EVALUASI DESAIN STRUKTUR GEDUNG UNIVERSITAS INTERNASIONAL BATAM TERHADAP GEMPA

Transkripsi

1 EVALUASI DESAIN SRUKUR GEDUNG UNIVERSIAS INERNASIONAL BAAM ERHADAP GEMPA eddy ambunan Pengajar Jurusan eknik Sipil Universitas Internsaional Batam Saiful Mustofa Staff eknik P. Adhi Karya (Persero) bk. Proyek Pembangunan Gedung Universitas Internasional Batam ABSRAK Makalah ini membahas perencanaan ketahanan struktur gedung Universitas Internasioanl Batam terhadap gempa. Banyak yang mungkin tidak menyadari penggunaan standar baru SNI khususnya kota Batam, untuk struktur gedung yang berperilaku daktail penuh dan perencanaan detail konstruksinya dilakukan sesuai prosedur Desain Kapasitas. Sesuai dengan peraturan Perencanaan ahan Gempa Indonesia untuk gedung, yang tertuang dalam SNI ada terdapat peta wilayah gempa Indonesia. Berdasarkan hal tersebut kota Batam termasuk dalam wilayah I, yang merupakan wilayah dengan intensitas gempa kecil. Evaluasi ini membandingkan kombinasi pembebanan yaitu beban mati, hidup, dan gempa. Dari beberapa kombinasi akan diketahui berapa besar pengaruh beban gempa yang bekerja pada struktur. Dari hasil analisis struktur gaya yang bekerja pada balok, kombinasi beban mati dan beban hidup lebih besar dari pada kombinasi beban mati, hidup dan gempa. Sedangkan pada kolom kombinasi beban mati dan beban gempa paling berpengaruh terhadap struktur. Untuk perencanaan tulangan mengakibatkan peningkatan jumlah tulangan rata rata sebesar.% dengan adanya beban gempa. Rencana Anggaran Biaya mengalami peningkatan.08%. Sangat diharapkan bahwa makalah ini dapat memberikan gambaran yang lengkap, bagaimana perencanaan gedung yang di laksanakan di wilayah gempa kecil khususnya kota Batam yang seharusnya dilakukan. Kata kunci: Desain Kapasitas, Gempa kecil, Analisis Struktur. PENDAHULUAN Gedung Universitas Internasioanl Batam terletak di jalan Gajah Mada, Baloi, Batam. Gedung tersebut di rencanakan terdiri dari lantai yaitu lantai ruang kelas dan lantai dengan luas total 000 m. Gedung Universitas Internasional Batam ini direncanakan dengan sistem struktur rangka beton bertulang. Pada awal perencanaan struktur gedung ini direncanakan tanpa memperhitungkan adanya beban horizontal yaitu beban gempa. Padahal berdasarkan peraturan gempa Indonesia yaitu SNI daerah Batam adalah termasuk wilayah I Peta Gempa Indonesia. Berdasarkan hal tersebut maka kami melakukan evaluasi struktur gedung Universitas Internasional Batam terhadap Gempa. Diharapkan dari analisis struktur ini diketahui seberapa besar pengaruh beban gempa yang bekerja pada struktur tersebut, dimana strukur gedung tersebut berada di wilayah gempa I pada Peta Gempa Indonesia yang merupakan wilayah dengan intensitas gempa kecil. Selain itu dari evaluasi struktur ini dapat diketahui apakah gedung Universitas Internasional Batam layak dan aman untuk kekuatan, kekakuan dan daktilitas strukturnya. Pemilik Gedung ini adalah Yayasan Marga ionghoa Batam. Perencana Struktur, Arsitektur, Mekanikal dan Elektrikal adalah P. Enpeha dan kontraktor pelaksana adalah ISBN No B-

2 eddy ambunan & Saiful Mustofa C P. Adhi Karya (Persero) bk. Divisi Konstruksi III (DK III).. DAA ANAH DAN KEGEMPAAN Berdasarkan Peta Gempa Indonesia maka wilayah Batam termasuk wilayah I Peta Gempa Indonesia menurut pasal.7.. Berdasarkan data kalendering saat pemancangan jenis tanah adalah tanah sedang. Berdasarkan pasal.7. percepatan puncak muka tanah (untuk tanah sedang) dengan peride masing- masing 00 tahun adalah Ab =0.0g dan Ao= 0.0g. Spektrum Respon Gempa Rencana berdasarkan gb. pasal.7. adalah sebagai berikut : C = (anah lunak) 0.08 C = (anah sedang) 0.0 C = (anah keras) Gambar Spektrum Respon Gempa wilayah I. PEMODELAN, ANALISIS DAN DESAIN Pemodelan, analisis dan desain memakai program Etabs V.9... Sehubungan dengan pasal.. Gedung Universitas Internasional Batam merupakan gedung tanpa besmen, maka taraf penjepitan lateral struktur atas dapat dianggap terjadi pada bidang telapak fondasi langsung, bidang atas (pur) pondasi tiang. Sistem struktur gedung ini adalah sistem struktur beton bertulang yang terdiri dari portal portal terbuka dan merupakan system struktur yang simetris dan beraturan, sesuai dengan pasal. maka pengaruh gempa ditinjau sebagai pengaruh beban gempa statik ekuivalen, sehingga analisisnya dilakukan dengan metode analisis statik dimensi biasa yang dalam hal ini di sebut analisis statik ekuivalen Dimensi. Sesuai pasal.. maka lantai tingkat bekerja diasumsikan sebagai diafragma. Karena gedung termasuk beraturan maka digunakan model rigid diaphfragm yaitu massa dipusatkan pada satu titik nodal untuk tiap lantainya. Jumlah lantai gedung ini adalah lantai sehingga menurut pasal.7 untuk gedung yang tingginya kurang dari 0 tingkat atau 0 m dari penjepitan lateral tidak memperhitungkan pengaruh P Delta. Untuk Perencanaan kekuatan struktur berdasarkan prinsip prinsip perencanaan beban dan kuat terfaktor (load dan resistance factor design) pasal.. Selain itu unsur unsur struktur harus direncanakan juga untuk menahan beban gempa dalam arah tegak lurus secara bersamaan yaitu 00 % gempa dalam satu arah dan 0% gempa dalam arah tegak lurusnya, untuk mensimulasikan arah gempa yang sembarang ( pasal.8.) Sesuai dengan pasal 8 maka kinerja sruktur yang diperiksa adalah kinerja batas layan dan kinerja batas ultimit. Kinerja batas layan ditentukan oleh simpangan antar tingkat akibat pengaruh gempa rencana, yaitu untuk membatasi terjadinya pelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan, disamping untuk mencegah kerusakan non struktural (pasal 8..). Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas layan struktur gedung, maka kinerja batas layan tidak boleh lebih dari 0.0/R kali tingggi tingkat gedung. Kinerja Batas Ultimit gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar tingkat maksimum stuktur gedung akibat pengaruh Gempa Rencana dalam kondisi struktur gedung di ambang keruntuhan, yaitu untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar gedung atau antar bagian struktur gedung yang di pisah dengan sela pemisah. Sesuai dengan pasal 8.. maka kinerja Batas Ultimit gedung untuk struktur gedung yang beraturan ditentukan dengan persamaan Berikut : ξ = 0.7 R...) Sedangkan untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimit gedung, dalam segala hal simpangan antar tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung menurut pasal 8.. tidak boleh lebih dari 0.0 kali tinggi tingkat gedung. Perhitungan Kinerja ISBN No B-

3 Evaluasi Desain Struktur Gedung Universitas Internasional Batam erhadap Gempa Batas Struktur gedung dapat dilihat dalam tabel di bawah ini: No ABEL KINERJA BAAS SRUKUR inggi (m) Kinerja Batas Layan (m) Kinerja Batas Ultimit (m) 8 m Analisis struktur dilakukan dengan beberapa kombinasi pembebanan sesuai dengan Peraturan Beton Indonesia yaitu SNI. sehingga akan didapatkan gaya-gaya dalam yang bekerja pada struktur tersebut. Kombinasi pembebanan untuk desain yaitu: a. Komb. =. DL b. Komb. =. DL + LL c. Komb. =. DL + LL ± E d. Komb. = 0.9 DL ± E 8. ( Pasal.. tabel ) sedangakan W t adalah berat total gedung. Beban gaya geser dasar nominal V ( pers. ) harus dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban beban gempa statik ekuivalen F i yang menangkap pada pusat massa lantai tingkat ke-i menurut persamaan ( pasal..): W i. H i ) F i =. V W i. H i Sehingga beban gempa statik ekuivalen nominal untuk arah x dan y adalah : ABEL BEBAN GEMPA ARAH X DAN Y ingkat Arah X ( Kg) Arah Y (Kg),7 88,7,,8,8,8,87,7,9,78,9. HASIL ANALISA SRUKUR Gaya- gaya dalam maksimum yang bekerja pada struktur balok berdasarkan perbedaan kombinasi pembebanan dapat dilihat pada grafik dibawah ini: Grafik Gaya Momen ANALISA SAIK EKUIVALEN Sehubungan dengan pasal.. tentang perencanaan struktur gedung beraturan maka beban geser dasar nominal statik ekuivalen V yang terjadi di tingkat dasar dapat di hitung menurut persamaan : C I V. R Gambar. Model D struktur. = W..) t Nilai C adalah nilai faktor respon gempa yang didapat dari Spektrum Respon Gempa Rencana menurut gb. untuk waktu getar alami maka nilai C = 0.0 I adalah faktor keutamaan gedung sesuai dengan pasal.. table maka I= (gedung umum). Faktor reduksi gempa R diambil R= Momen Kom Kom Kom Kom Gambar. Gafik gaya dalam maksimum pada balok Berdasarkan dari hasil analisa struktur, dari grafik di atas menunjukkan kombinasi pembebanan yaitu kombinasi beban mati dan beban hidup gaya momen maksimum paling berpengaruh terhadap struktur lantai sampai dengan. Sedangkan pada kombinasi dan kombinasi yang merupakan kombinsai beban mati, beban hidup dan beban gempa lebih kecil nilainya, ISBN No B-

4 eddy ambunan & Saiful Mustofa sehingga pada perencanaan tulangan balok beban akibat gempa pengaruhnya tidak terlalu besar. etapi untuk balok balok tertentu kombinasi yang merupakan kombinasi beban mati dan beban gempa nilainya paling besar. Sebagai contoh adalah hasil analisa struktur terhadap balok lantai ditunjukkan dalam grafik di bawah ini, sedangkan untuk gaya momen balok lantai sampai dengan lantai tidak ditunjukkan dalam makalah ini. kolom, kombinasi paling berpengaruh terhadap struktur kolom yang merupakan kombinasi beban mati dan beban gempa. Untuk gaya momen kombinasi juga paling besar bekerja pada struktur kolom lantai sampai dengan lantai, sedangkan pada lantai kombinasi paling besar yang bekerja pada struktur. Dengan adanya peningkatan gaya gaya dalam yang bekerja pada struktur akibat adanya beban gempa, maka perencanaan tulangan akan berpengaruh juga. abel berikut memperlihatkan perbandingan Jumlah tulangan antara kombinasi pembebanan yang memperhitungkan beban gempa dengan tanpa memperhitungkan beban gempa. Gaya Momen Balok Lt Momen 0000 Komb Komb Komb. Komb ABEL. JUMLAH ULANGAN BALOK ANPA MEMPERHIUNGAKAN BEBAN GEMPA B7 B80 B B9 B7 B B9 B7 B B9 B B99 B8 B B9 B9 B B7 B9 0 Balok Gambar. Gaya momen balok lt. Lt Gaya-gaya maksimum yang bekerja pada kolom adalah seperti terlihat dalam grafik di bawah ini. Lapangan umpuan Jarak ul. Geser () Luar Sendi sendi Grafik Gaya 00,00 0,00 Komb. Kom. 00,00 Kom. Kom. 0,00 ABEL JUMLAH ULANGAN BALOK DENGAN MEMPERHIUNGAKAN BEBAN GEMPA Grafik Gaya Geser Lapangan,00 Lt 0,00 Komb.,00 Kom. 0,00 Kom. Kom.,00 Grafik Gaya Momen,00,00 Komb.,00 Kom.,00 Kom. Kom.,00 Gambar. Grafik gaya dalam maksimum kolom Pada grafik diatas gaya aksial pada kolom yang paling besar adalah kombinasi pembebanan. Sedangkan gaya geser pada ISBN No B- umpuan Jarak ul. Geser () Luar Sendi sendi

5 Evaluasi Desain Struktur Gedung Universitas Internasional Batam erhadap Gempa ABEL PERSENASE PENINGKAAN JUMLAH ULANGAN DENGAN ADANYA BEBAN GEMPA ulangan Lapangan ulangan umpuan abel menunjukkan jumlah tulangan tumpuan mengalami peningkatan.sedangkan ulangan lapangan tidak mengalami peningkatan berkaitan dengan adanya beban gempa. abel berikut adalah perbandingan jumlah tulangan kolom berkaitan dengan evaluasi struktur tersebut ABEL PERBANDINGAN LUAS ULANGAN KOLOM ulangan Pokok (anpa beban gempa) (Dengan beban gempa Persentase Dari hasil perencanaan tulangan kolom menunjukkan bahwa jumlah tulangan mengalami peningkatan sebesar 8.8% untuk tulangan kolom lantai. Sedangkan pada kolom lantai luas tulangan naik.7% dan pada lantai luas tulangan naik 0%. Perencanaan pelat menggunakan metode Koefisien Momen sehingga nilai yang didapatkan sama untuk kedua analisa tersebut. Persentase peningkatan luas tulanga rata- rata seluruh struktur adalah.%. Dari hasil analisa struktur, perbedaan terjadi hanya dari segi jumlah tulangan, sedangkan dari segi dimensi struktur tidak ada perbedaan. Sehingga Dengan adanya peningkatan jumlah tulangan, maka Rencana Anggaran Biaya struktur juga akan mengalami peningkatan sebesar.08%. Perhitungan Perbandingan Rencana Anggaran Biaya struktur tidak kami tampilkan dalam makalah ini.. KESIMPULAN Dari hasil analisa menujukkan adanya peningkatan gaya- gaya dalam yang bekerja pada struktur, yang menyebabkan juga peningkatan terhadap jumlah tulangan dimana letak bangunan tersebut di wilayah I yang merupakan wilayah dengan gempa kecil. Evaluasi biaya menunjukkan bahwa perbedaan biaya antara struktur yang didesain tahan gempa dengan yang tanpa tahan gempa untuk gedung yang dibangun di wilayah gempa I tidak berbeda jauh yaitu.08%. Hal mengindikasikan dari segi ekonomis tidak tidak terlalu signifikan mengingat struktur yang didesain tahan gempa tentunya akan lebih layak dan aman.. DAFAR PUSAKA. SNI : ata cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional 00.. SNI ,: ata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional 00.. Computer and Structures, Inc. (00) EABS Manual : Integreted Building Design Software, California, Bekerley.. Wangsadinata, W. (00): Sudirman Place Perencanaanya erhadap Gempa Konferensi Nasional Rekayasa Kegempaan II, PSI-UGM, Yogyakarta.. P. Adhi Karya (Persero) bk., Shop Drawing, Proyek Pembangunan Gedung Universitas Internasional Batam. ISBN No B-7