TUGAS STRUKTUR BETON BERTULANG

HALAMAN JUDUL TUGAS

STRUKTUR BETON BERTULANG Dosen: Ir. Yan Sujendro M.

Disusun Oleh: Kelompok 40 B Resqi Prananda 19310049 Wahyu Nur Rizky 19310130

TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JANABADRA

YOGYAKARTA

2022

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS BESAR STRUKTUR BETON BERTULANG

Diajukan guna melengkapi persyaratan kelulusan Program Pendidikan Strata Satu (S1)

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Janabadra Yogyakarta

Disusun Oleh Kelompok 40B:

1. Resqi Prananda (19310049) 2. Wahyu Nur Rizky (19310130)

Telah diperiksa dan disetujui oleh:

Dosen Pembimbing

(Ir. Yan Sujendro M.)

LEMBAR ASISTENSI

TUGAS STRUKTUR BETON BERTULANG Kelompok : 40 B

Nama : 1. Resqi Prananda (19310049)

2. Wahyu Nur Rizky (19310130)

No Hari / Tanggal Keterangan Paraf

No Hari / Tanggal Keterangan Paraf

No Hari / Tanggal Keterangan Paraf

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Laporan Tugas Struktur Beton Bertulang.

Laporan ini penyusun susun guna melengkapi salah satu persyaratan untuk mencapai derajat Sarjana Teknik Sipil di Fakultas Teknik Universitas Janabadra.

Untuk memenuhi syarat tesebut, maka penyusun telah menyusun Laporan Tugas Struktur Beton Bertulang.

Dalam kesempatan ini izinkan punyusun sampaikan ucapan terima kasih kepada:

1. Ir. Yan Sujendro M. Selaku Dosen Pembimbing Tugas Struktur Beton Bertulang.

2. Anggota Kelompok 40 Tugas Struktur Beton Bertulang.

Penyusun menyadari dalam penyelesaian laporan ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penyusun tidak menutup kepada pihak-pihak yang sudi memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun agar laporan ini tersusun dengan sempurna. Atas kritikan dan saran penyusun mengucapkan terima kasih.

Yogyakarta, Desember 2022

Penyusun

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL...i

LEMBAR PENGESAHAN...ii

LEMBAR ASISTENSI...iii

KATA PENGANTAR...vi

DAFTAR ISI...vii

DAFTAR GAMBAR...xi

DAFTAR TABEL...xiii

BAB I PENDAHULUAN...1

1.1 Dasar Perencanaan...1

1.2 Data Struktur dan Teknis Bangunan...2

1.2.1 Data struktur...2

1.2.2 Data Teknis...2

1.2.3 Denah Bangunan...3

1.2.4 Potongan Bangunan...3

1.2.5 Peraturan – Peraturan yang Digunakan...4

1.2.6 Spesifikasi Bahan...4

1.3 Sistem Rangka Pemikul Momen...5

1.3.1 Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa...5

1.3.2 Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah...6

1.3.3 Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus...6

1.4 Perencanaan Pelat...10

1.4.1 Perencanaan Tebal Pelat...10

1.4.2 Asumsi Perletakan Pelat...13

1.4.3 Bentuk Teoritis Pelat...13

1.4.4 Penulangan Pelat Lantai...15

1.5 Perencanaan Balok...18

1.6 Perencanaan Kolom...18

1.7 Pembebanan...19

1.7.1 Kombinasi Beban untuk Metoda Ultimit...24

1.7.2 Analisa Pembebanan Tetap...24

1.7.3 Analisa Pembebanan Lateral...25

1.7.4 Perencanaan Pembebanan Gempa...25

1.7.5 Menghitung Parameter Percepatan Spektral Desain...32

1.7.6 Menentukan Koefisien Modifikasi Respons...32

1.7.7 Menghitung Periode Fundamental Perkiraan...34

1.7.8 Menghitung Koefisiensi Respons Seismik...34

1.7.9 Kinerja Struktur Gedung...35

1.7.10 Kemampuan Layan...36

1.7.11 Mencari Rasio Tulangan Pelat, Balok, dan Kolom...36

1.7.12 Analisis Kemampuan Balok Terhadap Beban yang Terjadi...37

1.8 Structural Analisys Program (SAP) 2000...37

BAB II PERHITUNGAN PELAT...39

2.1 Perencanaan Pelat Atap dan Pelat Lantai...39

2.1.1 Penentuan dan asumsi...39

2.1.2 Sketsa tipe pelat...39

2.1.3 Perhitungan Tebal Pelat (D)...40

2.1.4 Pembebanan Pelat Atap...42

2.1.5 Pembebanan Pelat Lantai...43

2.1.6 Perhitungan Penulangan Pelat Atap dan Pelat Lantai...48

BAB III PERENCANAAN TANGGA...60

3.1 Perhitungan Dimensi Pelat Tangga dan Bordes...60

3.2 Beban Satuan yang bekerja...62

3.3 Analisa Perhitungan Struktur Tangga...63

3.4 Perhitungan Penulangan Pelat Tangga dan Bordes...66

BAB IV PERENCANAAN DIMENSI BALOK DAN KOLOM...73

4.1 Ketentuan...73

4.2 Perencanaan Balok...73

4.2.1 Balok atap...73

4.2.2 Balok Lantai...74

4.2.3 Balok Anak...74

4.2.4 Balok Sloof...74

4.3 Perencanaan Kolom...74

4.3.1 Berat Balok Atap...75

4.3.2 Berat Balok Lantai 1 2 3...75

4.3.3 Berat Beban Mati Plat Atap...75

4.3.4 Berat Beban Hidup Plat Atap...76

4.3.5 Berat Beban Mati Plat Lantai...76

4.3.6 Berat Beban Hidup Plat Lantai...76

4.3.7 Berat Dinding...76

4.3.8 Berat Balok Anak...76

4.3.9 Berat Kolom...77

BAB V GAYA GESER LANTAI...88

5.1 Gaya Geser Lantai Akibat Gempa...88

5.2 Pembebanan lateral akibat gaya gempa...89

BAB VI PERENCANAAN TULANGAN BALOK DAN KOLOM...93

6.1 Perencanaan Balok Tengah Lantai 1, 2 dan 3...93

6.1.1 Ketentuan umum...93

6.1.2 Momen rencana balok tengah...94

6.1.3 Perencanaan tulangan lentur balok tengah lantai 1,2 dan 3...95

6.1.4 Perencanaan tulangan geser balok tengah lantai 1, 2 dan 3...115

6.2 Perencanaan Balok Tepi Lantai 1, 2 dan 3...117

6.2.1 Ketentuan umum...117

6.2.2 Momen rencana balok tepi...118

6.2.3 Perencanaan tulangan lentur balok tepi lantai 1,2 dan 3...119

6.2.4 Perencanaan tulangan geser balok tepi lantai 1, 2 dan 3...138

6.2.5 Perencanaan tulangan puntir balok tepi...140

6.3 Perencanaan Kolom Tepi...147

6.3.1 Ketentuan umum...147

6.3.2 Momen rencana kolom tepi (Mu,k)...149

6.3.3 Gaya aksial rencana kolom tepi (Nu,k)...152

6.3.4 Perencanaan tulangan lentur kolom tepi lantai dasar dan lantai 1...153

6.3.5 Perencanaan tulangan geser kolom tepi...165

6.4 Perencanaan Kolom Tengah...171

6.4.1 Ketentuan umum...171

6.4.2 Momen rencana kolom tengah (Mu,k)...173

6.4.3 Gaya aksial rencana kolom tengah (Nu,k)...176

6.4.4 Perencanaan tulangan lentur kolom tengah lantai dasar dan lantai 1. 177 6.4.5 Perencanaan tulangan geser kolom tepi...189

DAFTAR GAMBA

Gambar 1.1 Denah Bangunan...3

Gambar 1.2 Potongan Bangunan...3

Gambar 1.3 Contoh bagian pelat yang dimasukkan ke balok (Sumber ; SNI 2847:2019)...12

Gambar 1. 4 Luas tributari untuk geser balok interior (Sumber : SNI 2847:2019 8.10.8.1)...15

Gambar 1. 5 Lokasi perencanaan bangunan (Sumber: http:puskim.pu.go.id)...26

Gambar 1. 6 Peta MCEG (Sumber: http:puskim.pu.go.id)...26

Gambar 1. 7 Peta MCER (SS) (Sumber: http:puskim.pu.go.id)...27

Gambar 1. 8 Peta MCER (S1) (Sumber: http:puskim.pu.go.id)...28

Gambar 1. 9 Peta CR (CRS) (Sumber: http:puskim.pu.go.id)...29

Gambar 1. 10 Peta CR (CR1) (Sumber: http:puskim.pu.go.id)...29

Gambar 1. 11 Diagram hasil perhitungan Spektra (Sumber: http:puskim.pu.go.id) ...30Y Gambar 2. 1 Denah Pelat Atap...39

Gambar 2. 2 Denah Pelat Lantai...40

Gambar 2. 3 Pelat A 4 Gambar 3. 1 Tampak Atas Tangga...61

Gambar 3. 2 Tampak Samping / Potongan...61

Gambar 3. 3 Detail Tangga (Z-Z)...62

Gambar 3. 4 Dimensi Tangga (3D frames)...64

Gambar 3. 5 Section Pelat Tangga dan Pelat Bordes (3D frames)...65

Gambar 3. 6 Permodelan M22 (1,2DL + 1,6LL)...65

Gambar 3. 7 Permodelan M11 (1,2DL + 1,6LL)...66

Gambar 3. 8 Skema Penampang Tulangan Positif (+)...69

Gambar 3. 9 Skema Penampang Tulangan Positif (+)...71 Gambar 3. 10 Penulangan Tangga 7

Gambar 4. 1 Pembebanan Pada Kolom 7

Gambar 5. 1 Grafik Spektra Percepatan (g)...88

Gambar 6. 1 Dimensi balok tengah lantai 1,2, dan 3...93

Gambar 6. 2 Rencana tulangan lentur pada tumpuan, momen negatif (Mu-)...95

Gambar 6. 3 Rencana tulangan lentur pada tumpuan momen positif (Mu+)...97

Gambar 6. 4 Analisis tulangan rangkap pada tumpuan momen negatif (Mu-)...98

Gambar 6. 5 Analisis tulangan rangkap pada tumpuan momen positif (Mu+)....102

Gambar 6. 6 Rencana tulangan lentur pada lapangan momen positif (Mu+)...105

Gambar 6. 7 Rencana tulangan lentur pada lapangan momen negatif (Mu-)...107

Gambar 6. 8 Analisis tulangan rangkap pada lapangan momen positif (Mu+)...109

Gambar 6. 9 Analisis tulangan rangkap pada lapangan momen negatif (Mu-). .112 Gambar 6. 10 Rencana tulangan geser balok tengah...115

Gambar 6. 11 Hasil desain tulangan geser balok tengah...117

Gambar 6. 12 Dimensi balok tepi lantai 1, 2 dan 3...117

Gambar 6. 13 Rencana tulangan lentur pada tumpuan, momen negatif (Mu-)....119

Gambar 6. 14 Rencana tulangan lentur pada tumpuan, momen positif (Mu+)....121

Gambar 6. 15 Analisis tulangan rangkap pada tumpuan momen negatif (Mu-)..122

Gambar 6. 16 Analisis tulangan rangkap pada tumpuan momen positif (Mu+)..126

Gambar 6. 17 Rencana tulangan lentur pada lapangan, momen positif (Mu+)...129

Gambar 6. 18Rencana tulangan lentur pada lapangan momen negatif (Mu-)...131

Gambar 6. 19 Analisis tulangan rangkap pada lapangan momen positif (Mu+). 132 Gambar 6. 20 Analisis tulangan rangkap pada lapangan momen negatif (Mu-). 135 Gambar 6. 21 Rencana tulangan geser balok tepi...138

Gambar 6. 22 Hasil desain tulangan geser balok tepi...140

Gambar 6. 23 Rencana tulangan puntir balok tepi...140

Gambar 6. 24 Hasil desain tulangan puntir balok tepi...144

Gambar 6. 25 Dimensi kolom tepi lantai dasar dan 1...147

Gambar 6. 26 Dimensi kolom tepi lantai 2 dan 3...148

Gambar 6. 27 Mkap yang bekerja pada tiap lantai...149

Gambar 6. 28 Momen ultimit kolom tepi Mu,k...151

Gambar 6. 29 Gaya aksial rencana kolom tepi...153

Gambar 6. 30 Faktor panjang efektif, k...155

Gambar 6. 31 Konfigurasi tulangan pada kolom tepi K1 (500x500)...158

Gambar 6. 32 Diagram regangan kondisi balance kolom tepi K1...159

Gambar 6. 33 Diagram regangan kondisi lentur murni kolom tepi K1...162

Gambar 6. 34 Diagram interaksi kolom tepi lantai dasar dan 1 (SRPMK)...164

Gambar 6. 35 Desain tulangan geser kolom tepi K1...168

Gambar 6. 36 Desain tulangan geser kolom tepi K2...171

Gambar 6. 37 Dimensi kolom tengah lantai dasar dan 1...172

Gambar 6. 38 Dimensi kolom tengah lantai 2 dan 3...173

Gambar 6. 39 Mkap yang bekerja pada tiap lantai...174

Gambar 6. 40 Momen ultimit kolom tengah Mu,k...176

Gambar 6. 41 Gaya Aksial rencana kolom tengah...177

Gambar 6. 42 Faktor panjang efektif, k...179

Gambar 6. 43 Konfigurasi tulangan pada kolom tengah K1 (500x500)...182

Gambar 6. 44 Diagram regangan kondisi balance kolom tengah K1...183

Gambar 6. 45 Diagram regangan kondisi lentur murni kolom K1 tengah...186

Gambar 6. 46 Diagram interaksi kolom tepi lantai dasar dan 1 (SRPMK)...188

Gambar 6. 47Desain tulangan geser kolom tengah K1...192

Gambar 6. 48 Desain tulangan geser kolom tengah K2...195

DAFTAR TABEL

Tabel 1. 1 Faktor reduksi...5

Tabel 1. 2 Bagian momen lajur Mu pada balok...14

Tabel 1. 3 Koefisien distribusi untuk bentang ujung...14

Tabel 1. 4 Bagian geser yang ditahan oleh balok...14

Tabel 1. 5 Nilai β1 untuk distribusi tegangan beton persegi ekuivalen...16

Tabel 1. 6 Tinggi minimum balok nonprategang...18

Tabel 1. 7 Berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung...20

Tabel 1. 8 Kategori resiko bangunan dan struktur lainnya untuk beban banjir, angin, salju, gempa dan es...21

Tabel 1. 9 Komponen gedung...22

Tabel 1. 10 Beban hidup pada lantai gedung...23

Tabel 1. 11 Koefisien situs, Fa...27

Tabel 1. 12 Koefisien situs, Fv...28

Tabel 1. 13 Kategori desain seismik parameter respons percepatan periode pendek ...30

Tabel 1. 14 Kategori desain seismik parameter respons percepatan periode 1 detik ...30

Tabel 1. 15 Klasifikasi situs...31

Tabel 1. 16 Faktor R, Cd dan Ω0 untuk sistem pemikul gaya seismik...33

Tabel 1. 17 Nilai parameter periode pendekatan Ct dan x...34Y Tabel 2. 1 Distribusi Momen Pelat Atap...45

Tabel 2. 2 Momen pada pelat atap dengan cara elastis (kNm)...46

Tabel 2. 3 Distribusi Momen Pelat Lantai...47 Tabel 2. 4 Momen pada pelat lantai dengan cara elastis (kNm) 4

Tabel 3. 1 Tabel Momen Pelat Tangga dan Bordes 6

Tabel 5. 1 Berat Total Bangunan...88

Tabel 5. 2 Output Spektrum Respons...89

Tabel 5. 3 Distribusi horisontal gaya geser gempa...90

Tabel 5. 4 Output SAP 2000 Joint Displacement...90

Tabel 5. 5 Perhitungan waktu getar alami struktur arah X...91

Tabel 5. 6 Perhitungan waktu getar alami struktur arah Y 9 Tabel 6.1Output momen SAP 2000 v.14 untuk perencanaan balok tengah...94

Tabel 6.2 Hasil analisis pada tumpuan momen negatif (Mu-)...101

Tabel 6.3 Hasil analisis pada tumpuan momen positif (Mu+)...105

Tabel 6.4 Hasil analisis pada lapangan momen positif (Mu+)...111

Tabel 6.5 Hasil analisis pada lapangan momen negatif (Mu-)...114

Tabel 6.6 Output momen SAP 2000 v.14 untuk perencanaan balok tepi...118

Tabel 6.7 Hasil analisis pada tumpuan momen negatif (Mu-)...125

Tabel 6.8 Hasil analisis pada tumpuan momen positif (Mu+)...129

Tabel 6.9 Hasil analisis pada lapangan momen positif (Mu+)...135

Tabel 6.10 Hasil analisis pada lapangan momen negatif (Mu-)...138

Tabel 6.11 Hasil penulangan momen tumpuan balok tengah...145

Tabel 6.12 Hasil penulangan momen lapangan balok tengah...145

Tabel 6.13 Hasil penulangan momen tumpuan balok tepi...146

Tabel 6.14 Hasil penulangan momen lapangan balok tepi...146

Tabel 6. 15 Perhitungan momen rencana untuk kolom tepi Muk...150

Tabel 6. 16 Perhitungan gaya aksial rencana kolom tepi (Nu,k)...152

Tabel 6.17 Hasil analisis pada kolom tepi K1 (500x500) kondisi balance...161

Tabel 6.18 Hasil analisis pada kolom tepi K1 (500x500) kondisi lentur murni. .164 Tabel 6.19 Perhitungan gaya geser rencana kolom tepi (Vu,k)...165

Tabel 6.20 Perhitungan momen rencana untuk kolom tengah Muk...175

Tabel 6.21 Perhitungan gaya aksial rencana kolom tengah (Nu,k)...176

Tabel 6.22 Hasil analisis pada kolom tengah K1 (500x500) Kondisi balance....185

Tabel 6.23 Hasil analisis pada kolom K1 (500x500) kondisi lentur murni...188

Tabel 6.24 Perhitungan gaya geser rencana kolom tepi (Vu,k)...189

Tabel 6. 25 Hasil perhitungan tulangan lentur kolom tepi...195

Tabel 6.26 Hasil perhitungan tulangan geser kolom tepi...195

Tabel 6.27 Hasil perhitungan tulangan lentur kolom tengah...196

Tabel 6.28 Hasil perhitungan tulangan geser kolom tengah...196

BAB I PENDAHULUAN I.1 Dasar Perencanaan

Dalam perancangan suatu struktur suatu bangunan gedung bertingkat, banyak faktor yang harus diperhatikan, antara lain meliputi fungsi gedung, keamanan, kenyamanan, kekuatan, keindahan serta pertimbangan ekonomis. Bangunan harus didesain dengan sebaik mungkin, sehingga dapat memenuhi kriteria bangunan yang kuat, aman, nyaman tetapi tetap ekonomis.

Secara umum suatu perencanaan gedung dapat dikatakan aman apabila dikerjakan dengan efektif dan efisien, dalam arti struktur yang direncanakan memenuhi syarat - syarat seperti kekuatan (strength), kekakuan (stiffness), ekonomis (optimum design) dan keawetan. Hal tersebut bertujuan untuk memberikan rasa aman dan nyaman bagi penghuni baik dalam keadaan normal maupun darurat.

Mengingat lokasi struktur yang ditinjau berada di daerah yang sering dilanda gempa bumi. Untuk itu perlunya penerapan perencanaan dengan mengunakan peraturan yang terbaru, sebagai acuan bangunan tahan gempa dengan struktur beton bertulang. Perencanaan struktur beton bertulang dengan menggunakan Standar Nasional Indonesia (SNI) yang terbaru akan memiliki kinerja struktur yang lebih baik, karena bangunan akan bersifat lebih daktail.

Langkah-langkah yang dilakukan untuk mengolah data adalah sebagai berikut:

a. Pemodelan portal menggunakan program SAP sebagai langkah awal untuk memasukkan data yang akan dianalisis oleh program SAP tersebut.

b. Menghitung manual besarnya beban mati, beban hidup, beban partisi, beban terpusat dan beban gempa yang membebani gedung tersebut.

c. Input semua beban ke dalam program SAP.

d. Memasukkan kombinasi beban ke dalam program SAP.

e. Menganalisis data dengan program SAP

f. Membuat tabel gaya-gaya dalam yang terjadi dari output SAP g. Merancang ulang pelat lantai, balok dan kolom.

I.2 Data Struktur dan Teknis Bangunan

Untuk mempersempit cakupan permasalahan yang terkandung dalam proses perencanaan dan perancangan struktur dilakukan pembatasan masalah untuk memperjelas aspek-aspek yang digunakan dalam melakukan perencanaan dan perancangan. Batasan masalah yang diambil adalah sebagai berikut.

I.2.1 Data struktur

Sistem Rangka Pemikul Momen : Khusus Letak bangunan di daerah gempa : Lampung

Fungsi bangunan : Kantor

Mutu beton (f’c) : 31,0 MPa

Tegangan leleh baja tulangan geser : 240 MPa Tegangan leleh baja tulangan lentur : 370 MPa

Dinding luar sekeliling bangunan : Dinding batu bata 1/2 bata

Partisi dalam : Kaca dengan rangka aluminium

I.2.2 Data Teknis

Bangunan : 4 lantai

Fungsi bangunan : Kantor

Mutu beton (f’c) : 31,0 MPa

Tegangan leleh baja tulangan geser : 240 MPa Tegangan leleh baja tulangan lentur : 370 MPa Elevasi Lantai Dasar : 0,00 m

Elevasi Lantai I : 3,85 m

Elevasi Lantai II : 7,70 m

Elevasi Lantai III : 11,55 m

Elevasi Lantai IV : 15,40 m

I.2.3 Denah Bangunan

Gambar 1.1 Denah Bangunan

I.2.4 Potongan Bangunan

Gambar 1.2 Potongan Bangunan

I.2.5 Peraturan – Peraturan yang Digunakan

Peraturan – peraturan yang digunakan dalam perencanaan antara lain:

1. Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung Dan Struktur Lain (SNI 1727:2020).

2. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 2847:2019).

3. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 1726:2019).

I.2.6 Spesifikasi Bahan

Mutu bahan yang digunakan dalam perencanaan ini adalah sebafgai berikut:

1. Beton

Pelat, balok, kolom, fondasi menggunakan mutu beton f’c = 31 MPa.

2. Baja penulangan beton

Pelat, balok, kolom, fondasi menggunakan

Untuk baja tulangan < 12 mm, tegangan leleh baja, fy = 240 MPa.

Untuk baja tulangan ≥ 12 mm, tegangan leleh baja, fy = 370 MPa.

3. Faktor reduksi kuat bahan

Kuat desain yang disediakan oleh suatu komponen struktur, sambungannya dengan komponen struktur lain, dan penampangnya, sehubungan dengan lentur, beban normal, geser, dan torsi, harus diambil sebesar kuat nominal dikalikan dengan faktor reduksi kekuatan (ø) ditentukan berdasarkan pasal 21.2 SNI 2847:2019.

Tabel 1.1 Faktor reduksi No Gaya atau elemen struktur Faktor

reduksi (Ø) Pengecualian

1 Momen, gaya aksial, atau kombinasi momen dan gaya aksial

0,65 - 0,90 sesuai 21.2.2

Didekat ujung komponen pratarik (pretension) dimana strand belum sepenuhnya bekerja, Ø harus sesuai dengan 21.2.3

2 Geser 0,75 Persyaratan tambahan untuk struktur

tahan gempa terdapat pada 21.2.4

3 Torsi 0,75

4 Tumpu (bearing) 0,65

5 Zona angkur pascatarik (post-

tension) 0,85

6 Bracket dan korbe 0,75

7

Strut, ties, zona nodal, dan daerah tumpuan yang dirancang dengan strutand-tie di Pasal 23

0,75

8

Komponen sambungan beton pracetak terkontrol leleh oleh elemen baja dalam tarik

0,90

9 Beton polos 0,60

10 Angkur dalam elemen beton 0,45 – 0,75 Sumber: SNI 2847:2019, Pasal 21.2

I.3 Sistem Rangka Pemikul Momen

I.3.1 Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa

Sistem rangka pemikul momen biasa memiliki kekurangan berupa tingkat kekakuan paling rendah dibandingkan yang lainnya. sehingga tidak cocok untuk diterapkan di sebagian besar wilayah di Indonesia. jenis sistem rangka pemikul momen ini memiliki resistensi gempa paling rendah dibandingkan dengan jenis sistem rangka pemikul momen lainnya. Metode ini dapat digunakan untuk menghitung struktur gedung yang masuk dalam kategori desain seismik yang rendah yakni KDS A dan B saja. Faktor reduksi gempa (R) dari jenis sistem rangka pemikul momen biasa ini adalah sebesar = 3,5

I.3.2 Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah

Jenis sistem rangka pemikul momen menengah difokuskan untuk menahan kegagalan geser pada struktur gedung. Sistem rangka pemikul momen ini sangat cocok untuk diterapkan pada kategori desain seismik A, B dan C saja. Faktor reduksi gempa dari jenis sistem rangka pemikul momen ini adalah sebesar 5.

I.3.3 Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus

Jenis sistem rangka pemikul momen khusus Memiliki perilaku struktur dengan nilai daktilitas yang besar. Yang mana perilaku daktil yang besar memiliki keuntungan berupa tingkat resistensi gempa yang sangat tinggi. Sistem rangka pemikul momen khusus cocok digunakan untuk bangunan yang memiliki kategori desain seismik D, yang mana memiliki tingkat intensitas gempa yang tinggi dan kerawanan akan gaya gempa yang tinggi pula. Sistem rangka pemikul momen khusus memiliki aturan yang cukup banyak untuk dipenuhi dalam segi tulangan pada tiap-tiap komponen struktur nya titik. Hal tersebut dikarenakan agar tingkat daktilitas yang tinggi dapat tercapai. Faktor reduksi dari sistem rangka pemikul momen khusus adalah sebesar 9 untuk jenis sistem rangka pemikul momen khusus beton bertulang.

1. Balok sistem rangka pemikul momen khusus.

a. Persyaratan batasan dimensi

Komponen struktur rangka pemikul momen khusus berfungsi untuk menahan gaya lentur akibat beban lateral gempa. Berikut persyaratan untuk kriteria dimensi balok menurut SNI 2847:2019 pasal 18.6.2:

1) Panjang bentang bersih l_n harus minimal 4 kali tinggi efektif 4d.

2) Lebar komponen penampang bw, harus sekurangnya nilai terkecil dari 0,3h dan 250 mm.

3) Proyeksi lebar balok yang melampaui lebar kolom penumpu tidak boleh melebihi nilai terkecil dari c2 dan 0,75c1 pada masing-masing sisi kolom.

b. Persyaratan tulangan longitudinal

Balok yang difungsikan untuk menahan gaya lateral, umumnya didesain dengan menggunakan tulangan rangkap, hal tersebut difungsikan untuk mengantisipasi adanya momen bolak-balik pada balok, dikarenakan gaya

lateral umumnya bersifat bolak-balik. Berikut persyaratan untuk tulangan longitudinal menurut SNI 2847:2019 pasal 18.6.3:

1) Balok-balok harus memiliki setidaknya dua batang tulangan menerus pada isi atas dan bawah penampang. Pada sebarang penampang, jumlah tulangan tidak boleh kurang dari persamaan berikut:

0,25

√

^fc'

f_y ^bwd (1.1)

1,4

f_y ^bwd (1.2)

2) Kekuatan momen positif komponen struktur pada muka kolom harus tidak kurang dari setengah kekuatan momen negatif nya.

3) Syarat rasio maksimum tulangan lentur adalah sebesar 0,025 · bw · d 4) Kekuatan momen negatif dan positif pada sebarang penampang di

sepanjang bentang komponen struktur tidak boleh kurang dari seperempat kekuatan momen maksimum pada muka kedua joint.

c. Persyaratan tulangan transversal

Untuk menjamin perilaku kolom beton bertulang yang memadai dan dipasang dengan diberi kait gempa di ujungnya. Tulangan transversal perlu dipasang agar bisa menahan gaya lintang dan menghindarkan tekukan dari tulangan memanjang. Berikut persyaratan untuk tulangan transversal menurut SNI 2847:2019 pasal 18.6.4:

1) Sengkang pengekang harus diletakkan pada sepanjang jarak yang sama dengan dua kali tinggi balok yang diukur dari muka kolom penumpu ke arah tengah bentang, di kedua ujung balok. Selain itu, sengkang pengekang harus diletakkan pada lokasi dimana terdapat leleh lentur (sendi plastis)

2) Sengkang pengekang pertama harus ditempatkan tidak lebih dari 50 mm dari muka kolom penumpu. Spasi sengkang pengekang tidak boleh melebihi nilai terkecil dari d

4 , enam kali diameter terkecil tulangan lentur utama dan 150 mm.

3) Tulangan sengkang Sistem rangka pemikul momen khusus harus didesain untuk memikul gaya geser rencana Ve, yang ditimbulkan oleh kuat lentur maksimum dengan arah yang berlawanan pada kedua ujung muka tumpuan, pada saat yang bersamaan, selain itu, komponen struktur itu juga diharuskan untuk menahan gaya gravitasi terfaktor yang bekerja di sepanjang komponen lentur.

4) Kuat geser yang dipikul oleh beton Vc dapat diambil sama dengan nol apabila gaya geser yang ditimbulkan oleh gaya gempa lebih besar daripada 50% dari kuat geser perlu pada sepanjang bentang, serta apabila terdapat gaya aksial terfaktor akibat gaya gempa besarnya kurang dari Ag · f_c'

20

2. Kolom sistem rangka pemikul momen khusus.

a. Persyaratan batasan dimensi

Menurut SNI 2847:2019 pasal 18.7.2, kolom sistem rangka pemikul momen khusus harus memenuhi persyaratan diantara lain, dimensi kolom terkecil harus lebih besar dari 300 mm, serta rasio dimensi terpendek dengan yang terpanjang harus lebih besar dari 0,4.

b. Persyaratan kekuatan lentur minimum kolom

Menurut SNI 2847:2019 pasal 18.7.3 kekuatan lentur kolom harus memenuhi persamaan berikut:

∑

^Mnc>(1,2)

∑

^{Mnb (1.3)}

c. Persyaratan tulangan longitudinal

Menurut SNI 2847:2019 pasal 18.7.4 luas tulangan longitudinal Ast tidak boleh kurang dari 1% Ag dan tidak lebih dari 6% Ag. Lalu pada kolom- kolom dengan sengkang bundar, jumlah batang tulangan longitudinal minimum harus 6.

d. Persyaratan tulangan transversal

Menurut SNI 2847:2019 pasal 18.7.5 tulangan transversal harus dipasang sepanjang daerah sendi plastis kolom l₀ dari masing – masing muka

joint dan pada kedua sisi sebrang penampang dimana pelelehan lentur dimungkinkan terjadi sebagai akibat perpindahan lateral yang melampaui perilaku elastik.

Panjang l₀ tidak boleh kurang dari nilai terbesar dari tinggi kolom pada muka joint atau pada penampang dimana pelelehan lentur dimungkinkan terjadi, 1

6 tinggi bersih kolom atau 450 mm.

Dalam desain tulangan transversal pada kolom terdapat beberapa ketentuan yang harus dipenuhi, antara lain:

1) Tulangan transversal harus terdiri dari spiral tunggal atau spiral saling tumpuk (overlap), sengkang pengekang bundar, atau sengkang pengekang persegi, dengan atau tanpa ikat silang.

2) Setiap tekukan ujung sengkang pengekang persegi dan ikat silang harus mengait batang tulangan longitudinal terluar.

3) Ikat silang dengan ukuran batang tulangan yang sama atau yang lebih kecil dari diameter sengkang pengekang diizinkan sesuai batasan. Ikat silang yang berurutan harus diselang seling ujungnya sepanjang tulangan longitudinal dan sekeliling perimeter penampang.

4) Tulangan harus diatur sedemikian sehingga spasi hx antara tulangan -tulangan longitudinal di sepanjang perimeter penampang kolom yang tertumpu secara lateral oleh sudut ikat silang atau kaki-kaki sengkang pengekang tidak boleh melebihi 350 mm.

5) Ketika Pu > 0,3Ag𝒇�′ atau 𝒇�′ > 70 MPa pada kolom dengan sengkang pengekang, setiap batang atau bundel tulangan longitudinal di sekeliling inti kolom harus memiliki tumpuan lateral yang diberikan oleh sudut dari sengkang.

Spasi tulangan transversal tidak melebihi nilai terkecil dari seperempat dimensi terkecil penampang kolom, enam kali diameter tulangan longitudinal terkecil atau s_o , yang dihitung dengan persamaan berikut:

s_o = 100 +

(

^350−h3 ^x

)

^(1.4)

Nilai s_o tidak boleh melebihi 150 mm dan tidak perlu kurang dari 10 mm.

Faktor kekuatan beton k_f dan faktor keefektifan pengekangan k_n dihitung berdasarkan persamaan berikut:

k_f = f_c'

175 + 0,6 ≥ 1,0 (1.5)

k_n = ^nl

nl−2 (1.6)

Dimana ⁿl adalah jumlah batang atau bundel tulangan longitudinal di sekeliling inti kolom dengan sengkang persegi yang ditumpu secara lateral oleh sudut dari sengkang pengekang atau kait seismik.

3. Joint sistem rangka pemikul momen khusus

Joint lewatan pada balok diizinkan apabila terdapat tulangan spiral atau sengkang tertutup yang mengikat sambungan lewatan tersebut, spasi pada joint lewatan tersebut tidak boleh melebihi d/2 atau 100 mm. Joint lewatan tidak diizinkan untuk berada pada sambungan balok dan kolom, pada sejarak 2h dari muka kolom, serta pada bagian yang memungkinkan terjadi leleh lentur yang diakibatkan oleh perpindahan inelastis.

I.4 Perencanaan Pelat

I.4.1 Perencanaan Tebal Pelat

Pelat-pelat beton berperilaku sebagai bagian-bagian konstruksi lentur dan perencanaannya adalah serupa dengan balok, meskipun secara umum lebih sederhana.

Perencanaan tebal pelat menggunakan metode langsung sesuai SNI 03-2847-2019 Pasal 8.10.2, dan harus memenuhi syarat-syarat berikut:

1. Sedikitnya harus terdapat tiga bentang menerus dalam masing-masing arah.

2. Panjang bentang berurutan yang diukur dari pusat ke pusat tumpuan dalam masing-masing arah harus tidak boleh berbeda lebih dari sepertiga bentang terpanjang.

3. Panel harus berbentuk persegi, dengan rasio dimensi terpanjang terhadap dimensi terpendek yang diukur dari pusat ke pusat tumpuan, tidak melebihi 2.

4. Posisi kolom boleh menyimpang tidak lebih dari 10 % dari bentang dari arah pergeseran masing-masing sumbu di antara titik pusat kolom yang berurutan.

5. Semua beban yang diperhitungkan hanya akibat beban gravitasi dan terdistribusi merata di seluruh panel.

6. Beban hidup tak terfaktor tidak boleh melebihi dua kali beban mati tak terfaktor.

7. Untuk panel dengan balok di antara tumpuan pada semua sisinya, persamaan (1.7) harus dipenuhi untuk balok dalam dua arah tegak lurus.

0,2≤ αf1l22

α_f2l₁² ≤5,0 (1.8)

Dimana α_f1 dan α_f2 dihitung dengan:

α_f1 ¿E_cbI_b

EcsIs (1.9)

Pada SNI 03 – 2847 – 2019 Pasal 8.4.1.8 menetapkan, untuk konstruksi monolit atau komposit penuh yang menumpu pelat dua arah, suatu balok mencakup bagian pelat pada setiap sisi balok yang membentang dengan jarak yang sama dengan proyeksi bagian balok di atas atau di bawah pelat tersebut, diambil yang terbesar, tapi tidak lebih besar dari empat kali tebal pelat.

Gambar 1.3 Contoh bagian pelat yang dimasukkan ke balok (Sumber ; SNI 2847:2019)

SNI 03–2847–2019 Pasal 8.12.2 menetapkan, lebar slab efektif sebagai sayap balok–T tidak boleh melebihi seperempat panjang bentang balok, dan lebar efektif sayap yang menggantung pada masing–masing sisi badan balok tidak boleh melebihi:

Delapan kali tebal slab dan Setengah jarak bersih ke badan di sebelahnya. SNI 03–2847–2019 Pasal 13.6.1.6 menetapkan Perhitungan ❑_fm sebagai berikut:

❑_fm

=

_E^{Ecb∙ lb}

cp∙l_p (1.10)

Keterangan:

❑_fm = rata–rata kekuatan rasio lentur penampang balok terhadap kekuatan lentur pelat dengan lebar yang dibatasi dalam arah lateral oleh sumbu dari panel yang bersebelahan pada tiap sisi dari balok.

E_cb = modulus elastisitas balok beton.

E_cp = modulus elastisitas pelat beton.

l_b = momen inersia balok.

l_p = momen inersia pelat.

SNI 03–2847–2019 Pasal 8.3.1.2 menetapkan:

1. Untuk ❑_fm lebih besar dari 0,2 tapi tidak lebih dari 2. h (ketebalan pelat) minimum tidak boleh kurang dari:

2. h = l_n

(

^0,8+1400^fy

)

36+5β

(

^αfm−0,2

)

(1.11) dan tidak boleh kurang dari 125 mm.

3. Untuk ❑_fm lebih besar dari 2,0. h (ketebalan pelat) minimum tidak boleh kurang dari:

h = l_n

(

^0,8+1400^fy

)

36+9β

(1.12) dan tidak boleh kurang dari 90 mm.

4. Tebal pelat tidak perlu lebih dari:

h_max l_y

(

^0,8+1500^fy

)

36

(1.13) Keterangan:

β = l_y l_x

l_y = Panjang batang terpendek.

l_x = Panjang batang terpanjang.

f_y = Tegangan leleh baja.

I.4.2 Asumsi Perletakan Pelat.

Pelat diasumsi dengan perletakan terjepit elastis.

I.4.3 Bentuk Teoritis Pelat.

L = jarak pusat perletakan, bila beban balok pendukung ≤ 2h

L = jarak bersih balok + 100 mm, bila untuk lebar balok pendukung ≥2h

SNI 03–2847–2019 Pasal 8.10.3.2 menetapkan jumlah absolut momen terfaktor positif dan negatif rata–rata Mu dalam setiap arah tidak boleh kurang dari:

Mo = q_u∙l₂∙l_n²

8 (1.14)

Keterangan:

q_u = Beban terfaktor per unit luas

l_n = Bentang bersih diukur dari muka ke muka kolom tidak boleh kurang dari 0,65. l₁

l₁ = Bentang dalam arah momen yang ditinjau, diukur dari sumbu ke sumbu l₂ = Bentang transversal yang bersebelahan diukur dari sumbu ke sumbu SNI 03–2847–2019 Pasal 8.10.4.1 menetapkan pada bentang interior, momen statis terfaktor total Mo harus didistribusikan sebagai berikut: 0,65Mo ke momen negatif dan 0,35Mo ke momen positif.

SNI 03–2847–2019 Pasal 8.10.5.7 menetapkan, balok di antara tumpuan harus menahan momen lajur kolom Mu pada balok sesuai tabel 1.2:

Tabel 1.2 Bagian momen lajur Mu pada balok

❑_f1l₂ l₁

Koefisien distribusi

0,0 0,0

≥ 1,0 0,85

Sumber: SNI 2847:2019, Pasal 8.10.5.7

SNI 03–2847–2013 Pasal 8.10.4.2 menetapkan bentang ujung, momen statis terfaktor total Mo harus didistribusikan sesuai tabel 1.3:

Tabel 1.3 Koefisien distribusi untuk bentang ujung

Mo (Momen Terfaktor)

Tepi eksterior

tak- terkekang

Pelat dengan

balok antara semua tumpuan

Pelat tanpa balok antara

tumpuan interior Tepi eksterior terkekang

penuh Tanpa balok

tepi

Dengan balok tepi

Negatif interior 0,75 0,70 0,70 0,70 0,65

Positif 0,63 0,57 0,52 0,50 0,35

Negatif eksterior 0 0,16 0,26 0,30 0,65

Sumber: SNI 2847:2019, Pasal 8.10.4.2

SNI 03–2847–2019 Pasal 13.6.8.1 menetapkan balok di antara tumpuan harus menahan bagian geser sesuai tabel 1.4:

Tabel 1.4 Bagian geser yang ditahan oleh balok

❑_f1l₂ l₁

Koefisien distribusi

0,0 0,0

≥ 1,0 1,0

Sumber: SNI 2847:2019 Pasal 8.10.5.5

Balok harus menahan geser yang disebabkan oleh beban terfaktor pada daerah tributari yang dibatasi oleh garis 45° yang ditarik dari sudut–sudut panel dan garis–garis pusat panel bersebelahan yang sejajar dengan sisi panjangnya.

Gambar 1.4 Luas tributari untuk geser balok interior (Sumber : SNI 2847:2019 8.10.8.1)

I.4.4 Penulangan Pelat Lantai.

Perhitungan penulangan pada pelat lantai adalah sebagai berikut:

1. Distribusi momen lajur kolom dan lajur tengah Mn = Momen Pelat φ

Untuk momen pada lajur kolom akan dicari dengan rumus yang disajikan berikut ini:

Lebar lajur kolom = 2∙ 1

4 ^∙ly−b_e (1.14)

−¿M_n^¿ = M^−¿

0,8lebarlajur kolom

¿

(1.15) +¿

M_n^¿ = M^+¿

0,8lebarlajur kolom

¿

(1.16) Untuk momen pada lajur tengah akan dicari dengan rumus yang disajikan berikut ini:

Lebar lajur kolom = ^ly−¿ 1

2 ^∙ly (1.17)

−¿M_n^¿ = M^−¿

0,8lebarlajur kolom

¿

(1.18)

−¿M_n^¿ = M^−¿

0,8_¿lajur kolom¯

¿

(1.19)

2. Penulangan lentur pada pelat lantai.

SNI 03-2847-2019 Pasal 22.2.2.4.3 menetapkan untuk nilai dalam tabel 1.5 sebagai berikut:

Tabel 1.5 Nilai β1 untuk distribusi tegangan beton persegi ekuivalen

f’c MPa β1

a) 17 ≤ fc’ ≤ 28 0,85 b) 28 < f’c < 55

0,85

−0,05(f ’c−28) 7

c) f’c ≥ 55 0,65

Sumber: SNI 2847:2019, Pasal 22.2 ρ_b = 0,85∙ β f^'c

fy ∙ 600

600+fy (1.20)

ρ_maks =

0,75 ∙ ρ_b (1.21)

ρ_min = 1,4

fy (1.22)

m = fy

0,85∙ f^'c (1.23)

Rn = M_n

b∙ d² (1.24)

ρ_perlu =

1

m

[

^l-

√

^l-2m∙Rnfy

]

^(1.25)

Dengan syarat ρ_min < ρ_perlu < ρ_maks

As_perlu =

ρ_perlu∙ b ∙ d (1.26)

a = As ∙ f y

0,85∙ f ' c ∙ b (1.27)

Mn_total = Ts

∙

(

^{dy – 1}2∙ a

)

^(1.28)

3. Pemeriksaan tebal pelat berdasarkan syarat gaya geser.

SNI 03-2847-2019 Pasal 8.3.3.(e) menetapkan, gaya geser pada muka dari semua tumpuan lainnya,

Vu = W_u∙ln

2 (1.22)

Gaya geser yang disediakan oleh beton harus lebih besar dari gaya geser yang terjadi, gaya geser yang disediakan oleh beton dihitung sebagai berikut:

Vcx = 1

6

√

f ' c ∙b ∙ d (1.29)

Dengan syarat ØVc > ØVu.

Keterangan:

l_y = bentangan panjang l_x = bentangan pendek +¿M^¿ = momen positif

−¿M^¿ = momen negatif

+¿

M_n^¿ = momen nominal positif

−¿M_n^¿ = momen nominal negatif

b = lebar pelat yang ditinjau (1000 mm) d = tinggi efektif balok

As = luas tulangan Tarik

ρ_b = rasio penulangan dalam keadaan seimbang ρ_maks = rasio tulangan

ρ_min = rasio tulangan yang diperlukan f ' c = kuat tekan beton

fy = kekuatan leleh tulangan Rn = koefisien tahanan 4. Pembebanan

Q_u1 = 1,4 · Q_DL (1.30)

Q_u2 = 1,2 · Q_DL + 1,6 · Q_¿ (1.31)

Keterangan:

Q_DL = berat beban mati pelat Q_¿ = berat beban hidup pelat

I.5 Perencanaan Balok

Balok adalah komponen struktur yang dibebani pada salah satu mukanya dan ditumpu pada muka yang berlawanan sehingga strat tekan dapat membentuk di antara beban dan tumpuan, SNI 03-2847-2019 pasal 9.3.1.1 menetapkan tinggi (h) balok tidak boleh kurang dari batasan minimum pada tabel 1.6 sebagai berikut:

Tabel 1.6 Tinggi minimum balok nonprategang

Kondisi perletakan Minimum h^[1]

Perletakan sederhana l /16

Menerus satu sisi l /18,5

Menerus dua sisi l /21

Kantilever l /8

Catatan:

[1] Rumusan dapat diaplikasikan untuk beton mutu normal dan tulangan mutu 420.

Untuk kasus lain, minimum h harus dimodifikasi sesuai dengan SNI 03-2847-2019 pasal 9.3.1.1.1 hingga 9.3.1.1.3, sebagai berikut:

a) Untuk f_y lebih dari 420 MPa, persamaan pada Tabel 1.6 harus dikalikan dengan (0,4 + f_y / 700).

b) Untuk balok nonprategang yang terbuat dari beton ringan dengan Wc berkisar antara 1440 hingga 1840 kg/m³, persamaan pada Tabel 1.6 harus dikalikan dengan nilai terbesar dari: 1,65 – 0,0003Wc atau 1,09.

c) Untuk balok komposit nonprategang yang terbuat dari kombinasi beton ringan dan normal, ditopang saat konstruksi, dan ketika beton ringan berada dalam keadaan tertekan, koefisien modifikasi pada pernyataan b) di atas harus digunakan.

Sumber: SNI 2847:2019, Pasal 9.3.1.1 I.6 Perencanaan Kolom

Komponen struktur dengan rasio tinggi terhadap dimensi lateral terkecil melampaui yang digunakan terutama untuk menumpu beban tekan aksial. Untuk komponen struktur dengan perubahan dimensi lateral, dimensi lateral terkecil adalah rata-rata dimensi atas dan bawah sisi yang lebih kecil. Dimensi kolom dapat dicari dengan rumus sebagai berikut:

∅Pn_maks = 0,80∙∅

[

(^{0,85∙ f ' c ∙(Ag−Ast)+fy ∙ Ast})

]

^(1.32)

Ag =

∑

^p

0,85∙ f ' c ∙0,7 (1.33)

Keterangan:

∅Pn_maks = beban aksial maksimum Ag = luas penampang kolom Ast = 1,5% Ag

f ' c = kuat tekan beton

fy = tegangan leleh baja tulangan

Σ

p = total beban yang disangga oleh kolom I.7 Pembebanan

Beban yang bekerja pada struktur utama berupa beban gravitasi yang mengacu pada SNI 1727:2019 dan beban gempa yang mengacu pada SNI 1726:2019.

1. Beban mati.

Beban mati adalah berat seluruh bahan konstruksi bangunan gedung yang terpasang, termasuk dinding, lantai, atap, plafon, tangga, dinding partisi tetap, finishing, klading gedung dan komponen arsitektural dan struktural lainnya serta peralatan layan terpasang lain termasuk berat derek dan sistem pengangkut material.

2. Beban hidup.

Beban hidup merupakan beban yang dapat berpindah atau dipindahkan dan bekerja pada struktur, besarnya sesuai dengan fungsi dari ruang. Seperti halnya beban mati, beban hidup bekerja di atas lantai.

3. Beban angin.

Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih tekanan udara.

4. Beban air hujan.

Beban air hujan pada atap yang tidak melendut, dalam kN/m². Apabila istilah atap yang tidak melendut digunakan, lendutan dari beban (termasuk beban mati) tidak perlu diperhitungkan ketika menentukan air hujan pada atap.

5. Beban gempa.

Beban gempa adalah beban yang berpengaruh pada bangunan akibat terjadinya pergerakan tanah akibat pergeseran lempeng bumi.

Tabel 1.7 Berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung

Baja 7800 kg/m³

Batu alam 2600 kg/m³

Batu belah, batu bulat, batu gunung 1500 kg/m³

Batu karang 700 kg/m³

Batu pecah 1450 kg/m³

Besi tuang 7250 kg/m³

Beton 2200 kg/m³

Beton bertulang 2400 kg/m³

Kayu (kelas 1) 1000 kg/m³

Kerikil (kering udara sampai lembab) 1650 kg/m³

Pasangan bata merah 1700 kg/m³

Pasangan batu belah, batu gunung, batu bulat 2200 kg/m³

Pasangan batu cetak 2200 kg/m³

Pasangan batu karang 1450 kg/m³

Pasir (kering udara sampai lembab) 1600 kg/m³

Pasir (jenuh air) 1800 kg/m³

Pasir kerikil (kering udara sampai lembab) 1850 kg/m³ Tanah, lempung dan lanau (kering udara sampai

lembab) 1700 kg/m³

Tanah, lempung dan lanau (basah) 2000 kg/m³

Tanah hitam (timbel) 11400 kg/m³

Sumber: PPIUG 1983, Pasal 2.2

Tabel 1.8 Kategori resiko bangunan dan struktur lainnya untuk beban banjir, angin, salju, gempa dan es

Penggunaan atau pemanfaatan fungsi bangunan gedung dan struktur Resiko Bangunan gedung dan struktur lain yang merupakan risiko rendah untuk kehidupan

manusia dalam kejadian kegagalan

I Semua bangunan gedung dan struktur lain kecuali mereka terdaftar dalam kategori

risiko I, III, dan IV

II Bangunan gedung dan struktur lain, kegagalan yang dapat menimbulkan risiko besar

bagi kehidupan manusia.

III Bangunan gedung dan struktur lain, tidak termasuk dalam kategori risiko IV, dengan

potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi substansial dan/atau gangguan massa dari hari ke hari kehidupan sipil pada saat terjadi kegagalan.

Bangunan gedung dan struktur lain tidak termasuk dalam risiko kategori IV (termasuk, namun tidak terbatas pada, fasilitas yang manufaktur, proses, menangani, menyimpan, menggunakan, atau membuang zat-zat seperti bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan peledak) yang mengandung zat beracun atau mudah meledak di mana kuantitas material melebihi jumlah ambang batas yang ditetapkan oleh pihak yang berwenang dan cukup untuk menimbulkan suatu ancaman kepada publik jika dirilis. Bangunan gedung dan struktur lain (termasuk, namun tidak terbatas pada, fasilitas yang memproduksi, memproses, menangani, menyimpan, menggunakan, atau membuang zat-zat berbahaya seperti bahan bakar, bahan kimia berbahaya, atau limbah berbahaya) yang berisi jumlah yang cukup dari zat yang sangat beracun di mana kuantitas melebihi jumlah ambang batas yang ditetapkan oleh pihak yang berwenang dan cukup menimbulkan ancaman bagi masyarakat jika dirilis.

Bangunan gedung dan struktur lain yang diperlukan untuk mempertahankan fungsi dari kategori risiko IV struktur lainnya.

IV

Sumber: SNI 1727:2020, Pasal 1.5.1

Tabel 1.9 Komponen gedung Adukan, per cm tebal:

- dari semen - dari kapur

21 kg/m² 17 kg/m² Aspal, termasuk bahan-bahan mineral penambah, per cm tebal 14 kg/m² Dinding pasangan bata merah:

- satu batu - setengah batu

450 kg/m² 250 kg/m² Dinding pasangan batako

Berlubang: - tebal dinding 20 cm - tebal dinding 10 cm Tanpa lubang: - tebal dinding 15 cm

- tebal dinding 10 cm

200 kg/m² 120 kg/m² 300 kg/m² 200 kg/m² Langit-langit dan dinding (termasuk rusuk-rusuknya, tanpa penggantung langit-

langit atau pengaku) terdiri dari:

- Semen asbes (eternit bahan lain jenis) dengan tebal maksimum 4 mm - Kaca dengan tebal 3-4 mm

11 kg/m² 10 kg/m² Lantai kayu sederhana dengan balok kayu, tanpa langit-langit Dengan bentang

maksimum 5 m dan untuk beban hidup Maksimum 200 kg / m²

40 kg/m²

Penggantung langit-langit dari kayu dengan bentang maksimun 5 m dan jarak dari as ke as minimun 0,80 m

7 kg/m²

Penutup atap genteng dengan reng dan usuk/kaso, per �² bidang atap 50 kg/m² Penutup atap sirap dengan reng usuk/kaso, per �² bidang atap 40 kg/m² Penutup atap seng gelombang (bwg 24) tanpa gordeng 10 kg/m² Penutup lantai dari ubin semen portland, teraso dan beton, tanpa adukan, per cm

tebal

24 kg/m²

Semen asbes gelombang (tebal 5 mm) 11 kg/m²

Sumber: PPIUG 1983, Pasal 2.2

Tabel 1.10 Beban hidup pada lantai gedung

a. Lantai dan tangga rumah tingkat kecuali yang disebut dalam 200 kg/m²

b. Lantai dan tangga rumah tinggal sederhana dan gedung - gedung yang tidak terpenting yang bukan untuk toko, pabrik atau bengkel

125 kg/m² c. Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, toserba, restoran, asrama dan rumah

sakit

250 kg/m²

d. Lantai ruang olahraga 250 kg/m²

e. Lantai ruang dansa 500 kg/m²

f. Lantai dan balkon dari ruangan-ruangan untuk pertemuan yang lain dari pada yang disebut dalam a s/d e, seperti mesjid, gereja, ruang penggelaran, rung rapat, bioskop, dan panggung penonton dan tempat duduk tetap

400 kg/m²

g. Panggung penonton dan tempat duduk tidak tetap untuk penonton yang berdiri

500 kg/m² h. Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam c 300 kg/m² i. Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut dalam d, e, f dan g 500 kg/m²

j. Lantai ruang pelengkap dari yang disebut dalam c, d, e, f dan g 250 kg/m² k. Lantai untuk pabrik, bengkel, gedung, perpustakan, toko buku, ruang arsip,

toko besi, ruang alat-alat dan ruang mesin harus direncanakan terhadap beban hidup yang ditentukan tersendiri minimum

400 kg/m²

l. Lantai gedung parkir bertingkat:

- Untuk lantai bawah

- Untuk lantai tingkat lainnya

800 kg/m² 400 kg/m² m. Balkon-balkon yang menjorok bebas keluar direncanakan terhadap beban

hidup dari lantai ruang yang berbatasan, minimum

300 kg/m² Sumber: PPIUG 1983, Pasal 3

I.7.1 Kombinasi Beban untuk Metoda Ultimit

Perencanaan struktur sesuai dengan SNI 1727:2020 dan SNI 1726:2019, yang mengutamakan pembangunan metode kuat batas (ultimit), maka analisis dan perencanaan dalam hal ini seluruhnya menggunakan metode kuat batas dengan penggunaan beban terfaktor dan kuat bahan terfaktor.

Kombinasi pembebanan:

1. 1,4D (1.34)

2. 1,2D + 1,6L + 0,5 (Lr atau S atau R) (1.35)

3. 1,2D + 1,6 (Lr atau S atau R) + (L atau 0,5W) (1.36) 4. 1,2D + 1,0W + 1,0L + 0,5 (Lr atau S atau R) (1.37)

5. 1,2D + 1,0E + 0,2S (1.38)

6. 0,9D + 1,0W (1.39)

7. 0,9D + 1,0E (1.40)

Dengan:

D = beban mati L = beban hidup Lr = beban hidup atap W = beban angin E = beban gempa R = beban hujan S = beban salju

I.7.2 Analisa Pembebanan Tetap

Analisis pembebanan tetap dilakukan dengan memasukkan data pembebanan akibat Dead Load (Beban mati, termasuk berat sendiri elemen) dan Life Load (Beban hidup, tanpa reduksi). Koefisien reduksi beban hidup disertakan untuk perencanaan balok induk, portal peninjauan gempa. Untuk perencanaan beban pondasi, reduksi beban hidup sesuai dengan jumlah lantai yang dipikul. Besaran beban mati dan beban hidup berdasarkan peraturan dan tabel PPIUG (Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung) 1983.

I.7.3 Analisa Pembebanan Lateral

Analisa pembebanan lateral dilakukan secara analisis dinamis dengan ragam spektrum respons dan gaya geser ditingkat dasar ditentukan Cs Wt dari analisis ekivalen dengan koefisien gempa dasar.

Pada SNI 1726:2019, Pasal 7.8.1 menentukan perhitungan gaya geser dasar seismik akibat gempa dengan persamaan berikut:

V = Cs·W (1.41)

I.7.4 Perencanaan Pembebanan Gempa

Dalam perancangan bangunan tahan gempa berdasarkan SNI 1726:2019, bahwa perancangan dapat menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen.

Sistem Rangka Pemikul Momen dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu:

1. Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB) 2. Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) 3. Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK)

Dalam tugas ini cara perancangan yang digunakan adalah dengan menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK).

Pembebanan gempa didasarkan pada pembagian wilayah gempa. Di Indonesia terdapat pembagian menjadi beberapa wilayah gempa berdasarkan kuat tekanannya masing-masing. Pada pembahasan ini wilayah gempa yang ditunjuk adalah Kota Bandar Lampung Provinsi Lampung dengan koordinat lokasi untuk menghitung pada program Spektra adalah 5,42944° Lintang Selatan dan 105,26250° Bujur Timur.

Pada perencanaan gedung ini, beban gempa akan ditinjau dan dihitung sesuai dengan yang diisyaratkan pada Tata Cara Perencanaan Gempa Untuk Bangunan Gedung SNI 1726-2019, bahwa perancangan dapat menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus.

Gambar 1.5 Lokasi perencanaan bangunan (Sumber: http:puskim.pu.go.id)

Gambar 1.6 Peta MCEG (Sumber: http:puskim.pu.go.id)

Gambar 1.7 Peta MCER (SS) (Sumber: http:puskim.pu.go.id)

Tabel 1.11 Koefisien situs, Fa

Kelas situs

Parameter respons spektral percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-tertarget (MCER) terpetakan pada periode pendek,

T = 0,2 detik, Ss

SS ≤ 0,25 SS = 0,5 SS = 0,75 SS = 1,0 SS = 1,25 SS ≥ 1,5

SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SB 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9

SC 1,3 1,3 1,2 1,2 1,2 1,2

SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0 1,0

SE 2,4 1,7 1,3 1,1 0,9 0,8

SF SS^(a)

Catatan:

SS = Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons situs- spesifik.

Sumber: SNI 1726:2019, Pasal 6.2

Tabel 1.12 Koefisien situs, Fv

Kelas situs

Parameter respons spektral percepatan gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-tertarget (MCER) terpetakan pada periode 1 detik,

S1

SS ≤ 0,1 SS = 0,2 SS = 0,3 SS = 0,4 SS = 0,5 SS ≥ 0,6

SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SB 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SC 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,4

SD 2,4 2,2 2,0 1,9 1,8 1,7

SE 4,2 3,3 2,8 2,4 2,2 2,0

SF SS^(a)

Catatan:

SS = Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons situs- spesifik.

Sumber: SNI 1726:2019, Pasal 6.2

Gambar 1.8 Peta MCER (S1) (Sumber: http:puskim.pu.go.id)

Gambar 1.9 Peta CR (CRS) (Sumber: http:puskim.pu.go.id)

Gambar 1.10 Peta CR (CR1) (Sumber: http:puskim.pu.go.id)

Nilai spektral percepatan di permukaan dari gempa risk-targeted maximum consider earthquake dengan probabilitas keruntuhan bangunan 1% dalam 50 tahun lokasi: Kota Bandar Lampung Provinsi Lampung (5,42944° Lintang Selatan dan 105,26250° Bujur Timur).

Gambar 1.11 Diagram hasil perhitungan Spektra (Sumber:

http:puskim.pu.go.id)

Tabel 1.13 Kategori desain seismik parameter respons percepatan periode pendek

Nilai SDS Kategori risiko

I atau II atau III IV

SDS < 0,167 A A

0,167 ≤ SDS < 0,33 B C

0,33 ≤ SDS < 0,50 C D

0,50 ≤ SDS D D

Sumber: SNI 1726:2019, Pasal 6.5 (tabel 8)

Tabel 1.14 Kategori desain seismik parameter respons percepatan periode 1 detik

Nilai SD1 Kategori risiko

I atau II atau III IV

SD1 < 0,067 A A

0,067 ≤ SD1 < 0,133 B C

0,133 ≤ SD1 < 0,20 C D

0,20 ≤ SD1 D D

Sumber: SNI 1726:2019, Pasal 6.5 (tabel 9)

Tabel 1.15 Klasifikasi situs

Kelas situs V´ s (m/detik) N´ ^atau N´ ch S´ u (kPa)

SA (batuan keras) >1500 N/A N/A

SB (batuan) 750 – 1500 N/A N/A

SC (tanah keras, sangat padat dan batuan lunak)

350 – 750 >50 ≥ 100

SD (tanah sedang) 175 – 350 15 – 50 50 – 100

SE (tanah lunak) < 175 < 15 < 50

Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3 m tanah dengan karateristik sebagai berikut :

1. Indeks plastisitas, PI  20, 2. Kadar air, w  40%,

3. Kuat geser niralir su  25 kPa

SF (tanah khusus, yang membutuhkan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons spesifik-situs yang mengikuti 0)

Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut:

1. Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat sensitif, tanah tersementasi lemah 2. Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan H > 3 m) 3. Lempung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H > 7,5 m dengan

indeks plasitisitas PI  75 )

4. Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan H > 35 m dengan su  50 kPa

Catatan: N/A = tidak dapat dipakai

Sumber: SNI 1726:2019, Pasal 5.3 (tabel 5)

I.7.5 Menghitung Parameter Percepatan Spektral Desain

Parameter percepatan spektral desain untuk periode pendek, SDS dan pada periode 1 detik, SD1. Sudah ditentukan perumusannya pada SNI 1726:2019, pasal 6.3 dan pasal 6.2 sebagai berikut berikut:

SMS = Fa ·SS (1.42)

SM1 = Fv ·S1 (1.43)

SDS = 2

3 ·SMS (1.44)

SD1 = 2

3 ·SM1 (1.45)

Dengan:

SMS = parameter respons spektral percepatan gempa (periode pendek) SM1 = parameter respons spektral percepatan gempa (periode 1,0 detik) SDS = parameter respons spektral percepatan desain (periode pendek) SD1 = parameter respons spektral percepatan desain (periode 1,0 detik) Fa = koefisien situs pada periode pendek

Fv = koefisien situs pada periode 1 detik

SS = parameter respons spektral percepatan gempa MCER (periode pendek) S1 = parameter respons spektral percepatan gempa MCER (periode 1,0 detik) I.7.6 Menentukan Koefisien Modifikasi Respons

Koefisien modifikasi respons, R, berkaitan dengan daktilitas rencana struktur.

Nilainya bergantung pada sistem struktur yang digunakan.