BAB III LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 LANDASAN TEORI BAB III LANDASAN TEORI a. Perencanaan Lentur urni A. PERENCANAAN STRUKTUR LENTUR Gambar 3.. Tegangan, regangan dan gaa ang terjadi pada perencanaan lentur murni beton bertulang Dari gambar dapat diperoleh: Cc = 0,85.fc.a.b (3.0) Ts = As.f (3.0) Dimana pemakaian dari f memisalkan bahwa tulangan meleleh sebelum kehancuran beton. Penamaan C = T menghasilkan a. 0,85. f c. b = As. f As. f a = (3.03) 0,85 f '. b u c = A. f ( d a / ) (3.04) s Besarna momen ang mampu dipikul oleh penampang adalah: As. f u = As. f. d 0,59 (3.05) f ' c. b Berdasarkan SNI , dalam suatu perencanaan diambil faktor reduksi kekuatan φ. Βesarna φ untuk lentur tanpa beban aksial adalah sebesar 0,8; sehingga didapat: As. f u = φ. As. f. d 0,59 (3.06) f ' c. b Dengan : u = momen ang dapat ditahan penampang (Nmm) 3

2 LANDASAN TEORI 4 b d f f c = lebar penampang beton (mm) = tinggi efektif beton (mm) = mutu tulangan (pa) = mutu beton (pa) b. Perbandingan Tulangan inimum, Balance dan aksimum ) Rasio tulangan minimum (ρ min ) ρ =,4 min f (3.07) ) Rasio tulangan balance (ρ b ) 0,85. fc' 600 ρ b = β (3.08) f f 3) Rasio tulangan maksimum (ρmax) ρ = max 0, 75ρ b (3.09) c. Pemeriksaaan coeffisient of resistance ang dinatakan dengan Rn R n u = (3.0) φ. b. d f m = 0,75. f ' c (3.) R nb = ρ. f.( 0,5ρb. m) (3.) b Dengan : Rn < 0,75 Rnb... Dipakai tulangan Tunggal 0,75 Rnb < Rn < Rnb... Dipakai tulangan Rangkap Rn > Rnb... Penampang diperbesar d. Perhitungan Tulangan Tunggal. m. Rn ρ = m (3.3) f As = ρ. b. d As. f a = (3.4) 0,85 f '. b c n = A. f ( d a / ) (3.5) s

3 LANDASAN TEORI 5 e. Perhitungan Tulangan Rangkap Gambar 3.. Penampang Bertulangan Rangkap ρ = ρ max 0, 75 (3.6) 0 = ρ b A S0 = ρ 0. b. d (3.7) As. f a = 0,85 f '. b (3.8) c 0 = As 0. f ( d a / ) (3.9) u = 0 + (3.0) u 0 As = As' = (3.) φ. f.( d d') As = A s0 + A s (3.) Dengan: 0 = momen lentur ang dapat dilawan oleh ρ max = momen sisa ang harus ditahan oleh tulangan tarik maupun tekan ang sama banakna. B. PERENCANAAN STRUKTUR LENTUR DAN AXIAL Perhitungan penampang beton ang mengalami beban lentur dan aksial dapat dibandingkan dengan diagram interaksi antara beban aksial dan momen (diagram interaksi P-). Besarna gaa aksial dibatasi sebagai berikut: Untuk kolom dengan spiral: Pn max = 0,85.φP o (3.3) Untuk kolom dengan sengkang Pn max = 0,80.φP o (3.4) Dengan Kekuatan nominal maksimum Pn = Po P o = 0,85.fc.(A g A st ) + f.a st (3.5)

4 LANDASAN TEORI 6 Gambar 3.3. Kondisi regangan berimbang penampang persegi Dari gambar dapat diperoleh: Cc = 0,85 f c.a.b = 0,85 f c.β.xb.b (3.6) Cs = A s (f-0,85 f c) (3.7) T = As. F (3.8) Besarna gaa axial ang dapat dipikul oleh penampang : Pb = Cc + Cs T Pb = 0,85 f c.β.xb.b + A s (f-0,85 f c) As. F Besarna momen ang dapat dipikul oleh penampang : b = Pb x eb (3.9) a b = Cc d d" + Cs( d d' d") + T. d (3.30) Untuk perhitungan, besarna beban aksial dan momen ditentukan sebagai berikut: Pn = Pu / φ (3.3) x = (δ bx x b + δ sx x s ) / φ (3.3)

5 LANDASAN TEORI 7 = (δ b x b + δ s s ) / φ (3.33) Kapasitas kolom akibat lentur dua arah ( biaxial bending) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan ang dikembangkan oleh Boris Bresler berikut ini (Wahudi dan Rahim, 997): Untuk Pn > 0,Pno P u = + atau P P P dimana: P ux ux u uo P n = + (3.34) P P P nx = Beban aksial arah sumbu x pada saat eksentrisitas tertentu n no P u P uo = Beban aksial arah sumbu pada saat eksentrisitas tertentu = Beban aksial maksimal Sedangkan untuk Pn < 0,5Pno dapat digunakan rumus: ux x + u nx n atau + ox o (3.35) Pengembangan dari persamaan di atas menghasilkan suatu bidang runtuh tiga dimensi dimana bentuk umum tak berdimensi dari metode ini adalah (Nawi, 998): nx ox α + n o α = (3.36) Besarna α dan α menurut Bresler dapat dianggap sebesar,5 untuk penampang bujur sangkar, sedangkan untuk penampang persegi panjang nilai α bervariasi antara,5 dan,0 dengan harga rata-rata,75 (Wahudi dan Rahim, 997). Dalam analisa kolom biaksial, dapat dilakukan konversi dari momen biaksial ang terdiri dari momen dua sumbu menjadi momen satu sumbu. Penentuan momen dan sumbu ang berpengaruh adalah sebagai berikut (Naw, 998):. Untuk n / nx > b/h b β ' = n + nx (3.37) h β. Untuk n / nx b/h h β x ' = nx + n (3.38) b β

6 LANDASAN TEORI 8 Kolom dapat dinatakan sebagai kolom pendek bila (RSNI Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Gedung tahun 00): Untuk kolom tak bergoang: kλu < 34 r b b (3.39) dengan b dan b adalah momen ujung berfaktor dari kolom, dengan b < b. Bila faktor momen kolom = 0 atau u / Pu < e min, harga b harus dihitung dengan eksentrisitas minimum, e min = (5 + 0,03h), dengan h dalam mm. (3.40) Untuk kolom tak bergoang: kλ u < (3.4) r dimana: kλ u = panjang efektif kolom r = radius girasi, diambil sebesar 0,3h atau 0,3b Besarna k didapat dari nomogram Jackson dan oreland (Nawi, 998) ang bergantung dari besarna perbandingan kekakuan semua batang tekan dengan semua batang lentur dalam bidang (ψ). ( EI / λu ) kolom ψ = (3.4) ( EI / λ ) n balok Apabila tidak menggunakan nomogram, besarna k dapat dihitung dengan menggunakan ((Nawi, 998) dan (Udianto, 000)): Untuk kolom tak bergoang: k = A B 0,7 + 0,05( ψ + ψ ),0 (3.43) k = 0,85 + 0,05 ψ min,0 (3.44) Untuk kolom bergoang: k 0 ψ 0 A = + ψ rata rata,untuk ψ rata-rata < (3.45) k = 0,9 + ψ,untuk ψ rata-rata (3.46) rata rata Apabila kolom termasuk kolom langsing, maka Nawi (998) menarankan menggunakan dua metode analisis stabilitas sebagai berikut:

7 LANDASAN TEORI 9. etode pembesaran momen (moment magnification method), dimana desain kolom tersebut didasarkan atas momen ang diperbesar: c = δ = (δ b b + δ s s ) (3.47) Cm δ b = (3.48) P / 0,75P u c δ s = P / 0,75 P (3.49) dimana u c δ b = faktor pembesar untuk momen ang didominasi oleh beban gravitasi b δ s = faktor pembesar terhadap momen ujung terbesar s akibat beban ang menebabkan goangan besar Pc = beban tekuk Euler = π EI / (kλ u ) Pu = beban aksial pada kolom C m = 0,6 + 0,4 0, 4,dimana (3.50) atau C m diambil sama dengan,0 apabila kolom braced frame dengan beban transversal atau < min Untuk nilai EI dapat digunakan persamaan: ( Ec I g / 5) + Es / I s EI = + β d atau dapat disederhanakan menjadi: 0. 4E c I g EI = + β d dimana β = momen beban mati rencana / momen total rencana,0 d (3.5) (3.5). Analisis orde kedua ang memperhitungkan efek defleksi. Analisis ini harus digunakan apabila kλ u /r > 00 Titik ang mencerminkan hubungan antara momen konversi dan beban aksial ang bekerja harus terletak dalam daerah kurva interaksi P-.

8 LANDASAN TEORI 0 C. PERENCANAAN GESER Berdasarkan Rancangan Standar Nasional Indonesia Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung Tahun 00 pasal 3.3 ditentukan besarna kekuatan gaa nominal sumbangan beton adalah: Vc = fc ' bw. d 6 (3.53) Untuk penampang ang menerima beban aksial, besarna tegangan ang mampu dipikul beton dapat dituliskan sebagai berikut : v N u f ' c = + bw d 4A g 6 (3.54) c. Sedangkan besarna tegangan geser ang harus dilawan sengkang adalah: φv s = v φv (3.55) u c Besarna tegangan geser ang harus dipikul sengkang dibatasi sebesar: φv s max = f ' c 3 (3.56) Untuk besarna gaa geser ang mampu dipikul oleh penampang ditentukan dengan sarat sebagai berikut: V φ (3.57) u V n Gambar 3.4. Diagram Geser Dengan : V u = gaa lintang pada penampang ang ditinjau. V n = kekuatan geser nominal ang dihitung secara V n = V c + V s V c = kekuatan geser nominal sumbangan beton V s = kekuatan geser nominal sumbangan tulangan geser

9 LANDASAN TEORI v u = tegangan geser ang terjadi pada penampang v c = tegangan geser nominal sumbangan beton v s = tegangan geser nominal sumbangan tulangan geser φ = faktor reduksi kekuatan = 0,75 b = lebar balok (mm) d = tinggi efektif balok (mm) f c = kuat mutu beton (pa) Tulangan geser dibutuhkan apabila Vu > φvc, Besarna tulangan geser ang dibutuhkan ditentukan dengan rumus berikut: Vu φvc Vs = (3.58) φ Av. f. d s = (3.59) Vs Dengan : A v = luas tulangan geser dalam mm s = jarak sengkang dalam mm Namun apabila Vu > φvc harus ditentukan besarna tulangan geser minimum sebesar (RSNI Tata Cara Perhittungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung Tahun 00): bw. s Av min =. (3.60) 3 f Jarak sengkang dibatasi sebesar d/, namun apabila sengkang maksimum harus dikurangi setengahna. fc' Vs > bw. d maka jarak 3 Perhitungan tulangan torsi dapat diabaikan apabila memenuhi sarat berikut: φ fc' A cp T < u (3.6) pcp Suatu penampang mampu menerima momen torsi apabila memenuhi sarat: Vu bw d Tu p +,7 A h. oh < φ v c + φ fc' (3.6) 3

10 LANDASAN TEORI Besarna tulangan sengkang untuk menahan puntir ditentukan dengan rumus sebagai berikut : Tns A t = (3.63) A f cotθ o v Tu dengan T n = φ (3.64) Sedangkan besarna tulangan longitudinal ang harus dipasang untuk menahan puntir dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut: A f t v A l = p cot h θ (3.65) s f t Dengan : A cp = luas ang dibatasi oleh keliling luar penampang beton, mm A o = luas bruto ang dibatasi oleh lintasan aliran geser, mm A oh = luas ang dibatasi oleh garis pusat tulangan sengkang torsi terluar, mm A t = luas satu kaki sengkang tertutup ang menahan puntir dalam daerah sejarak s, mm A l = luas tulangan longitudinal ang memikul puntir, mm f h = kuat leleh ang disaratkan untuk tulangan geser, Pa f t = kuat leleh tulangan torsi lungitudinal, Pa f v = kuat leleh tulangan sengkang torsi, Pa p cp = keliling luar penampang beton, mm p h = keliling dari garis pusat tulangan sengkang torsi terluar, mm s = spasi tulangan geser atau puntir dalam arah paralel dengan tulangan longitudinal, mm D. PERENCANAAN PLAT Pelat adalah struktur planar kaku ang terbuat dari material monolit dengan tinggi ang kecil dibandingkan dengan dimensi-dimensi lainna. Untuk merencanakan pelat beton bertulang perlu mempertimbangkan faktor pembebanan dan ukuran serta sarat-sarat dari peraturan ang ada. Pada perencanaan ini digunakan tumpuan jepit penuh untuk mencegah pelat berotasi dan relatif sangat kaku terhadap momen puntir. Dalam pelaksanaan, pelat akan di cor bersamaan dengan balok.

11 LANDASAN TEORI 3 Pelat merupakan panel-panel beton bertulang ang mungkin bertulangan dua atau satu arah saja tergantung sistem strukturna. Apabila pada struktur pelat perbandingan bentang panjang terhadap lebar < 3, maka akan mengalami lendutan pada kedua arah sumbu. Beban pelat dipikul pada kedua arah oleh balok pendukung sekeliling panel pelat, dengan demikian pelat akan melentur pada kedua arah. Apabila panjang pelat sama dengan lebarna, perilaku keempat balok keliling dalam menopang pelat akan sama. Sedangkan apabila perbandingan bentang panjang terhadap bentang pendek > 3, balok ang lebih panjang akan memikul beban ang lebih besar dari balok ang pendek (penulangan satu arah). Dimensi bidang pelat Lx dan L dapat dilihat pada gambar dibawah ini : Gambar 3.5. Dimensi bidang pelat Langkah-langkah perencanaan penulangan pelat adalah : a) enentukan sarat-sarat batas, tumpuan dan panjang bentang. b) enentukan tebal pelat. Berdasarkan SNI maka tebal pelat ditentukan berdasarkan ketentuan sebagai berikut : h min = f ln(0.8 + ) β (3.66) h mak = ln( f 36 ) 500 (3.67) hmin pada pelat lantai ditetapkan sebesar cm, sedang hmin pada pelat atap ditetapkan sebesar 9 cm. c) enghitung beban ang bekerja berupa beban mati dan beban hidup terfaktor. d) enghitung momen-momen ang menentukan. Pada pelat ang menahan dua arah dengan terjepit pada keempat sisina bekerja empat macam momen aitu :. omen lapangan arah x (lx) = koef x Wu x lx (3.68)

12 LANDASAN TEORI 4. omen lapangan arah (l) = koef x Wu x lx (3.69) 3. omen tumpuan arah x (tx) = koef x Wu x lx (3.70) 4. omen tumpuan arah (t) = koef x Wu x lx (3.7) e) enghitung tulangan pelat Langkah-langkah perhitungan tulangan :. enetapkan tebal penutup beton. 3. enetapkan diameter tulangan utama ang direncanakan dalam arah x dan arah. 4. encari tinggi efektif dalam arah x dan arah. 5. embagi u dengan b x d u b d (3.7) dengan b = lebar pelat per meter panjang (mm) d = tinggi efektif (mm) 6. encari rasio penulangan (ρ) dengan persamaan : u f = ρ φ f 0,588 ρ b d f ' c (3.73) 7. emeriksa sarat rasio penulangan (ρ min < ρ < ρ mak ),4 ρ min = f (3.74) 450 0,85 f ' c ρ mak = β f f (3.75) 8. encari luas tulangan ang dibutuhkan 6 ( = b d 0 ) As ρ (3.76) E. PERENCANAAN STRUKTUR ATAP Atap merupakan struktur ang paling atas dari suatu bangunan gedung. Struktur atap dapat terbuat dari kau, beton ataupun dari baja. Dalam Tugas Akhir ini direncanakan struktur atap ang digunakan adalah struktur baja. Alasan penggunaan baja sebagai bahan konstruksi adalah kekuatan ang dimiliki baja sangat tinggi dan penggunaan baja akan memperamping bentuk struktur.

13 LANDASAN TEORI 5 a. Perencanaan Gording Gording direncanakan untuk menahan beban-beban ang bekerja di atas atap dan merubah beban-beban merata menjadi beban-beban terpusat. Beban-beban terpusat ini selanjutna akan ditahan oleh kuda-kuda atap. Beban-beban ang biasana diperhitungkan dalam perencanaan gording antara lain: ) Beban mati, terdiri dari bahan penutup atap dan berat gording. ) Beban hidup, diperhitungkan sebesar P = 00 kg berada di tengah bentang gording. Selain itu juga diperhitungkan beban hujan. 3) Beban angin, terdiri atas: a) uka angin / angin tekan PI 970 pasal 4.3 menebutkan untuk α< 65º koefisien angin diambil sebesar 0.0α 0.4 dimana α = kemiringan atap. b) Belakang angin / angin hisap Koefisien angin ditentukan sebesar -0.4 Perhitungan momen dan penguraian beban mengacu pada gambar berikut: qx x Px x q q P P a a Gambar 3.6. Penguraian beban pada gording Beban merata q diuraikan menjadi: q x = q.sinα (3.77) 8 q = q.cosα (3.79) = qxl (3.78) 8 x = q l (3.80) Beban terpusat P diuraikan menjadi: P x = P.sinα (3.8)

14 LANDASAN TEORI 6 = Px l 4 (3.8) P = P.cosα (3.83) x = P l (3.84) 4 Seluruh momen x dan dikombinasikan untuk mendapat momen total. Pemeriksaan kekuatan gording: x Wx + W σ Pemeriksaan lendutan gording: δ = δx = x qx L EI x 4 q L EI Px L EI x 3 P L EI 3 (3.85) (3.86) (3.87) δ i = δ + δ (3.88) δ = L (PPBBI th 984 hal 55) (3.89) 80 b. Perencanaan Kuda-kuda Beban-beban ang biasana diperhitungkan dalam perencanaan kuda-kuda antara lain: ) Akibat Beban Tetap a) Beban atap (BA) b) Beban gording (BG) c) Beban ikatan angin (BB)= 0% x (BA+BG) d) Beban hidup (BL), terdiri dari : Beban orang = 00 kg dan Beban hujan (Bh) diambil ang paling besar e) Beban kuda-kuda (BK) Batang A : L ,38 kg/m Batang B : L ,4 kg/m Batang V : L ,77 kg/m Batang D : L ,4 kg/m

15 LANDASAN TEORI 7 f) Berat baut = 0% x BK g) Beban plafon + penggantung (BP) h) Beban Plat Buhul = 0% x beban per buhul ) Akibat Beban Sementara a. Beban Angin Kiri, terdiri dari angin tekan dan angin hisap b. Beban Angin Kanan, terdiri dari angin tekan dan angin hisap Setelah mendapatkan gaa batang kuda-kuda dari SAP 000, maka dilakukan pengecekan profil kuda-kuda tersebut : a) Batang Tarik P σ = 0,75σ (3.90) A Netto b) Batang Tekan a I = *I + A b * i = I A br L λ = 00 i ' (3.9) (3.9) (PPBBI 984 hal 9) (3.93) E λg = π (3.94) 0,7 σ l λ λs = λg, 4 0,83 λs ω =,593 λs br (3.95) (3.96) Pω σ = σ (3.97) A Dilakukan pengecekan terhadap arah x dan arah. c. Perencanaan Sambungan Baut Tegangan-tegangan ang diijinkan dalam menghitung kekuatan menurut PPBBG tahun 987 pasal 8.() adalah sebagai berikut: Tegangan geser ang diijinkan: τ = 0, 6σ (3.98)

16 LANDASAN TEORI 8 Tegangan tarik ang diijinkan: σ ta = 0, 7σ (3.99) Kombinasi tegangan geser ang diijinkan: σ = σ +, 56τ σ (3.00) Tegangan tumpu ang diijinkan: σ tu =, 5σ untuk σ tu =, σ untuk dimana: s a (3.0),5d s < d (3.0) s = jarak dari sumbu baut ang paling luar ke tepi bagian ang disambung d = diameter baut σ = tegangan dasar bahan baut, kecuali untuk tegangan tumpu digunakan tegangan dasar bahan ang disambung Selain itu, jarak antar baris baut, jarak antar baut maupun jarak baut ke tepi ditentukan berdasarkan PPBBG 987 pasal 8.(5) sebagai berikut:,5d s 7d atau 4t (3.03),5d s 3d atau 6t (3.04) dimana: d = diameter baut s = jarak antar baris baut dan jarak antar sumbu baut s = jarak antara sumbu baut ke tepi plat F. PERENCANAAN PONDASI a. Analisis Daa Dukung Tanah Analisis Daa dukung mempelajari kemampuan tanah dalam mendukung beban pondasi struktur ang terletak di atasna. Daa dukung tanah ( Bearing Capacit ) adalah kemampuan tanah untuk mendukung beban baik dan segi struktur pondasi maupun bangunan di atasna tanpa terjadi keruntuhan geser. Daa dukung batas ( ultimate bearing capacit ) adalah daa dukung terbesar dan tanah dan biasana diberi simbol q ult. qult q all = (3.05) FK

17 LANDASAN TEORI 9 b. Langkah langkah perhitungan pondasi telapak ) enentukan penampang pondasi serta tebal pondasi dipilih sedemikian agar dapat memenuhi ketentuan SKSNI T Pasal Vu < Ø Vc Dimana Vc diturunkan dari SKSNI T pasal dalam bentuk 4 Vc = + f ' bo d < bo d βc 6 c f ' 3 c (3.06) Dengan ßc : Perbandingan antara sisi kolom terpanjang dengan sisi kolo terpendek bo : Adalah keliling ( perimeter ) penampang ang terdapat tegangan geser, sehingga menurut SK SNI T Pasal penampang boleh dianggap terletak pada jarak d/ terhadap sisi kolom. d : Tebal efektif pondasi telapak. ) enentukan tegangan ang terjadi pada Pondasi, baik tegangan maks (σmaks) dan tegangan min (σmin ). P σmaks = + (3.07) A W P σmin = (3.08) A W Dengan P = Gaa akibat reaksi kolom = momen akibat reaksi kolom A = Luas penampang pondasi W = omen tahanan pondasi Dalam perhitungan pengaruh momen terhadap tegangan geser diabaikan. Gambar 3.7. Pengaruh momen terhadap tegangan geser pada pondasi

18 LANDASAN TEORI 30 3) enentukan momen ang terjadi pada pondasi, dengan wu = σmaks. Permodelan ang digunakan adalah ujung ujung pondasi senagai jepit bebas, sehingga u = ½. wu.l (3.09) Dengan u = omen ultimate pondasi Wu = tegangan maksimum L = jarak setengah lebar pondasi dari pusat pondasi. 4) Perhitungan Tulangan, dengan menggunakan rumus ang telah dijelaskan sebelumna. Penulangan dapat dianggap pula sebagai ikatan tarik dan busur tekan ang saling bekerja sama. Kerja sama demikian hana mungkin bila penjangkaran busur tekan pada ikatan tarik cukup baik. Agar hubungan ini dapat tercapai maka seluruh tulangan harus diperpanjang dan ujungna dibengkokkan secukupna. c. Daa Dukung Tanah Untuk Pondasi Telapak Daa dukung tanah batas menurut Terzaghi dipengaruhi oleh berat volume tanah, kohesi dan beban luar ( surcharge ).Dengan demikian maka kita peroleh : q u = q c + q q + q γ (3.0) Dengan : q u = Daa dukung tanah batas q c = Daa dukung tanah berdasarkan kohesi q q = Daa dukung tanah berdasarkan beban ang bekerja diatasna qγ = Daa dukung tanah berdasarkan berat volume tanah. q q = q.n q, dengan N q = e x tan Ø tan 45 + φ, (3.) q c = c.n c, dengan Nc = ( Nq ) tan Ø (3.) q γ = ΒγΝγ, dengan Νγ = ( Νq + ) tan Φ (3.3) Dengan menggabungkan persamaan tersebut, maka q u = C N c + qn q + ΒγΝγ (3.4) enurut Terzaghi diperlukan faktor bentuk, faktor kedalaman dan faktor kemiringan untuk mengkoreksi nilai q u.

19 LANDASAN TEORI 3 Untuk Pondasi berbentuk Bujur Sangkar: q u =,3 C N c + q N q + 0,4ΒγΝγ (3.5) Dengan B = lebar pondasi dan nilai Nq, Nc, dan Nγ bisa didapat melalui grafik faktor daa dukung untuk keruntuhan geser meneluruh menurut Terzaghi. G. PERENCANAAN GEPA a. Gempa Rencana dan Gempa Nominal Gempa Rencana adalah gempa ang peluang atau risiko terjadina dalam periode umur rencana bangunan 50 tahun adalah 0% (R N = 0%), atau gempa ang periode ulangna adalah 500 tahun (T R = 500 tahun). Besarna beban Gempa Nominal ang digunakan untuk perencanaan struktur ditentukan oleh tiga hal, aitu oleh besarna Gempa Rencana, oleh tingkat daktilitas ang dimiliki struktur, dan oleh nilai faktor tahanan lebih ang terkandung di dalam struktur. Berdasarkan pedoman gempa ang berlaku di Indonesia aitu Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Rumah dan Gedung (SNI ) Besarna beban gempa horizontal (V) ang bekerja pada struktur bangunan, ditentukan menurut persamaan : V = C.I R Wt (3.6) Dengan, I adalah Faktor Keutamaan Struktur, C adalah nilai Faktor Respon Gempa ang didapat dari Respon Spektrum Gempa Rencana untuk waktu getar alami fundamental T, dan W t ditetapkan sebagai jumlah dari beban mati dan hidup ang direduksi Harga dari faktor respon gempa C dapat ditentukan dari Diagram Spektrum Respon Gempa Rencana, sesuai dengan wilaah gempa dan kondisi jenis tanahna untuk waktu getar alami fundamental. b. Faktor Keutamaan (I) Faktor Keutamaan adalah suatu koefisien ang diadakan untuk memperpanjang waktu ulang dari kerusakan struktur struktur gedung ang relatif lebih utama, untuk menanamkan modal ang relatif besar pada gedung itu. Gedung tersebut diharapkan dapat berdiri jauh lebih lama dari gedung gedung

20 LANDASAN TEORI 3 pada umumna. Waktu ulang dari kerusakan struktur gedung akibat gempa akan diperpanjang dengan pemakaian suatu faktor keutamaan. c. Daktilitas Struktur Faktor Reduksi Gempa ditentukan berdasarkan perencanaan kinerja suatu gedung aitu apakah gedung direncanakan berperlaku elastik penuh, daktilitas terbatas atau daktilitas penuh. Nilai faktor daktilitas struktur gedung µ di dalam perencanaan struktur gedung dapat dipilih menurut kebutuhan, tetapi tidak boleh diambil lebih besar dari nilai faktor daktilitas meksimum µ m ang dapat dikerahkan oleh masing-masing sistem atau subsistem struktur gedung. Dalam Tabel 3 SNI ditetapkan nilai µ m ang dapat dikerahkan oleh beberapa jenis sistem dan subsistem struktur gedung, berikut faktor reduksi maksimum R m ang bersangkutan. d. Jenis Tanah Dasar Untuk menentukan harga C harus diketahui terlebih dahulu jenis tanah tempat struktur bangunan itu berdiri. Jenis tanah ditetapkan sebagai tanah keras, tanah sedang dan tanah lunak apabila untuk lapisan setebal maksimum 30 meter paling atas dipenuhi sarat-sarat ang tercantum dalam tabel 4, SNI , halaman 6. Dalam Tugas Akhir ini jenis tanah ditentukan berdasarkan nilai Kuat Geser Niralir rata rata. Perhitungan kuat geser niralir rata-rata: Su i= m i= = m ti ti / Sui (3.7) Dengan : t i = tebal lapisan tanah ke-i Sui = kuat geser niralir lapisan tanah ke-i ang harus memenuhi ketentuan bahwa Sui 50 kpa m = jumlah lapisan tanah ang ada di atas tanah dasar Su = kuat geser niralir rata-rata

21 LANDASAN TEORI 33 e. Pembatasan Waktu Getar T adalah waktu getar dari struktur bangunan pada arah-x (Tx) dan arah-y (T). Untuk perencanaan awal, waktu atau periode getar dari bangunan gedung dihitung dengan menggunakan rumus empiris : Tx = T = 0,06.H 0,75 ( dalam detik ) (3.8) H = Tinggi bangunan ( dalam meter ) = 40 m Beban geser dasar nominal V menurut persamaan. harus dibagikan sepanjang tinggi struktur bangunan gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik ekivalen F i ang menangkap pada pusat massa lantai tingkat ke-i menurut persamaan: F i = n i= Wi. zi V ( W. z ) i i Dengan : W i = berat lantai tingkat ke-i z i n (3.9) = ketinggian lantai tingkat ke-i = nomor lantai tingkat paling atas Apabila rasio antara tinggi struktur bangunan gedung dan ukuran denahna dalam arah pembebanan gempa sama dengan atau melebihi 3, maka 0.V harus dianggap beban horizontal terpusat ang bekerja pada pusat massa lantai tingkat paling atas, sedangkan 0.9V sisana harus dibagikan sepanjang tingkat struktur bangunan gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik ekivalen. Waktu getar alami fundamental struktur bangunan gedung beraturan dalam arah masing-masing sumbu utama dapat ditentukan dengan rumus Raleigh sebagai berikut: T n i= =.3 n i= i i Wi. d 6 (3.0) g F. d i Dengan : d i = simpangan horizontal lantai tingkat ke-i akibat beban F i (mm) g = percepatan gravitasi sebesar 9.8 mm/detik

22 LANDASAN TEORI 34 Apabila waktu getar alami fundamental T struktur bangunan gedung untuk penentuan faktor Respon Gempa C ditentukan dengan rumus-rumus empiris atau didapat dari analisis vibrasi bebas tiga dimensi, nilaina tidak boleh menimpang lebih dari 0% dari nilai ang dihitung menurut persamaan.05. H. PERATURAN YANG DIGUNAKAN Pedoman peraturan serta buku acuan ang digunakan antara lain :. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SKSNI T ). Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI ) 3. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI ) 4. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung (PPIG) Peraturan uatan Indonesia tahun 970 N.I-8 6. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI) 7. Peraturan - peraturan lain ang relevan. I. DATA TEKNIS Data ang dijadikan bahan acuan dalam pelaksanaan dan penusunan laporan tugas akhir ini dapat diklasifikasikan dalam dua jenis data, aitu : a. Data Primer Data primer adalah data ang diperoleh dari lokasi rencana pembangunan maupun hasil surve ang dapat langsung dipergunakan sebagai sumber dalam perancangan struktur. Pengamatan langsung di lapangan mencakup : ) Kondisi lokasi rencana gedung Rumah Sakit ) Kondisi bangunan-bangunan ang ada disekitar lokasi proek 3) Denah lokasi perencanaan Pengamatan langsung tersebut menghasilkan data-data utama proek ang antara lain terdiri atas :

23 LANDASAN TEORI 35 ) Data Proek Nama Proek : Perencanaan Struktur Gedung Administrasi dan Pelaanan RSUD Dr. oewardi Surakarta Fungsi Bangunan : Gedung Rumah Sakit Jumlah Lantai : 5 lantai + basement Lokasi : Jl. Kol. Sutarto no.3 Surakarta Penelidik Tanah : Lab. ektan Universitas Sebelas aret Surakarta Struktur Bangunan : Konstruksi Rangka Beton Bertulang Struktur Atap : Konstruksi Rangka Baja ) Data aterial Struktur Utama Beton : f c = 30 pa, E = 000 Pa Baja : f = 400 pa, (Tulangan Utama ) f = 40 pa, (Tulangan Sengakang) 3) Data Tanah Data tanah diperoleh dari hasil penelidikan dan pengujian tanah oleh Laboratorium ekanika Tanah Universitas Diponegoro Semarang, terdiri atas data sondir dan data boring. Dari data tanah di atas dapat dianalisis karakteristik tanah ang diperlukan untuk perencanaan dan perancangan struktur, khususna pada struktur bawah bangunan (pondasi). b. Data Sekunder Data Sekunder merupakan data pendukung ang dipakai dalam proses pembuatan dan penusunan Laporan Tugas Akhir ini. Data sekunder ini didapatkan bukan melalui pengamatan secara langsung di lapangan. Yang termasuk dalam klasifikasi data sekunder ini antara lain adalah literatur-literatur penunjang, grafik, tabel dan peta/tanah ang berkaitan erat dengan proses perancangan struktur gedung tersebut. ) Data Teknis Adalah data ang berhubungann langsung dengan perencanaan struktur gedung Rumah Sakit seperti data tanah, bahan bangunan ang digunakan, data beban rencana ang bekerja, dan sebagaina.

24 LANDASAN TEORI 36 ) Data Non Teknis Adalah data ang berfungsi sebagai penunjang dan perencanaan, seperti kondisi dan letak lokasi proek.