Andika Patria, Indra Cahya, Sugeng P. Budio. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Transkripsi

1 Disain Alternatif Struktur Bangunan Tahan Gempa Menggunakan Sistem Rangka Gedung Dengan Dinding Geser Pada Gedung Program Studi Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Malang Andika Patria, Indra Cahya, Sugeng P. Budio Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jalan M.T. Haryono 167 Malang 65145, Jawa Timur Indonesia ABSTRAK Seiring dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk membuat kebutuhan akan tempat tinggal dan fasilitas umum tidak dapat dihindari. Keterbatasan lahan untuk tempat tinggal dan fasilitas umum menjadikan suatu perubahan akan konsep pemanfaatan lahan untuk bangunan. Konsep tersebut berubah dari pemanfaatan lahan secara horizontal beralih ke vertikal. Bangunan tingkat tinggi ( High Rise Building ) merupakan solusi yang tepat sebagai pemecahan permasalahan akan keterbatasan lahan. Akan tetapi masalah utama yang harus diperhitungkan dalam pembangunan gedung tingkat tinggi adalah respon bangunan sebagai suatu kesatuan sistem (building system) terhadap beban gempa. Salah satu sistem perencanaan bangunan yang dapat digunakan dalam perencanaan gedung tahan gempa adalah Sistem Rangka Gedung. Struktur rangka ruang gedung berfungsi untuk memikul seluruh beban akibat gravitasi, sedangkan gaya lateral akibat gempa ditahan sepenuhnya oleh komponen dinding geser. Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk membandingkan hasil disain dengan kondisi yang sudah ada. Dari hasil akhir nantinya dapat diketahui volume beton dan volume baja tulangan yang digunakan. Struktur gedung yang sudah ada di disain ulang dengan Sistem Rangka Gedung dengan Dinding Geser. Beban gravitasi akibat beban yang terjadi pada struktur bangunan dipikul seluruhnya pada struktur rangka ruang gedung, sedangkan beban lateral akibat gaya gempa seluruhnya dipikul oleh komponen dinding geser. Pembebanan akibat gaya gempa dianalisis secara statik ekuivalen karena struktur gedung dianggap struktur gedung beraturan. Setelah pembebanan dilakukan, kemudian dilakukan perhitungan statika struktur untuk memperoleh gaya-gaya dalam yang terjadi, yang selanjutnya gaya-gaya dalam tersebut digunakan untuk menghitung perencanaan tulangan lentur dan geser pada balok, kolom dan dinding geser. Hasil perencanaan disain ulang struktur menunjukan hasil yang berbeda dengan kondisi yang sudah ada. Pada kondisi eksisting balok ukuran 30/60 cm menggunakan tulangan lentur dengan diameter D22, sedangkan pada kondisi alternatif menggunakan tulangan lentur dengan ukuran D16, kondisi

2 alternatif dapat menghemat tulangan hingga 10,95%. Untuk tulangan pada kolom, kondisi eksisting menggunakan tulangan lentur dengan diameter D22 sedangkan pada kondisi disain alternatif menggunakan tulangan lentur dengan diameter D19, kebutuhan tulangan pada kondisi disain alternatif juga dapat dihemat hingga 53,907%. Akan tetapi, hal yang sama tidak terjadi pada penggunaan volume beton, penggunaan volume beton pada kondisi disain alternatif lebih besar 32% dibandingkan dengan kondisi dilapangan. Kata kunci : Struktur tahan gempa, Sistem Rangka Gedung, Dinding Geser, Statik ekuivalen Desain Alternatif Struktur Bangunan Tahan Gempa Menggunakan Sistem Ganda Pada Gedung Program Studi Teknik Industri FT-UB Malang Arif Wahyu Prabowo, Ir.Indra Cahya, Ir.M.Taufik Hidayat,MT. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jalan M.T. Haryono 167 Malang 65145, Jawa Timur Indonesia arif.wahyu.prabowo@gmail.com ABSTRAK Bentuk kota pada suatu negara sangat dipengaruhi oleh laju pertumbuhan penduduk dan perkembangan teknologi di negara manapun di dunia ini. Perubahan wajah kota terutama disebabkan oleh tumbuhnya banyak bangunan tinggi seperti hotel, apartemen, perkantoran dan masih banyak lagi. Pada perencanaan struktur bangunan tinggi, masalah yang timbul adalah kemampuan dari suatu struktur sebagai satu kesatuan sistem (building system) untuk menahan beban gempa. Menurut SNI terdapat tujuh alternatif sistem atau subsistem struktur gedung yang dapat digunakan untuk perencanaan struktur beton bertulang tahan gempa di antaranya adalah Sistem Ganda. Gedung Program Studi Teknik Industri merupakan salah satu bangunan tinggi sehingga dalam desain alternatif gedung Program Studi Teknik Industri harus direncanakan tahan terhadap beban gempa dengan menggunakan Sistem Ganda. Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk mendapatkan besarnya momen, gaya lintang,

3 dan gaya normal yang akan digunakan untuk perhitungan luas tulangan yang dibutuhkan serta dimensi elemen struktur Konsep perencanaan di bagi menjadi dua yaitu metoda kekuatan dan kinerja batas layan. Metoda kekuatan yang terlebih dahulu dinamakan ultimate strength method, beban kerja dinaikkan secukupnya dengan beberapa faktor reduksi untuk mendapatkan beban yang mana keruntuhan dinyatakan telah diambang pintu atau biasa dinamakan beban terfaktor (factored load). Sedangkan Kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar-tingkat akibat pengaruh gempa rencana, yaitu untuk membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan, disamping untuk mencegah kerusakan non-struktur dan ketidaknyamanan penghuni. Pada disain alternatif ini dilakukan beberapa perubahan yaitu perubahan dimensi struktur dan juga membuang beberapa kolom pada line 3. Perencanaan tulangan lentur dan tulangan geser untuk elemen kolom dan balok dibatasi pada portal F, portal G yang dianggap telah mewakili portal-portal yang lain. Dari hasil analisa yang dilakukan didapatkan volume beton 203,44m 3, nilai ρ tulangan 0,0667 untuk kondisi desain alternatif, sedangkan dalam kondisi eksisting volume beton 167,64 m 3, nilai ρ tulangan 0,0559. Sehingga nilai ρ tulangan dan volume beton disain eksisting lebih effisien dari disain alternatif. Hal ini dikarenakan karena pada disain alternatif terdapat struktur dinding geser dan selain itu juga dikarenakan perbedaan asumsi baik dalam penentuan dimensi balok kolom maupun perbedaan asumsi beban. Kata kunci: disain alternatif, gedung program studi teknik industri, Sistem Ganda konsep perencanaan. PENGARUH VARIASI DIMENSI DAN TULANGAN TERHADAP BEBAN DAN LENDUTAN PADA KUDA KUDA BETON KOMPOSIT TULANGAN BAMBU Moch Agung Kurniawan Dosen Pembimbing : Prof.Dr.Ir. Sri Murni Dewi, MS, Dr.Eng. Achfas Zacoeb, ST,MT Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jax22gunk@yahoo.com

4 ABSTRAK Salah satu penggunaan beton bertulang adalah pada struktur rangka kuda-kuda. Beton bertulang menggunakan tulangan baja karena memiliki kuat tarik tinggi. Akan tetapi baja semakin langka dan mahal harganya. Untuk itu digunakan alternatif bambu sebagai pengganti baja karena mempunyai kekuatan tarik yang hampir sama dengan baja. Salah satu gagasan dari penelitian ini adalah membuat kuda-kuda beton menggunakan tulangan bambu, maka dalam penelitian ini akan dibahas tentang pengaruh variasi dimensi dan tulangan bambu terhadap beban dan lendutan pada kuda kuda beton komposit tulangan bambu. Penelitian ini dilakukan dengan cara membuat 3 tipe kudakuda beton bertulang bambu yaitu kuda-kuda A, B dan C. Masing-masing dengan bentang 240 cm, tinggi 100 cm dengan variasi dimensi pada batang diagonal dan tegak. Diameter tulangan bambu 1 cm, sengkang diameter 5 mm dan besi sambungan diameter 8 mm. pengujian dilakukan dengan memberi beban terpusat secara bertahap sampai kuda-kuda mengalami lendutan dan mencapai beban maksimum sehingga menimbulkan retak. Pengamatan lendutan dilakukan dengan alat dial gauge yang diletakan pada tiga titik buhul.hasil penelitian menunjukan bahwa terdapat perbedaan nilai lendutan dan beban maksimum antara kuda-kuda. Beban maksimum tipe A sebesar 5401,54 kg, tipe B sebesar 4483,54 kg dan tipe C sebesar 3511,54. Perbedaan ini dikarenakan adanya perubahan dimensi dan tulangan pada batang diagonal yang berpengaruh pada beban maksimum kuda-kuda. Untuk beban batas minimum 3511,54 kg lendutan rata-rata yang terjadi pada kuda-kuda tipe A sebesar 3,873 mm, tipe B sebesar 3,911 mm dan tipe C sebesar 5,101 mm. Adapun perbedaan nilai lendutan antara analisis dan pengujian dikarenakan pada pengujian terdapat retak sehingga lendutan lebih besar daripada analisis yang dianggap struktur adalah elastis sempurna Kata kunci : Dimensi, tulangan bambu, kuda-kuda beton, beban, lendutan PEMANFAATAN MATERIAL LOKAL PHYROPILIT UNTUK MENINGKATKAN KUAT TEKAN BATU BATA PRODUKSI WAGIR KABUPATEN MALANG Ogy Andhiko P Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Dosen pembimbing : Retno Anggraini, ST, MT. dan Ir. Prastumi, MT. ABSTRAK

5 Batu bata adalah bahan bangunan yang telah lama dikenal dan dipakai oleh masyarakat baik di pedesaan maupun di perkotaan yang berfungsi untuk bahan bangunan konstruksi. Pemanfaatan batu bata dalam konstruksi baik non-struktural ataupun struktural perlu adanya peningkatan produk yang dihasilkan, baik dengan cara meningkatkan kualitas bahan material batu bata sendiri (material dasar lempung yang digunakan) maupun penambahan dengan bahan lain. Salah satu cara yang dilakukan adalah dengan mencampur material dasar batu bata dengan menggunakan phyropilit yang merupakan mineral alam yang belum maksimal pemanfaatannya. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan mineral phyropilit sebagai bahan pengganti sebagian tanah liat pada pembuatan batu bata. Variasi mineral phyropilit yang digunakan adalah 0%, 10%, 20% dan 30% dari berat batu bata. Sedangkan jumlah benda uji yang digunakan adalah sebanyak 10 buah untuk setiap variasi penggunaan phyropilit sebagai bahan pengganti sebagian tanah liat. Setelah batu bata selesai dibuat, maka langkah selanjutnya batu bata tersebut akan diuji kuat tekan dengan menggunakan standart SII Pada penelitian ini hasil pengujian menunjukan bahwa penggunaan phyropilit tidak memberikan pengaruh positif terhadap kuat tekan batu bata. Pengaruh dari penggunaan phyropilit terhadap kuat tekan batu bata cenderung bersifat negatif. Tidak bertambahnya nilai kuat tekan batu bata dikarenakan suhu yang dibutuhkan untuk mengaktifasi mineral phyropilit belum dicapai. Akibat kurangnya suhu pembakaran inilah maka butiran mineral phyropilit yang tadinya diharapkan dapat menggelas dan mengikat partikel lain tidak dapat terjadi. Butiran mineral phyropilit pada batu bata tetap sama kondisinya sebelum maupun sesudah proses pembakaran. Kata kunci : batu bata, phyropilit, kuat tekan PENGUJIAN KEKUATAN KUDA-KUDA BERSUSUN BETON KOMPOSIT TULANGAN BAMBU TERHADAP BEBAN VERTIKAL Septian Indra R 1, Prof. Dr. Ir. Sri Murni Dewi, MS 2, Ir. Siti Nurlina, MT 3 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jalan M.T. Haryono 167 Malang 65145, Jawa Timur Indonesia ncepz_smada06@yahoo.com

6 ABSTRAK Beton bertulang merupakan campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar, air dan baja sebagai tulangan. Beton sangat lemah terhadap tarik sehingga penggunaannya dipadukan dengan baja yang memiliki kuat tarik tinggi. Kenyataannya baja merupakan bahan tambang yang apabila dimanfaatkan secara terus menerus suatu saat akan habis. Penggunaan bahan tulangan bambu pada rangka beton dapat digunakan sebagai alternatif pemecahan masalah. Salah satu gagasan dalam penelitian ini adalah membuat beton rangka kuda-kuda dengan menggunakan tulangan bambu. Dari beberapa penjelasan di atas, maka pada penelitian ini akan dibahas tentang Pengujian Kekuatan Kuda-kuda Bersusun Beton Komposit Tulangan Bambu Terhadap Beban Vertikal. Pada pengujian rangka kuda-kuda ini dipakai uji pembebanan pada frame uji yang telah dipasang dongkrak yang dihubungkan dengan pompa. Kuda-kuda beton komposit yang akan diuji dibedakan menjadi 1 model dengan jarak sengkang 10 cm. Total benda uji sebanyak 3 buah, dengan macam pengujian dibedakan 3 model kuda-kuda dimana kuda-kuda tersebut merupakan kuda-kuda yang kemudian dihubungkan menggunakan besi sambungan dan disusun sedemikian rupa sehingga membentuk kuda-kuda bersusun beton komposit. Semua kuda-kuda memiliki bentang 240 cm dan tinggi 100 cm dengan sudut 33 o untuk bagian bawah dan 23 o untuk bagian atas. Rangka kuda-kuda ini dibebani oleh beban terpusat pada 3 titik simpul pada rangka. Proving ring kapasitas 10 ton dengan interval beban 54 kg digunakan mulai dari awal pengujian dengan kenaikan tiap satu strip (div) sampai kondisi runtuh pada kuda-kuda tersebut dimana pembebanan tidak dapat dilanjutkan lagi. Kuda-kuda bersusun beton komposit pada ke-3 benda uji memiliki beban batas maksimum yang berbeda, untuk benda uji 1 bebab maksimumnya 2120 kg,benda uji 2 beban maksimumnya 2120 kg, dan benda uji 3 beban maksimumnya 2014 kg. Pada perhitungan analitis,beban batas maksimumnya mencapai 2707,756 kg. Nilai rerata lendutan ke-3 benda uji yang didapat dari 3 titik,yaitu pada titik I sebesar 4,0233 mm,pada titik R sebesar 7,610 mm,dan pada titik J sebesar 4,2807 mm. Sedangkan pada hasil perhitungan analitis pada titik I dan J sama besar yaitu 1,909 mm dan pada titik R sebesar 2,232 mm. Terdapat perbedaan signifikan nilai lendutan yang terjadi antara hasil eksperimen dengan hasil perhitungan dikarenakan adanya keretakan yang terjadi pada hasil eksperimen yang mempengaruhi besar lendutan yang terjadi sedangkan pada perhitungan analitis tidak memperhitungkan adanya keretakan pada perhitungannya. Kata kunci : tulangan bambu, kuda-kuda beton, beban, lendutan

7 PEMANFAATAN MATERIAL LOKAL PIROPILIT UNTUK MENINGKATKAN BEBAN LENTUR GENTENG PRODUKSI WAGIR KABUPATEN MALANG Ian Shandy Kharisma Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Dosen Pembimbing : Retno Anggraini, ST, MT dan Ir. Imran Jamaran ABSTRAK Penelitian ini menyangkut pemanfaatan material lokal piropilit sebagai bahan tambahan pada proses pembuatan genteng. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan beban maksimum yang dapat ditahan genteng pada variasi penambahan piropilit sejumlah 10%, 20%, dan 30% dari berat total bahan dasar genteng. Langkah-langakah penelitian yaitu benda uji berupa genteng berukuran standar pada genteng yang diproduksi di daerah wagir kabupaten Malang (genteng tradisional). Pengujian dilakukan dengan cara memberikan beban pada genteng secara bertahap sampai genteng mengalami kehancuran. Jumlah benda uji dalam penelitian ini adalah enam genteng pada setiap jenis genteng. Dari hasil penelitian dan uji statistik dapat ditarik kesimpulan bahwa penambahan piropilit pada pembuatan genteng belum bisa meningkatkan beban lentur genteng. Sebaliknya, penambahan piropilit pada pembuatan genteng akan semakin menurunkan beban lentur genteng. Hal ini disebabkan oleh suhu pembakaran yang kurang tinggi dan genteng yang tidak termasuk dalam SNI (Standar Nasional Indonesia). Kata kunci : Genteng piropilit, beban lentur, variasi penambahan piropilit Studi Perencanaan Bangunan Pelimpah Samping Embung Bulung Di Kabupaten Bangkalan

8 Mahendra Surya Putra, Agus Suharyanto, Pudyono Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik - Universitas Brawijaya Jalan MT. Haryono 167, Malang 65145, Indonesia mahe_sipil@yahoo.com ABSTRAK Embung merupakan waduk berukuran mikro di suatu daerah yang dibangun untuk menampung kelebihan air di musim hujan. Perencanaan ini meliputi data perencanaan umum yang berupa data curah hujan dari beberapa stasiun penangkar hujan yang berpengaruh selama beberapa tahun, hasil pengukuran DAS, panjang sungai, lengkung kapasitas embung serta data topografi dan data geologi. Bangunan pelimpah samping merupakan suatu bangunan pelengkap dari perencanaan embung yang saluran peluncurnya berposisi menyamping terhadap saluran pengarah alirannya, berfungsi sebagai pengaman bangunan dari bahaya banjir. Dalam perencanaan bangunan pelimpah ini menggunakan beberapa macam analisis yaitu: analisis hidrologi yang didalamnya terdapat pengolahan data curah hujan yang berasal dari Departemen Pekerjaan Umum, Dirjen Sumber Daya Air, Balai Besar Wilayah Sungai Brantas, sehingga dapat dihitung besarnya curah hujan rancangan dengan metode Log Pearson Tipe III dan perhitungan debit banjir rancangan dengan cara Nakayasu. Analisis hidrolika digunakan untuk merencanakan dimensi bangunan pelimpah dan bangunan pelengkapnya serta mengetahui kondisi aliran air yang melewati bangunan tersebut, meliputi perencanaan pada ambang pelimpah menggunakan tipe Ogee, perencanaan saluran transisi dan perencanaan saluran peluncurnya. Analisis stabilitas konstruksi pelimpah dihitung untuk melakukan kontrol stabilitas bangunan pelimpah terhadap gaya guling, geser dan daya dukung tanah dalam beberapa kondisi sehingga memenuhi syarat-syarat keamanan bangunan. Berdasarkan hasil perhitungan pada perencanaan bangunan pelimpah ini, besarnya debit banjir rencana untuk Q100 tahun sebesar 11,0966 m 3 /dt. Sedangkan dari hasil penelusuran banjir yang melalui ambang pelimpah diketahui Q sebesar 10,4326 m 3 /dt terjadi pada elevasi muka air 33,6868 m. Kata kunci: Embung, Pelimpah Samping, Ambang Pelimpah, Debit Banjir. Definisi Mekanika Tanah Mekanika Tanah adalah bagian dari Geoteknik yang merupakan salah satu cabang dari ilmu Teknik Sipil, dalam Bahasa Inggris mekanika tanah berarti soil mechanics atau soil engineering dan Bodenmechanik dalam Bahasa Jerman. Istilah mekanika tanah diberikan oleh Karl von Terzaghi pada tahun 1925 melalui bukunya Erdbaumechanik auf bodenphysikalicher Grundlage (Mekanika Tanah berdasar pada Sifat-Sifat Dasar Fisik Tanah), yang membahas prinsip-prinsip dasar dari ilmu

9 mekanika tanah modern, dan menjadi dasar studi-studi lanjutan ilmu ini, sehingga Terzaghi disebut sebagai Bapak Mekanika Tanah. Definisi Tanah Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari: Agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak terikat secara kimia satu sama lain. Zat Cair. Gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara butiran mineral-mineral padat tersebut. Tanah berguna sebagai pendukung pondasi bangunan dan juga tentunya sebagai bahan bangunan itu sendiri (contoh: batu bata). Percobaan Ilmu ini mempelajari sifat-sifat tanah melalui serangkaian percobaan laboratorium dan percobaan di lapangan. Percobaan di Lapangan Sondir Bor Uji Tekan Pelat Uji Kekuatan Geser Tanah di lapangan, dengan menggunakan Uji Baling-Baling Percobaan di Laboratorium Distribusi Butiran Tanah, untuk tanah berbutir besar digunakan Uji Ayak (eng: Sieve Analysis, de: Siebanalyse), untuk tanah berbutir halus digunakan Uji Hidrometer (eng: Hydrometer, de: Aräometer / Sedimentationsanalyse). Berat Jenis Tanah (eng: Specific Grafity, de: Wichte) Kerapatan Tanah (eng: Bulk Density, de: Dichte) dengan menggunakan Piknometer. Kadar Air, Angka Pori dan Kejenuhan Tanah (eng: Water Content, Pore Ratio and Saturation Ratio; de: Wassergehalt, Hohlraumgehalt, Sättigungszahl) Permeabilitas (eng: Permeability, de: Wasserdurchlässigkeit) Plastisitas Tanah, dengan menggunakan Atterberg Limit Test untuk mencari: Batas Cair dan Plastis, Batas Plastis dan Semi Padat, Batas Semi Padat dan Padat (eng: Liquid Limit, Plastic Limit, Shrinkage Limit; de: Zustandgrenzen und Konsistenzgrenzen) Konsolidasi (eng: Consolidation Test, de: Konsolidationversuch) Uji Kekuatan Geser Tanah, di laboratorium terdapat tiga percobaan untuk menentukan kekuatan geser tanah, yaitu: Percobaan Geser Langsung (eng: Direct Shear Test, de: Direktscherversuch), Uji Pembebanan Satu Arah (eng: Unconvined Test, de: Einaxialversuch) dan Uji Pembebanan Tiga Arah (eng & de: Triaxial) Uji Kemampatan dengan menggunakan Uji Proctor

10 Penggunaan Ilmu Pada kelanjutannya, ilmu ini digunakan untuk: Perencanaan pondasi Perencanaan perkerasan lapisan dasar jalan (pavement design) Perencanaan struktur di bawah tanah (terowongan, basement) dan dinding penahan tanah) Perencanaan galian Perencanaan bendungan Sumber : Wikipedia.