PERENCANAAN ULANG BETON BERTULANG PADA BANGUNAN ATAS THE MALIOBORO HARITAGE HILL YOGYAKARTA DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN

Transkripsi

1 PERENCANAAN ULANG BETON BERTULANG PADA BANGUNAN ATAS THE MALIOBORO HARITAGE HILL YOGYAKARTA DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN TERHADAP KETAHANAN GEMPA BERDASARKAN SNI 1726:2012 TUGAS AKHIR Diajukan kepada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik Oleh : ELSYA AHYINUSTYANE JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015 i

2 ii

3 iii

4 LEMBAR PERSEMBAHAN Puji syukur kehadirat Allah SWT. Tuhan penguasa alam semesta yang telah memberikan kenikmatan kepada seluruh hamba-nya. Sholawat dan salam tetap tercurahkan kepada junjungan Nabi Besar kita, Nabi Muhammad Saw. Yang telah membimbing para umatnya menuju jalan yang diridhoi Allah SWT. Dan tak lupa kupersembahkan Karya Ilmiah ini kepada : 1. Ayah dan Mama tercinta, terkasih dan tersayang, atas segala do a yang tulus ikhlas serta motivasi yang sangat baik sampai akhirnya Tugas Akhir ini dapat diselesaikan, juga perjuangaanya selama ini sampai mendapatkan gelar Strata Kedua saudaraku Herda dan Galuh, dan Keluarga besar yang ada di Madiun Om, Tante, Alm. Kakung dan semuanya yang selalu memberikan semangat dan doa. 3. Sahabat - sahabatku yang selalu ada Suluh Sulistya, R.A. Nita, Rizka Mardana, Amalia Chaerunnisa, Mery Anggriani, Faris Rizal, Azizatul H. dan teman-teman seperjuanganku Yudatara, Agus Imam, Diza Ananta, Septian Danny, Arief R, yang telah membantu dalam pengerjaan tugas akhir ini dari awal pembuatan proposal sampai sidang. 4. Sahabat dan teman-teman Teknik Sipil 2011, khususnya Teknik Sipil Kelas C semuanya yang selalu kompak dan pantang menyerah menghadapi tugas-tugas Teknik Sipil di kampus. Semoga kalian semua cepat menyusul lulus dan menjadi sarjana yang handal. iv

5 5. Teman temanku KKN kelompok 39 serta teman kos Citra ayu M, Wiendy, Andini, Gendis, Putri, Rosa dan Hikma yang selalu menemani dalam penyusunan skripsi. v

6 KATA PENGANTAR Bismillaahirrohmaanirrahim Assalamu alaikum Wr. Wb. Alhamdulillahirobbill aalamiin, puji syukur kehadirat Allah SWT. yang telah memberikan limpahan nikmat keimanan, kesehatan, dan juga kesempatan kepada penulis sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik, lancar dan tepat pada waktu nya. Shalawat dan salam semoga tetap tercurahkan kepada Nabi Besar Muhammad Saw. yang menuntun kita menuju jalan yang diridhoi-nya. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh oleh mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat mencapai derajat kesarjanaan. Selanjutnya ucapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Muhadjir Effendy, M.AP selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang. 2. Bapak Ir. Sudarman, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik. 3. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil. 4. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT., selaku dosen pembimbing I yang selalu sabar memberikan bimbingan, masukan dan arahan yang berarti dan meluangkan waktunya untuk membimbing penulis dan senantiasa dengan kesabaran memberi nasehat dan saran dalam bimbingan yang sangat berarti bagi penulis vi

7 5. Bapak Zamzami Septiropa, ST. MT, selaku dosen pembimbing II yang selalu sabar memberikan bimbingan, masukan dan arahan yang berarti dan meluangkan waktunya untuk membimbing penulis. Dan senantiasa dengan kesabaran memberi nasehat dan saran dalam bimbingan yang sangat berarti bagi penulis 6. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil yang dengan kesabarannya memberikasn ilmu pengetahuan sehingga penulis mampu menyelesaikan studi dan Tugas Akhir ini 7. Teman-teman Mahasiswa Teknik Sipil khususnya angkatan 2011 yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis baik selama mengikuti perkuliahan maupun dalam penulisan Tugas Akhir ini. 8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini. Terima kasih atas bimbingan, saran dan petunjuk yang diberikan sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang diharapkan. Akhir kata Penyusun berharap agar tugas akhir ini dapat dijadikan bahan studi bagi siapa saja yang memerlukan dan bermanfaat bagi pembaca semua. Wassalamu alaikum Wr. Wb. Malang, 01 November 2015 Penyusun vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii SURAT PERNYATAAN... iii LEMBAR PERSEMBAHAN... iv KATA PENGANTAR... vi ABSTRAK... viii ABSTRACT... ix DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xvi DAFTAR GAMBAR... xviii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Masalah Manfaat... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Umum Beton Bertulang Pembebanan Struktur Beban Hidup Beban Mati... 8 x

9 Beban Berfaktor Perencanaan Struktur Perencanaan Plat Struktur Plat Satu Arah Struktur Plat Dua Arah Balok Rasio Penulangan Balok Kolom Kuat Beban Aksial Maksimum Kuat Rancang Batas dari tulangan komponen struktural Lentur Biaksial Sistem Rangka Pemikul Momen Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus Perencanaan sengkang pada Balok SRPMK Probable Momen Capacities (Mpr) Gaya Geser Balok SRPMK Pemutusan Tulangan Balok SRPMK Kekuatan lentur minimum kolom pada SRPMK Pengekangan (Confinement) Tulangan Transversal Spasi Tulangan Transversal Luas Penampang Pengekangan xi

10 2.7 Hubungan Balok Kolom pada SRPMK Kategori Resiko Gempa dan Faktor Keutamaan Gempa Kategori Resiko Gempa Faktor Keutamaan Gempa Klasifikasi Situs Definisi Kelas Situs Koefisien Situs (Fa) Kecepatan Rata-Rata Gelombang Geser Nilai-Nilai R, Cd, Ω0 Kombinasi Vertikal Nilai-Nilai R, Cd, Ω0 Kombinasi Horisontal Pengaruh Beban Gempa Pengaruh Beban Gempa Horisontal Pengaruh Beban Gempa Vertikal Pemodelan Struktur Geser Dasar Seismik Koefisien Respon Seismik Periode Fundamental Pendekatan Distribusi Vertikal Gaya Gempa Distribusi Horisontal Gempa BAB III METODE PERENCANAAN Lokasi Perencanaan Pengumpulan Data Data Perencanaan Diagram Alir xii

11 BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR Perencanaan Dimensi Struktur Perencanaan dimensi Plat Perencanaan dimensi Balok Perencanaan dimensi Kolom Perencanaan Pembebanan Perhitungan pembebanan pada plat Perhitungan Momen Plat Penulangan Plat Perhitungan Balok Anak Pendistribusian pembebanan dari plat ke balok anak Pembebanan Gravitasi Penulangan Balok Anak Perhitungan Balok Induk Pendistribusian pembebanan dari plat ke balok induk Pembebanan Pembebanan Gravitasi pada Lantai Pembebanan Gravitasi pada Atap Perhitungan Beban Gempa Berat Bangunan Basement Berat Bangunan Lantai Berat Bangunan Lantai Berat Bangunan Lantai Berat Bangunan Lantai xiii

12 4.6.6 Berat Bangunan Lantai Berat Bangunan Lantai Berat Bangunan Lantai Berat Bangunan Lantai Berat Bangunan Atap Analisis gaya Lateral Ekivalen Kategori Resiko Gempa, Faktor Keutamaan Gempa dan Klasifikasi Situs Parameter Kecepatan Parameter Percepatan Spectral Desain Kategori Desain Seismik Periode Fundamental Pendekatan Faktor Koefisien Modifikasi Respons, Kuat Lebih Sistem Pembesaran Defleksi Koefisien Respons Seismik (Cs) dan Gaya Dasar Seismik (V) Distribusi Beban Gempa Pada Struktur Bangunan Koefisien Respons Seismik (Cs) dan Gaya Dasar Seismik (V) Analisa Staadpro Perencanaan Balok Perencanaan Sengkang Pada Balok (Tumpuan) Pemutusan Tulangan Utama Balok Perencanaan Kolom xiv

13 Perencanaan Sengkang Pada Kolom Kuat Kolom untuk SRPMK Pengekangan Kolom BAB V PENUTUP DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN DATA xv

14 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Faktor Reduksi Kekuatan Tabel 2.2 Distribusi Momen Pada Pelat dua arah Tabel 2.3 Faktor Panjang Efektif Kolom Tabel 2.4 Kategori Resiko Gempa Tabel 2.5 Faktor Keutamaan Gempa Tabel 2.6 Kelas Situs Tabel 2.7 Koefisien Situs Tabel 2.8 Faktor R, C d, Ω0 Untuk sistem penahan gaya gempa (lanjutan) Tabel 2.9 Nilai Parameter Periode Pendekatan C t dan x Tabel 4.1 Distribusi Momen Pada Pelat dua Arah Tabel 4.2 Distribusi Momen Pada Plat dimensi 5mx4m Tabel 4.3 Penulangan Plat Tabel 4.4 Distribusi Momen Pada Plat dimensi 4mx4m Tabel 4.5 Penulangan Plat Tabel 4.6 Distribusi Momen Pada Plat dimensi 5mx3m Tabel 4.7 Penulangan Plat Tabel 4.8 Distribusi Momen Pada Plat dimensi 4mx4m Tabel 4.9 Penulangan Plat Tabel 4.10 Penulangan Balok Anak Tumpuan Tabel 4.11 Penulangan Balok Anak Lapangan Tabel 4.12 Koefisien situs, Fv Tabel 4.13 Koefisien situs, Fa xvi

15 Tabel 4.14 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda pendek Tabel 4.15 Nilai Parameter Periode Pendekatan Ct dan x Tabel 4.16 Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung Tabel 4.17 Faktor R, Cd, Ω0 Untuk sistem penahan gaya gempa (lanjutan)...98 Tabel 4.18 Drift dan simpangan antar lantai Tabel 4.19 Gaya Momen yang bekerja pada portal B Tabel 4.20 Gaya Momen yang bekerja pada portal B Tabel 4.21 Gaya Momen yang bekerja pada portal B Tabel 4.22 Gaya Geser dan Normal yang bekerja pada portal B Tabel 4.23 Gaya Geser dan Normal yang bekerja pada portal B Tabel 4.24 Gaya Geser dan Normal yang bekerja pada portal B Tabel 4.25 Penulangan Balok Tabel 4.26 Penulangan Kolom Tabel 4.27 Kuat Kolom Tabel 4.28 Joint Balok Kolom xvii

16 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Distribusi Momen Statik Total Menjadi Momen Positif dan Negatif Gambar 2.2 Distribusi Momen Pada Suatu Pelat Dalam Gambar 2.3 Diagram Interaksi Kolom Gambar 2.4 Probable Momen Capacities (Mpr) Gambar 2.5 Gaya Geser Balok Gambar 2.6 Contoh-contoh sengkang tertutup saling tumpuk dan ilustrasi batasan pada spasi horizontal maximum batang tulangan longitudinal yang ditumpu Gambar 2.7 Ss, Gempa maksimum yang dipertimbangan risiko-tertarget (MCE R ), kelas situs SB Gambar 2.8 S1, Gempa maksimum yang dipertimbangan risiko-tertarget (MCER), kelas situs SB Gambar 2.9 Spektrum respons Desain Gambar 4.1 Distribusi Momen Statik Total Menjadi Momen Positif dan Negatif Gambar 4.2 Distribusi Momen Pada Suatu Pelat Dalam Gambar 4.3 Distribusi Momen plat ke balok anak Gambar 4.4 Perataan beban segitiga eqivalen Gambar 4.5 Perataan beban segitiga eqivalen Gambar 4.6 Momen Balok Anak Gambar 4.7 Distribusi Momen plat ke balok induk xviii

17 Gambar 4.8 Perataan beban segitiga eqivalen Gambar 4.9 Perataan beban segitiga eqivalen Gambar 4.10 Perataan beban segitiga eqivalen Gambar 4.11 Ss, Gempa maksimum yang dipertimbangan risiko-tertarget (MCER), kelas situs SB Gambar 4.12 S1, Gempa maksimum yang dipertimbangan risiko-tertarget (MCER), kelas situs SB Gambar 4.13 Penulangan Balok Gambar 4.14 Kapasitas momen ujung balok Gambar 4.15 Gaya geser pada balok Gambar 4.16 Penulangan Balok Ujung Gambar 4.17 Kondisi Seimbang Kolom Gambar 4.18 Penulangan Pengekangan Kolom Eksterior Gambar 4.19 Penulangan Pengekangan Kolom Interior Gambar 4.20 Detail Pengekangan Kolom xix

18 DAFTAR PUSTAKA Dipohusodo, Istimawan Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI T Departemen Pekerjaan Umum RI. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama. Direktorat Penyidikan Masalah Bangunan Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung Departemen Pekerjaan Umum : Bandung Liono, Sugito Pendetailan Tulangan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa Sesuai dengan SNI , 7 (1) ; 1-97 McCORMAC, JACK C Desain Beton Bertulang. Erlangga: Jakarta. Purwono, Rachmat Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa Sesuai SNI-1726 dan SNI-2847 terbaru. ITS press : Surabaya Rusdianto, Yunan dan Septiropa, Zamzami Analisa dan Perencanaan Beton Bertulang. Malang : UMM Press. Schueller, Wolfgang Struktur Bangunan Bertingkat Tinggi.PT Refika Aditama : Bandung SNI Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung. SNI Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung SNI 1726:2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. SNI 1727:2013. Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain 134

19 Sudarmoko Perancangan Dan Analisis Kolom Beton Bertulang Berdasarkan SNI KMTS FT UGM Press : Yogyakarta 21