat Lantai Tingkat Sebagai Diafragma ... 66

6.13 Mengaplikasikan Kombinasi Pembebanan ... 67

BAB VII ... 69

KONTROL DAN ANALISA STRUKTUR ... 69

7.1 Pemeriksaan Jumlah Ragam ... 69

7.2 Pemilihan Jenis Ragam ... 69

7.3 Perbandingan Gaya Geser Statis dan Gaya Geser Dinamis ... 71

7.4 Pemeriksaan Simpangan Antar Lantai ... 73

(7)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 vi

BAB VIII ... 80

PENULANGAN STRUKTUR BALOK, KOLOM DAN PELAT ... 80

8.1 Penyesuain Peraturan ... 80

8.2 Concrete Frame Design ... 81

8.3 Luas Tulangan Balok dan Balok ... 82

8.4 Penulangan Balok ... 84

8.4.1 Desain Tulangan Lentur ... 85

8.4.2 Desain Tulangan Geser (Sengkang) ... 87

8.4.3 Desain Tulangan Torsi ... 88

8.4.4 Gambar Detail Penulangan Balok ... 89

8.5 Penulangan Kolom ... 90

8.5.1 Desain Tulangan Utama Kolom ... 90

8.5.2 Desain Tulangan Geser Kolom ... 91

8.5.3 Kolom Kuat Balok Lemah ... 92

8.5.4 Gambar Detail Penulangan Kolom ... 93

8.6 Penulangan Plat Lantai ... 94

(8)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 vi DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1 Lokasi pembangunan rumah susun Kolaka, Sulawesi Tenggara. ... 2

Gambar 2. 1 Peta tektonik Indonesia hingga tahun 2016. ... 5

Gambar 2. 2 Persebaran magnitude gempa di Indonesia. ... 5

Gambar 2. 3 Kegiatan seismik di sekitar proyek TLPG Kolaka Sulawesi Tenggara. ... 6

Gambar 2. 4 Ilustrasi dari analisis gempa metode statik ekivalen. ... 9

Gambar 2. 5 Spektrum Respons Desain SNI 1726-2012 ... 9

Gambar 3. 1 Dokumentasi Core Box. ... 13

Gambar 3. 2 Pengukuran muka air tanah (GWL). ... 13

Gambar 3. 3 Dokumentasi pengujian CPT/Sondir. ... 14

Gambar 3. 4 Dokumentasi pengujian hand boring. ... 15

Gambar 3. 5 Grafik persebaran hasil pengujian lapangan. ... 17

Gambar 3. 6 Respon Spektra Kolaka Sulawesi Tenggara. ... 19

Gambar 4. 1 Data geometri rencana struktur. ... 20

Gambar 4. 2 Kategori resiko bangunan rencana. ... 23

Gambar 4. 3 Faktor keutamaan gempa rencana. ... 23

Gambar 4. 4 Respon spectra untuk desain dengan kondisi tanah lunak (SE). ... 24

Gambar 4. 5 Kategori desain seismic berdasarkan nilai Sds. ... 25

Gambar 4. 6 Kategori desain seismic berdasarkan nilai Sd1. ... 25

Gambar 4. 7 Penentuan nilai parameter sistem struktur. ... 26

Gambar 4. 8 Zonasi tulangan sengkang ... 31

Gambar 5. 1 Layout denah balok. ... 36

Gambar 5. 2 Layout denah plat lantai. ... 43

Gambar 5. 3 Denah kolom ... 46

Gambar 6. 1 Input data beton ... 51

(9)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 vii

Gambar 6. 2 Input data tulangan ... 52

Gambar 6. 3 Select property type. ... 52

Gambar 6. 4 Input properties Balok. ... 53

Gambar 6. 5 Input data reinforcement balok ... 53

Gambar 6. 6 Input properties kolom ... 54

Gambar 6. 7 Input reinforcement kolom ... 54

Gambar 6. 8 Shell section data ... 55

Gambar 6. 9 Hasil pemodelan elemen struktur dalam bentuk 3D. ... 56

Gambar 6. 10 Pemodelan pondasi sebagai tumpuan jepit ... 57

Gambar 6. 11 Hasil perletakan jepit yang sudah berhasil dimodelkan ... 57

Gambar 6. 12 Devide pleat lantai dan atap. ... 58

Gambar 6. 13 Jenis-jenis beban yang bekerja ... 59

Gambar 6. 14 Distribusi beban mati pada Plat Lantai. ... 60

Gambar 6. 15 Distribusi beban mati tambahan pada balok. ... 61

Gambar 6. 16 Distribusi beban hidup pada plat lantai. ... 61

Gambar 6. 17 Input seismic load pattern gempa static ekivalen arah x. ... 63

Gambar 6. 18 Input seismic load pattern gempa statik ekivalen arah y. ... 63

Gambar 6. 19 Input manual kurva respon spektrum dengan IBC2009. ... 64

Gambar 6. 20 Input factor pengali pada SAP2000. ... 65

Gambar 6. 21 Penentuan massa struktur. ... 66

Gambar 6. 22 Input define constraints tipe diafragma. ... 67

Gambar 6. 23 Input kombinasi beban (comb.1) ... 68

Gambar 6. 24 List kombinasi beban yang akan digunakan. ... 68

Gambar 7. 1 Jumlah partisipasi massa pada 12 mode. ... 69

Gambar 7. 2 Data waktu getar struktur untuk 12 mode. ... 70

Gambar 7. 3 Seleksi Load Case untuk perhitungan geser dasar. ... 71

(10)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 viii

Gambar 7. 4 Output geser dasar... 72

Gambar 7. 5 Pilihan untuk menampilkan simpangan. ... 73

Gambar 7. 6 Tabel simpangan arah x. ... 73

Gambar 7. 7 Set display options. ... 74

Gambar 7. 8 Pilih joint yang akan dicari nilai simpangannya. ... 74

Gambar 7. 9 Hasil simpangan lantai pada joint yang dipilih. ... 75

Gambar 7. 10 Revisi nilai factor pengali dan modal combination arah-X ... 76

Gambar 7. 11 Revisi nilai factor pengali dan modal combination arah-Y. ... 77

Gambar 7. 12 Jumlah ragam setelah perubahan nilai factor pengali gempa respon spectra. ... 77

Gambar 7. 13 Gaya geser (base shear) setelah revisi nilai factor pengali gempa ... 78

Gambar 8. 1 Pendefinisian faktor reduksi SNI 03-2847-2013 ke dalam SAP2000. ... 80

Gambar 8. 2 Pendefinisian SRPMK Balok dan Kolom ... 81

Gambar 8. 3 Pilihan kombinasi Design. ... 81

Gambar 8. 4 Hasil design penulangan pada struktur. ... 82

Gambar 8. 5 Tampak luas tulangan logitudinal. ... 82

Gambar 8. 6 Tampak luas tulangan geser. ... 83

Gambar 8. 7 Tampak luas tulangan torsi pada balok. ... 83

Gambar 8. 8 Informasi luas tulangan balok arah sumbu X kode.610. ... 84

Gambar 8. 9 Detail luas tulangan Balok 610. ... 84

Gambar 8. 10 Detail luas tulangan lentur balok dari SAP2000. ... 85

Gambar 8. 11 Detail luas tulangan geser balok dari SAP2000. ... 87

Gambar 8. 12 Detail luas tulangan torsi balok dari SAP2000. ... 88

Gambar 8. 13 Informasi luas tulangan kolom. ... 90

Gambar 8. 14 Pengecekan kolom kuat balok lemah. ... 92

Gambar 8. 15 Tampil nilai moment plat M11 ... 94

Gambar 8. 16 Tabel Tulangan Plat ... 95

(11)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 ix DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Daftar beban hidup bangunan. ... 8

Tabel 3. 1 Koordinat, elevasi dan kedalaman sampel. ... 12

Tabel 3. 2 Pengukuran muka air tanah (GWL). ... 13

Tabel 3. 4 Perilaku tanah berdasarkan interpretasi CPT. ... 14

Tabel 3. 6 Deskripsi hasil pengujian hand boring (HB)... 15

Tabel 3. 8 Hasil pengujian CBR test. ... 16

Tabel 3. 9 Hasil pengujian Soil Resistivity test. ... 17

Tabel 4. 1 Beban mati struktur akibat berat sendiri. ... 22

Tabel 4. 2 Beban mati tambahan. ... 22

Tabel 4. 3 Parameter respon spektrum. ... 25

Tabel 4. 4 Syarat Lendutan. ... 33

Tabel 5. 1 Rekapitulasi dimensi balok. ... 36

Tabel 5. 2 Tabel tebal minimum plat lantai sistem satu arah. ... 37

Tabel 5. 3 Tebal minimum plat lantai untuk sistem plat dua arah : ... 38

Tabel 5. 4 Tabel rekapitulasi jenis plat. ... 39

Tabel 5. 5 Tabel rekapitulasi tebal plat lantai ... 43

Tabel 7. 1 Tabel perhitungan selisih periode setiap mode. ... 70

Tabel 7. 2 Tabel hasil penjumlahan geser dasar untuk masing-masing gempa. ... 72

Tabel 7. 3 Tabel simpangan struktur arah-X (Δx). ... 76

Tabel 7. 4 Tabel simpangan struktur arah-Y (Δy). ... 76

Tabel 7. 5 Tabel control gaya geser dasar setelah diganti factor pengali gempa. ... 78

(12)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 x

Tabel 7. 6 Tabel simpangan setelah revisi nilai fator pengali gempa arah x. ... 78

Tabel 7. 7 Tabel simpangan setelah revisi nilai fator pengali gempa arah y. ... 79

Tabel 8. 1 Tabel Tulangan Lentur Balok ... 86

Tabel 8. 2 Tabel Tulangan Geser Balok ... 88

Tabel 8. 3 Tabel Tulangan Lentur Kolom. ... 91

Tabel 8. 4 Tabel Tulangan Geser Kolom ... 92

(13)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Proyek

PT Elnusa Petrofin (EPN) anak usaha PT Elnusa Tbk akan melakukan pembangunan proyek Terminal Liquefied Petroleum Gas (TLPG) Pertamina di Kabupaten Kolaka, Provinsi Sulawesi Tenggara. Pembangunan proyek Terminal Liquefied Petroleum Gas (TLPG) ini diperkirakan akan rampung dalam waktu 24 bulan. Para pekerja proyek akan didatangkan dari berbagai daerah, sehingga diperlukan tempat tinggal untuk memenuhi kebutuhan pekerja rantau tersebut. Untuk itu akan dibangun fasilitas dilokasi pekerjaan yaitu rumah susun sebagai tempat tinggal dari para pekerja. Diharapkan dengan adanya rumah susun ini dapat menampung semua pekerja yang akan bekerja dilokasi proyek tersebut.

Rumah susun tersebut harus direncanakan dengan baik, mengingat sebagian besar wilayahnya terletak datam wilayah gempa dengan intensitas moderat hingga tinggi.

Kebutuhan akan bangunan tahan gempa merupakan sebuah hal yang harus terpenuhi, khususnya untuk daerah-daerah dengan tingkat kerawanan gempa tinggi seperti di Indonesia.

Berdasarkan pengalaman yang telah terjadi, keruntuhan bangunan akibat bencana gempa bumi menelan korban jiiwa dalam jumlah yang cukup besar.

Sebagai alat bantu dalam perencanaan, digunakan program SAP2000 untuk menganalisa kekuatan bangunan tahan gempa sesuai SNI 1726 2012. Berikut lokasi pembangunan yang dapat dilihat dari satelit seperti pada Gambar 1.1.

(14)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 2 Gambar 1. 1 Lokasi pembangunan rumah susun Kolaka, Sulawesi Tenggara.

Sumber: Google Maps.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

1. Bagaimana perencanaan struktur gedung yang tahan gempa untuk pembangunan rumah susun menggunakan material beton bertulang sesuai SNI 1726 2012 dengan program SAP2000?

2. Bagaimana merencanakan kekuatan menggunakan material beton bertulang sesuai SNI 2847 2013?

3. Bagaimana membuat gambar detail struktur rumah susun dengan material beton bertulang?

(15)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 3 1.3 Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka ditetapkan batasan masalah sebagai berikut:

1. Data yang digunakan berasal dari data-data perencanaan untuk daerah pembangunan proyek Terminal Liquefied Petroleum Gas (TLPG) Pertamina di Kabupaten Kolaka, Sulawesi Tenggara.

2. Analisis struktur tahan gempa dengan material beton bertulang menggunakan program SAP2000 sesuai SNI 1726 2012 dan SNI 2847 2013.

1.4 Tujuan Perencanaan

Tujuan yang ingin dicapai dari penyusunan laporan Tugas Besar ini adalah sebagai berikut : 1. Analisa bangunan tahan gempa untuk pembangunan rumah susun Terminal Liquefied

Petroleum Gas (TLPG) Kolaka.

1.5 Manfaat Perencanaan

Manfaat yang dapat diambil pada kegiatan ini adalah diharapkan dapat menambah pengetahuan di bidang perencanaan struktur, khususnya struktur tahan gempa menggunakan SAP2000 dan memahami implementasi dari SNI 1726 2012.

(16)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 4 BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Gempa Bumi

Gempa bumi adalah getaran yang terjadi di permukaan bumi akibat pelepasan energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang seismik. Gempa Bumi biasa disebabkan oleh pergerakan kerak bumi (lempeng Bumi). Frekuensi suatu wilayah, mengacu pada jenis dan ukuran gempa Bumi yang dialami selama periode waktu. Gempa Bumi diukur dengan menggunakan alat Seismometer.

Terdapat beberapa jenis gempa bumi berdasarkan penyebabnya, antara lain adalah gempa bumi tektonik, yang diakibatkan oleh pelepasan energi yang terakumulasi di antara dua atau lebih lempeng bumi yang berdempetan; gempa bumi vulkanik yang diakibatkan oleh aktivitas gunung berapi; gempa bumi runtuhan, yang diakibatkan oleh runtuhan gua atau tambang bawah tanah; dan gempa bumi ledakan yang diakibatkan oleh ledakan yang besar seperti dari bom nuklir.

Indonesia termasuk kedalam negara yang memiliki resiko gempa yang tinggi akibat dikelilingi oleh lempeng tektonik aktif yaitu lempeng Eurasia, lempeng Indo-Australia, lempeng Filipina dan lempeng Pasifik. Lempeng ini membentuk busur yang mengelilingi Indonesia dari pantai barat pulau Sumatera, sepanjang Jawa hingga menuju Timor dan pulau Sulawesi. Berikut dapat dilihat persebaran gempa akibat lempeng tektonik aktif di Indonesia pada Gambar 2.1, Gambar 2.2. dan Gambar 2.3.

(17)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 5 Gambar 2. 1 Peta tektonik Indonesia hingga tahun 2016.

Sumber: dokumen pribadi.

Gambar 2. 2 Persebaran magnitude gempa di Indonesia.

Sumber: Peta Sumber dan Bahaya Gempa Indonesia Tahun 2019.

(18)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 6 Gambar 2. 3 Kegiatan seismik di sekitar proyek TLPG Kolaka Sulawesi Tenggara.

Sumber: ISC-GEM Catalogue, 2023.

2.2 Program SAP2000

SAP2000 adalah suatu software analisis struktur yang dikembangkan oleh CSI (Computer and Structure, Inc) asal Amerika Serikat. SAP2000 dibuat pada tahun 1975 dan masih digunakan sampai sekarang. SAP2000 digunakan untuk menganalisa semua desain struktural. Analisa desain struktur meliputi struktur dasar sampai lanjutan, desain 2D sampai 3D dan geometri yang dimodelkan berbasis objek praktikal dan intuitif untuk menyederhanakan proses teknik.

2.3 Pembebanan

Pembebanan yang digunakan berdasarkan SNI 1727:2013 yaitu Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain. Beban ini meliputi beban mati berat sendiri (dead load), beban mati tambahan (super imposed dead), dan beban hidup (load live load).

(19)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 7 2.3.1 Beban Mati Akibat Berat Sendiri

Beban mati adalah beban dengan besar yang konstan dan berada pada posisi yang sama setiap saat. Beban Mati Berat Sendiri (DL) adalah berat seluruh komponen elemen struktural bangunan yang terdiri atas pelat, balok, kolom dan dinding geser.

2.3.2 Beban Mati Tambahan

Beban Mati Tambahan (SIDL) Beberapa pakar menambahkan kata ”Imposed” untuk mengasumsikan bahwa hal tersebut adalah perpaduan, perpaduan disini berarti antara beban mati struktur dan beban tambahan. SIDL adalah beban mati tambahan yang terdiri dari dinding, lantai, atap, plafon, tangga, dinding partisi tetap, finishing, mechanical electrical dan komponen arsitektural dan struktural lainnya serta peralatan layan terpasang layan terpasang lain termasuk berat keran.

2.3.3 Beban Hidup

Beban yang diakibatkan oleh pengguna dan penghuni bangunan gedung atau stuktur lain yang tidak termasuk beban kontruksi dan beban lingkungan, seperti beban angin, beban hujan, beban gempa, beban banjir, atau beban mati. Beban hidup yang digunakan dalam perencanaan bangunan gedung dan struktur lain harus beban maksimum yang diharapkan terjadi akibat penghunian dan penggunaan bangunan gedung, akan tetapi tidak boleh kurang dari beban merata minimum yang ditetapkan dalam SNI 1727-2013 seperti pada Tabel 2.1.

(20)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 8 Tabel 2. 1 Daftar beban hidup bangunan.

Hunian atau penggunaan Merata Psf (kN/m²)

Ruang Kantor 50 (2,4)

Ruang Komputer 100 (4,79)

Ruang Operasi (Rumah Sakit) 60 (2,87) Ruang Baca (Perpustakaan) 60 (2,87)

Gedung Perkantoran 100 (4,79)

Rumah Tinggal 40 (1,92)

Sekolah (Ruang Kelas) 40 (1,92)

Toko 100 (4,79)

Sumber: SNI 1727-2013.

2.3.4 Beban Gempa

Analisis beban gempa pada SAP2000 dilakukan dengan 2 (dua) cara yaitu, metode statik ekivalen dan dinamik respon spektrum. Ketentuan yang mengatur yaitu SNI 1726- 2012 tentang Tata Cara Perencanaan Tahan Gempa untuk Gedung. Berikut penjelasannya.

1. Gempa Statik Ekivalen

Beban statik ekivalen adalah penyederhanaan dari perhitungan beban gempa yang sebenarnya, dengan asumsi tanah dasar dianggap tetap (tidak bergetar), sehingga beban gempa diekuivalensikan menjadi beban lateral statik yang bekerja pada pusat massa struktur tiap lantai bangunan. Perhitungan gempa statik ini dapat dilakukan otomatis dengan Auto Lateral Loads dan secara manual dengan menginput besarnya beban gempa ke pusat massa struktur tiap lantai. Ilustrasi dari perencanaan gempa metode statik ekivalen seperti pada Gambar 2.4 sebagai berikut.

(21)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 9 Gambar 2. 4 Ilustrasi dari analisis gempa metode statik ekivalen.

Sumber: Modul 7 Studio Perancangan.

2. Gempa Respon Spektrum

Gempa respon spektrum merupakan suatu spektrum yang disajikan dalam bentuk grafik/pivot anatara periode getar struktur T, versus respon-respon maksimum berdasarkan rasio redaman dan gempa tertentu. Respon maksmim dapat berupa simpangan maksimum (spectral displacement, SD), kecepatan maksimum (spectral velocity,SV), atau percepatan maksimum (spectral acceleration, SA) dari massa struktur single degree of freedom (SDOF). Berikut contoh bentuk dari respon spektrum seperti pada Gambar 2.5.

Gambar 2. 5 Spektrum Respons Desain SNI 1726-2012 Sumber: SNI 1726-2012.

(22)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 10 2.3.5 Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan untuk metode ultimit dimana komponen struktur dirancang sedemikian rupa hingga kuat rencananya sama atau melebihi pengaruh beban terfaktor.

Berdasarkan SNI 2847 : 2013 pasal 9.2.1, kombinasi pembebanan terfaktor, yaitu:

1. 1,4D

2. 1,2D + 1,6 L + 0,5 (Lr atau S atau R)

3. 1,2D + 1,6(Lr atau S atau R) + (L atau 0,5W) 4. 1,2D + 1,0W + L + 0,5(Lr atau S atau R) 5. 1,2D + 1,0L +1,0E

6. 0,9D + 1,0W 7. 0,9D + 1,0E

Untuk nomor 5 dan 7 dengan beban gempa diatur oleh SNI 1726:2012 pasal 7.4, faktor dan kombinasi beban untuk beban mati nominal, beban hidup nominal dan beban gempa nominal, yaitu sebagai berikut:

1. (1,2 + 0,2 Sds)D + 1,0L ± 1,0EX ±0,3EY 2. (1,2 + 0,2 Sds)D + 1,0L ± 0,3EX ±1,0EY 3. (0,9 – 0,2 Sds)D + 1,0L ± 1,0EX ±0,3EY 4. (0,9 – 0,2 Sds)D + 1,0L ± 0,3EX ±1,0EY Keterangan:

D = beban mati L = beban hidup

Lr = beban hidup atap tereduksi R = beban hujan

W = beban angin E = beban gempa S = beban salju

(23)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 11 BAB III

ANALISA TANAH

3.1 Pendahuluan Umum Tentang Investigasi Tanah

Pada sebuah proyek konstruksi diperlukan penyelidikan investigasi tanah sebelum proses konstruksi dimulai. Berikut penjelasan mengenai pengertian dan tujuan dari investigasi tanah.

3.1.1 Pengertian Penyelidikan Tanah

Struktur bawah merupakan bagian penting dari sebuah bangunan konstruksi.

Penyaluran beban yang dipikul struktur atas akan berakhir di struktur bawah. Kekuatan struktur bawah terdiri dari pondasi dan daya dukung tanah. Oleh karena itu sangat penting dilakukan penyelidikan tanah.

Penyelidikan tanah atau Soil Investigation merupakan kegiatan untuk mendapatkan informasi dan karakteristik dari fisik tanah atau batuan di area lingkungan konstruksi. Soil Investigation dilakukan di atas dan bawah permukaan tanah. Dengan dilakukannya penyelidikan tanah dapat diketahui letak atau kedalaman tanah keras yang berfungsi mengetahui sifat-sifat dasar tanah seperti asal-usulnya, penyebaran ukuran butir, kemampuan mengalirkan air, sifat pemampatan bila dibebani, kekuatan geser, kapasitas daya dukung dan lain-lain (Das, 1995).

3.1.2 Tujuan Penyelidikan Tanah

Pada pekerjaan penyelidikan tanah ada beberapa target yang harus didapatkan, yaitu : 1. Daya dukung tanah yang diperbolehkan (allowable bearing capacity) dari pondasi yang

akan dibangun.

2. Mengetahui kedalaman dan lapisan tanah keras sehingga dapat ditentukan tipe pondasi yang disarankan.

(24)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 12 3. Menentukan kandungan jenuh air yang dapat mempengaruhi pondasi.

4. Menentukan nilai penurunan tanah yang diizinkan dan resiko timbulnya masalah dari kondisi tanah eksisting.

3.1.3 Ruang Lingkup Investigasi Tanah

Penyelidikan tanah meliputi penyelidikan di lapangan, penyelidikan di laboratorium dan rekomendasi berdasarkan hasil penyelidikan yang sudah didapatkan.

3.2 Penyelidikan di Lapangan

Berikut penyelidikan pengujian tanah yang dilakukan di lapangan (site), dan hasilnya dapat dilihat pada lampiran laporan.

3.2.1 Geotechnical Survey

Geotechnical Survey atau Survey Geoteknik adalah suatu proses pengujiann terkait kekuatan tanah dan batuan, serta hubungannya dengan kemampuan menahan beban pondasi bangunan. Pengujian tersebut terdiri dari :

1. Geotechnical Drilling/Bore Hole (BH) Diameter sample : 89 mm

Summary sample :

Tabel 3. 1 Koordinat, elevasi dan kedalaman sampel.

No. ID Koordinat X (m)

Koordinat Y (m)

Elevasi Z (m)

Kedalaman Pengujian (m)

BH-01 340682.480 9553405.700 2.801 30.0

BH-02 340716.130 9553408.380 2.711 30.0

Pada uji drilling dilakukan pula sekaligus pengujian SPT (Standard penetration test), pengambilan sample undisturbed sample dan disturbed sample, serta pengukuran muka air tanah. Dokumentasi pekerjaan :

(25)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 13 Gambar 3. 1 Dokumentasi Core Box.

Tabel 3. 2 Pengukuran muka air tanah (GWL).

No. ID Date Time GWL (m)

BH-01 02-Nov-2023 8.10 4.50

BH-01 03-Nov-2023 8.15 1.75

BH-01 06-Nov-2023 8.15 2.00

BH-02 11-Nov-2023 8.10 0.40

BH-02 12-Nov-2023 8.15 0.20

BH-02 13-Nov-2023 8.15 1.20

Gambar 3. 2 Pengukuran muka air tanah (GWL).

(26)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 14 2. Sondir/Cone Penetration Test (CPT)

Standar pengujian : ASTM D1586 dan SNI 4153:2008

Summary sample :

Koordinat Y (m)

Elevasi Z (m)

CPT-01 340693.410 9553442.030 2.912 8.0

CPT-02 340735.610 9553465.980 3.212 7.8

Dokumentasi pekerjaan :

Gambar 3. 3 Dokumentasi pengujian CPT/Sondir.

Tabel 3. 4 Perilaku tanah berdasarkan interpretasi CPT.

(27)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 15 3. Hand Boring (HB)

Summary sample :

Koordinat Y (m)

Elevasi Z (m)

HB-01 340693.002 9553466.520 3.002 4.0

HB-02 340727.720 9553436.770 2.912 4.0

Gambar 3. 4 Dokumentasi pengujian hand boring.

Tabel 3. 6 Deskripsi hasil pengujian hand boring (HB).

(28)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 16 4. California Bearing Ratio (CBR)

Summary sample :

No. ID Koordinat X

(m) Koordinat Y

(m) Elevasi Z

(m) Kedalaman

Pengujian (m)

CBR-01 340707.980 9553484.280 3.121 -

Gambar 2.5 Dokumentasi pengujian CBR.

Tabel 3. 8 Hasil pengujian CBR test.

3.2.2 Geophysical Survey

Geophysical Survey atau Survet Geofisika adalah pengumpulan infomasi terkait dengan kondisi dibawah permukaan tanah harus melakukan penggalian yang merusak. Pada penyelidikan ini digunakan untuk mengukur nilai korosif tanah dan kondisi seismic tanah.

Pada penyelidikan ini digunakan pengujian Soil Resistivity Test (SR).

Metode resistivitas pada dasarnya adalah suatu metode geofisika yang memanfaatkan nilai resistivitas tanah dan batuan bawah permukaan yang berbeda-beda, dimana perbedaan nilai resistivitas batuan dapat terjadi karena perbedaan sifat fisik batuan seperti resistivitas,

(29)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 17 konduktivitas, dan batuan kompak/segar/lapuk. kondisi yang bersangkutan. Hasil pengujian Soil Resistivity dapat dilihat pada Tabel 8 dan Gambar 2.6.

Tabel 3. 9 Hasil pengujian Soil Resistivity test.

Gambar 3. 5 Grafik persebaran hasil pengujian lapangan.

(30)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 18 3.3 Penyelidikan di Laboratorium

Selain penyelidikan yang dilakukan di lapangan, penyelidikan tanah juga dilakukan di laboratorium guna menghitung nilai mekanis tanah yang tidak bisa diukur langsung di lapangan. Diperlukan peralatan yang lebih detail untuk mendapatkan hasilnya. Berikut penyelidikan tanah yang dilakukan di laboratorium dan untuk hasil dari setiap test dapat dilihat pada bagian lampiran.

3.3.1 Index Properties

Hasil identifikasi visual dicatat pada suatu formulir yang disebut pengeboran atau borelog/drilling. Kemudian untuk mengetahui jenis dan perilaku tanah secara detail, hasilnya diverifikasi dengan hasil uji laboratorium. Jenis uji laboratorium yang dilakukan adalah index properties. Pengujian ini dilakukan terhadap contoh tanah tidak terganggu (UDS) dan contoh tanah terganggu (DS) yang diperoleh pada saat pengeboran geoteknik. Pengujian laboratorium yang dilakukan meliputi 5 (lima) jenis pengujian, yaitu: uji kadar air, berat satuan, uji batas atterberg, uji berat jenis, analisis ayakan dan hydrometer.

3.3.2 Engineering Properties

Hal terpenting dalam perancangan geoteknik adalah parameter kuat geser tanah.

Pengujian ini dilakukan di laboratorium terhadap sampel tanah tidak terganggu (UDS) yang diperoleh selama pekerjaan pengeboran teknik. Jenis uji laboratorium yang dilakukan adalah menguji sifat rekayasa tanah. Sifat rekayasa tanah diperoleh dari pengujian kuat geser bawah UU Triaksial, CU Triaksial dan Uji Kompresi Tak Terkekang.

3.4 Analisis dan Rekomendasi

Berdasarkan hasil pengujian lapangan dan laboratorium berikut hasil yang digunakan sebagai landasan untuk analisis.

(31)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 19 3.4.1 Seismik

Pada lokasi yang ditinjau didapatkan nilai respon spektra sebagai berikut :

Gambar 3. 6 Respon Spektra Kolaka Sulawesi Tenggara.

Didapatkan nilai sebagai berikut : a. T0 = 0,13

b. Ts = 0,65 c. TL = 6,00 d. Sds = 0,47 e. Sd1 = 0,39

Untuk kelas situs didapatkan nilai situs termasuk pada kelas SE (tanah lunak)

(32)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 20 BAB IV

KRITERIA DESAIN

4.1 Data Bangunan Rencana

Data bangunan gedung digunakan untuk mengetahui jenis struktur yang akan digunakan dan beban apa saja yang akan bekerja. Berikut data struktur yang dirancang:

Nama bangunan : Rumah Susun Terminal Liquefied Petroleum Gas (TLPG) Kolaka, Sulawesi Tenggara.

Lokasi bangunan : Kolaka, Sulawesi Tenggara

Luas bangunan : 648 m²

Fungsi bangunan : Rumah tinggal Jumlah lantai : 5 lantai Tinggi setiap lantai : 4 meter

Tipe struktur : SRPMK (Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus) Material struktur : Beton bertulang

Data geometri struktur seperti pada gambar berikut.

Gambar 4. 1 Data geometri rencana struktur.

(33)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 21 4.2 Standar Acuan

Pada penelitian ini digunakan peraturan dan standar acuan dalam perencanaan struktur, meliput :

1. SNI 1726 : 2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.

2. SNI 1727 : 2013 Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain.

3. SNI 2847 : 2013 Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung 4. SNI 1729 : 2015 Spesifikasi Untuk Bangunan Gedung Baja Struktural 5. PPURG 1983 Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung.

6. Buku-buku dan modul kuliah Studio Perancangan I Universitas Mercubuana.

4.3 Mutu Bahan

Pada perencanaan kali ini digunakan mutu material beton bertulang dengan mutu yang sama untuk setiap elemen struktur, berikut penjabarannya:

1. Material Beton

a. Mutu beton (f’c) : 35 MPa

b. Modulus elastisitas beton : 4700 𝑓′𝑐 = 27805,575 𝑀𝑃𝑎 2. Material Baja Tulangan

a. Mutu Baja : BJTS 420B

b. Tegangan leleh (fy) : 420 MPa c. Tegangan putus (fu) : 525 MPa d. Modulus elastistas (E) : 200000 MPa e. Modulus geser (G) : 77200 MPa

(34)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 22 4.4 Pembebanan

Berikut nilai beban yang digunakan dalam pemodelan kali ini, terdiri dari beban mati, beban mati tambahan, beban hidup dan beban gempa. Beban angin dan beban hujan sementara diabaikan.

4.4.1 Beban Mati (Dead Load)

Beban mati akibat berat komponen elemen struktural bangunan yang terdiri atas plat, balok, kolom dan dinding geser.

Tabel 4. 1 Beban mati struktur akibat berat sendiri.

No Jenis Beban Mati Berat Satuan

1 Beton Bertulang 2400 Kg/m³

2 Baja 7800 Kg/m³

3 Kayu 8000 Kg/m³

Sumber: PPPURG 1987.

4.4.2 Beban Mati Tambahan (Super Imposed Dead Load)

Beban mati tambahan yang digunakan pada perencanaan ini dapat dilihat pada Tabel berikut:

Tabel 4. 2 Beban mati tambahan.

No Jenis Beban Mati Berat Satuan

1 Pasir 2600 Kg/m³

2 Finishing adukan per 1 cm tebal 21 Kg/m³

3 Dinding bata 25 cm 450 Kg/m³

4 Dinding bata 15 cm 250 Kg/m³

5 Plafon 18 Kg/m³

6 Finishing keramik per 1 cm tebal 24 Kg/m³

7 Berat instalasi ME 25 Kg/m³

8 Hebel 650 Kg/m³

9 Lapisan kedap air 5 Kg/m³

Sumber: PPPURG 1987.

(35)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 23 4.4.3 Beban Hidup (Live Load)

Beban hidup yang digunakan pada perencanaan ini adalah beban hidup untuk bangunan rumah tinggal. Berdasarkan Tabel 2.1 beban hidup yang digunakan sebesar 1,92 kN/m². 4.4.4 Beban Gempa (Earthquake)

Pada perhitungan beban gempa terdapat kriteria yang harus digunakan sesuai SNI 1726 2012, berikut kriteria dan cara penentuan beban gempa:

1. Kategori Resiko dan Keutamaan Gempa

Pada Tabel 1-Kategori risiko bangunan gedung dan non-gedung untuk gempa SNI 1726 2012 hal. 14, struktur rumah susun yang dirancang termasuk kategori resiko II dan faktor keutamaan gempa (Ie) sebesar 1,0. Dapat dilihat pada Gambar di bawah ini.

Gambar 4. 2 Kategori resiko bangunan rencana.

Sumber : SNI 1726 2012

Gambar 4. 3 Faktor keutamaan gempa rencana.

Sumber: SNI 1726 2012.

(36)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 24 2. Kelas Situs

Pada SNI 1726 2012, penentuan kelas situs didasarkan pada hasil pengujian tanah, yaitu berupa uji N-SPT. Pada tugas akhir ini sesuai hasil analisa pengujian tanah didapatkan bahwa lokasi rencana termasuk kelas situs tanah lunak (SE). Definisi kelas situs dapat dilihat pada Tabel 3 SNI 1726 2012 tentang Klasifikasi Situs hal.17.

3. Respon Spektrum

Pada perencanaan kali ini beban gempa dianalisis dengan metode respon spektra sesuai dengan data lokasi struktur bangunan, yaitu Kolaka Sulawesi Tenggara. Untuk mendapatkan parameter percepatan spektral desain lebih mudah digunakan pengambilan data parameter percepatan spektral desain dari halaman website https://rsa.ciptakarya.pu.go.id seperti pada Gambar dibawah ini. Parameter respon spektra dirinci pada Tabel berikut.

Gambar 4. 4 Respon spectra untuk desain dengan kondisi tanah lunak (SE).

Sumber: https://rsa.ciptakarya.pu.go.id.

(37)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 25 Tabel 4. 3 Parameter respon spektrum.

Parameter Respon Spektra

Periode desain T0 0,13 (detik)

Ts 0,66 (detik)

Parameter respon spectral desain periode pendek Sds 0,59 (g) Parameter respon spectral desain periode 1 detik Sd1 0,39 (g)

Percepatan tanah puncak PGA MCEG 0,2597 (g)

Percepatan gempa maksimum terpetakan periode

0,2 detik SS MCEr 0,5525 (g)

Percepatan gempa maksimum terpetakan periode

1 detik S1 MCEr 0,1594 (g)

Long Periode Transition TL 6 detik

Sumber: https://rsa.ciptakarya.pu.go.id.

4. Kategori Desain Seismik

Kategori desain seismik ditentukan berdasarkan kategori resiko, dan parameter respons spektral percepatan desain (Sds dan Sd1). Kategori desain seismik dapat dilihat pada Tabel 6 SNI 1726 2012 hal. 24 seperti pada Gambar di bawah ini:

Gambar 4. 5 Kategori desain seismic berdasarkan nilai Sds.

Sumber : SNI 1726 2012.

Gambar 4. 6 Kategori desain seismic berdasarkan nilai Sd1.

Sumber : SNI 1726 2012.

Berdasarkan gambar di atas dapat ditentukan jika pada perencanaan ini digunakan Kategori Desain Seismik D.

(38)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 26 5. Pemilihan Sistem Struktur dan Parameter Sistem Struktur

Pada Tabel 9 SNI 1726 2012 hal. 36 dapat dilihat berbagai macam jenis sistem struktur penahan gaya gempa/seismik. Pada perencanaan kali ini dipilih sistem struktur, yaitu sistem rangka pemikul momen : rangka beton bertulang pemikul momen khusus seperti gambar di bawah ini.

Gambar 4. 7 Penentuan nilai parameter sistem struktur.

Sumber : SNI 1726 2012.

Berdasarkan Gambar di atas dapat diketahui nilai parameter sistem struktur yaitu:

a. Koefisien modifikasi respon (𝑹) = 8 b. Faktor kuat lebih sistem (𝛀_𝟎) = 3 c. Faktor pembesaran defleksi, (𝑪_𝒅) = 5,5 6. Menentukan Faktor Pengali

Sesuai SNI 1726 2012, pada input respon spektrum membutuhkan nilai pengali sebesar persamaan berikut:

𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑎𝑙𝑖 = 𝑔 𝑥𝐼 𝑅

(39)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 27 Dimana :

g = gravitasi bumi (9,81 m/s²) I = faktor keutamaan gedung (1,0) R = faktor reduksi gempa (3)

Maka faktor pengali respon spektrum sebesar berikut:

𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑎𝑙𝑖 = 9,81 𝑥1

8= 𝟏, 𝟐𝟐𝟔𝟑 4.5 Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan yang digunakan pada perencanaan ini terdiri dari beban mati, beban mati tambahan, dan beban gempa. Berikut daftar kombinasi pembebanan yang diinput ke dalam SAP2000.

1. Kombinasi 1 : 1.4D + 1.4SD 2. Kombinasi 2 : 1.2D +1.2SD +1.6L

3. Kombinasi 3 : 1.32D + 1.32SD + 0.5L +1EQx + 0.3EQy 4. Kombinasi 4 : 1.32 D + 1.32 SD + 0.5 L + 1EQx - 0.3EQy 5. Kombinasi 5 : 1.32 D + 1.32 SD + 0.5 L - 1EQx +0.3EQy 6. Kombinasi 6 : 1.32 D + 1.32 SD + 0.5 L - 1EQx -0.3EQy 7. Kombinasi 7 : 1.32 D + 1.32 SD + 0.5 L + 1EQy +0.3EQx 8. Kombinasi 8 : 1.32 D + 1.32 SD + 0.5 L + 1EQy -0.3EQx 9. Kombinasi 9 : 1.32 D + 1.32 SD + 0.5 L - 1EQy +0.3EQx 10. Kombinasi 10 : 1.32 D + 1.32 SD + 0.5 L - 1EQy -0.3EQx 11. Kombinasi 11 : 0.78 D + 0.78 SD + 1EQx +0.3EQy 12. Kombinasi 12 : 0.78 D + 0.78 SD + 1EQx -0.3EQy 13. Kombinasi 13 : 0.78 D + 0.78 SD - 1EQx +0.3EQy

(40)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 28 14. Kombinasi 16 : 0.78 D + 0.78 SD + 1EQy -0.3EQx

15. Kombinasi 17 : 0.78 D + 0.78 SD - 1EQy +0.3EQx 16. Kombinasi 18 : 0.78 D + 0.78 SD - 1EQy -0.3EQx

4.6 Kontrol Analisa Struktur

Setelah pemodelan struktur dan pembebanan selesai digunakan, maka struktur perlu dicek terhadap standar dan persyarat yang berlaku sebagai berikut.

4.6.1 Pemeriksaan Jumlah Ragam

Pada SNI 1726 2012 Pasal 7.9.1 bahwa analisis harus menyertakan jumlah ragam yang cukup untuk mendapatkan partisipasi massa ragam terkombinasi sebesar paling sedikit 90%

dari massa aktual yang dimodelkan.

4.6.2 Pemilihan Jenis Ragam

Pada SNI 1726 2012 bahwa untuk struktur gedung yang memiliki waktu getar alami yang berdekatan atau selisih nilainya kurang dari 15% maka harus dilakukan dengan metode kominasi kuadratik lengkap. Jika waktu getar alami yang berjauhan, jumlah respons ragam tersebut dapat dilakukan dengan metode akar jumlah kuadrat.

4.6.3 Perbandingan Gaya Geser Statis dan Geser Dasar Dinamis

Pada SNI 1726 2012 pasal 7.9.4.1, bahwa gaya geser dasar dinamis harus lebih besar 85%

dari gaya geser statis. Bila hal itu tidak terpenuhi maka perlu diberikan skala gaya pada model struktur gedung. Skala gaya adalah factor pengali dikali dengan factor skala gaya geser.

4.6.4 Pemeriksaan Simpangan Antar Lantai

Perhitungan simpangan antar lantai dihitung sebagai perbedaan defleksi pada pusat massa di tingkat teratas dan terbawah yang ditinjau. Batas simpangan diatur dalam SNI gempa pasal 7.8.6

(41)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 29 Δ =(𝛿 − 𝛿 ) 𝑥 𝐶

𝐼 < Δ → Δ = 0,0025ℎ Keterangan :

Δ = simpangan antar lantai 𝛿 = defleksi yang terjadi

𝐼 = factor keutamaan gempa = 1,0 𝐶𝑑 = factor pembesaran defleksi = 5,5

ℎ = tinggi Tingkat di bawah Tingkat x 4.7 Asumsi Desain

Berdasarkan peraturan SNI 2847 2013 terdapat asumsi desain meliputi : 4.7.1 Beban Lentur dan Aksial

Dalam SNI 2847:2013 Pasal 10.3.6 dinyatakan persamaan desain untuk kolom dengan sengkang spiral dan sengkang persegi sebagai berikut:

 Desain beban aksial ϕPn tidak boleh melebihi ϕPnmaks yang dihitung dengan persamaan Sengkang persegi ϕPn = ϕ(0,80)[0,85 f’c .Ag + Ast (fy – 0,85 f’c)]

Sengkang Spiral ϕPn = ϕ(0,85)[0,85 f’c .Ag + Ast (fy – 0,85 f’c )]

 Luas tulangan minimum

𝐴𝑠 = 𝑓 𝑐

𝑓𝑦 . 𝑏 . 𝑑 ≥1,4 𝑓𝑦. 𝑏 . 𝑑

 Luas tulangan kondisi seimbang

𝐴𝑠 = 𝜌 . 𝑏. 𝑑

𝜌 = 0,85. 𝛽.𝑓 𝑐

𝑓𝑦. 600 600 + 𝑓𝑦

(42)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 30

 Luas tulangan maksimum

𝐴𝑠 = 𝜌 . 𝑏. 𝑑

𝜌 = 0,003 +𝑓𝑦 𝐸𝑠 0,0008

4.7.2 Beban Geser dan Torsi

Struktur yang memikul beban geser dapat dijelaskan langkah demi langkah seperti berikut ini:

 Penampang yang dikenai geser harus didasarkan pada (Pasal 11-1):

𝜙𝑉 ≥ 𝑉

Dimana Vu adalah gaya geser terfaktor pada penampang yang ditinjau dan Vn adalah kekuatan geser nominal yang dihitung dengan (pasal 11-2):

𝑉 = 𝑉 + 𝑉

dimana Vc adalah kekuatan geser nominal yang disediakan oleh beton, sedangkan Vs adalah kekuatan geser nominal yang disediakan oleh tulangan geser.

 Nilai Vc diatur dalam persamaan berikut: Komponen struktur dikenai geser dan lentur saja

𝑉 = 0,17. 𝜆. 𝑓 𝑐. 𝑏 . 𝑑

𝑉 = 0,16. 𝜆. 𝑓 𝑐 + 17𝜌 𝑉 . 𝑑

𝑀 . 𝑏 . 𝑑 ≤ 0,29 𝑓 𝑐. 𝑏

𝑉 . 𝑑 𝑀 ≤ 1,0

 Komponen struktur dikenal tekan aksial 𝑉 = 0,17 1 + 𝑁

14. 𝐴 𝑓 𝑐. 𝜆. 𝑏 . 𝑑

(43)

 Zonasi tulang sengkang

Gambar 4. 8 Zonasi tulangan sengkang Sumber : SNI 1726 2012.

 Tulangan geser diperlukan jika:

𝑉 >𝜙𝑉 2 Gaya yang harus dipikul tulangan geser sebesar =

𝑉 =𝑉 − 𝜙𝑉

𝜙 ≤ 0,66 𝑓 𝑐. 𝑏 . 𝑑

Jika nilai Vs lebih dari batas maksimum maka penampang harus diperbesar.

(44)

 Tulangan geser yang diperlukan:

𝐴 = 𝑉 . 𝑠

𝑓𝑦 . 𝑑 𝑎𝑡𝑎𝑢𝐴

𝑠 = 𝑉 𝑓𝑦 . 𝑑

𝐴

𝑠 = 0,0062 𝑓′𝑐𝑏

𝑑 ≥0,35𝑏 𝑓𝑦

Dengan Av merupakan luas dua kaki tulangan sengkang, dan s merupakan jarak antar sengkang.

4.7.3 Batas Spasi Antar Tulangan

1. Jarak antar poros tulangan dalam satu lapis tidak kurang dari Nilai terbesar antara db (diameter tulangan utama) 25 mm.

2. Jika kebutuhan tulangan cukup banyak dan harus disusun lebih dari satu lapis maka jarak antar lapis tulangan arah vertikal tidak boleh kurang dari 25 mm. SNI 2847:2013 pasal 7.6.

3. Jarak antar tulangan logitudinal tidak boleh kurang dari yang terkecil 1,5db atau 40 mm namun tidak lebih dari 150 mm.

4.7.4 Selimut Beton

Persyaratan untuk “pelindung beton untuk tulangan” untuk beton nonprategang minimum yang digunakan dalam Standar ini sebagai berikut (Pasal 7.7.1) :

 Beton yang dicor di atas dan selalu berhubungan dengan tanah, memiliki tebal selimut beton 75 mm.

 Beton yang berhubungan dengan tanah atau cuaca:

a. Batang tulangan D-19 hingga D-57, memiliki tebal selimut beton 50 mm.

b. Batang tulangan D-16, kawat M-16 ulir atau polos, dan yang lebih kecil, memiliki tebal selimut beton 40 mm.

(45)

 Beton yang tidak berhubungan dengan cuaca atau berhubungan dengan tanah:

a. Balok, kolom, tulangan utama, pemgikat, sengkang, spiral memiliki tebal selimut beton 40 mm.

4.8 Syarat Lendutan

Syarat lendutan pada struktur diatur dalam SNI 2847:2013 pasal 9.5.3.1 sebagai berikut:

Tabel 4. 4 Syarat Lendutan.

JENIS KOMPONEN STRUKTUR

LENDUTAN YANG DIPERHITUNGKAN

BATAS LENDUTAN

Atap datar yang tidak

menumpu atau tidak disatukan dengan komponen

nonstruktural yang mungkin akan rusak oleh lendutan yang besar

Lendutan seketika akibat

beban hidup L L/180°

Lantai yang tidak menumpu atau tidak disatukan dengan komponen nonstruktural yang mungkin akan rusak oleh lendutan yang besar

Lendutan seketika akibat

beban hidup L L/360

JENIS KOMPONEN

STRUKTUR LENDUTAN YANG

DIPERHITUNGKAN BATAS

LENDUTAN

Konstruksi atap atau lantai yang menumpu atau disatukan dengan komponen

nonstruktural yang mungkin akan rusak oleh lendutan yang besar

Bagian dari lendutan total yang terjadi setelah pemasangan komponen nonstruktural (jumlah dari lendutan jangka panjang, akibat semua beban tetap yang bekerja, dan lendutan seketika, akibat

penambahan beban hidup

L/140 Konstruksi atap atau lantai

yang menumpu atau disatukan dengan komponen

nonstruktural yang mungkin tidak akan rusak oleh lendutan

yang besar L/240

Sumber : SNI 2847 2013

(46)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 34 BAB V

PRELIMINARY DESAIN

5.1 Preliminary Dimensi Struktur Balok Perhitungan dimensi balok sebagai berikut:

5.1.1 Preliminary Dimensi Balok Arah Sumbu X

Pada sumbu (x) terdapat dua bentang yang berbeda yaitu 4 meter dan 3 meter. Maka dimensi balok arah sumbu (x) meliputi :

a. Bentang 4 meter = 4000 mm

Tinggi balok diambil sebesar 1/12 bentang. Maka dipilih tinggi penampang balok sebesar berikut :

ℎ = 1

12𝐿 = 1

12(4000) = 333,33 𝑚𝑚 ≈ 350 𝑚𝑚

Lebar balok berkisar ½ sampai 2/3h, diambil sebesar 2/3 bentang. Maka dipilih lebar balok sebagai berikut:

𝑏 =2 3ℎ =2

3(350) = 233,33 𝑚𝑚 ≈ 250 𝑚𝑚 Didapat tipe balok B250/350

b. Bentang 3 meter = 3000 mm

ℎ = 1

12𝐿 = 1

12(3000) = 250 𝑚𝑚

𝑏 =2 3ℎ =2

c. Maka dimensi balok arah x diambil ukuran yang terbesar yaitu B250/350 mm

(47)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 35 5.1.2 Preliminary Dimensi Balok Arah Sumbu Y

Pada sumbu (Y) terdapat dua bentang yang berbeda yaitu 5 meter dan 2 meter. Maka dimensi balok arah sumbu (Y) meliputi :

a. Bentang 5 meter = 5000 mm

ℎ = 1

12𝐿 = 1

12(5000) = 416,67 𝑚𝑚 ≈ 450 𝑚𝑚

𝑏 =2 3ℎ =2

3(450) = 300 𝑚𝑚 Didapat tipe balok B350/450

b. Bentang 2 meter = 2000 mm

ℎ = 1

12𝐿 = 1

12(2000) = 166,67 𝑚𝑚 ≈ 200 𝑚𝑚

𝑏 =2 3ℎ =2

c. Maka dimensi balok arah Y diambil ukuran yang terbesar yaitu B350/450 mm

(48)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 36 5.1.3 Hasil Perhitungan Dimensi Balok

Berdasarkan hasil perhitungan dimensi balok didapatkan dimensi balok seperti pada Tabel berikut :

Tabel 5. 1 Rekapitulasi dimensi balok.

No Nama Balok Tipe Balok Lebar, b (mm) Tinggi, h (mm)

1 Balok arah x B1 250 350

2 Balok arah y B2 350 450

Berikut denah layout struktur balok seperti gambar di bawah ini:

Gambar 5. 1 Layout denah balok.

(49)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 37 5.2 Prelimary Dimensi Struktur Plat Lantai

Perencanaan struktur pelat lantai terdiri dari dua jenis pelat yang dianalisis yaitu system pelat satu arah dan system pelat dua arah. Tahapan untuk menentukan tebal rencana plat lantai adalah sebagai berikut:

1. Penentuan jenis plat lantai

Penentuan sistem plat lantai tergantung pada rasio bentang panjang terhadap bentang pendek, sebagai berikut:

𝑙

𝑙 < 2 … 𝑚𝑎𝑘𝑎 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑑𝑢𝑎 𝑎𝑟𝑎ℎ 𝑙

𝑙 ≥ 2 … 𝑚𝑎𝑘𝑎 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑠𝑎𝑡𝑢 𝑎𝑟𝑎ℎ Keterangan :

𝑙 = bentang pendek 𝑙 = bentang panjang

2. Menghitung tebal plat lantai

Tebal minimum plat lantai untuk sistem plat satu arah :

Tabel 5. 2 Tabel tebal minimum plat lantai sistem satu arah.

Jenis komponen Struktur

Tertumpu Sederhana

Satu Ujung menerus

Kedua Ujung

Menerus Kantilever

Pelat satu arah L/20 L/24 L/28 L/10

Pelat rusuk L/16 L/18,5 L/21 L/8

(50)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 38 Tabel 5. 3 Tebal minimum plat lantai untuk sistem plat dua arah :

5.2.1 Penentuan Jenis Sistem Plat Lantai Berikut gambar plat lantai berdasarkan ukurannya:

Penentuan system plat yang digunakan masing-masing plat:

a. Plat 1 (PL 1) Lx = 4000 mm Ly = 5000 mm

Maka, jenis plat untuk PL 1 sebagai berikut:

𝑙

𝑙 =5000

4000= 1,250 < 2 … 𝑃𝐿 1 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑑𝑢𝑎 𝑎𝑟𝑎ℎ PL 2 PL 1

PL 3 PL 4

(51)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 39 b. Plat 2 (PL 2)

Lx = 3000 mm Ly = 5000 mm

𝑙

𝑙 =5000

3000= 1,667 < 2 … 𝑃𝐿 2 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑑𝑢𝑎 𝑎𝑟𝑎ℎ c. Plat 3 (PL 3)

Lx = 2000 mm Ly = 4000 mm

𝑙

𝑙 =4000

2000= 2 ≥ 2 … 𝑃𝐿 3 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑠𝑎𝑡𝑢 𝑎𝑟𝑎ℎ d. Plat 4 (PL 4)

Lx = 2000 mm Ly = 3000 mm

𝑙

𝑙 =3000

2000= 1,5 < 2 … 𝑃𝐿 4 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑑𝑢𝑎 𝑎𝑟𝑎ℎ e. Tabel rekapitulasi jenis plat

Tabel 5. 4 Tabel rekapitulasi jenis plat.

No Nama Plat Rasio Plat Lantai Jenis Plat

1 PL 1 1,250 Plat dua arah

3 PL 3 2,000 Plat satu arah

(52)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 40 5.2.2 Menghitung Tebal Plat Lantai

Berikut perhitungan tebal plat lantai : a. Plat 1 (PL 1) = plat dua arah

 Jenis panel = interior, maka tebal panel = Ln/33

 Fy tulangan = 420 MPa

 Bentang bersih (Ln)

Ln arah x = Lx - lebar balok arah x

= (4000 – 250) mm

= 3750 mm

Ln arah y = Ly - lebar balok arah y

= (5000 – 300) mm

= 4700 mm

 Tebal plat

𝑇𝑒𝑏𝑎𝑙 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑎𝑟𝑎ℎ 𝑥 =𝐿𝑛

33 =3750

33 = 113,636 𝑚𝑚 𝑇𝑒𝑏𝑎𝑙 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑎𝑟𝑎ℎ 𝑦 =𝐿𝑛

33 =4700

33 = 142,424 𝑚𝑚 𝑇𝑒𝑏𝑎𝑙 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑏𝑒𝑠𝑎𝑟 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑖𝑛 = 142,424 𝑚𝑚 ≈ 150 𝑚𝑚

 Maka tebal plat lantai untuk PL 1 sebesar 150 mm.

b. Plat 2 (PL 2) = plat dua arah

(53)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 41 Ln arah x = Lx - lebar balok arah x

= (3000 – 250) mm

= 2750 mm

= (5000 – 300) mm

= 4700 mm

 Tebal plat

33 =2750

33 =4700

c. Plat 3 (PL 3) = plat satu arah

o Jenis panel = kedua ujung menerus, maka tebal plat

= Ln/28

= (2000 – 250) mm

= 1750 mm

= (4000 – 300) mm

= 3700 mm

(54)

 Tebal plat

28 =1750

28 =3700

d. Plat 4 (PL 4) = plat dua arah

= (3000 – 250) mm

= 2750 mm

= (2000 – 300) mm

= 1700 mm

 Tebal plat

33 =2750

33 =1700

(55)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 43 e. Tabel rekapitulasi tebal plat lantai

Tabel 5. 5 Tabel rekapitulasi tebal plat lantai No Nama

Plat Sistem Plat Jenis Panel Tebal Plat

(mm) Tebal Plat Desain (mm) 1 PL 1 Plat dua arah Panel interior 150

150 mm 2 PL 2 Plat dua arah Panel interior 150

3 PL 3 Plat satu

arah Kedua ujung

menerus 140

4 PL 4 Plat dua arah Panel interior 90

Berdasarkan table di atas maka didapatkan peta layout perencanaan plat lantai seperti dibawah ini :

Gambar 5. 2 Layout denah plat lantai.

(56)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 44 5.3 Preliminary Dimensi Struktur Kolom

Berikut tahapan perhitungan dimensi struktur pada kolom:

5.3.1 Penyaluran Beban pada Struktur

Pada perhitungan preliminary struktur kolom membutuhkan rencana beban yang bertumpu pada struktur. Fungsinya agar dapat diketahui beban apa saja yang dipikul oleh struktur kolom tersebut. Pada penyaluran beban ini jenis beban yang diperhitungkan adalah beban mati tambahan, beban struktur yang menumpu, dan beban hidup. Berikut penjelasannya:

1. Beban Mati a. Plat Lantai

Beban mati yang bekerja pada plat lantai meliputi:

• Berat pelat lantai : 0,15 x 2.400 = 360 kg/m²

• Finishing adukan : 2 x 21 = 42 kg/ m²

• Keramik : 1 x 24 = 24 kg/ m²

• Plafond dan penggantung = 18 kg/ m²

• Beban Furniture = 100 kg/ m²

• Ducting/ME = 25 kg/m² +

Total beban mati pada plat lantai 569 kg/m²  5,69 kN/m² b. Balok

Beban mati yang bekerja pada balok meliputi:

Arah x

Beban dinding pasangan bata : 4,00 x 0,35 x 2,50 = 9,125 kN/m Arah y

Beban dinding pasangan bata : 4,00 x 0,45 x 2,50 = 8,875 kN/m

(57)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 45 2. Beban Hidup

Beban hidup adalah beban yang bekerja pada lantai bangunan tergantung dari fungsi ruang yang digunakan. Dalam perencanaan bangunan ini digunakan 1,92 kN/m2 menurut beban merata yang ditetapkan dalam SNI 1727:2013 untuk bangunan rumah tinggal.

5.3.2 Rumus Perhitungan Kolom

Desain dimensi kolom dengan persamaan berikut:

𝑏 = ℎ = 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑡𝑎𝑟𝑦 𝑎𝑟𝑒𝑎 (0,3 − 0,4)𝑥 𝑓′𝑐

Setelah mendapatkan dimensi kolom, dicek kembali apakah kolom terpengaruh tekuk atau tidak dengan cara menggunakan persamaan:

𝑘. 𝑙𝑢 𝑟 < 40

Dimana:

K = nilai k sementara diambil sama dengan 1,0 Lu = tinggi kolom

r = jari-jari girasi =

(58)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 46 5.3.3 Perhitungan Prelimary Kolom

1. Identitifikasi Beban

Identifikasi beban yang dipikul kolom sebagai berikut:

Gambar 5. 3 Denah kolom Tributary Area = 5,00 x 4,00 = 20 m²

Beban mati lantai tipikal

Berat pelat lantai : 0,15 x 2.400 = 360 kg/m²

Finishing adukan : 2 x 21 = 42 kg/ m²

Keramik : 1 x 24 = 24 kg/ m²

Plafond dan penggantung = 18 kg/ m²

Beban Furniture = 100 kg/ m²

Ducting/ME = 25 kg/ m2 +

Total beban mati pada plat lantai = 569 kg/m2

Total beban lantai : Luas pelat lantai x beban (20 x 569) = 11.380,00 kg

(59)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 47 Beban mati tambahan

SDL (dinding) : 4 x 250 x 4 = 4.000 kg

SDL (dinding) : 4 x 250 x 5 = 5.000 kg

Balok ukuran 350 x 250 : 0,35 x 0,25 x 2.400 x 4 = 840 kg

Balok ukuran 450 x 350 : 0,45 x 0,35 x 2.400 x 4 = 1890 kg +

Total beban mati tambahan = 11.730,00 kg

Total beban mati 1 lantai : 11.380 + 11,730 = 23.110 kg Beban hidup lantai tipikal

(SNI 1727:2013) Rumah : 192 x 20 = 3.840 kg qu (lantai tipikal)

1,2 DL + 1,6 LL : 1,2 (23.110) + 1,6 (3.840) = 33.876 kg Beban total untuk 5 lantai : 33.876 x 5 = 169.380,00 kg 2. Perhitungan Dimensi kolom

Desain dimensi kolom :

𝑏 = ℎ = 169.380 𝑘𝑔 𝑥 9,81𝑚/𝑠 (0,35)𝑥 35 𝑀𝑃𝑎

𝑏 = ℎ = 368,40 𝑚𝑚 ≈ 𝟒𝟎𝟎 𝒎𝒎 Diambil ukuran kolom 400x400 mm.

3. Cek Dimensi Kolom

Setelah mendapatkan dimensi kolom, dicek kembali apakah kolom terpengaruh tekuk atau tidak, sesuai persamaan di bawah ini:

1,0  4000 1

12 × 400 × 400 400 × 400

< 40

34,641 < 40 syarat terpenuhi dan aman dari bahaya tekuk.

(60)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 48 Berikut layout denah kolom bangunan pada gambar di bawah ini :

Gambar 5. 4 Layout denah struktur kolom.

(61)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 49 BAB VI

PEMODELAN SAP2000

6.1 Data Struktur

Sebuah gedung apartemen 5 lantai berlokasi di Kolaka Sulawesi Tenggara, kondisi tanah lunak, direncanakan dengan material struktur beton bertulang menggunakan sistem struktur SRPMK (Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus), dengan spesifikasi berikut :

6.1.1 Spesifikasi Beton

 Kuat tekan beton (kolom, balok dan plat), f’c = 35 MPa

 Modulus elastisitas beton, Ec = 27805,575 MPa

 Poisson ratio beton, vc = 0,2

 Berat jenis beton = 2400 kg/m³ = 24 kN/m³ 6.1.2 Spesifikasi Baja Tulangan

 Jenis baja tulangan = BJTS 420B

 Kuat leleh baja, fy = 420 MPa

 Kuat putus baja, fu = 525 MPa

 Poisson ratio baja, vs = 0,3

 Berat jenis baja = 7850 kg/m³ = 78,5 kN/m³ 6.1.3 Penampang Struktur

 Balok arah sumbu x = bxh = 250x350 mm

 Balok arah sumbu y = bxh = 350x450 mm

 Kolom = bxh = 400x400 mm

 Plat lantai tebal = 150 mm

(62)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 50 6.2 Asumsi yang Digunakan

a. Pemodelan struktur dilakukan dengan Frame and Shell Element. Pada elemen balok dan kolom didefinisikan sebagai frame, dan plat lantai sebagai shell. Elemen dimodelkan secara utuh untuk mendapat hasil analisa yang sesuai dengan kondisi aslinya

b. Pondasi dimodelkan sebagai jepit, karena didesain menggunakan tiang pancang (pondasi dalam), sehingga kedudukan pondasi diasumsikan tidak mengalami rotasi dan tranlasi.

c. Plat lantai dianggap sebagai elemen shell yang bersifat menerima beban tegak lurus bidang dan dapat mendistribusikan beban lateral akibat gempa.

6.3 Menggambar Model Struktur 1. Klik menu file → new model

2. Pilih satuan yang akan digunakan kemudian pilih grid only 3. Kemudian input data grid sesuai denah rencana.

4. Berikut tampilan grid yang sudah di input

6.4 Merencanakan Material Struktur

1. Pilih define → materials pada dialog define materials.

2. Untuk membuat material beton klik add new material, pada material type pilih concrete dan standar pilih user klik ok.

3. Kemudian isilah kotak dialog material properties data seperti data struktur yang dirancang.

(63)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 51 Gambar 6. 1 Input data beton

4. Pada material tulangan, klik add new material → add material property, kemudia pada material type pilih rebar dan standar pilih user.

5. Kemudian isilah kotak dialog material properties data seperti data struktur yang dirancang.

(64)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 52 Gambar 6. 2 Input data tulangan

6.5 Membuat Penampang Struktur 6.5.1 Penampang Balok

1. Input elemen balok dilakukan dengan cara define → section properties → frame section → add new property → pilih rectangular

Gambar 6. 3 Select property type.

(65)

Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana - Studio Perancangan – Kel.7 53 2. Kemudian isilah kotak dialog rectangular section seperti data struktur yang

dirancang.

Gambar 6. 4 Input properties Balok.

3. Detail penulangan (reinforcement) balok yang digunakan ditunjukan pada Gambar 6.8.

Gambar 6. 5 Input data reinforcement balok Keterangan :

Concrete cover to longitudinal rebar center ada tebal selimut beton berdasarkan SNI Beton 03-2847-2013.

4. Lakukan yang sama untuk balok B2 (350/450).