BAB II TINJAUAN PUSTAKA

dokumen-dokumen yang mirip
STUDI KAPASITAS PENAMPANG EKIVALEN KOLOM PERSEGI TERHADAP PENAMPANG KOLOM L, T DAN + PADA BANGUNAN RUMAH TINGGAL DENGAN BEBAN GEMPA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. gedung dalam menahan beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut. Dalam. harus diperhitungkan adalah sebagai berikut :

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. desain untuk pembangunan strukturalnya, terutama bila terletak di wilayah yang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. pembebanan yang berlaku untuk mendapatkan suatu struktur bangunan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Menurut PBI 1983, pengertian dari beban-beban tersebut adalah seperti yang. yang tak terpisahkan dari gedung,

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG CONDOTEL MATARAM CITY YOGYAKARTA. Oleh : KEVIN IMMANUEL KUSUMA NPM. :

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. harus dilakukan berdasarkan ketentuan yang tercantum dalam Tata Cara

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG TRANS NATIONAL CRIME CENTER MABES POLRI JAKARTA. Oleh : LEONARDO TRI PUTRA SIRAIT NPM.

PERENCANAAN GEDUNG BETON BERTULANG BERATURAN BERDASARKAN SNI DAN FEMA 450

BAB II DASAR-DASAR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT

d b = Diameter nominal batang tulangan, kawat atau strand prategang D = Beban mati atau momen dan gaya dalam yang berhubungan dengan beban mati e = Ek

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III STUDI KASUS 3.1 UMUM

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II DASAR DASAR PERENCANAAN STRUKTUR ATAS. Secara umum struktur atas adalah elemen-elemen struktur bangunan yang

T I N J A U A N P U S T A K A

L p. L r. L x L y L n. M c. M p. M g. M pr. M n M nc. M nx M ny M lx M ly M tx. xxi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. yang aman. Pengertian beban di sini adalah beban-beban baik secara langsung

BAB III LANDASAN TEORI. A. Pembebanan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. pergesekan lempeng tektonik (plate tectonic) bumi yang terjadi di daerah patahan

BAB IV EVALUASI KINERJA DINDING GESER

03. Semua komponen struktur diproporsikan untuk mendapatkan kekuatan yang. seimbang yang menggunakan unsur faktor beban dan faktor reduksi.

BAB III METODE PENELITIAN

DESAIN TAHAN GEMPA BETON BERTULANG PENAHAN MOMEN MENENGAH BERDASARKAN SNI BETON DAN SNI GEMPA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. gedung dalam menahan beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Beton berlulang merupakan bahan konstruksi yang paling penting dan merupakan

DAFTAR NOTASI. Luas penampang tiang pancang (mm²). Luas tulangan tarik non prategang (mm²). Luas tulangan tekan non prategang (mm²).

Yogyakarta, Juni Penyusun

DAFTAR NOTASI BAB I β adalah faktor yang didefinisikan dalam SNI ps f c adalah kuat tekan beton yang diisyaratkan f y

Analisis Perilaku Struktur Pelat Datar ( Flat Plate ) Sebagai Struktur Rangka Tahan Gempa BAB III STUDI KASUS

BAB III PEMODELAN STRUKTUR

BAB III LANDASAN TEORI. dasar ke permukaan tanah untuk suatu situs, maka situs tersebut harus

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. geser membentuk struktur kerangka yang disebut juga sistem struktur portal.

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS STUDENT PARK APARTMENT SETURAN YOGYAKARTA

PERANCANGAN ULANG STRUKTUR ATAS GEDUNG PERKULIAHAN FMIPA UNIVERSITAS GADJAH MADA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL BANDUNG

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III LANDASAN TEORI. A. Pembebanan Pada Pelat Lantai

ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR BETON BERTULANG UNTUK GEDUNG TINGKAT TINGGI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. komponen struktur yang harus diperhatikan. penggunaan suatu gedung, dan ke dalamnya termasuk beban-beban pada lantai

PERENCANAAN GEDUNG PERPUSTAKAAN KOTA 4 LANTAI DENGAN PRINSIP DAKTAIL PARSIAL DI SURAKARTA (+BASEMENT 1 LANTAI)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Pada perencanaan bangunan bertingkat tinggi, komponen struktur

BAB III PEMODELAN DAN ANALISIS STRUKTUR

ANALISA STRUKTUR DAN KONTROL KEKUATAN BALOK DAN KOLOM PORTAL AS L1-L4 PADA GEDUNG S POLITEKNIK NEGERI MEDAN

ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR TAHAN GEMPA DENGAN SISTEM BALOK ANAK DAN BALOK INDUK MENGGUNAKAN PELAT SEARAH

BAB III LANDASAN TEORI. Bangunan Gedung SNI pasal

BAB III METEDOLOGI PENELITIAN. dilakukan setelah mendapat data dari perencanaan arsitek. Analisa dan

PERANCANGAN STRUKTUR HOTEL DI JALAN LINGKAR UTARA YOGYAKARTA

TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR KONSTRUKSI BAJA GEDUNG DENGAN PERBESARAN KOLOM

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. yang berlaku untuk mendapatkan suatu struktur bangunan yang aman

Jenis-jenis Kolom : Kolom Ikat ( tied column Kolom Spiral ( spiral column Kolom Komposit

BAB II BAB 1 TINJAUAN PUSTAKA. 1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03

BAB IV POKOK PEMBAHASAN DESAIN. Perhitungan prarencana bertujuan untuk menghitung dimensi-dimensi

B A B I I TINJAUAN PUSTAKA. getaran elastis yang dipancarkan ke segala arah dari titik runtuh (rupture point).

BAB III ANALISA PERENCANAAN STRUKTUR

DESAIN DINDING GESER TAHAN GEMPA UNTUK GEDUNG BERTINGKAT MENENGAH. Refly. Gusman NRP :

BAB VI KONSTRUKSI KOLOM

DAFTAR ISI. Halaman Judul Pengesahan Persetujuan Surat Pernyataan Kata Pengantar DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR NOTASI DAFTAR LAMPIRAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pengenalan Kolom. Struktur Beton II

ABSTRAK. Kata Kunci: gempa, kolom dan balok, lentur, geser, rekomendasi perbaikan.

Perencanaan Kolom Beton Bertulang terhadap Kombinasi Lentur dan Beban Aksial. Struktur Beton 1

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS GEDUNG APARTEMEN SEMBILAN LANTAI DI YOGYAKARTA. Oleh : PRISKA HITA ERTIANA NPM. :

BAB II STUDI PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. yang berlaku untuk mendapatkan suatu struktur bangunan yang aman

BAB III LANDASAN TEORI. dan pasal SNI 1726:2012 sebagai berikut: 1. U = 1,4 D (3-1) 2. U = 1,2 D + 1,6 L (3-2)

PERENCANAAN GEDUNG PASAR TIGA LANTAI DENGAN SATU BASEMENT DI WILAYAH BOYOLALI (DENGAN SISTEM DAKTAIL PARSIAL)

BAB IV ANALISIS & PEMBAHASAN

ANALISA KINERJA STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN KOLOM YANG DIPERKUAT DENGAN LAPIS CARBON FIBER REINFORCED POLYMER (CFRP)

BAB III METODELOGI PENELITIAN

BAB III LANDASAN TEORI. Kuat perlu dihitung berdasarkan kombinasi beban sesuai dengan SNI

Desain Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa

PERBANDINGAN PERILAKU ANTARA STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN (SRPM) DAN STRUKTUR RANGKA BRESING KONSENTRIK (SRBK) TIPE X-2 LANTAI

PENGGAMBARAN DIAGRAM INTERAKSI KOLOM BAJA BERDASARKAN TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG (SNI ) MENGGUNAKAN MATLAB

PERANCANGAN GEDUNG APARTEMEN DI JALAN LAKSAMANA ADISUCIPTO YOGYAKARTA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Menurut Iswandi Imran (2014) konsep dasar perencanaan struktur

BAB III LANDASAN TEORI. untuk bangunan gedung (SNI ) dan tata cara perencanaan gempa

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. itu sendiri adalah beban-beban baik secara langsung maupun tidak langsung yang. yang tak terpisahkan dari gedung.

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG RUSUNAWA UNIMUS

KOLOM (ANALISA KOLOM LANGSING) Winda Tri W, ST,MT

MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR BAJA KOMPOSIT PADA GEDUNG PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS NEGERI JEMBER

PENGARUH JARAK SENGKANG TERHADAP KAPASITAS BEBAN AKSIAL MAKSIMUM KOLOM BETON BERPENAMPANG LINGKARAN DAN SEGI EMPAT

BAB II LANDASAN TEORI. kestabilan struktur dalam menahan segala pembebanan yang dikenakan padanya,

1 HALAMAN JUDUL TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG SEKOLAH MENENGAH PERTAMA TRI TUNGGAL SEMARANG

TUGAS AKHIR PERANCANGAN ULANG STRUKTUR PORTAL GEDUNG PPPPTK MATEMATIKA YOGYAKARTA

STUDI DESAIN STRUKTUR BETON BERTULANG TAHAN GEMPA UNTUK BENTANG PANJANG DENGAN PROGRAM KOMPUTER

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi:

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pendahuluan Berdasarkan Pasal 3.25 SNI 03 2847 2002 elemen struktural kolom merupakan komponen struktur dengan rasio tinggi terhadap dimensi lateral terkecil melebihi tiga, yang digunakan untuk mendukung beban aksial tekan. Kolom termasuk struktur utama untuk meneruskan berat bangunan dan beban lain seperti beban hidup (manusia dan barang-barang), serta beban angin atau gempa. Fungsi kolom adalah sebagai penerus beban seluruh bangunan ke pondasi. Pada studi ini, penampang kolom direncanakan berbentuk penampang melintang kolom persegi dan penampang melintang kolom ekivalen. Berdasarkan kamus besar bahasa Indonesia (KBBI) arti dari ekivalen sendiri adalah mempunyai nilai (ukuran, arti atau efek) yang sama, sebanding, sepadan. Berkaitan dengan studi, kolom ekivalen mempunyai pengertian dimana nilai kapasitas kolom dengan bentuk penampang L, T dan + memiliki kapasitas yang sama dengan kapasitas kolom berbentuk persegi. 2.2 Jenis Jenis Kolom 2.2.1 Jenis kolom berdasarkan penampang melintang Dalam konstruksi beton bertulang jenis kolom dibagi menjadi 3, yaitu: 1. Kolom dengan sengkang lateral (gambar 2.1.a) 2. Kolom menggunakan pengikat spiral (gambar 2.1.b) 3. Struktur kolom komposit (gambar 2.1.c) Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-1

Gambar 2.1 Jenis- Jenis Kolom (sumber: http://muharrikyanuar.wordpress.com/2009/07/14) 2.2.2 Jenis kolom berdasarkan posisi beban Sedangkan berdasarkan posisi beban pada penampang kolom, kolom dapat diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Kolom dengan beban sentris, yaitu kolom yang mengalami gaya aksial saja 2. Kolom dengan beban eksentris, yaitu kolom mengalami gaya aksial dan momen lentur. Momen lentur tersebut dapat berupa: a. Bersumbu tunggal (pada kolom eksterior) b. Bersumbu rangkap / biaksial (pada kolom pojok) 2.2.3 Jenis kolom berdasarkan penampang longitudinal Berdasarkan arah longitudinal kolom, kolom dapat diklasifikasikan kedalam 2 jenis yaitu : 1. Kolom pendek 2. Kolom langsing Pada studi ini penggunaan kolom dibatasi hanya pada kolom pendek saja. Yang termasuk kepada kolom pendek adalah : 1. Kl u / r <34 (12 ), untuk komponen struktur tekan yang ditahan terhadap goyangan kesamping. Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-2

2. Kl u < 22, untuk komponen struktur tekan yang tidak ditahan terhadap goyangan ke samping. Keterangan : M 1b = Nilai yang lebih kecil dari momen ujung terfaktor pada komponen struktur tekan akibat beban yang tidak menimbulkan goyangan ke samping yang berarti. M 2b = Nilai yang lebih besar dari momen ujung terfaktor pada komponen struktur tekan akibat beban yang tidak menimbulkan goyangan ke samping yang berarti. L u = Panjang bebas dari komponen struktur tekan atau jarak bersih diantara pelat lantai, balok atau komponen struktur lainnya yang mampu memberikan dukungan lateral terhadap komponen struktur tekan tersebut. Bila terdapat kepala kolom atau voute harus diukur hingga ujug bawah dari kepala kolom pada bidang yang ditinjau. K = Faktor panjang efektif, K = 1, untuk komponen struktur tekan yang ditahan terhadap goyangan kesamping K > 1, untuk komponen struktur tekan yang tidak ditahan terhadap goyangan kesamping r = Radius girasi 2.3 Dasar - Dasar Perhitungan Pasal 10.8 SNI-03-2847-2002 menyatakan bahwa ada empat ketentuan terkait perencanaan kolom: 1. Kolom harus direncanakan untuk memikul beban aksial terfaktor yang bekerja pada semua lantai atau atap dan momen maksimum yang berasal dari beban terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap yang ditinjau. Kombinasi pembebanan yang menghasilkan rasio maksimum dari momen terhadap beban aksial juga harus diperhitungkan. Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-3

2. Pada konstruksi rangka atau struktur menerus pengaruh dari adanya beban tak seimbang pada lantai atau atap terhadap kolom luar atau dalam harus diperhitungkan. Demikian pula pengaruh dari beban eksentris karena sebab lainnya juga harus diperhitungkan. 3. Dalam menghitung momen akibat beban gravitasi yang bekerja pada kolom, ujung-ujung terjauh kolom dapat dianggap jepit, selama ujung-ujung tersebut menyatu (monolit) dengan komponen struktur lainnya. 4. Momen-momen yang bekerja pada setiap level lantai atau atap harus didistribusikan pada kolom di atas dan di bawah lantai tersebut berdasarkan kekakuan relative kolom dengan juga memperhatikan kondisi kekekangan pada ujung kolom. 2.4 Kekuatan Kolom Pendek dengan Beban Sentris Kolom dengan beban sentris adalah kolom yang menerima beban aksial tepat pada as atau sumbu kolom. Sehingga, kolom tidak mengalami momen lentur. Perhitungan kekuatan kolom pendek terhadap beban aksial sentris yang bekerja pada kolom diasumsikan bahwa beton bekerja sebesar 0,85f c dan tulangan telah mengalami leleh (f s = f y ). Kapasitas beban sentris maksimum dinyatakan sebagai berikut : P o = 0,85f c (A g -A st ) + A st.f y (2.1) Keterangan: P o = kuat beban aksial nominal atau teoritis tanpa eksentrisitas (kn) A g = luas kotor penampang kolom (mm 2 ) A st = luas total penampang penulangan memanjang (mm 2 ) Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-4

Gambar 2.2 Kolom dengan Beban Sentris Berdasarkan pasal 11.3 ayat 2 SNI 03-2847-2002 bahawa beban yang bekerja pada kolom dengan kekuatan penampang kolom dinyatakan dengan persamaan : P u ØP n (2.2) Pasal 12.3 ayat 5 SNI 03 2487 2002 menyatakan bahwa dalam aplikasi di lapangan tidak akan ada kolom yang dibebani dengan eksentrisitas. Dengan demikian perlu adanya suatu eksentrisitas minimum dalam arah tegak lurus sumbu lentur. Selain itu, disyaratkan pula reduksi pada beban aksial untuk mengantisipasi eksentrisitas tersebut. Untuk kolom dengan sengkang lateral reduksi beban aksial sebesar 20% dan untuk kolom dengan sengkang spiral nilai reduksi sebesar 15 %. Dengan menggunakan faktor-faktor ini kapasitas beban aksial nominal pada kolom, tidak boleh diambil lebih besar dari nilai reduksi tersebut. Nilai reduksi tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan: Untuk kolom bersengkang ( ) ( ) (2.3) Untuk kolom berspiral ( ) ( ) (2.4) Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-5

Perencanaan kolom pendek dengan beban sentris Beton bertulang adalah beton yang ditulangi dengan rasio penulangan minimum adalah 1 % dan rasio penulangan maksimum adalah 8%. Nilai rasio penulangan didapatkan dari luas tulangan dibagi luas penampang kolom (ρ g =A st /A g), maka untuk perencanaan kolom pendek dengan eksentrisitas kecil dapat disederhanakan dengan mensubstitusikan menjadi persamaan berikut : Untuk kolom dengan pengikat sengkang lateral A g perlu = [ ( ) ] (2.5) Untuk kolom dengan pengikat sengkang spiral A g perlu = [ ( ) ] (2.6) 2.5 Kekuatan Kolom Pendek dengan Beban Eksentris Selain menerima beban aksial, kolom juga mengalami momen lentur. Momen ini dapat dikonversikan menjadi suatu beban P dengan eksentrisitas e. Momen lentur ini dapat bersumbu tunggal (uniaxial) seperti pada kolom eksterior kolom pada bangunan bertingkat. atau Gambar 2.3 Kolom dengan Beban Aksial dengan Momen Satu Sumbu (Uniaksial) Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-6

Persamaan keseimbangan gaya dan momen dari Gambar 2.3 untuk kolom pendek dapat dinyatakan sebagai gaya tahan aksial nominal dengan rumus : (2.7) ( ) ( ) ( ) (2.8) Gambar 2.4 Penampang Melintang Kolom Beton Bertulang Gambar 2.5 Tegangan dan Gaya-Gaya pada Kolom Dari diagram tegangan pada gambar 2.5 didapat : f s =E s ε s = E s f s =E s ε s = E s ( ) ( ) (2.9) (2.10) Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-7

2.6 Kolom Biaksial Kolom biaksial adalah kolom yang dibebani oleh momen M x dengan eksentrisitas e y = M x /P dan M y dengan eksentrisitas e x = M y /P yang diakibatkan oleh adanya eksentrisitas beban aksial pada sumbu utama yaitu sumbu x dan y. atau Gambar 2.6 Kolom dengan Beban Aksial dengan Momen Biaksial Metode yang umum digunakan untuk mendesain kolom persegi yang dibebani dengan beban-beban biaksial antaralain : 1. Metode eksentrisitas ekivalen Pada metoda ini, eksentrisitas biaksial e x dan e y dapat diganti dengan eksentrisitas uniaksial ekivaln e ox, dan kolom di desain untuk beban aksial dan lentur uniaksial. Dimana e x didefinisikan sebagai komponen eksentrisitas pararel terhadap sisi x dan sumbu y. sehingga momen My pada sumbu y adalah: M uy = P u.e x (2.11) M ux =P u.e y (2.12) Jika dimana: Maka kolom dapat didesain untuk P u dan momen terfaktor M oy =P u Xe ox, e ox =e x (2.13) Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-8

Dimana untuk α = [0,5 + (2.14) dan untuk α= [1,3 + (2.15) Metoda ini terbatas untuk kolom yang simetris terhadap dua sumbu dengan rasio sisi-sisi panjang x/y antar 0,5 dan 2,0 dan penulangan harus pada keempat sisi kolom. 2. Metoda Bresler Metode ini ditemukan oleh bresler, dan metoda ini yang digunakan ACI untuk mendesain kolom yang dibebani beban biaksial. Seperti yang tercantum pada ACI untuk menghitung kapasitas kolom yang dibebani lentur biaksial adalah sebagai berikut : (2.16) Po = 0,85f c (Ag-Ast) + Ast.f y (2.17) M ux =P u xe x (2.18) e x = (2.19) 2.7 Kegagalan Material pada Kolom Berdasarkan besarnya regangan pada tulangan baja yang tertarik penampang kolom dapat dibagi menjadi tiga kondisi awal keruntuhan yaitu : a. Keruntuhan tarik, yang diawali dengan lelehnya tulangan yang tertarik b. Keruntuhan tekan, yang diawali dengan hancurnya beton yang tertekan Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-9

c. Keruntuhan seimbang terjadi apabila keruntuhan diawali dengan lelehnya tulangan yang tertarik sekaligus juga hancurnya beton yang tertekan. Apabila P n adalah beban aksial dan P nb adalah beban aksial pada kondisi seimbang maka: P n < P nb keruntuhan tarik P n > P nb keruntuhan tekan P n = P nb keruntuhan seimbang ε c = 0,003 ε s = ε y Gambar 2.7 Jenis Keruntuhan 2.7.1 Kondisi seimbang pada penampang kolom segiempat Jika eksentrisitas semakin kecil, maka akan ada suatu transisi dari keruntuhan tarik utama ke keruntuhan tekan utama. Kondisi keruntuhan seimbang terjadi apabila tulangan tarik mengalami regangan lelehnya ε y dan pada saat itu beton mengalami regangan batasnya (0,003.) dan mulai hancur. Dari segitiga yang sebangun (gambar 2.7) dapat diperoleh persamaan tinggi sumbu netral pada kondisi seimbang, c b yaitu : Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-10

(2.20) Atau dengan menggunakan 29 x 10 6 psi : (2.21) (2.22) Beban aksial nominal pada kondisi seimbang (P nb ) dan eksentrisitasnya (e b ) dapat ditentukan dengan menggunakan a b dengan persamaan : Dimana, (2.23) ( ) ( ) ( ) (2.24) (2.25) 2.7.2 Keruntuhan Tarik pada Penampang Kolom Segiempat Keadaan awal menjelang keruntuhan dengan beban eksintrisitas yang besar terjadi dengan lelehnya tulangan pada bagian tarik dimana e > e b atau P n < P nb, maka keruntuhan yang terjadi adalah keruntuhan tarik. Apabila tulangan tekan diasumsikan telah leleh dan A s = A s maka persamaannya dapat ditulis sebagai berikut : P n = (0,85 f c ba) + (A s f s ) (A s f y ) P n = (0,85 f c ba) (2.26) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (2.27) Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-11

Karena maka : ( ) ( ) (2.28) ( ) ( ) (2.29) ( ) ( ) ( ) (2.30) Jika, = = m= Maka persamaan dapat ditulis : ( ) ( ) ( ) (2.31) Jika e persamaan diatas dirubah menjadi e dimana e =[e + (d - h/2] dan = ] (2.32) maka, ( ) ( ) ( ) (2.33) 2.7.3 Kegagalan tekan pada penampang kolom segiempat Keruntuhan tekan terjadi jika serat tekan beton ε c = ε cu = 0,003, sedangkan serat tarik baja ε s < ε y. Keruntuhan dimulai dari beton terlebih dahulu sedangkan tulangan baja masih dalam batas elastis (f s < f y ), jenis keruntuhan ini sifatnya getas (tiba tiba) tanpa didahului oleh lendutan yang cukup besar khususnya bila beton tidak diberi tulangan pengekangan yang cukup. Agar dapat terjadi keruntuhan yang diawali dengan hancurnya beton, eksentrisitas e gaya normal harus lebih kecil daripada eksentrisitas balanced e b dan tegangan pada tulangan tariknya harus lebih kecil daripada tegangan leleh, yaitu f s <f y. Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-12

2.8 Diagram Interaksi Gaya Aksial-Momen Kolom adalah elemen struktur yang mengalami gaya aksial dan momen lentur. Gaya aksial dan momen tersebut dapat digambarkan dalam sebuah diagram interaksi. Diagram interaksi menunjukan kombinasi gaya nominal P n dan kekuatan momen nominal M n. Diagram interaksi juga dapat menunjukan jenis keruntuhan dari sebuah penampang kolom. Gambar 2.8 Diagram Interaksi Kekuatan M-P Diagram dengan interaksi diatas dibagi menjadi dua daerah dengan keruntuhan tarik dan daerah keruntuhan tekan dengan pembatasnya adalah titik seimbang. Langkah-langkah dalam menentukan koordinat titik-titik tersebut di atas antaralain : a. Menentukan koordinat titik A (0,P o ). Besar P o ditentukan berdasarkan pembahasan kolom pendek dengan beban sentries. Sedangkan Pn(maks)= 0,8.Po (untuk kolom bersengkang). P nb dan M nb ditentukan berdasarkan pembahasan keruntuhan seimbang. Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-13

b. Menentukan koordinat titik D, yang mengalami keruntuhan tekan, pilih harga e<eb, kemudian analisis dengan prosedur coba-coba. Maka harga M n dan P n yang menghasilkan harga e sama dengan yang dipilih. c. Menentukan koordinat titik E, yang mengalami keruntuhan tarik, sehingga harga Pn dan Mn didapat. d. Menentukan koordinat titik C (0,M n ). Harga M n ditentukan seperti pada perencanaan balok. Untuk menyederhanakan, anggap kontribusi tulangan tekan tidak ada. Jadi seperti perencanaan balok bertulang tunggal. 2.9 Pembebanan 2.9.1 Beban mati Berdasarkan Pasal 3.10 SNI 03-2847-2002 beban mati adalah berat semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap termasuk segala beban tambahan, finishing, mesin mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung tersebut. Berat elemen struktural dan non struktural diambil dari peraturan pembebanan indonesia untuk gedung 1983. 2.9.2 Beban hidup Berdasarkan Pasal 3.8 SNI 03-2847-2002 beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat pemakaian dan penghunian suatu gedung, termasuk beban beban pada lantai yang berasal dari barang barang yang dapat berpindah dan/atau beban akibat air hujan pada atap. Untuk studi ini beban hidup lantai dan atap diambil dari peraturan pembebanan indonesia untuk gedung 1983. 2.9.3 Beban gempa Beban gempa adalah beban yang bekerja pada suatu struktur akibat dari pergerakan tanah yang disebabkan karena adanya gempa bumi (baik itu gempa tektonik atau vulkanik) yang mempengaruhi struktur tersebut. Parameter yang menentukan besarnya beban gempa adalah : Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-14

- wilayah gempa seperti tertera pada gambar 2.9 Gambar 2.9 Peta Wilayah Gempa ( SNI 03-1726-2002) - waktu getar alami - jenis tanah dan berat struktur Untuk waktu getar alami dan jenis tanah akan dijelaskan lebih detail pada poin selanjutnya. Beban gempa diklasifikasikan menjadi dua : 1. Beban Geser Dasar Nominal Beban geser dasar nominal statik ekivalen V (base shear) yang tejadi di tingkat dasar dapat dihitung menurut persamaan: V = W t (2.34) Keterangan : C 1 I W t R = Nilai faktor respon gempa = Faktor keutamaan = Berat total struktur = Faktor reduksi gempa Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-15

2. Beban Gempa Nominal Beban geser dasar nominal V tersebut harus dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban beban gempa nominal statik ekuivalen Fi pada pusat massa lantai tingkat ke i menurut persamaan : F i = V (2.35) Keterangan: Wi Zi V = Berat lantai tingkat ke-i = Ketinggian lantai tingkat ke-i = Beban geser dasar nominal Hal- hal lain yang mempengaruhi besarnya gaya gempa adalah : Kategori Gedung Untuk berbagai kategori gedung, bergantung pada probilitas terjadinya keruntuhan struktur gedung, selama umur gedung dan umur gedung tersebut yang diharapkan, pengaruh gempa rencana terhadapnya harus dikalikan dengan faktor Keutamaan I menurut persamaan : I = I 1.I 2 (2.36) dimana I 1 adalah faktor Keutamaan untuk menyesuaikan perioda ulang gempa berkaitan dengan penyesuaian probalitis terjadinya gempa itu selama umur gedung, sedangkan I 2 adalaha Faktor Keutamaan untuk menyesuaikan perioda ulang gempa berkaitan dengan penyesuaian umur gedung tersebut. Tabel nilai I tertera pada tabel 2.1. Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-16

Tabel 2.1 Faktor Keutamaan Struktur ( Tabel 1 Pasal 4.2 SNI 03 1726 2002) Sumber: [SNI 03-1726-2003, hal. 8] Daktalitas Struktur Daktilitas adalah kemampuan suatu struktur untuk mengalami simpangan pasca-elastik yang besar secara berulang kali dan bolak-balik akibat beban gempa dengan mempertahankan kekuatan dan kekakuan yang cukup, sehingga struktur gedung tersebut tetap berdiri walaupun sudah di ambang keruntuhan. Faktor daktilitas adalah rasio antara simpangan maksimum struktur gedung pada saat mencapai kondisi diambang keruntuhan dan simpangan struktur gedung pada saat terjadi pelelehan pertama dalam struktur gempa. Untuk nilai faktor daktilitas tetera pada tabel 2.2. Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-17

Tabel 2.2 Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa maksimum dan faktor tahanan lebih total bangunan gedung ( Tabel 2 Pasal 4.4.6 SNI 03 1726 2002) Sistem dan subsistem struktur bangunan gedung 1. Sistem rangka pemikul momen ( sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul rangka pemikul momen terutama melalui mekanisme lentur). Sumber: [SNI 03-1726-2003, hal. 12] Uraian sistem pemikul beban gempa 1. Rangka pemikul momen khusus (SRPMK) μ m R m pers. (5) a. Baja 5,2 8,5 b. Beton bertulang 5,2 8,5 2. Rangka pemikul momen menengah beton (SRPMM) (tidak untuk wilayah 5 & 6) 3. Rangka pemikul momen biasa (SRPMB) 3,3 5,5 a. Baja 2,7 4,5 b. Beton bertulang 2,1 3,5 2. Rangka batang baja pemikul momen khusus (SRPBMK) 4,0 6,5 F 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 2,8 Waktu Getar Alami Analisa waktur getar alami pada umumnya digunakan untuk mengetahui besarnya gaya gempa yang akan diterima oleh bangunan tersebut. 1726-2003: Syarat waktu getar alami fundamental T 1 berdasarkan pasal 5.6 SNI 03- T 1 = ξ. H 3/4 (2.37) Keterangan: T 1 H ξ = Waktu getar alami fundamental = Tinggi total struktur = Koefisien Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-18

Tabel 2.4 Koefisien ξ yang Membatasi Waktu Getar Alami Struktur Bangunan Gedung ( Tabel 7 Pasal 5.6 SNI 03 1726 2002) Sumber: [SNI 03-1726-2003, hal. 22] Waktu getar alami (T) dari struktur bangunan gedung (dalam detik) dapat ditentukan dengan rumus pendekatan atau rumus empiris sebagai berikut : a. Struktur portal baton bertulang b. Struktur portal baja c. Struktur portal lain T = 0,06 H 0,75 (2.38) T = 0,085 H 0,75 (2.39) (2.40) Apabila waktu getar alami T 1 bangunan gedung untuk menentukan faktor respons gempa C yang ditentukan dengan rumus empiris nilainya tidak boleh menyimpang 20 % dari persamaan T 1 reyligh. Persamaan reyligh tersebut terlihat pada persamaan 2.41. T 1 = (2.41) Keterangan : g = percepatan gravitasi sebesar 9,810 (mm/det 2) d i = simpangan horizontal lantai tingkat ke-i (mm) Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-19

2.9.4 Kombinasi pembebanan Kombinasi pembebanan yaitu gabungan dari beban beban yang akan diterima oleh sebuah bangunan yang sudah dikalikan dengan faktor reduksi. Hal tersebut berdasarkan bahwa struktur harus direncanakan mampu memikul semua beban beban yang mungkin bekerja. Untuk kombinasi pembebanan diambil dari SNI 03-2847-2002 mengenai struktur beton bertulang. 2.10 Studi Terdahulu Penampang Kolom Ekivalen Dalam studi terdahulu yang dilakukan oleh Solihatina dan Sindiyani (2004) mengenai peninjauan penampang kolom persegi empat terhadap penampang kolom L, T, dan + pada bangunan rumah tinggal dua lantai. Untuk menghitung beban yang bekerja pada bangunan, dibuat tiga buah denah tipikal bangunan gedung rumah tinggal dua lantai dengan asumsi bentang 3 m, 5 m, dan 8 m. Konstruksi bangunan tersebut diasumsikan konstruksi beton bertulang. Dengan konstruksi atap merupakan dak beton dengan tebal asumsi 100 mm. Mutu beton yang digunakan 15 MPa, mutu baja 360 MPa untuk tulangan utama dan 240 MPa untuk tulangan geser. Pembebanan diasumsikan hanya beban gravitasi dan beban hidup dengan kombinasi beban 1,2DL + 1,6 LL sedangkan beban gempa diabaikan. Untuk menghitung gaya gaya dalam digunakan perangkat lunak SAP 2000. Perencanaan penampang kolom diasumsikan dengan beban biaksial. Perencanaan awal dilakukan pada penampang kolom persegi empat. Setelah didapatkan dimensi, tulangan, serta kapasitas penampang kolom, selanjutnya dilakukan perencanaan kolom dengan penampang tak beraturan ( T, L, +) dengan metode diagram interaksi. Dari hasil studi tersebut dibuat tabel yang menunjukan perbandingan kapasitas penampang persegi empat terhadap penampang (L,T,+) untuk bentang 3m, 5m, dan 8m. (tertera pada lampiran 1). Dari hasil studi penampang kolom ekivalen pada bangunan 2 lantai didapatkan output sebagai berikut : Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-20

Untuk bentang 3 meter baik kolom lantai 1 dan lantai 2, dan bentang 5 meter kolom tengah lantai 2 tidak dibutuhkan ekivalensi penampang kolom dikarenakan beban yang ada masih dapat diterima oleh penampang kolom dengan dimensi 0,15 x 0,15 meter atau tidak akan terjadi tonjolan pada dinding. Terdapat angka koreksi apabila ditinjau dari luas tulangan yang dibutuhkan, luas penampang kotor, kapasitas penampang, dan rasio tulangan yang digunakan penampang kolom persegi ke penampang kolom ekivalen. Angka koreksi tersebut digunakan dalam melakukan redesain penampang melintang ekivalen. Sehingga, kolom ekivalen memiliki ketepatan dimensi maupun luas tulangan dengan kolom persegi empat. Namun demikian, dari hasil studi yang telah dilakukan Solihatina dan Sindiyani (2004) jumlah penampang kolom yang didapatkan tidak mewakili untuk menentukan angka koreksi tersebut. Eulis Nuraeni Syamsiah, Mira Sriyulianti, STUDI KAPASITAS PENAMPANG..2-21