KATA PENGANTAR. Bangunan Gedung Bertingkat Banyak ini ditujukan untuk memenuhi sebagian

Transkripsi

1 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan yang Maha Esa atas segala berkat-nya, sehingga laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan sebaik - baiknya. Laporan tugas akhir dengan judul Implementasi Performance Based Design pada Perencanaan Bangunan Gedung Bertingkat Banyak ini ditujukan untuk memenuhi sebagian persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana Teknik Sipil Strata Satu Universitas Pelita Harapan, Karawaci. Penulis menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuan, dan doa dari berbagai pihak, laporan tugas akhir ini tidak akan dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses pengerjaan laporan tugas akhir ini, yaitu kepada : 1. Ibu Dr. Ir. Felia Srinaga, MAUD., selaku dekan fakultas desain dan teknik perencanaan. 2. Bapak Dr.-Ing. Jack Widajajakusuma, selaku ketua juruan Teknik Sipil 3. Bapak Dr. Ir. Wiryanto Dewobroto, MT., selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing serta memberikan ide ide dan masukan yang sangat membantu penulis dalam melakukan penelitian serta proses penulisan tugas akhir ini. 4. Merry Natalia ST.,M.Sc.Eng, Vincent, ST., dan dosen Teknik Sipil lainnya yang telah mendukung tugas akhir penulis. vii

2 5. Papa dan Mama yang telah membantu dalam bentuk dukungan dan doa. 6. Teman teman teknik sipil UPH khususnya angkatan 2008 yang telah membantu penulis dengan memberikan dukungan dan bantuan lainnya. 7. Pihak lainnya yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu penulis dengan dukungan dan bantuan lainnya. Akhir kata, penulis menyadari bahwa mungkin masih terdapat banyak kekurangan dalam laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu, kritik dan saran dari pembaca akan sangat bermanfaat bagi penulis. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya. Karawaci, 9 Januari 2012 Penulis viii

3 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i PERNYATAAN KEASLIAN LAPORAN TUGAS AKHIR...ii PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING... iii PERSETUJUAN TIM PENGUJI TUGAS AKHIR... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI...ix DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah dan hipotesis Tujuan Sistematika Penulisan... 3 BAB II STUDI LITERATUR Pendahuluan Perencanaan Berbasis Kinerja Perencanaan Berbasis Kinerja ATC-40 (Metode Spektrum Kapasitas) FEMA-356 (Metode Koefisien Perpindahan) Perhitungan Beban Gempa Menurut SNI Penelitian Mengenai Perencanaan Berbasis Kinerja BAB III PARAMETER PENENTU PADA PERENCANAAN BERBASIS KINERJA Pendahuluan Penetapan hinge Umum Pendefinisian Momen Plastis Pada SAP Hinge Pada Balok Kantilever Perbandingan hinge dengan ketentuan analisa plastis, ATC dan FEMA Hinge pada balok jepit dengan pembanding momen plastisnya ix

4 3.2.6 Hinge pada struktur portal dengan pembanding moment plastisnya Pembebanan struktur untuk analisa beban dorong Pencocokan hasil analisa beban dorong dengan ATC Pencocokan hasil analisa beban dorong dengan FEMA BAB IV IMPLEMENTASI PERENCANAAN BERBASIS KINERJA PADA BANGUNAN BERTINGKAT Pendahuluan Deskripsi struktur dua dimensi Portal dua dimensi struktur baja dengan pola beban lateral segitiga Portal dua dimensi struktur baja dengan pola beban lateral merata Portal dua dimensi struktur beton dengan pola beban lateral segitiga Portal dua dimensi struktur beton dengan pola beban lateral merata Analisa beban dorong pada model yang telah dibuat Konsep kolom kuat dan balok lemah Peneparan konsep kolom kuat balok lemah pada struktur dengan bentang panjang dan kolom tinggi Umum Struktur dengan bentang panjang Struktur dengan kolom tinggi Pengaruh chord rotation pada hasil kurva kapasitas dari analisa beban dorong Pencocokan analisa beban dorong dengan ATC-40 dan FEMA BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... xvi LAMPIRAN x

5 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Kurva Tegangan-Regangan (Gaylord, 1992)... 6 Gambar 2.2 Detail sambungan bagian tengah kolom dan balok beton sesuai ACI... 8 Gambar 2.3 Detail sambungan bagian tepi kolom dan balok beton sesuai ACI... 9 Gambar 2.4 Coakan pada profile baja sesuai ketentuan AISC... 9 Gambar 2.5 Pengaruh Tegangan Material Terhadap Hasil Analisis Gambar 2.6 Geometri nonlinear Gambar 2.7 Problem gap atau kontak Gambar 2.8 Mekanisme sendi plastis pada balok dan kolom Gambar 2.9 Illustrasi Tingkat Kinerja Stuktur Gambar 2.10 Capacity spectrum superimposed over Response spectra in Traditional and ADRS Formats Gambar 2.11 Parameter data Respons Spektrum Rencana Gambar 2.12 Parameter Waktu Getar Fundamental Efektif dari Kurva Pushover Gambar 2.13 Skematik Prosedur Metode Koefisien Perpindahan (FEMA 356) Gambar 2.14 Perilaku Pasca Leleh Sistem Struktur (FEMA 356) Gambar 2.15 Variasi pola distribusi pembebanan lateral (FEMA 274) Gambar 2.16 Permodelan beban pada analisa statis beban dorong (ATC, 2004) Gambar 2.17 Kurva beban dorong Gambar 2.18 Denah tipe bangunan a) bangunan beraturan b) bangunan tidak beraturan 24 Gambar 2.19 Mekanisme keruntuhan soft story Gambar 3.1 Ketentuan untuk momen plastis secara manual Gambar 3.2 Ketentuan untuk momen plastis secara otomatis Gambar 3.3 Momen plastis pada struktur kantilever Gambar 3.4 Model,SFD, dan BMD Balok Kantilver (Example Sap A) Gambar 3.5 Model penempatan hinge pada balok. a) model pertama dengan hinge pada tumpuan balok b) model kedua dengan hinge pada sembarang tempat di balok c) model ketiga dengan hinge ditempatkan pada ujung balok. d) model keempat dengan hinge setiap 0,1 bentang Gambar 3.6 Grafik perpindahan terhadap momen Gambar 3.7 Data-data kurva keruntuhan momen berdasarkan analisa plastis Gambar 3.8 Data-data kurva keruntuhan momen berdasarkan ketentuan ATC-40 atau FEMA-356 untuk balok beton xi

6 Gambar 3.9 Data-data kurva keruntuhan momen untuk balok baja berdasarkan ketentuan FEMA Gambar 3.10 Kurva perbandingan hinge untuk beton dan baja Gambar 3.11 Kurva perbandingan perpindahan terhadap momen tumpuan Gambar 3.12 Chord rotation pada balok kantilever dan balok biasa. a) balok kantilever b) balok biasa Gambar 3.13 Permodelan analisa plastis pada hitungan manual Gambar 3.14 Momen plastis yang dihasilkan oleh SAP Gambar 3.15 Model struktur portal yang digunakan Gambar 3.16 Keruntuhan akibat beban vertikal Gambar 3.17 Keruntuhan akibat beban lateral Gambar 3.18 Keruntuhan akibat beban vertikal dan beban lateral Gambar 3.19 Mekanisme perhitungan momen plastis untuk struktur portal Gambar 3.20 Bidang momen pada kondisi plastis untuk struktur portal Gambar 3.21 Contoh kurva pushover (SAP2000 tutorial 1) Gambar 3.22 Peta wilayah gempa Gambar 3.23 Contoh pengabungan kurva pushover dengan spektrum kapasitas Gambar 3.24 Kurva spektrum standar (ATC-40,1996) Gambar 3.25 Kurva spektrum ADRS (ATC-40,1996) Gambar 3.26 konversi dari kurva kapasitas menjadi kapasitas spektrum (ATC-40) a) Capacity curve b) Capacity spectrum Gambar 4.1 Denah struktur untuk struktur baja Gambar 4.2 Denah struktur untuk struktur beton Gambar 4.3 Portal dua dimensi untuk struktur baja Gambar 4.4 Hasil analisa elastis batas keamanan portal model Gambar 4.5 Hasil analisa elastis batas keamanan portal model Gambar 4.6 Portal dua dimensi untuk struktur beton Gambar 4.7 Hasil analisa elastis batas keamanan portal model Gambar 4.8 Hasil analisa elastis batas keamanan portal model Gambar 4.9 Hasil sendi plastis portal model pertama a) step 1 b) step Gambar 4.10 Hasil sendi plastis portal model kedua a) step 1 b) step Gambar 4.11 Hasil sendi plastis portal model ketiga a) step 1 b) step Gambar 4.12 Hasil sendi plastis portal model keempat a) step 1 b) step Gambar 4.13 Kurva kapasitas keempat model Gambar 4.14 Hasil analisa elastis batas keamanan portal model 1 (perlemahan) xii

7 Gambar 4.15 Hasil sendi plastis portal model pertama (perlemahan) a) step 1 b) step 6 68 Gambar 4.16 Hasil analisa elastis batas keamanan portal model 1 (perkuatan) Gambar 4.17 Hasil sendi plastis portal model pertama (perkuatan) a) step 1 b) step Gambar 4.18 Kurva kapasitas perbandingan model pertama, perlemahannya, dan perkuatannya Gambar 4.19 Struktur portal dengan bentang panjang Gambar 4.20 Hasil batas keamanan berdasarkan analisa elastis linear Gambar 4.21 Hasil sendi plastis portal dengan bentang panjang a) step 1 b) step Gambar 4.22 Kurva kapasitas struktur portal dengan bentang panjang (Kg dan M) Gambar 4.23 Model struktur dengan kolom tinggi Gambar 4.24 Hasil batas keamanan berdasarkan analisa elastis linear Gambar 4.25 Hasil sendi plastis portal dengan kolom tinggi a) step 2 b) step Gambar 4.26 Kurva kapasitas struktur portal dengan kolom tinggi (Kg dan M) Gambar 4.27 Kurva kapasitas perbandingan balok bentang panjang dan kolom tinggi.. 76 Gambar 4.28 Model struktur yang digunakan Gambar 4.29 Hasil batas keamanan berdasarkan analisa elastis linear Gambar 4.30 Hasil sendi plastis portal a) step 1 b) step Gambar 4.31 Kurva kapasitas struktur portal (Kg dan M) Gambar 4.32 Kurva kapasitas struktur portal yang dimodifikasi (Kg dan M) Gambar 4.33 Sudut putar sendi terhadap momen yang dihasilkan Gambar 4.34 Kurva kapasitas struktur portal pada kasus pertama (Kg dan M) Gambar 4.35 Metode pencocokan secara ATC-40 untuk kasus pertama Gambar 4.36 Kurva kapasitas struktur portal pada kasus keempat (Kg dan M) Gambar 4.37 Metode pencocokan secara ATC-40 untuk kasus keempat Gambar 4.38 Perencanaan berbasis kinerja untuk kasus keempat xiii

8 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Perpindahan terhadap momen tumpuan hinge pada balok kantilever Tabel 3.2 Perbandingan perpindahan terhadap momen tumpuan berdasarkan ketentuan analisa plastis, balok beton dan balok baja Tabel 4.1 Perbandingan target perpindahan dari beberapa ketentuan yang berlaku xiv