BAB I PENDAHULUAN. satu sistem struktur yang beban grafitasinya. sedangkan beban lateralnya dipikul bersama oleh

Transkripsi

1 ABSTRAK Karena kepulauan Indonesia merupakan wilayah yang rawan akan gempa, maka sudah seharusnya dalam pembangunan infrastruktur memenuhi syarat tahan gempa.untuk itu diperlukan perancangan dan pengawasan khusus untuk menekan resiko yang terjadi akibat gempa. Salah satu sistem struktur yang dapat digunakan untuk bangunan tahan gempa kuat adalah sistem ganda. Sistem ganda ( dual system ) adalah salah satu sistem struktur yang beban grafitasinya dipikul sepenuhnya oleh space frame ( Rangka ), sedangkan beban lateralnya dipikul bersama oleh space frame dan shear wall ( Dinding Geser / Dinding Struktur ). Menurut SNI Pasal 5..3 space frame sekurang-kurangnya memikul 5% dari beban lateral dan sisanya dipikul oleh shear wall. Karena shear wall dan space frame dalam dual system merupakan satu kesatuan struktur maka diharapkan keduanya dapat mengalami defleksi lateral yang sama, atau setidaknya space frame mampu mengikuti defleksi lateral yang terjadi. Shear wall adalah dinding geser yang terbuat dari beton bertulang dimana tulangan tersebut akan menerima gaya lateral terhadap gempa sebesar beban yang telah direncanakan. Dengan sistem ini, dimensi rangka utama dapat diperkecil dengan menggunakan shear wall. Penggunaan sistem ganda ini dirasa lebih hemat dibandingkan dengan Sistem Rangka Pemikul Momen, karena dalam Sistem Rangka Pemikul Momen, semakin tinggi struktur gedung, maka semakin besar dimensi yang digunakan sehingga kemampuan struktur lebih banyak tebuang untuk menahan berat sendiri yang besar. Begitu pula dengan building frame system dimana semakin tinggi gedung tersebut dan berada pada wilayah gempa kuat, maka semakin tebal pula shearwall yang dibutuhkan, sehingga berat shearwall juga semakin besar. Dalam pengajuan tugas akhir ini, penulis akan memodifikasi Gedung KPKNL Sidoarjo yang perencanaan struktur sebelumnya menggunakan sistem Struktur Rangka Pemikul Momen Biasa ( SRPMB ). Pada tugas akhir ini, bangunan gedung tersebut direncanakan ulang dengan menggunakan Sistem Ganda yang terdiri dari 0 lantai, dan dirancang sebagai gedung perkantoran di wilayah gempa kuat. Dalam analisa struktur akan menggunakan cara perhitungan dan peraturan yang baru. BAB I PENDAHULUAN. Latar Belakang Gedung KPKNL Sidoarjo ialah salah satu gedung yang dirancang berada pada wilayah gempa rendah yaitu di Sidoarjo. Gedung ini terdiri dari 3 lantai, serta mempunyai panjang 54 m dan lebar 8 m. Gedung KPKNL Sidoarjo berfungsi sebagai tempat penyimpanan penyitaan aset negara, selain itu juga berfungsi sebagai perkantoran. Karena kepulauan Indonesia merupakan wilayah yang rawan akan gempa, maka pembangunan infrastruktur harus memenuhi syarat tahan gempa. Untuk itu diperlukan perancangan dan pengawasan khusus untuk menekan resiko yang terjadi akibat gempa.maka dari itu, dalam pengajuan tugas akhir ini, penulis akan memodifikasi Gedung KPKNL Sidoarjo yang perencanaan struktur sebelumnya menggunakan sistem Struktur Rangka Pemikul Momen Biasa ( SRPMB ). Pada tugas akhir ini, bangunan gedung tersebut direncanakan ulang dengan menggunakan Sistem Ganda yang terdiri dari 0 lantai dan dirancang sebagai gedung perkantoran di wilayah gempa kuat. Sistem ganda ( dual system ) adalah salah satu sistem struktur yang beban grafitasinya dipikul sepenuhnya oleh space frame ( Rangka ), sedangkan beban lateralnya dipikul bersama oleh space frame dan shear wall ( Dinding Geser / Dinding Struktur ). Menurut SNI Pasal 5..3 space frame sekurang-kurangnya memikul 5% dari beban lateral dan sisanya dipikul oleh shear wall. Karena shear wall dan space frame dalam dual system merupakan satu kesatuan struktur maka diharapkan keduanya dapat mengalami defleksi lateral yang sama, atau setidaknya space frame mampu mengikuti defleksi lateral yang terjadi. Shear wall adalah dinding geser yang terbuat dari beton bertulang dimana tulangan tersebut akan menerima gaya lateral terhadap gempa sebesar beban yang telah direncanakan. Dual system biasa digunakan untuk perencanaan gedung tingkat tinggi di wilayah gempa kuat. Dengan sistem ini, dimensi rangka utama dapat diperkecil dengan menggunakan shear wall. Penggunaan sistem ganda ini dirasa lebih hemat dibandingkan dengan Sistem Rangka Pemikul Momen, karena dalam Sistem Rangka Pemikul Momen, semakin tinggi struktur gedung, maka semakin besar dimensi yang digunakan

2 sehingga kemampuan struktur lebih banyak.4.4 Batasan Masalah tebuang untuk menahan berat sendiri yang besar. Begitu pula dengan building frame system dimana semakin tinggi gedung tersebut dan berada pada wilayah gempa kuat, maka semakin tebal pula shearwall yang dibutuhkan, sehingga berat shearwall juga semakin besar.. Permasalahan Dalam penulisan Tugas Akhir ini, permasalahan yang akan dibahas antara lain : Perumusan Utama. Bagaimana merencanakan gedung KPKNL Sidoarjo yang berada di zona gempa kuat dengan menggunakan sistem ganda Perumusan Detail. Bagaimana merencanakan preliminary desain struktur. Bagaimana asumsi pembebanan setelah diadakan modifikasi 3. Bagaimana merencanakan elemen struktur primer berupa balok induk, kolom dan shear wall 4. Bagaimana merencanakan elemen struktur sekunder berupa balok anak, pelat dan tangga 5. Bagaimana melakukan analisa struktur akibat beban gravitasi dan beban lateral dengan program bantu SAP 000 V.4.0 dan ETABS Bagaimana merencanakan pondasi struktur yang mendukung kestabilan struktur 7. Bagaimana menuangkan hasil perencanaan ke dalam gambar teknik Batasan masalah dalam tugas akhir perancangan gedung ini adalah :. Tugas akhir ini tidak membandingkan kecepatan waktu pelaksanaan proyek konstruksi gedung menggunakan sistem ganda ( dual system ) dengan metode cor ditempat.. Perencanaan ini tidak meninjau menejemen konstruksi. 3. Tidak membahas metode pelaksanaan di lapangan kecuali yang mempengaruhi perhitungan struktur. 4. Dalam perencanaan struktur memperhitungkan struktur atas dan struktur bawah. 5. Denah atap hanya digunakan sebagai pembebanan saja.. Perencanaan struktur bangunan terdiri dari 0 lantai. 7. Perencanaan tidak termasuk sistem utilitas, kelistrikan dan sanitasi..5 Manfaat Diharapkan dengan berakhirnya Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat dalam bidang teknik sipil, yaitu dapat memberikan contoh penggunaan metode sistem ganda dalam pembangunan suatu gedung bertingkat di wilayah gempa kuat. BAB II TINJAUAN PUSTAKA.3 Tujuan Adapun maksud dan tujuan yang diharapkan dalam tugas akhir ini adalah mendapatkan perancangan untuk modifikasi gedung KPKNL Siodarjo yang memenuhi persyaratan konstruksi yang memenuhi keamanan konstruksi antara lain :. Mendapatkan struktur gedung berlantai 0 yang dibangun dengan menggunakan sistem ganda dengan pondasi basement yang berada pada wilayah gempa kuat. Mendapatkan hasil pondasi yang mendukung kestabilan struktur 3. Menuangkan hasil perhitungan dan perencanaan dalam gambar teknik. Umum Perancangan tugas akhir kali ini memodifikasi Gedung KPKNL Sidoarjo dengan menggunakan Sistem Ganda dengan letak bangunan berada pada zona gempa kuat sesuai dengan SNI dan SNI Tujuan dari perancangan bangunan tahan gempa adalah untuk mengurangi kerusakan yang masih dapat diperbaiki, membatasi ketidaknyamanan penghuni saat terjadi gempa, dan melindungi layanan bangunan yang vital serta menghindari korban jiwa. Untuk itu, dalam pembangunan gedung tahan gempa ada beberapa hal yang perlu diperhatikan agar bangunan dapat menahan gempa dengan baik, antara lain :. Building Tripology, simple, simetris, khusus untuk bangunan yang tinggi dan panjang diperlukan bracing extra dan dilatasi.

3 Pertimbangan jumlah lantai. Denah yang tidak beraturan akan menimbulkan torsi dan konsentrasi tekanan sangat tinggi. Pusat massa bangunan atau pusat kekakuan horisontal yang menahan gempa harus berdekatan.. Atap menggunakan material yang ringan. 3. Ketahanan bangunan terhadap gempa dapat diciptakan melalui perencanaan dan perancangan struktur utama bangunan (Branch frames, shear-wall, atau kombinasi yang di koneksikan dengan diaphrams). (Prihatmaji,007 ). Peraturan Perancangan Desain ini dilakukan sesuai dengan peraturan perancangan antara lain:. Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBBI) 97. SNI Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung. 3. SNI Struktur Gedung Tahan Gempa. 4. Pedoman Perancangan Pembebanan Indonesia Untuk Rumah dan Gedung (PPIUG) RSNI Pembebanan Pembebanan yang diperhitungkan dalam perancangan adalah. Beban Mati Mencakup semua beban yang disebabkan oleh beban sendiri struktur yang bersifat tetap dan bagian lain yang tak terpisahkan dari gedung. Beban mati untuk gedung diatur dalam SNI Beban Hidup Mencakup semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan gedung sesuai SNI termasuk barang-barang dalam ruangan yang tidak permanen. 3. Beban Gempa Dalam parameter S s (percepatan batuan dasar pada perioda pendek) dan S (percepatan batuan dasar pada perioda detik) harus ditetapkan masing-masing dari respons spektral percepatan 0, detik dan detik dalam Peta Gerak Tanah Seismik dengan kemungkinan persen terlampaui dalam 50 tahun (MCE, persen dalam 50 tahun), dan dinyatakan dalam bilangan desimal terhadap percepatan gravitasi. Berdasarkan sifat-sifat tanah pada situs, maka situs harus diklasifikasi sebagai Kelas Situs SA, SB, SC, SD,SE, atau SF yang mengikuti Pasal 5.3 RSNI Bila sifat-sifat tanah tidak teridentifikasi secara jelas sehingga tidak bisa ditentukan Kelas Situs-nya, maka Kelas Situs SE dapat digunakan kecuali jika Pemerintah/Dinas yang berwenang memiliki data geoteknik yang dapat menentukan Kelas Situs SF. Untuk penentuan respons spektral percepatan gempa MCE R di permukaan tanah, diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik pada perioda 0, detik dan perioda detik. Faktor amplifikasi meliputi faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek (F a ) dan faktor amplifikasi terkait percepatan yang mewakili getaran perioda detik (F v ). Parameter spektrum respons percepatan pada perioda pendek (S MS ) dan perioda detik (S M ) yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs, harus ditentukan dengan perumusan berikut ini: S MS = F a S S S M = F v S di mana : S s = parameter respons spektral percepatan gempa MCE R terpetakan untuk perioda pendek. S = parameter respons spektral percepatan gempa MCE R terpetakan untuk perioda,0 detik. dan koefisien situs F a dan F v mengikuti Tabel.- dan Tabel.-. Jika digunakan prosedur disain sesuai dengan Bab 8, maka nilai F a harus ditentukan sesuai Pasal 8.8. serta nilai F v, S MS, dan S M tidak perlu ditentukan. Tabel. Koefisien Situs, F a Kelas Situs Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa MCE R Terpetakan Pada Perioda Pendek, T=0, detik, S s 0,5 = 0,5 = 0,75 S s =,5 SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 SB,0,0,0,0,0 SC,,,,0,0 SD,,4,,,0 SE,5,7, 0,9 0,9 SF SS b Catatan : (a) Untuk nilai-nilai antara S s dapat dilakukan interpolasi linier (b) SS= Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons situsspesifik, lihat Pasal.9. 3

4 Tabel. Koefisien Situs, F v Kelas Situs rameter Respons Spektral Percepatan Gempa MCE R Terpetakan Pada Perioda detik, S 0, = 0, = 0,3 = 0,4 0,5 SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 SB,0,0,0,0,0 SC,7,,5,4,3 SD,4,8,,5 SE 3,5 3,,8,4,4 SF SS b Catatan : (a) Untuk nilai-nilai antara S dapat dilakukan interpolasi linier (b) SS= Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis respons situsspesifik Parameter percepatan spektral disain untuk perioda pendek, S DS dan pada perioda detik, S D, harus ditentukan melalui perumusan berikut ini : S DS =/3 S MS S D = /3 S M Bila spektrum respons disain diperlukan oleh standar ini dan prosedur gerak tanah dari spesifik-situs tidak digunakan, maka kurva spektrum respons disain harus dikembangkan dengan mengacu Gambar.4- RSNI , dan mengikuti ketentuan di bawah ini. Untuk perioda yang lebih kecil dari T 0, spektrum respons percepatan disain, S a, harus diambil dari persamaan: S S a DS 0,4 0, T T. Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T 0 dan lebih kecil dari atau sama dengan T S, spektrum respons percepatan disain, S a, sama dengan S DS. 3. Untuk perioda lebih besar dari T S, spektrum respons percepatan disain, S a, diambil berdasarkan persamaan: di mana, S a S D T 0 S DS = parameter respons spektral percepatan disain pada perioda pendek S D = parameter respons spektral percepatan disain pada perioda detik T = perioda getar fundamental struktur.4 Sistem Struktur Gedung.4. Struktur Gedung Pembagian keteraturan gedung diatur dalam SNI Adapun penggolongannya adalah sebagai berikut: Struktur Gedung Beraturan Struktur gedung beraturan harus memenuhi ketentuan SNI Pasal 4... Pengaruh gempa rencana struktur gedung ini dapat ditinjau sebagai pengaruh beban gempa static equivalent. Sehinga dapat menggunakan analisa static equivalent. Struktur Gedung Tidak Beraturan Struktur gedung tidak beraturan adalah struktur gedung yang tidak memenuhi syarat konfigurasi struktur gedung beraturan (atau tidak sesuai SNI Pasal 4..). Pengaruh gempa struktur ini harus diatur dengan menggunakan pembebanan gempa dinamik. Sehingga menggunakan analisa respons dinamik. Perancangan gedung dalam Tugas akhir ini adalah merupakan struktur gedung tidak beraturan (memiliki tinggi gedung lebih dari 40m), sehingga perlu dianalisa dinamis pada saat menggunakan program bantu ETABS Sistem Struktur Sistem Ganda ( Dual System ) Tipe system struktur ini memiliki 3 ciri dasar, yaitu pertama, rangka ruang yang biasanya berupa SRPM berfungsi memikul beban gravitasi, kedua, pemikul beban lateral dilakukan oleh Dinding Struktural (DS) dan SRPM dimana yang tersebut terakhir ini harus secara tersendiri sanggup memikul sedikitnya 5 % dari beban dasar geser nominal V; dan ketiga, DS dan SRPM direncanakan untuk menahan V secara proporsional berdasarkan kekakuan relatifnya. (Purwono 005) Sesuai ketentuan SNI 847 Pasal 3.., Di WG 5 dan, rangka ruang itu harus didisain sebagai SRPMK dan DS harus sesuai, yaitu sebagai DSBK.Di WG 3 dan 4, SRPM harus SRPMM dan DS tak perlu detailing khusus. Untuk WG dan, SRPM boleh pakai Rangka Pemikul Momen Biasa juga DS pakai DS Beton Biasa. Sistem Rangka Pemikul Momen ( SRPM ) 4

5 SRPM ini mengembangkan kemampuan menahan beban gempa kuat lentur dari komponen struktur balok dan kolom. (Purwono dan Tavio 007) Berdasarkan SNI , perencanaan pembangunan gedung bertingkat untuk daerah dengan resiko gempa tinggi mengunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Sistem Rangka Pemikul Momen adalah sistem rangka ruang dalam dimana komponen-komponen struktur dan join joinnya menahan gaya-gaya yang bekerja melalui aksi lentur, geser dan aksial di mana perhitungan struktur dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus dirancang dengan mengunakan konsep Strong Column Weak Beam yang merancang kolom sedemikian rupa agar bengunan dapat berespon terhadap beban gempa dengan mengembangkan mekanisme sendi plastis pada balokbaloknya dan dasar kolom. Persyaratan fundamental dalam SRPMK yang daktail adalah. Sedapatnya menjaga keteraturan sistem stuktur.. Cukup kuat menahan gempa nomatif yang ditentukan berdasarkan kemampuan disipasi energi. 3. Cukup kaku untuk membatasi penyimpangan ( displacement ). 4. Hubungan balok-kolom cukup daktail menahan rotasi yang terjadi. 5. Komponen- komponen balok dan kolom mampu membentuk sendi plastis tanpa mengurangi kekuatannya yang berarti.. Balok balok mendahului pembentukan sendi sendi plastis yang tersebar diseluruh sistem struktur sebelum terjadi di kolom kolom ( konsep kolom kuat balok lemah). 7. Tidak ada kolom yang lebih lemah yang dapat menyebabkan pembentukan sendi sendi plastis di ujung atas dan bawah pada kolom kolom lain di tingkat itu yang menjurus pada keruntuhan seluruh struktur. 8. Mencegah pembentukan kolom pendek tak terduga yang menjurus pada kegagalan getas kolom. (Purwono dan Tavio 007) Dinding Geser ( Shear wall ) Menurut Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI (Purwono 005), perencanaan geser pada dinding struktural untuk bangunan tahan gempa didasarkan pada besarnya gaya dalam yang terjadi akibat beban gempa. Dinding geser biasanya dikategorikan berdasarkan geometrinya yaitu: Flexural wall (dinding langsing), yaitu dinding geser yang memiliki rasio hw/lw,dimana desain dikontrol oleh perilaku lentur. Squat wall (dinding pendek), yaitu dinding geser yang memiliki rasio hw/lw,dimana desain dikontrol oleh perilaku geser. Coupled shear wall (dinding berangkai), dimana momen guling yang terjadi akibat beban gempa ditahan oleh sepasang dinding, yang dihubungkan oleh balokbalok perangkai, sebagai gayagaya tarik dan tekan yang bekerja pada masing-masing dasar pasangan dinding tersebut. (Imran, Yuliari, Suhelda dan Kristianto 008 ) Dalam prakteknya, dinding geser selalu dihubungkan dengan sistem rangka pemikul momen pada gedung. Dinding struktural yang umum digunakan pada gedung tinggi adalah dinding geser kantilever dan dinding geser berangkai. (Imran, Yuliari, Suhelda dan Kristianto 008 ) Berdasarkan SNI , dinding geser beton bertulang kantilever adalah suatu subsistem struktur gedung yang fungsi utamanya adalah untuk memikul beban geser akibat pengaruh gempa rencana. Kerusakan pada dinding ini hanya boleh terjadi akibat momen lentur (bukan akibat gaya geser), melalui pembentukkan sendi plastis di dasar dinding. Kerja sama antara sistem rangka penahan momen dan dinding geser merupakan suatu keadaan khusus, dimana dua struktur yang berbeda sifatnya tersebut digabungkan. Dari gabungan keduanya diperoleh suatu struktur yang lebih kuat dan ekonomis. (Imran, Yuliari, Suhelda dan Kristianto 008 ). Kerja sama ini dapat dibedakan menjadi beberapa macam, seperti : a. Sistem rangka gedung yaitu sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Pada sistem ini, beban lateral 5

6 dipikul dinding geser atau rangka bresing. Sistem rangka gedung dengan dinding geser beton bertulang yang bersifat daktail penuh dapat direncanakan dengan menggunakan nilai faktor modifikasi respon, R, sebesar,0. b. Sistem ganda, yang merupakan gabungan dari sistem pemikul beban lateral berupa dinding geser atau rangka bresing dengan sistem rangka pemikul momen. Rangka pemikul momen harus direncanakan secara terpisah mampu memikul sekurangkurangnya 5% dari seluruh beban lateral yang bekerja. Kedua sistem harus direncanakan untuk memikul secara bersama-sama seluruh beban lateral gempa, dengan memperhatikan interaksi keduanya. Nilai R yang direkomendasikan untuk sistem ganda dengan rangka SRPMK adalah 8,5. c. Sistem interaksi dinding geser dengan rangka. Sistem ini merupakan gabungan dari sistem dinding beton bertulang biasa dan sistem rangka pemikul momen biasa. Shear wall umumnya dari beton bertulang tapi dapat juga dari precast atau dari pasangan bata. BAB III METODOLOGI a. Persyaratan tata letak bangunan Nama gedung :KPKNL Sidoarjo Tipe bangunan : Perkantoran Zone gempa : ( kuat ) Jumlah lantai : 0 lantai Tinggi bangunan : 40 m Struktur bangunan : Beton bertulang Atap : Baja Mutu beton ( f c ) : 40 Mpa Mutu baja ( f y ) : 400 Mpa b. Perencanaan dimensi elemen struktur c. Pembebanan dan analisa beban dinamis d. Analisa struktur dengan menggunakan ETABS v9.7. e. Perencanaan dan perhitungan struktur sekunder f. Perencanaan struktur primer Tidak g. Perencanaan struktur pondasi h. Gambar detail struktur i. Kesimpulan 3.3 Diagram Alir Metodologi Mulai Studi Literatur dan Pengumpulan Data Pemilihan kriteria desain Preliminari desain Struktur Sekunder Pembebanan Analisa struktur dengan menggunakan ETABS Kontrol Output gaya dalam Perhitungan struktur atas, terdiri dari. Balok. Kolom 3. HBK 4. Dinding geser Perhitungan struktur bawah, terdiri dari. Pondasi. Sloof Syarat OK Gambar Detail Hasil Perancangan Selesai BAB IV PRELIMINARY DESIGN Tidak 4. Perencanaan Dimensi Balok Dimensi balok induk memanjang dengan bentang l = m 00 h = = 37,5 cm ~0 cm

7 b = x 0 =40 cm 3 Jadi dimensi balok induk memanjang adalah 40/0 cm. Dimensi balok induk melintang dengan bentang l= m 00 h = = 37,5 cm ~0 cm a. Mutu beton(f c) : 40 Mpa b. Mutu Baja (fy) : 400 Mpa c. Panjang bordes : 00 cm d. Tinggi Lantai ke Bordes : 00 cm e. Tinggi Injakan : 0 cm f. Lebar Injakan : 5 cm g. Tebal Plat dasar Tangga : 5 cm h. Tebal Plat Bordes : 5 cm i. Jumlah tanjakan (n) 00 : ( ) = 0 0 b = 3 x 0 = 40 cm Jadi dimensi balok induk melintang adalah 40/0 4. Perencanaan Dimensi Pelat Digunakan pelat tebal 4 cm 4.3 Perencanaan Dimensi kolom Digunakan kolom 80 x 80 cm 4.4 Perencanaan Dimensi Dinding geser Digunakan dinding geser dengan tebal 5 cm BAB V STRUKTUR SEKUNDER 5. Umum Bagian dari struktur sekunder meliputi pelat lantai, balok lift, tangga dan atap 5. Perancangan Atap 0 j. Kemiringan Tangga (α) : arc tan 5 k. Tebal plat rata-rata i Tebal rata-rata = tanjakan) = = 38, x sin α (injakan dan 5 x sin 38, = 7,8 cm Tebal rata-rata pelat tangga = 5 + 7,8 =,8 cm = 0,8 m - Cek syarat :. 0 (t + i) 5 t + i = ( x 0) + 5 = OK. 5 o α 40 o => α = 38, OK 38, o 00 GORDING KUDA-KUDA IKATAN ANGIN PENGGANTUNG GORDING 5 00 Profil Kuda-kuda yang dipakai WF Gording yang dipakai: Gording canal i = 5 cm 5.3 Perancangan Pelat Pelat pada lapangan dipasang tulangan Ø 8-50 mm Pelat pada tumpuan dipasang tulangan Ø 8-50 mm 5.4 Perancangan Tangga tr tp t = 0 cm 7

8 Hasil Perhitungan Penulangan pelat tangga Mmax: 8,93 kg.m = 8,93 x0 4 Nmm Nu : -44,9 kg Vu : 803, kg Maka dipasang tulangan utama Ø - 00 mm Penulangan pelat bordes Mu : 50,07 kg.m = Vu : 0,7 kg Nu : 0 Kg 4 50,07 x0 Nmm KOLOM UTAMA 70/70 KOLOM PRAKTIS 35/35 Balok Penumpu Depan 40/0 Balok Penumpu Belakang 0/5 Balok Penumpu Belakang 0/5 Balok Pemisah 0/5 Maka dipasang tulangan utama Ø - 50 mm Penulangan balok bordes Dipakai dimensi 0/30 Digunakan tulangan lentur 3D Tipe Lift : Lift Passenger ( cars) Merk : Luxen Kapasitas : orang (450 kg) Kecepatan : 0 m/menit Lebar Pintu : 800 mm Dimensi Sangkar - Outside : mm - Inside : mm Beban Reaksi Ruang Mesin - R = 300 kg R = 000 kg Gambar 5. Permodelan Beban Lift Jenis Balok Balok Penumpu depan Balok Penumpu Belakang Momen Positif (kgm) Balok penumpu depan (40/0) Digunakan tulangan tumpuan 5D Digunakan tulangan lapangan 5D Balok penumpu belakang (40/0) Digunakan tulangan tumpuan 5D Digunakan tulangan lapangan 5D Momen Negatif (kgm) Geser (kg) 3738,558 5, ,8 3979, ,94 435,44 Balok Penumpu Belakang BAB VI PEMBEBANAN DAN ANALISA GAYA GEMPA Balok Penumpu Depan Balok Penumpu Depan Berat total Bangunan adalah W total = W atap +W lantai-9 = kg = kg Gambar 5. Denah Lift Tabel. Besarnya gaya Fx pada masing-masing lantai 8

9 Tabel. Nilai beban gempa pada masing-masing lantai Kontrol Partisipasi Masa Tabel. Partisipasi Masa Ragam Terkombinasi Tabel.3 Kontrol kinerja batas struktur akibat beban gempa statik ekivalen arah sumbu X Tabel.4 Kontrol kinerja struktur akibat beban gempa statik ekivalen arah sumbu Y BAB VII PERENCANAAN STRUKTUR PRIMER 7. Balok Induk Interior Memanjang = tul tarik D, tekan 4 D, lapangan, 3D Melintang = tul tarik D, tekan 4 D, lapangan, 3 D Eksterior Memanjang = tul tarik D, tekan 4 D, lapangan, 3 D Melintang = tul tarik D, tekan 4 D, lapangan, 3 D 7. Kolom Berdasarkan kombinasi beban dari diagram interaksi, ternyata untuk semua lantai kolom memerlukan tulangan memanjang yang sama sebanyak, % atau 0D. Prosentase kolom ini sesuai syarat SNI pasal yaitu antara % - % telah dipenuhi. Persyaratan strong column weak beam Persyaratan Strong Column Weak Beam dipenuhi dengan persamaan SNI , yaitu : Kontrol Sistem Ganda Tabel.5 Kemampuan Shearwall & rangka gedung terhadap beban gempa. M e > Mg. 5 Nilai Me diperoleh dengan bantuan diagram interaksi kolom (PCACOL), yaitu mencari momen yang dihasilkan dari kombinasi beban aksial terkecil dari kolom atas dan kolom bawah. Pemodelan pada program PCACOL adalah sebagai berikut : Kombinasi Prosentase Penahan Gempa (%) Arah X Arah Y Frame Dinding Geser Frame Dinding Geser RSPX 0,5 0,744 0,55 0,745 RSPY 0,4 0,758 0,4 0,75 9

10 D. 40 4D Gambar 7. Diagram Interaksi Aksial vs Momen Kolom Lt Gambar 7. Diagram Interaksi Aksial vs Momen Kolom Lt Nilai ɸ untuk kolom lantai : 0.5.Pu ɸ = 0,8 > 0,5 0,.fc.Ag ɸ = 0,8 > 0,5 0, ɸ = 0,7 > 0, Nilai ɸ untuk kolom lantai : 0.5.Pu ɸ = 0,8 > 0,5 0,.fc.Ag ɸ = 0,8 > 0,5 0, ɸ = 0,7 > 0,5 Jadi : nilai Me = 55,/ 0,7 = 79,57 knm nilai Me = 473,4/ 0,7 = 075, knm Ʃ Me = 454,78 knm 400 Gambar 7.3 Balok dengan Tulangan Pelat Selebar be 3x x3,4x x40 0 3x x3,4x y 7mm x x3,4x 4 A s atas = 79,4 + x x ¼ 0 = 750,4 mm Titik berat tul. Atas terhadap sisi atas d atas= 00 y = 00 7 mm = 58 mm d bawah = ( /) = 539 mm Besarnya M - g adalah: 79,4x400 a 7, mm 0,85x35x400 M - g = 0,80 x 79,4 x 400 (539 7,/) = ,4 Nmm = 445,353 knm Besarnya M + g adalah: 59,7x400 a 5, 08mm 0,85x35x400 M + g = 0,80 x 59,7 x 400 (539 5,08/) = Nmm = 49,70 knm M g = (445, ,70) / 0,8 = 88,85 kn m Nilai M e diperoleh dengan bantuan diagram interaksi kolom (PCACOL), yaitu mencari momen yang dihasilkan dari kombinasi beban aksial terkecil kolom atas dan kolom bawah. M e >(/5)M g 454,78 > (/5) x 88,85 =04,59 kn m Persyaratan strong column weak beam dipenuhi. Nilai Mg sendiri adalah jumlah dari Mg + dan Mg - dari balok yang menyatu dengan kolom, yang dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : Mg = A s x fy a x d x 0,8 a = Asxfy 0,85xf ' cxb Karena balok yang menyatu pada kolom terdapat pelat lantai yang menyatu juga, maka perhitungan Mg -, mengikutsertakan luas tulangan pelat selebar b efektif 0

11 7.3 Shearwall Tabel 7. Tabel Pembebanan Dinding Geser Geser Geser Axial Momen Momen Beban kn kn kn knm knm,4d ,D +,L ,D +,0L +,0EX ,D +,0L -,0EX ,D +,0L +,0EY ,D +,0L -,0EY ,9D +,0EX ,9D -,0EX ,9D +,0EY ,9D -,0EY Kontrol Ketebalan Minimum Dinding Geser Menurut SNI Pasal.5.3, ketebalan dinding tidak boleh kurang dari :. c 5 = 40 mm< 400 mm = OK!. 00 mm < 400 mm OK! Jadi ketebalan Shearwall 50 mm memenuhi syarat Batas Kuat Geser Dinding Geser Menurut SNI Pasal Batas Kuat Geser Penampang Shearwall pada permodelan sectional adalah : A cv f c ' = 3 0,55 (8500x 400) 3 = 7375,379 kn 35 * Nilai = 0,55 karena kuat geser nominal lebih kecil dari kuat geser yang timbul dari kuat lentur nominal (SNI Pasal.3..4a) Perhitungan Kuat Geser Dinding Geser Menurut SNI Pasal 3... : bahwa sedikitnya harus dipasang dua lapis tulangan pada dinding apabila gaya geser terfaktor melebihi Acv f c.maka dari persamaan di atas diperoleh : Pada Panel V ,89 knm 335,445 knm Pada Panel V ,08 knm 335,445 knm Menurut SNI Pasal.3.4 : bahwa pada dinding yang mempunyai ketebalan lebih besar dari 50 mm, kecuali dinding ruang bawah tanah harus dipasang dua lapis tulangan. Karena ketebalan Shearwall = 400 mm dipasang dua baris Batas Kuat Geser Dinding Geser Menurut SNI Pasal Batas Kuat Geser Penampang Shearwall pada permodelan sectional adalah : A cv f c ' = 3 0,55 (000x 50) 3 = 3478,505 kn 40 * Nilai = 0,55 karena kuat geser nominal lebih kecil dari kuat geser yang timbul dari kuat lentur nominal (SNI Pasal.3..4a) Perhitungan Kuat Geser Dinding Geser Menurut SNI Pasal 3... : bahwa sedikitnya harus dipasang dua lapis tulangan pada dinding apabila gaya geser terfaktor melebihi Acv f.maka dari persamaan c di atas diperoleh : Panel : ,38 kn 78,0kN (dipasang dua lapis tulangan) Menurut SNI Pasal.3.4 : bahwa pada dinding yang mempunyai ketebalan lebih besar dari 50 mm, kecuali dinding ruang bawah tanah harus dipasang dua lapis tulangan. Karena ketebalan Shearwall = 50 mm,tetap dipasang dua baris Kuat Geser Nominal Dinding Geser Menurut SNI Pasal 3..4.: Kuat Geser Nominal Shearwall tidak boleh lebih besar dari V n : Dengan h w = 40 = 0 >, didapat c =. 4 w Maka dengan memakai tulangan D9 (A s = 5,77 mm ) dan s = 00 mm diperoleh : 5,77 Diperoleh nilai n 0,

12 . V n A cv c f ' f 998,38 knm c n y , Bila dipakai lapis tulangan 9 (A s = 5,77 mm ) dan s = 00 mm. 5, Maka 0, 08 > 0,005 OK v Jadi dipakai dua lapis tulangan 9 vertikal dengan s =00 mm Kontrol rasio tulangan Vertikal dan Horisontal Dinding Geser Menurut SNI Pasal : Spasi tulangan vertikal ( v ) dan rasio tulangan horisontal ( n ) tidak boleh lebih dari 450 mm. Menurut SNI Pasal : Rasio tulangan Vertikal ( v ) dan rasio tulangan horisontal ( n ) tidak boleh kurang dari 0,005. h Bila w <,0 maka ratio tulangan vertikal l w ( v ) harus tidak boleh lebih kecil dari n (lihat pasal 3.(4(3). Menurut SNI Pasal.3.: Rasio tulangan Vertikal ( v ) dan rasio tidak boleh lebih dari 0,0. Dengan memakai tulangan horizontal 9(As= 5,77 mm ) A. Rasio tulangan horizontal : 5,77 0,08> 0,005 OK! maka untuk tulangan horizontal digunakan 9 dengan s = 00 mm B. Rasio tulangan vertikal : 5,77 = 0,08 > 0,005 OK! maka untuk tulangan vertikal digunakan 9 dengan s = 00 mm Kontrol spasi tulangan Vertikal dan Horisontal Dinding Geser Menurut SNI Pasal : Spasi tulangan vertikal ( v ) dan rasio tulangan horisontal ( n ) tidak boleh lebih dari 450 mm. a. Spasi tulangan horisontal = 00 mm < 450 mm OK! b. Spasi tulangan vertikal = 00 mm < 450 mm OK! Menurut SNI Pasal 9..3 : Spasi tulangan vertikal ( v ) tidak boleh kurang dari 40 mm atau,5d b (8 mm). Sehingga Spasi minimum adalah 40 mm. Spasi tulangan vertikal = 00 mm > 40 mm Ok Kontrol Komponen Batas Komponen batas diperlukan apabila kombinasi momen dan gaya aksial terfaktor yang bekerja pada shearwall lebih dari 0, f c (0, x 40 = 8 Mpa) SNI 847- pasal Pada panel Mu Pu >0,f c W A c Mu Pu A [( W c )] = 303,87 Mpa > 8 Mpa [50x000] w u c >, dengan > 0,007 00( u / hw ) hw δu = 90 mm, hw = mm 90 u = =0,00475< 0,007, maka dipakai hw u = 0,007 h w w = 00( u / hw ) (000) 00 0,007 = 48,57 mm Dari diagram interaksi pada gambar 7.4 didapatkan : β =0,77 As = 408, mm Sehingga : a = As. fy 0,85. fc'. b a = β c a c = 0,77 = (408,)(400) = 933,8 mm 0,85.(40)(50) 933,8 = 0,77 w = 50,75 mm> =03,8 mm 00( u / hw )

13 Berdasarkan SNI pasal 3...4, komponen batas harus dipasang secara horizontal dari sisi serat tekan terluar tidak kurang dari pada (c - 0,x l w ) dan c/. Sehingga : (c - 0,x l w ) = (50,75 0,x000)=90,75 mm~ 750mm c/ = 50,75/ = 55,375 mm Jadi komponen batas harus dipasang minimal sejauh 750 mm. BAB VIII PERANCANGAN PONDASI. Pondasi tiang kelompok Tabel 8. Hasil analisa data sondir Tiang pancang yang digunakan Diameter = 0 mm P bahan = 5,7 ton (Class-A, produksi PT.WIKA ) P ijin = 849, kg Kedalaman = 9 m Dimensi poer : 480 cm x 330 cm x 5 cm Pondasi shearwall Jarak tepi pondasi 90 cm Jarak antar iang pancang 50 cm P 3. Balok sloof Dimensi 40/0 Dipasang sengkang 0 50 mm 90 BAB IX PERHITUNGAN RAB 9. Rencana Anggaran Biaya Kegiatan : PEMBANGUNAN GEDUNG KANTOR PELAYANAN KEKAYAAN NEGARA DAN LELANG PADANG Pekerjaan : PEMBANGUNAN GEDUNG KANTOR Lokasi : PADANG I PEKERJAAN BANGUNAN GEDUNG RENCANA ANGGARAN BIAYA NO JENIS PEKERJAAN SAT. VOL HARGA SAT JML HARGA ( RUPIAH ) ( RUPIAH ) A PEKERJAAN PERSIAPAN Pembersihan lokasi M, , ,544, Pengukuran dan pasang bouplank Pasang bouplank M' , ,798, ,34, B PEKERJAAN TANAH DAN URUGAN ##### Galian tanah pondasi M3, , ,79,33.00 Urugan kembali M ,405.00,78, Urugan sirtu / Perbaikan tanah dasar pondasi M , ,5, ,74,8.0 C PEKERJAAN PONDASI Pasang Aanstampeng M3.74 3,030.00,9,473. Pasang batu kali Pc : 5 Psr. M , ,798, Beton pancang D=0 cm kedalaman 9 m M', , ,840, Pemancangan Dengan Alat Hydrolic Hummer M', ,0, Pek. Beton Lantai Kerja t. 5cm M , ,89,9.0 5 Pek Beton Sloof kopel 40/0 cm M ,500.00,45,00.00 Pek.Beton Poer Pondasi Uk. 480x330x5 cm M ,35,7.50 3,39,7, Pek.Beton Poer Pondasi Shearwall Uk. 080x350x5 cm M ,35,7.50,0,570, ##### 5,08,775,384.9 D PEKERJAAN BETON STRUKTUR f'c 40 Mpa A. PEKERJAAN BETON STRUKTUR f;c 40 Mpa lt. Pek. Beton Kolom 80/80 cm M ,0, ,877,05.00 Pek. Beton Balok Induk 40/0 cm M ,, ,, Pek. Beton plat lantai tebal 4 cm Lt M3 7.80,94, ,35,4.0 4 Pek. Beton tangga dan plat bordes M ,530,4.00 0,578,75.38 #####,075,95, B. PEKERJAAN BETON STRUKTUR f'c 40 Mpa LT. Pek. Beton Kolom 80/80 cm M ,0, ,93, Pek. Beton Balok Induk 40/0 cm M ,,3.00,355,903,5.5 3 Pek. Beton plat lantai tebal 4 cm Lt. 3 M3 7.80,94, ,35,4.0 4 Pek. Beton tangga dan plat bordes M ,530,4.00 0,578,75.38 E+09,380,3,8.0 C. PEKERJAAN BETON STRUKTUR f'c 40 Mpa LT.3-0 8E+09 7,48,0,387.0 D. PEKERJAAN SHEARWALL Tebal 5 cm Pekerjaan beton shearwall Tebal 5 cm M ,34,554,44.00 Jumlah A.B.C.D 3,44,798,5.87 E PEKERJAAN PENGADAAN LIFT Pengadaan Lift Type Luxen Kapasitas Org (450 Kg) Bh 4 300,000,000.00,00,000, Jumlah,00,000, F PEKERJAAN PASANGAN DAN PLESTERAN A. PEKERJAAN PASANGAN DAN PLESTERAN LT. Pasangan dinding bata merah trasram Pc : 3Ps M , ,00,70.5 Pasangan dinding bata merah Pc : 5Ps M , ,49, Plesteran dinding trasram Pc : 3Ps M ,.00 0,3, Plesteran dinding Pc : 5Ps M,98.400, ,438, Benangan sudut kolom M', , ,995,00.00 Jumlah 75,,08.85 B. PEKERJAAN PASANGAN DAN PLESTERAN LT. Pasangan dinding bata merah trasram Pc : 3Ps M , ,33,75.58 Pasangan dinding bata merah Pc : 5Ps M , ,885, Plesteran dinding trasram Pc : 3Ps M ,.00,575, Plesteran dinding Pc : 5Ps M,84.000, ,48, Benangan sudut kolom dan kosen M', ,350.00,04, M Pasang border L. 0 cm bagian luar&dalam (panel aluminium M' t. 4 mm ) Jumlah 45,07,85.7 C. PEKERJAAN PASANGAN DAN PLESTERAN LT. 3-0,0,4,05.7 Jumlah A.B.C,480,94,040.9 G PEKERJAAN RANGKA KAP & ATAP Pasang span / kolom kuda-kuda baja WF Kg , ,0, Pasang Nok double besi kanal C Kg ,937.88,79,7.0 4 Pasang gording besi kanal C Kg, ,38.75,0,09, Pasang plat plendes t. 0 mm Kg , ,37,49.0 Pasang Trackstang besi Ǿ " Kg , ,997, Ikatan gording besi Ǿ Kg , ,50, Pasang usuk galvalum C dan reng galvalum TS.40 M , ,999, Pasang Penutup Atap genteng keramik M , ,90, Pasang Bubungan keramik M' , ,588,40.00 Jumlah,5,488,49.3 H PEKERJAAN PLAFOND A. PEKERJAAN PLAFOND LT. - Pasang Rangka / Plafond calsiboard t. mm M ,00. 9,557, Pasang list profil gypsum 0x5 cm M' ,37.50,37,70.00 Jumlah,94, B. PEKERJAAN PLAFOND LT. - Pasang Rangka / Plafond calsiboard t. mm M ,00. 9,557, Pasang list profil gypsum 0x5 cm M' ,37.50,37,70.00 Jumlah,94, C. PEKERJAAN PLAFOND LT.3-0 Jumlah 977,559,4.00 Jumlah A.B.C,0,079, I PEKERJAAN LANTAI A. PEKERJAAN LANTAI LT. Pasang lantai keramik Platinum motif granite 40 x 40 cm M , ,470,937. Rabat beton bawah lantai keramik M , ,7, Jumlah 73,87, ,583,07.50 B. PEKERJAAN LANTAI LT. Pasang lantai keramik Platinum motif granite 40 x 40 cm M , ,470,937. Rabat beton bawah lantai keramik M , ,7, Jumlah 73,87, ,583,07.50 C. PEKERJAAN LANTAI LT.3-0,4,5,59.97 ##### Jumlah 585,499,440.9 Jumlah A.B.C 73,874,30.0 J PEKERJAAN PENGECATAN A. PEKERJAAN PENGECATAN Lt. - Cat Dinding Exterior ( water sile ) M.00 3, ,88.00 ########### Jumlah 30,378, ,378,03.00 B. PEKERJAAN PENGECATAN Lt. -0 ########### Jumlah 73,407,47.00 Jumlah A. B 303,78, JUMLAH TOTAL 8,539,948,90.0 3

14 BAB X KESIMPULAN DAN SARAN 0. Kesimpulan Berdasarkan keseluruhan hasil analisa yang telah dilakukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :. Dalam perencanaan struktur yang terletak pada zona gempa kuat, perlu dipertimbangkan adanya gaya lateral yang bekerja terhadap struktur. Hal ini disebabkan beban gempa ini sangat mempengaruhi dalam perencananaan struktur.. Setelah dianalisa, kontrol kinerja struktur akibat gempa static ekivalen arah sumbu x dan arah sumbu y sudah sesuai dengan RSNI Kemampuan shearwall dan rangka gedung dalam menerima beban gempa, dapat dilihat pada tabel DAFTAR PUSTAKA Rancangan Standar Nasional Indonesia. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung ( RSNI ) Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI ). Badan Standarisasi Nasional. Tata Cara Perhitungan struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI ). Wang,CK, dan Charles G. Salmon, 990. Desain Beton Bertulang, Purwono, Rahmat Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. Departemen Pekerjaan Umum. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 983. Bowles, C Joseph. Analisis dan Desain Pondasi. Kombinasi Prosentase Penahan Gempa (%) Arah X Dinding Frame Geser Arah Y Dinding Frame Geser RSPX 0,5 0,744 0,55 0,745 RSPY 0,4 0,758 0,4 0,75 0. Saran Berdasarkan tabel, maka prasyarat sistem ganda terpenuhi. Berdasarkan hasil perencanaan yang telah dilakukan, maka disarankan :. Dalam perancangan dinding geser sebaiknya dinding geser dirancang sesimetris mungkin untuk menghindari gaya punter yang besar.. Pada perancangan Pondasi, bila antara masing-masing Poer saling berdekatan, sebaiknya semua poer tersebut dicor monolit menjadi satu. Karena bila tidak, akan sangat mempersulit proses pelaksanaan pengecoran di lapangan. 3. Jika dipertimbangkan analisa biaya, perlu diperhatikan biaya mob-demob alat berat ke lokasi. 4