BAB V DESAIN TULANGAN ELEMEN GEDUNG. Berdasarkan hasil analisis struktur dual system didapat nilai gaya geser setiap

BAB V DESAIN TULANGAN ELEMEN GEDUNG 5.1 Umum Berdasarkan hasil analisis struktur dual system didapat nilai gaya geser setiap tingkat dari analisis gempa dinamik dan analisis gempa statik ekuivalen, Vstatik > Vdinamik. Sehingga analisa dapat dilakukan dengan menggunakan data gempa statik ekuivalen. Di bawah ini digambarkan perbandingan antara gaya geser gempa Dinamik, 0,8Vstatik dan Vstatik. Gambar 5.1 Gaya geser tingkat akibat gempa dinamik dan statik arah X Garis merah merupakan gaya geser akibat beban gempa dinamik, sedangkan garis biru gaya geser akibat beban gempa statik ekuivalen. Berdasarkan SNI 03-1726- V 1

2002 Pasal A.7.2.4, bahwa desain selanjutnya didasarkan pada beban-beban gempa statik ekuivalen, yang bila perlu dimodifikasi terlebih dahulu secara konservatif. 0,8Vstatik Vdinamik x CQC(disain) Dimana : CQC = Complete Quadratic Combination (Kombinasi Kuadratik Lengkap) Vstatik = Gaya geser akibat beban gempa statik ekuivalen Vdinamik = Gaya geser akibat gempa dinamik 5.2 Penulangan Pelat Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya pada Pasal 2.8.1 Bab II, untuk mendesain penulangan pelat dibutuhkan momen lentur untuk menentukan besarnya kebutuhan tulangan. Oleh karena itu terlebih dahulu perlu diketahui data-data pembebanan yang bekerja pada pelat. 5.2.1 Pembebanan Lantai 2 s/d 21 a. Beban mati pelat lantai (12 cm) = 0,12 x 24 = 2,88 kn/m 2 plafond = 0,18 kn/m 2 M/E = 0,15 kn/m 2 spesi (4 cm) = 0,04 x 21 = 0,84 kn/m 2 tegel keramik = 0,24 kn/m 2 W D = 4,29 kn/m 2 b. Beban hidup (W L ) = 2,5 kn/m 2 + c. Beban ultimate ( W U ) V - 2

W U = (1,2 x W D ) + (1,6 x W L ) = (1,2 x 4,29) + (1,6 x 2,5) = 9,15 kn/m 2 5.2.1.A Desain Penulangan Pelat Lantai 2 s/d 21 Penulangan diasumsikan dua arah, asumsi diameter tulangan pelat 10 mm Dimensi balok : 3,6m b = 1000 mm h = 120 mm cover = 25 mm ds x = cover + D/2 = 25 + 10/2 = 30 mm ds y = ds x + D = 30 + 10 = 40 mm dx = h ds x = 120 30 = 90 mm dy = h ds y = 120 40 = 80 mm Lx Ly = 4,8 3,6 = 1,2 4,8m Pelat yang ditinjau pada setiap sisinya merupakan tipe lantai tumpuan terjepit penuh. Momen ultimit pelat dihitung pada area tumpuan maupun lapangan di masing-masing arah X dan Y. Perhitungan menggunakan persamaan Lx/Ly dan bantuan tabel 2.4 Pelat umum. Dari tabel CUR 4 hal. 26 diperoleh : V - 3

Perhitungan Momen per meter lebar : m lx = 0,001 w u l 2 x x = 0,001 x 9,15 x 4,8 2 x 34 = 7,17 knm m ly = 0,001 w u l 2 x x = 0,001 x 9,15 x 4,8 2 x 22 = 4,64 knm m tx = -0,001 w u l 2 x x = -0,001 x 9,15 x 4,8 2 x 63 = -13,28 knm m ty = -0,001 w u l 2 x x = -0,001 x 9,15 x 4,,8 2 x 54 = -11,38 knm Momen ultimit pelat lantai untuk area tumpuan dan lapangan arah X dan Y lantai 2 s/d lantai 21: a) Momen lapangan arah X Mu = 7,17 kn. m Mu bd 2 = 7,17 = 8,85 kn/m2 1 x 0,92 b) Momen lapangan arah Y Mu = 4,64 kn. m Mu bd 2 = 4,64 = 7,25 kn/m2 1 x 0,82 c) Momen tumpuan arah X Mu = 13,28 kn. m Mu bd 2 = 13,28 = 16,4 kn/m2 1 x 0,92 d) Momen tumpuan arah Y Mu = 11,38 kn. m Mu bd 2 = 11,38 = 17,78 kn/m2 1 x 0,82 Dari CUR 4 untuk fy = 400 Mpa dan fc = 30 Mpa dengan ø = 0,8 didapat nilai ρ sebagai berikut : Tabel 5.1 Tulangan pelat lantai 2 s/d 21 Ket. Mu (Nmm) Mu/bd² ρ As = ρ.b.d (mm²) Tulangan yg digunakan Lap. X 7170000 0,885 0,0028 252 D8-175 Lap. Y 4640000 0,725 0,0023 184 D8-175 Tump. X -13280000-1,640 0,0054 486 D8-100 Tump. Y -11380000-1,778 0,0058 464 D8-100 V - 4

5.2.2 Pembebanan Lantai Atap a. Beban mati Pelat ( h =12 cm ) = 0,12 x 24 = 2,88 kn/m 2 Plafon = 0,18 kn/m 2 Spesi = 0,21 kn/m 2 M/E = 0,10 kn/m 2 Water proofing = 0,15 kn/m 2 Air Hujan = 0,05 x 1,00 = 0,50 kn/m 2 W D Atap = 4,02 kn/m 2 + b. Beban Hidup (W L ) Beban hidup = 1,00 kn/m 2 c. Beban ultimate (W U ) W U = (1,2 x W D ) + (1,6 x W L ) = (1,2 x 4,02) + (1,6 x 1,00) = 6,42 kn/m 2 5.2.2.A Desain Penulangan Penulangan diasumsikan dua arah, asumsi diameter tulangan pelat 10 mm Dimensi balok : b = 1000 mm h = 120 mm cover = 25 mm ds x = cover + D/2 = 25 + 10/2 = 30 mm ds y = ds x + D = 30 + 10 = 40 mm dx = h ds x = 120 30 = 90 mm dy = h ds y = 120 40 = 80 mm 3,6m 4,8m Lx Ly = 4,8 3,6 = 1,2 V - 5

Pelat yang ditinjau pada setiap sisinya merupakan tipe lantai tumpuan terjepit penuh. Momen ultimit pelat dihitung pada area tumpuan maupun lapangan di masing-masing arah X dan Y. Perhitungan menggunakan persamaan Lx/Ly dan bantuan tabel 2.4 Pelat umum. Dari tabel CUR 4 hal. 26 diperoleh : Perhitungan Momen per meter lebar : m lx = 0,001 w u l 2 x x = 0,001 x 6,42 x 4,8 2 x 34 = 5,03 knm m ly = 0,001 w u l 2 x x = 0,001 x 6,42 x 4,8 2 x 22 = 3,25 knm m tx = -0,001 w u l 2 x x = -0,001 x 6,42 x 4,8 2 x 63 = -9,32 knm m ty = -0.001 w u l 2 x x =-0,001 x 6,42 x 4,,8 2 x 54 = -7,99 knm Momen ultimit pelat lantai untuk area tumpuan dan lapangan arah X dan Y lantai atap : a) Momen lapangan arah X Mu = 5,03 kn. m Mu bd 2 = 5,03 = 6,21 kn/m2 1 x 0,92 b) Momen lapangan arah Y Mu = 3,25 kn. m Mu bd 2 = 3,25 = 5,08 kn/m2 1 x 0,82 c) Momen tumpuan arah X V - 6

Mu = 9,32 kn. m Mu bd 2 = 9,32 = 11,51 kn/m2 1 x 0,92 d) Momen tumpuan arah Y Mu = 7,99 kn. m Mu bd 2 = 7,99 = 12,48 kn/m2 1 x 0,82 Dari CUR 4 untuk fy = 400 Mpa dan fc = 30 Mpa dengan ø = 0.8 didapat nilai ρ sebagai berikut : Tabel 5.2 Tulangan pelat atap Ket. Mu (Nmm) Mu/bd² ρ As = ρ.b.d (mm²) Tulangan yg digunakan Lap. X 5030000 0,621 0,002 180 D8 250 Lap. Y 3250000 0,508 0,0016 128 D8 250 Tump. X -9320000-1,151 0,0037 333 D8 150 Tump. Y -7990000-1,248 0,004 320 D8 150 5.3 Penulangan Balok 5.3.1 Perencanaan Tulangan Utama (Memanjang) Dalam menentukan tulangan utama pada balok, gaya yang dipakai adalah momen yang bekerja pada balok-balok tersebut. Dari hasil simulasi running menggunakan program ETABS v.9.6, diperoleh kebutuhan tulangan balok pada setiap lantai berbeda-beda, dimana perbedaan tersebut tidak lebih dari 32% kebutuhan tulangan terkecil. Berdasarkan hasil pengamatan output ETABS, desain penulangan digunakan kebutuhan tulangan untuk lantai 9, dikarenakan kebutuhan tulangan pada lantai ini lebih besar dibandingkan lantai lainnya, oleh karena itu kebutuhan tulangan lantai 9 bisa dijadikan acuan untuk mendesain kebutuhan tulangan balok pada perencanaan penulangan gedung dual system ini. Hasil output kebutuhan tulangan balok lantai 9 terlihat pada gambar 5.2 sebagai berikut: V - 7

Gambar 5.2 Output tulangan hasil running ETABS lantai 9 Karena bangunan berbentuk simetris dan panjang bentang sama, maka kebutuhan tulangan balok B1 = B5, B6 = B40, B7 = B39, B8 = B38, B9 = B37, B10 = B36, B11 = B35, B12 = B34, B41 = B73, B42 = B74, B43 = B75, B44 = B76, B77 = B84, B92 = B85, B93 = B100, dan B108 = B101. Penomoran elemen balok pada program ETABS terlihat pada gambar 5.3 di bawah ini : Gambar 5.3 Penomoran elemen balok pada ETABS lantai 9 V - 8

5.3.2 Kontrol Terhadap Syarat Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM) Selanjutnya perhitungan dikontrol berdasarkan persayaratan SRPM dimana jumlah tulangan lentur yang telah dihitung sebelumnya harus memenuhi persyaratkan SRPM, jika jumlah tulangan masih tidak memenuhi persyaratan maka dilakukan kembali trial & error hingga semua persyaratan terpenuhi. Di dalam SNI perencanaan tulangan lentur balok untuk wilayah gempa 3 tidak memiliki syarat khusus, namun disyaratkan memenuhi ketentuan sebagai berikut : Gambar 5.4 ilustrasi syarat penulangan balok wilayah gempa 3 M n + tump. ki 1/3 M n - ki + - M n tump. ka 1/3 M n ka + - M n lap. atau M n lap. 1/5 M max ujung Berikut ini dijabarkan contoh perhitungan tulangan lentur berdasarkan hasil output ETABS pada balok B1, dimana pembebanan diambil sesuai syarat pembebanan untuk tulangan lentur balok dalam SNI. a. Perencanaan Tulangan Lentur Balok a) Data-data perencanaan V - 9

Tipe balok Dimensi Balok : B1 : 300/600 mm Tebal penutup beton : 50 mm Ø Tulangan utama : 19 mm Ø Tulangan sengkang : 8 mm fc = 30 Mpa fy = 400 Mpa b) Kontrol ratio tulangan Tinggi efektif balok dihitung sebagai berikut : d = h ½.Øtul utama - Øsengkang selimut beton d = 600 ½.19-8 50 = 532,5 mm d = selimut beton + ½.Øtul utama + Øsengkang d = 50 + ½.19 + 8 = 67,5 mm 1. Tumpuan kiri a. Penulangan Tumpuan Kiri Negatif M - ki = 200,420 knm Mu 200,420 b. d 0,30.0,5325 2 2 2356,03 kn/m 2 Dari tabel beton bertulang CUR 4 untuk fy = 400 MPa, fc = 30 MPa), didapat = 0,0078 Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 12.5.1, ρ min harus memenuhi 2 syarat : Syarat 1 : ρ min fc' 4. fy = 30 = 0,00342 4.400 Syarat 2 : ρ min 1,4 fy 1, 4 = 400 = 0,0035 maks Harus memenuhi syarat : V - 10

Syarat 1 : ρ maks 0,025 0,85xfc ' x1 600 Syarat 2 : ρ mak 0,75. x = 0,024384 fy 600 fy maka digunakan ρ = 0,0059 (ρ maks > ρ > ρ min ) A s = ρ. b. d = 0,0078 x 300 x 532,5 = 1246,05 mm 2 Digunakan tulangan 5D19 = 1433 mm 2 b. Penulangan Tumpuan Kiri Positif As = ½. As = ½. 1246,05 = 623,025 mm 2 Digunakan tulangan 3D19 = 860 mm 2 2. Tumpuan kanan a. Penulangan Tumpuan Kanan Negatif M - ka = 111,796 knm Mu b. d 111,796 0,30.0,5325 2 2 1314,21 kn/m 2 Dari tabel beton bertulang CUR 4 untuk fy = 400 MPa, fc = 30 MPa), didapat ρ = 0,0042 Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 12.5.1, ρ min harus memenuhi 2 syarat: Syarat 1 : ρ min fc' 4. fy = 30 = 0,0034 4.400 1, 4 Syarat 2 : ρ min fy 1, 4 = 400 = 0,0035 Ρ maks Harus memenuhi syarat : Syarat 1 : ρ maks 0,025 Syarat 2 : ρ mak 0,75.,85xfc ' x 600 x = 0,024384 fy 600 fy 0 1 V - 11

maka digunakan ρ = 0,0042 (ρ maks > ρ > ρ min ) A s = ρ. b. d = 0,0042 x 300 x 532,5 = 670,95 mm 2 Digunakan tulangan 3D19 = 860 mm 2 c. penulangan tumpuan kiri positif As = ½. As = ½. 670,95 = 335,5 mm 2 Digunakan tulangan 2D19 = 573 mm 2 5.3.2.A Perhitungan Momen Nominal Balok 1. Momen nominal tumpuan kiri balok B1 A s = 5D19 = 1433 mm 2 A s = 3D19 = 860 mm 2 d = 532,5 mm d = 67,5 mm diasumsikan tulangan desak belum luluh, Cc Cs Ts Cc = 0,85 f c.a.b = 0,85.fc ( 1 c).b = 0,85.30(0,85.c)300 = 6502,5c Nmm Cs = As.fs = As (ε s E s ) = As.(0,003 c d' c E s ) = 860(0,003 T = As.fy c 67, 5 c = 1433.400 = 573200 Nmm Maka, Cc + Cs Ts = 0 6502,5c + 516000 200000) = 516000 c 67, 5 c c 67, 5 573200 = 0.. x (c) c 6502,5.c 2 + 516000(c 67,5) 573200.c = 0 Nmm V - 12

6502,5c 2 + 516000.c 573200.c 34830000 = 0 6502,5c 2 57200.c 34830000 = 0. : 6502,5 c 2 8,8.c 5356,4 = 0 Persamaan kuadrat tersebut diselesaikan dengan menggunakan rumus abc sebagai berikut: c = B B 2 4AC 2A c = ( 8,8) ( 8,8) 2 2.1 4.1.( 5356,4) = 77,72 mm a = 1.c = 0,85.77,72 = 66,06 mm f s = ε s E s = 0,003 c d' c E s = 0,003 77,72 67,5 77,72 200000 = 78,9 Mpa M n + ki = (A s f y As f s )(d 2 a ) + As fs (d d ) = (1433.400 860.78,9)(532,5 (66,06/2)) + (860. 78,9)(532,5 67,5) = 283957276,6 Nmm = 283,96 knm 2. Momen nominal tumpuan kanan balok B1 A s = 3D19 = 860 mm 2 A s = 2D19 = 573 mm 2 d = 532,5 mm d = 67,5 mm diasumsikan tulangan desak belum luluh, V - 13

Cc Cs Ts Cc = 0,85 f c.a.b = 0,85.fc ( 1 c).b = 0,85.30(0,85.c)300 = 6502,5c Nmm Cs = As.fs = As (ε s E s ) = As.(0,003 c d' c E s ) = 573(0,003 T = As.fy c 67, 5 c = 860.400 = 344000 Nmm Maka, Cc + Cs Ts = 0 6502,5c + 343800 200000) = 343800 c 67, 5 c c 67, 5 344000 = 0.. x (c) c 6502,5c 2 + 343800 (c 67,5) 344000.c = 0 6502,5c 2 + 343800.c 344000.c 23206500 = 0 6502,5c 2 200.c 23206500 = 0. : 6502,5 c 2 0,031.c 3568,86 = 0 Nmm Persamaan kuadrat tersebut diselesaikan dengan menggunakan rumus abc sebagai berikut: c = B B 2 4AC 2A c = ( 0,031) ( 0,031) 2.1 2 4.1.( 3568,86) = 59,76 mm a = 1.c = 0,85.59,76 = 50,8 mm f s = ε s E s = 0,003 c d' c E s V - 14

= 0,003 59,76 67,5 59,76 200000 = -77,71 Mpa M n + ka = (A s f y As f s )(d 2 a ) + As fs (d d ) = (860.400 573.-77,71)(532,5 (50,8/2)) + (573. -77,71)(532,5 67,5) = 176317021,6 Nmm = 176,32 knm Persyaratan komponen lentur SPRMM yaitu : M n + tump. ki 1/3 M n - ki 200,420 knm > 1/3. 283,96 knm = 94,65 knm Ok. + - M n tump. ka 1/3 M n ka 111,796 knm > 1/3. 176,32 knm = 58,77 knm Ok. Selanjutnya hasil penulangan lentur untuk semua tipe balok ditabelkan seperti terlihat pada tabel 5.3 berikut : Tabel 5.3 Summary Perhitungan Tulangan Lentur Seluruh Tipe Balok No Tipe Balok b/h (mm) Tumpuan Kiri Jumlah Tulangan Lapangan Tumpuan Kanan Penempatan Tulangan 1 B1 5D19 3D19 3D19 Serat atas 3D19 4D19 2D19 Serat bawah 2 B6 4D19 2D19 4D19 Serat atas 2D19 4D19 2D19 Serat bawah 3 B7 4D19 2D19 4D19 Serat atas 2D19 3D19 2D19 Serat bawah 4 B8 300/600 5D19 2D19 4D19 Serat atas 3D19 4D19 2D19 Serat bawah 5 B9 5D19 2D19 4D19 Serat atas 3D19 4D19 2D19 Serat bawah 6 B10 4D19 2D19 5D19 Serat atas 2D19 4D19 3D19 Serat bawah 7 B11 4D19 2D19 4D19 Serat atas V - 15

8 B12 9 B41 10 B42 11 B43 12 B44 13 B77 14 B92 15 B93 16 B108 200/400 200/350 2D19 3D19 2D19 Serat bawah 3D19 2D19 5D19 Serat atas 2D19 4D19 3D19 Serat bawah 2D19 2D19 2D19 Serat atas 2D19 2D19 2D19 Serat bawah 2D19 2D19 2D19 Serat atas 2D19 2D19 2D19 Serat bawah 2D19 2D19 2D19 Serat atas 2D19 2D19 2D19 Serat bawah 2D19 2D19 2D19 Serat atas 2D19 2D19 2D19 Serat bawah 2D19 2D19 2D19 Serat atas 2D19 2D19 2D19 Serat bawah 2D19 2D19 2D19 Serat atas 2D19 2D19 2D19 Serat bawah 2D19 2D19 2D19 Serat atas 2D19 2D19 2D19 Serat bawah 2D19 2D19 2D19 Serat atas 2D19 2D19 2D19 Serat bawah 5.3.2.B Perencanaan Tulangan Geser Balok Selain perancangan balok terhadap lentur, harus diperhitungkan juga terhadap gaya geser akibat lentur. Mengingat struktur berada di wilayah Gempa 3, maka berlaku ketentuan penulangan geser balok seperti diuraikan pada pasal 2.8.2.1 Bab II. Pembebanan untuk mendesain tulangan geser pada balok diambil 1,2W D + 1,0W L. Wu = 1,2W D + 6700 Gambar 5.5 Beban Merata Gravitasi pada Balok B1 V - 16

Konsep perencanaan tulangan geser balok didasarkan pada bidang momen akibat pembebanan gravitasi sebesar 1,2W D + 1,0W L. Gambar 5.6 Bidang momen balok akibat pembebanan 1,2W D + 1,0W L Karena balok pada masing-masing lantai adalah tipikal dan pembebanan pada tiap lantai sama, maka dapat diambil nilai terbesar/dominan dari Momen ultimit yang terjadi. Balok mengalami lentur baik tumpuan maupun lapangan akibat kombinasi tertentu. Untuk itu perhitungan tulangan lentur balok setiap jenis momen yang terjadi adalah tulangan lentur tumpuan kiri (Mn - ), tulangan lentur tumpuan kanan (Mn + ) dan tulangan lentur area lapangan (Mn + ). V - 17

Dari hasil program ETABS, untuk pembebanan W U = 1,2 W D + 1,0W L pada balok B1 diperoleh reaksi perletakan balok sisi kiri dan sisi kanan. Nilai reaksi perletakan tersebut seperti di bawah ini : R kiri R kanan = 115527,80 N = 94101,44 N Untuk balok tipe lainnya disajikan dalam tabel di bawah ini : No. Tabel 5.4 perhitungan Gaya geser balok akibat beban gravitasi Balok Bentang (mm) Dimensi Balok b (mm) h (mm) Bentang Bersih Ln (mm) Beban Gravitasi Reaksi Perlet. V (N) R kiri R kanan 1 B1 7200 300 600 6700 115527,80 94101,44 2 B6 7200 300 600 6700 101847,18 102621,04 3 B7 7200 300 600 6700 89223,55 93154,31 4 B8 7200 300 600 6700 110577,85 99931,20 5 B9 7200 300 600 6700 105674,26 104778,25 6 B10 7200 300 600 6700 103565,92 106600,08 7 B11 7200 300 600 6700 101413,89 102945,86 8 B12 7200 300 600 6700 94709,65 115142,24 9 B41 4800 200 400 4300 29394,20 33302,99 10 B42 4800 200 400 4300 31638,11 31059,08 11 B43 4800 200 400 4300 31391,71 31305,47 12 B44 4800 200 400 4300 33656,17 29041,02 13 B77 4800 200 350 4300 3819,00 5681,04 14 B92 4800 200 350 4300 5301,91 4198,13 15 B93 4800 200 350 4300 4249,65 5250,39 16 B108 4800 200 350 4300 5873,28 3626,76 Reaksi perletakan akibat beban gravitasi ini diperlukan untuk menentukan besarnya Ve pada ujung balok. Kemudian, diperhitungkan beban gempa kiri dan kanan yang akan menghasilkan momen M n pada masing-masing ujung balok dengan arah yang berbeda sesuai V - 18

dengan arah gempa. Gaya statik pada bagian komponen struktur ditinjau antara dua muka tumpuan, beban gempa ke kanan akan menghasilkan M n - di ujung kanan balok dan M n + di ujung kiri balok. Berikut adalah perhitungan gaya geser akibat beban gempa kanan. Gambar 5.7 Momen nominal balok B1 akibat gempa ke kanan Akibat beban gempa ke kanan, di ujung balok kiri dihasilkan Mn + sebagai berikut: Tulangan terpasang pada ujung balok kiri 3Ø19 = As = 851 mm 2 a As f y 851 400 = 44,5 mm 0,85 f ' b 0,85 30 300 c Sehingga, M + n = As.fy(d - a/2) = 851.400(532,5 (44,5/2)) = 173.675.713,2 Nmm Akibat beban gempa ke kanan di ujung balok kanan dihasilkan M n - berikut: sebagai V - 19

Tulangan terpasang 3Ø20 = As = 851 mm 2 a As f y 851 400 = 44,5 mm 0,85 f ' b 0,85 30 300 c Sehingga, M n - = As.fy(d - a/2) = 851.400(532,5 (44,5/2)) = 173.675.713,2 Nmm Perhitungan Mn balok akibat gempa ke kanan lainnya ditampilkan dalam tabel 5.6 dibawah ini : Tabel 5.5 Perhitungan Mn balok akibat gempa ke kanan No. Balok b (mm) Dimensi h (mm) n d (mm) Akibat Beban Gempa Kanan Ujung kiri balok As a (mm²) (mm) Mn + n d (mm) Ujung kanan balok As a (mm²) (mm) 1 B1 300 600 3 532,5 851 44,5 173675713,2 3 532,5 851 44,5 173675713,2 2 B6 300 600 2 532,5 567 29,7 117466491,6 4 532,5 1135 59,3 228202252,0 3 B7 300 600 2 532,5 567 29,7 117466491,6 4 532,5 1135 59,3 228202252,0 4 B8 300 600 3 532,5 851 44,5 173675713,2 4 532,5 1135 59,3 228202252,0 5 B9 300 600 3 532,5 851 44,5 173675713,2 4 532,5 1135 59,3 228202252,0 6 B10 300 600 2 532,5 567 29,7 117466491,6 5 532,5 1418 74,2 281046108,1 7 B11 300 600 2 532,5 567 29,7 117466491,6 4 532,5 1135 59,3 228202252,0 8 B12 300 600 2 532,5 567 29,7 117466491,6 5 532,5 1418 74,2 281046108,1 9 B41 200 400 2 332,5 567 44,5 70400951,7 2 332,5 567 44,5 70400951,7 10 B42 200 400 2 332,5 567 44,5 70400951,7 2 332,5 567 44,5 70400951,7 11 B43 200 400 2 332,5 567 44,5 70400951,7 2 332,5 567 44,5 70400951,7 12 B44 200 400 2 332,5 567 44,5 70400951,7 2 332,5 567 44,5 70400951,7 13 B77 200 350 2 282,5 567 44,5 59055237,4 2 282,5 567 44,5 59055237,4 14 B92 200 350 2 282,5 567 44,5 59055237,4 2 282,5 567 44,5 59055237,4 15 B93 200 350 2 282,5 567 44,5 59055237,4 2 282,5 567 44,5 59055237,4 16 B108 200 350 2 282,5 567 44,5 59055237,4 2 282,5 567 44,5 59055237,4 Mn - Selanjutnya perhitungan dilanjutkan berdasarkan akibat gempa kiri. V - 20

Gambar 5.8 Momen nominal balok B1 akibat gempa ke kiri Beban gempa ke kiri akan menghsilkan M n + di ujung kanan balok dan M n - di ujung kiri balok. Di ujung kanan balok tulangan terpasang 2Ø19, maka : Tulangan terpasang 2Ø19 = As = 567 mm 2 a As f y 567 400 = 29,65 mm 0,85 f ' b 0,85 30 300 c Sehingga, M n + = As.fy(d-a/2) = 567.400(532,5 (29,65/2)) = 117.466.491,6 Nmm Akibat gempa ke kiri di ujung kiri balok tulangan terpasang 5Ø19, maka : Tulangan terpasang 5Ø19 = As = 1418 mm 2 a As f y 1418 400 = 74,15 mm 0,85 f ' b 0,85 30 300 c V - 21

Sehingga, M n - = As.fy(d-a/2) = 1418.400(532,5 (74,15/2)) = 281.046.108,1 Nmm Selanjutnya perhitungan Mn akibat gempa kiri terlampir pada tabel dibawah ini : Tabel 5.6 Perhitungan Mn balok akibat gempa ke kiri Dimensi Akibat Beban Gempa Kiri No. Balok Ujung kiri balok Ujung kanan balok b h (mm) (mm) d As a Mn - d As a n (mm) (mm²) (mm) n (mm) (mm²) (mm) Mn + 1 B1 300 600 5 532,5 1418 74,2 281046108,1 2 532,5 567 29,7 117466491,6 2 B6 300 600 4 532,5 1135 59,3 228202252,0 2 532,5 567 29,7 117466491,6 3 B7 300 600 4 532,5 1135 59,3 228202252,0 2 532,5 567 29,7 117466491,6 4 B8 300 600 5 532,5 1418 74,2 281046108,1 2 532,5 567 29,7 117466491,6 5 B9 300 600 4 532,5 1135 59,3 228202252,0 2 532,5 567 29,7 117466491,6 6 B10 300 600 4 532,5 1135 59,3 228202252,0 3 532,5 851 44,5 173675713,2 7 B11 300 600 4 532,5 1135 59,3 228202252,0 2 532,5 567 29,7 117466491,6 8 B12 300 600 3 532,5 851 44,5 173675713,2 3 532,5 851 44,5 173675713,2 9 B41 200 400 2 332,5 567 44,5 70400951,7 2 332,5 567 44,5 70400951,7 10 B42 200 400 2 332,5 567 44,5 70400951,7 2 332,5 567 44,5 70400951,7 11 B43 200 400 2 332,5 567 44,5 70400951,7 2 332,5 567 44,5 70400951,7 12 B44 200 400 2 332,5 567 44,5 70400951,7 2 332,5 567 44,5 70400951,7 13 B77 200 350 2 282,5 567 44,5 59055237,4 2 282,5 567 44,5 59055237,4 14 B92 200 350 2 282,5 567 44,5 59055237,4 2 282,5 567 44,5 59055237,4 15 B93 200 350 2 282,5 567 44,5 59055237,4 2 282,5 567 44,5 59055237,4 16 B108 200 350 2 282,5 567 44,5 59055237,4 2 282,5 567 44,5 59055237,4 Setelah didapatkan Mn pada setiap ujung balok akibat beban gempa kiri dan kanan selanjutnya dilakukan peninjauan gaya statik, dalam hal ini adalah reaksi gaya yang ditimbulkan akibat beban gempa kiri dan kanan pada setiap ujung balok. Berikut adalah peninjauan gaya statik balok B1 dengan cara kesetimbangan momen pada balok sederhana akibat beban gempa ke kanan dan ke kiri. V - 22

Gambar 5.9 Reaksi Perletakan Akibat M n Gempa ke Kanan Σ M kiri = 0 +M + n + M n R Kanan (6700) = 0 173.675.713,2 + 173.675.713,2 R Kanan (6700) = 0 R Kanan = + 347351426,4 / 6700 = + 51843,5 N ( ) Σ M kanan = 0 +M + n + M n + R Kiri (10150) = 0 173.675.713,2 + 173.675.713,2 + R Kiri (6700) = 0 R Kiri = 347351426,4 / 6700 = - 51843,5 N ( ) Gambar 5.10 Reaksi Perletakan Akibat M n Gempa ke Kiri ΣM kiri = 0 M n + M n R Kanan (6700) = 0 (asumsi arah gaya R Kanan ke atas) 117.466.491,6 281.046.108,1 R Kanan (6700) = 0 V - 23

R Kanan = 398512599,7 / 6700 = 59479,5 N ( ) Σ M kanan = 0 M + n M n + R Kiri (10150) = 0 (asumsi arah gaya R Kiri ke atas) 117.466.491,6 281.046.108,1 + R Kiri (6700) = 0 R Kiri = + 398512599,7 / 6700 = + 59479,5 N ( ) Perhitungan gaya geser akibat gempa kiri dan kanan pada tipe balok lainnya disajikan dalam bentuk tabel berikut : Tabel 5.7 Perhitungan Reaksi perletakan balok akibat gempa kiri dan kanan No. Balok bentang bersih ln (mm) Beban Gempa ke kanan Reaksi perletakan (VMn) Beban Gempa ke kiri Reaksi perletakan (VMn) R kiri R kanan R kiri R kanan 1 B1 6700-51843,50 51843,50 59479,49-59479,49 2 B6 6700-51592,35 51592,35 51592,35-51592,35 3 B7 6700-51592,35 51592,35 51592,35-51592,35 4 B8 6700-59981,79 59981,79 59479,49-59479,49 5 B9 6700-59981,79 59981,79 51592,35-51592,35 6 B10 6700-59479,49 59479,49 59981,79-59981,79 7 B11 6700-51592,35 51592,35 51592,35-51592,35 8 B12 6700-59479,49 59479,49 51843,50-51843,50 9 B41 4300-32744,63 32744,63 32744,63-32744,63 10 B42 4300-32744,63 32744,63 32744,63-32744,63 11 B43 4300-32744,63 32744,63 32744,63-32744,63 12 B44 4300-32744,63 32744,63 32744,63-32744,63 13 B77 4300-27467,55 27467,55 27467,55-27467,55 14 B92 4300-27467,55 27467,55 27467,55-27467,55 15 B93 4300-27467,55 27467,55 27467,55-27467,55 16 B108 4300-27467,55 27467,55 27467,55-27467,55 Selanjutnya perhitungan gaya geser rencana (Ve) pada balok disajikan dalam bentuk table 5.8 berikut ini : V - 24

Tabel 5.8 Perhitungan gaya geser rencana (Ve) akibat gempa arah kiri dan kanan Dalam SNI 03 2847 2002 berlaku ketentuan bahwa kuat geser nominal beton yang disumbangkan pada elemen struktur balok dianggap tidak ada (Vc = 0) jika kondisi berikut terpenuhi : - Gaya geser akibat beban gempa kiri dan kanan (V Mn ) sama dengan atau lebih besar dari 50% gaya geser rencana (V e ) Gempa arah kiri : V Mn 0.5V e (Vc = 0) Gempa arah kanan : V - 25

V Mn 0.5V e (Vc = 0) - Gaya tekan aksial balok lebih kecil dari (A g.f c )/10 Gaya geser pada balok jauh lebih dominan dari pada gaya aksial yang terjadi, karena beban yang ada hanya beban vertikal dan beban gempa saja. Gaya aksial yang terjadi pada balok kecil sekali bahkan sama dengan nol (0). Sehingga, P < (A g.f c )/10 0 < (300 x 600 x 30) / 10 0 < 540000 (Vc = 0) Jika salah satu ketentuan di atas tidak terpenuhi maka pada kuat geser nominal selain terdapat kuat geser tulangan sengkang terdapat pula kontribusi kuat geser beton (V n = V e + V c ). V - 26

Tabel 5.9 Kontrol gaya geser akibat Mn terhadap gaya geser rencana (Ve) V - 27

Berikut perhitungan gaya geser rencana tulangan sengkang akibat gempa kiri dan kanan pada balok B1 dimana V c = 0 : V V n s kiri V c 175007,29 0,75 0 233343,1 N V V n s kanan V c 145944,94 0 194593,2 N 0,75 SNI 03 2847 2002 pasal 13.5(6(9)) membatasi kuat geser rencana tluangan sengkang (V s ) tidak melampaui V s max sebagai berikut : V 2 3 f '. b d s max. c. 2 3 30.300.532,5 = 583324,52 N > V s kiri = 233343,1 N Ok = 583324,52 N > V s kanan = 194593,2 N Ok Asumsi awal balok B1 memakai tulangan geser Ø8 mm maka jarak antar tulangan geser adalah : - Area Tumpuan Kiri Balok B1 s Av fy d V s 2 3(0,25.3,14.8 ) 400 532,5 233343,1 = 137,71 mm V - 28

- Area Tumpuan Kanan Balok B1 s Av fy d V s 2 3(0,25.3,14.8 ) 400 532,5 194593,2 = 165,13 mm Dari kedua hasil s i yang didapat maka diambil s i = 100 mm. Untuk memenuhi syarat SRPM sepanjang jarak batas sendi plastis balok (2h) jarak antar tulangan sengkang berlaku ketentuan sebagai berikut : - s i d/4 100 532,5/4 100 < 133,12 Ok - s i 8 Ø tul. lentur 100 8 x 19 100 < 152 mm Ok - s i 24 Ø sengkang 100 24 x 8 100 < 192 mm Ok - s i 300 mm 100 < 300 mm Ok Karena hasil kontrol s i memenuhi syarat maka sepanjang daerah sendi plastis tulangan sengkang dipasang dengan jarak antar sengkang s = 100 mm, dan sengkang pertama dipasang pada jarak 50 mm dari muka tumpuan kolom. V - 29

Tabel 5.10 Perhitungan Gaya Geser Sengkang Area Sendi Plastis Akibat Gempa Kiri V - 30

Tabel 5.11 Perhitungan Jarak Sengkang Area Sendi Plastis (s1) V - 31

Tabel 5.12 Kontrol Jarak Sengkang Area Sendi Plastis (s1) Terhadap Syarat SRPMM V - 32

Di luar area sendi plastis yaitu area lapangan, tulangan geser dipasang berdasarkan nilai gaya geser rencana pada jarak 2h, di luar area sendi plastis ini kontribusi kuat geser beton (Vc) diperhitungkan. Sehingga, V V u s2 kanan V c V s2 kiri V u V c 145944,94 1 0,75 6 fc '. b. d 175007,29 1 0,75 6 fc '. b. d 145944,94 1 0,75 6 30.400.532,5 175007,29 1 0,75 6 30.400.532,5 = 13909,60 N = 45719,14 N Asumsi balok B1 di area luar sendi plastis memakai tulangan geser Ø8mm sehingga jarak antar tulangan geser, s 2 kanan A fy d v V s s 2 kiri A fy d v V s 2 3(0,25..8 ) 400532,5 13909,60 = 2308 mm (pakai sengkang min) 2 3(0,25..8 ) 400532,5 45719,14 = 702,19 mm (pakai sengkang min) Berdasarkan gaya geser rencana terbesar pada jarak 2h maka jarak antar sengkang untuk area luar sendi plastis diambil s 2 = 300 mm. Adapun syarat untuk jarak antar sengkang pada area luar sendi plastis adalah : s 2 d/2 = 532,5/2 300 > 266,5 mm (Not Ok. Pakai jarak minimum) Karena nilai s 2 yang telah dihitung tidak memenuhi syarat ketentuan SRPMM maka jarak tulangan geser diambil yaitu s 2 = 250 mm. Perhitungan penulangan sengkang untuk tipe balok lainnya disajikan pada tabel 5.11 berikut : V - 33

Tabel 5.13 Perhitungan Jarak Antar Sengkang Area Luar Sendi Plastis (s2) dan Kontrol s2 Terhadap Syarat SRPMM V - 34

Maka dari seluruh tahapan perhitungan tulangan geser balok yang telah dilakukan, diperoleh summary sebagai berkut : Tabel 5.14 Summary Perhitungan Tulangan Geser Balok No. Balok bentang bersih ln (mm) h (mm) Area Sendi Plastis Panjang Sendi Plastis Tul. Sengkang Area Sendi Plastis Panjang Luar Sendi Plastis Tul. Sengkang 1 B1 6700 600 1200 3Ø8-100 5500 3Ø8-250 2 B6 6700 600 1200 3Ø8-100 5500 3Ø8-250 3 B7 6700 600 1200 3Ø8-100 5500 3Ø8-250 4 B8 6700 600 1200 3Ø8-100 5500 3Ø8-250 5 B9 6700 600 1200 3Ø8-100 5500 3Ø8-250 6 B10 6700 600 1200 3Ø8-100 5500 3Ø8-250 7 B11 6700 600 1200 3Ø8-100 5500 3Ø8-250 8 B12 6700 600 1200 3Ø8-100 5500 3Ø8-250 9 B41 4300 400 800 2Ø8-80 3500 2Ø8-150 10 B42 4300 400 800 2Ø8-80 3500 2Ø8-150 11 B43 4300 400 800 2Ø8-80 3500 2Ø8-150 12 B44 4300 400 800 2Ø8-80 3500 2Ø8-150 13 B77 4300 350 700 2Ø8-70 3600 2Ø8-140 14 B92 4300 350 700 2Ø8-70 3600 2Ø8-140 15 B93 4300 350 700 2Ø8-70 3600 2Ø8-140 16 B108 4300 350 700 2Ø8-70 3600 2Ø8-140 5.4 Penulangan Kolom 5.4.1 Tulangan Memanjang Kolom Setelah prarencana kolom sudah memenuhi persyaratan SNI dan dual sytem, selanjutnya dilanjutkan dengan desain kebutuhan kolom untuk struktur bangunan tersebut. Dari hasil kebutuhan gedung dua system diperoleh dimensi akhir kolom seperti pada tabel 5.15 di bawah ini : V - 35

Tabel 5.15 Dimensi kolom gedung dual system Lantai b = h (mm) Lantai 19 ~ 21 400 Tipe7 Lantai 16 ~ 18 500 Tipe6 Lantai 13 ~ 15 600 Tipe5 Lantai 10 ~ 12 700 Tipe4 Lantai 7 ~ 9 800 Tipe3 Lantai 4 ~ 6 900 Tipe2 Lantai 1 ~ 3 1000 Tipe1 Dari data diatas terlihat bahwa tipe kolom terbagi menjadi 7 tipe, hal ini didasarkan pada dimensi kolom hasil analisis struktur. Dari output program ETABS diperoleh penomoran kolom-kolom seperti gambar 5.12. Gambar 5.11 Penomoran kolom pada ETABS Untuk kebutuhan tiap tipe kolom adalah sama, oleh karena itu diambil kesimpulan bahwa perhitungan tulangan kolom diwakili nomor kolom C2 pada as 1. Untuk kolom tipe 1 diwakili oleh lantai 2, kolom tipe 2 diwakili oleh lantai 5, kolom tipe 3 diwakili oleh lantai 8, kolom tipe 4 oleh lantai 11, kolom tipe 5 oleh lantai 13, kolom tipe 6 oleh lantai 16, dan kolom tipe 7 oleh lantai 19. Adapun tahap-tahap untuk desain tulangan kolom adalah sebagai berikut : V - 36

a. Input Data Perencanaan Karena perhitungan kebutuhan tulangan dilakukan dengan bantuan software Etabs, diperlukan data-data pendukung untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Data yang menjadi input dalam perhitungan penulangan kolom adalah input dimensi, mutu beton fc = 30 MPa, mutu tulangan fy = 400 MPa, dan data kombinasi pembebanan berdasarkan SNI 03 2847 2002. b. Menentukan Luas Tulangan Kolom Berdasaraan input kombinasi beban dan data struktur yang telah diinput pada software Etabs. Kebutuhan tulangan kolom (As) akan terlihat setelah running software ETABS. Untuk contoh perhitungan kolom, akan diambil kolom tipe 1 yang diwakili oleh kolom C2 pada portal as 1 lantai 2, berikut output perhitungan yang dihasilkan melalui software Etabs : C1 C2 C3 Gambar 5.12 Kebutuhan tulangan kolom C2 As1 lantai 20 SNI 03 2847 2002 mengatur mengenai perencanaan tulangan memanjang kolom untuk SRPMM, dimana rasio tulangan yang diijinkan pada penampang kolom adalah 0,01 t 0,08. Penampang kolom C2 lantai 2 memiliki dimensi 400 x 400 mm sehingga rasio tulangan kolom : = 1600 mm 2 / (400 x 400) mm 2 V - 37

= 1600 / 160000 = 0,001 Ok, memenuhi syarat Pada tabel berikut disajikan perhitungan luas tulangan dan rasio tulanan semua tipe kolom C2 yang menjadi perwakilan pada tiap lantai gedung : Lantai Tabel 5.16 Perhitungan rasio tulangan kolom C2 b = h (mm) A tul. (mm 2 ) output Kolom (C2) Syarat Rasio Tulangan perlu Lantai 19 ~ 21 400 1600 0,01 0,01 0,01 < 0,08 Ok 0,01 Lantai 16 ~ 18 500 2500 0,01 0,01 0,01 < 0,08 Ok 0,01 Lantai 13 ~ 15 600 3600 0,01 0,01 0,01 < 0,08 Ok 0,01 Lantai 10 ~ 12 700 4900 0,01 0,01 0,01 < 0,08 Ok 0,01 Lantai 7 ~ 9 800 6400 0,01 0,01 0,01 < 0,08 Ok 0,01 Lantai 4 ~ 6 900 8100 0,01 0,01 0,01 < 0,08 Ok 0,01 Lantai 1 ~ 3 1000 10000 0,01 0,01 0,01 < 0,08 Ok 0,01 Selanjutnya, karena rasio tulangan kolom C2 seluruh tipe sudah sesuai dengan syarat SRPMM, maka ditentukan tulangan yang digunakan tiap tipe kolom adalah seperti di bawah ini : Tabel 5.17 Kebutuhan tulangan utama output ETABS Lantai Kebutuhan Tulangan Utama b = h (mm) A tul. (mm 2 ) output Tul.yg digunakan Lantai 19 ~ 21 400 1600 4D25 Lantai 16 ~ 18 500 2500 6D25 Lantai 13 ~ 15 600 3600 8D25 Lantai 10 ~ 12 700 4900 10D25 Lantai 7 ~ 9 800 6400 14D25 Lantai 4 ~ 6 900 8100 10D32 Lantai 1 ~ 3 1000 10000 14D32 V - 38

Untuk pengecekan kolom secara manual, diwakili oleh kolom C2 tipe 7 lantai 20 dengan dimensi dan data perencanaan seperti di bawah ini : fc fy = 30 Mpa = 400 Mpa b x h = (400 x 400)mm 2 tebal selimut beton (t s ) = 50 mm (asumsi) ØTulangan Utama = 25 mm (asumsi) Øsengkang = 12 mm Maka, d = h t s Øsengkang ½ D = 400 50 12 1/2.25 = 325,5 mm d = t s + Øsengkang + ½ D = 50 + 12 + ½ 25 = 74,5 mm Selanjutnya mencari nilai Momen dengan cara memplot nilai Pu ke dalam diagram interaksi. Untuk mempermudah serta mempercepat proses perhitungan Mu, digunakan program bantu PCACOL v2.3 dalam membuat diagram interaksi. Mengingat kita menggunakan program bantu, maka iperlukan input data-data sesuai dengan desain yang akan dihitung. Untuk kolom C2 tipe7, data-data yang diinput : fc = 30 Mpa fy = 400 Mpa 1 = 0,85 Dimensi = 400 mm x 400 mm Tulangan = 4D25 Pu = 443,97 kn Ec = 4700.30 = 25742,96 Mpa Rasio penulangan = 0,01 V - 39

Peng-uploadan data-data diatas ke dalam program PCACOL guna mencari ØMnt dan ØMnb. Berikut ini Diagram Interaksi PCACOL kolom C2 tipe 7 pada lantai 20 : Gambar 5.13 Diagram interaksi kolom C2 tipe 7 Berdasarkan diagram interaksi diatas untuk nilai Pu = 443,97 Kn, diperoleh nilai ØMnb dan ØMnt = 143 knm. Selanjutnya, di upload nilai Pu dan Mu guna melihat daerah sebarannya. Dari hasil output ETABS, diperoleh nilai Pu dan Mu untuk daerah sebaran adalah Tabel 5.18 Nilai Pu hasil output ETABS Lantai b = h (mm) Pu dan Mu Pu Mu Lantai 20 400 443,97 44,442 Lantai 17 500 949,84 41,333 Lantai 14 600 1486,09 57,612 Lantai 11 700 2065,24 66,445 Lantai 8 800 2696,91 68,058 Lantai 5 900 3389,04 64,378 Lantai 2 1000 4150,29 118,774 V - 40

Berikut adalah daerah sebaran Pu dan Mu kolom C2 tipe 7 : Gambar 5.14 Daerah sebaran Pu vs Mu kolom C2 tipe 7 c. Kontrol keamanan P u 0,1.fc.Ag 443,97 x 10 3 N 0,1 x 30 x 400 x 400 443970 N > 480000 N Ok 5.4.2 Tulangan Sengkang (Ikat) Kolom Tulangan sengkang (ikat) memiliki banyak fungsi pada tulangan kolom. Seperti, mengekang tulangan memanjang kolom, memberi bentuk pada kolom dan mempertahankan posisi tulangan longitudinal selama pengecoran. memberi kekangan pada beton, dan pemikul geser kolom. Untuk kolom, gaya geser rencaa kolom berbeda-beda berdasarkan sistem rangka pemikul momennya (SRPM). Pada SRPMM dalam perencanaannya dibutuhkan perhitungan gaya geser rencana kolom. Ilustrasi terlihat pada gambar 2.7 Bab II. V - 41

Sama seperti pada balok, ketentuan pasal 13.1 SNI Beton berlaku juga untuk kolom. Salah satu penjabaran perhitungan tulangan segkang (ikat) pada kolom diwakili oleh kolom C2 tipe 7 lantai 20 seperti berikut ini. 1) Sengkang Pada Area Sendi Plastis Langkah awal menentukan jarak sengkang yang dibutuhkan untuk tulangan kolom ini adalah memastikan data-data yang dibutuhkan telah ditentukan dari proses sebelumnya. Data tersebut yaitu, D utama = 25 mm D sengkang = 12 mm P u = 443,97 kn ØMnb, ØMnt = 143 knm Mnb, Mnt = 143/0,75 = 190,67 knm Mnt Mnb 190,67 190,67 Vu = = 112,16 kn Hn 3,4 Vc = 0 kn; Vs = (Vu/) Vc = (112,16/0,75) 0 = 149,54 Kn Dicoba tulangan sengkang Ø12 mm, dengan jumlah kaki sengkang 2 buah, maka : s Av. fy. d Vs (2.0,25.3,14.240.0,34) 149,54 x 1000 = 845,35 mm Diambil jarak sengkang = 300 mm Spasi maksimum sengkang tidak boleh melebihi : S 0 = 8.D p S 0 = 24.D s S 0 = 0,5.b = 8.25 = 200 mm = 24.12 = 288 mm = 0,5.400 = 200 mm S 0 = 300 mm Sehingga, tulangan sengkang(ikat) yang dipakai untuk kolom C2 tipe 7 pada area sendi plastis adalah Ø12 jarak 200 mm. V - 42

2) Sengkang Pada Luar Area Sendi Plastis Langkah awal menentukan jarak sengkang yang dibutuhkan untuk tulangan kolom ini adalah memastikan data-data yang dibutuhkan telah ditentukan dari proses sebelumnya. Data tersebut yaitu, D utama = 25 mm D sengkang = 12 mm P u = 443,97 kn ØMnb, ØMnt = 143 knm Mnb, Mnt = 143/0,75 = 190,67 knm Mnt Mnb 190,67 190,67 Vu = = 112,16 kn Hn 3,4 1 Nu 1 443,97 Vc 1 fc'. bw. d = 1 30.0,4.0, 34 = 25,28 kn 6 14. Ag 6 14.0,34 Vs = (Vu/) Vc = (112,16/0,75) 25,28 = 124,26 kn Dicoba tulangan sengkang Ø12 mm, dengan jumlah kaki sengkang 2 buah, maka : s Av. fy. d Vs (2.0,25.3,14.240.0,34) 124,26 x 1000 = 1695,57 mm Diambil jarak sengkang = 300 mm Spasi maksimum sengkang tidak boleh melebihi : S 0 = 2.200 = 400 mm Sehingga, tulangan sengkang(ikat) yang dipakai kolom C2 tipe 7 pada area luar sendi plastis adalah Ø12 jarak 300 mm. Selanjutnya perhitungan tulangan sengkang kolom tipe lain akan disajikan pada tabel 5.19 dan tabel 5.20 berikut. V - 43

Tabel 5.19 Perhitungan Jarak Sengkang Area Sendi Plastis Tabel 5.20 Perhitungan Jarak Sengkang Area Luar Sendi Plastis V - 44

No. Kolom Tabel 5.21 Summary Tulangan Kolom Hn (mm) b = h (mm) Tul.yg digunakan Sendi plastis So Luar sendi plastis So 1 Tipe 7 3400 400 4D25 Ø12-200 Ø12-300 2 Tipe 6 3400 500 6D25 Ø12-200 Ø12-300 3 Tipe 5 3400 600 8D25 Ø12-200 Ø12-300 4 Tipe 4 3400 700 10D25 Ø12-200 Ø12-300 5 Tipe 3 3400 800 14D25 Ø12-200 Ø12-300 6 Tipe 2 3400 900 10D32 Ø12-200 Ø12-300 7 Tipe 1 3400 1000 14D32 Ø12-200 Ø12-300 5.5 Penulangan Shear Wall 5.5.1 Evaluasi Kapasitas Shear Wall Dalam Menahan Kombinasi Beban Lentur Dan Aksial Langkah pertama Evaluasi manual tulangan shear wall adalah menentukan baja tulangan horizontal dan transversal minimum yang diperlukan untuk desain shear wall ini. Sebelumnya hasil output ETABS menunjukan kebutuhan tulangan untuk shear wall seperti gambar berikut : B A B Gambar 5.15 kebutuhan tulangan shear wall hasil output ETABS V - 45

Karena panjang bentang shear wall tidak simetris, maka Panel shear wall dibagi menjadi 2 bagian yaitu panel A dan B. Berikutnya kita periksa baja tulangan yang digunakan, untuk perhitungan manual ini diambil bentang terkecil yaitu panel B. a. Periksa apakah dibutuhkan 2 layer tulangan. Baja tulangan harus dipasang dual layer apabila gaya geser maksimum terfaktor melebihi 1 A cv fc'. 6 fc = 30 Mpa fy = 400 Mpa tebal shear wall = 0,25 m panjang shear wall = 3,6 m A cv = 0,25 x 3,6 = 0,9 m 2 1 6 A cv 1 fc' 0,9 6 30 1000 = 821,6 kn V u = 604,906 kn < 821,6 kn tulangan tidak perlu dipasang 2 layer 5 5 Kuat geser maksimum A cv fc' 0,9 30 x 1000 = 4107,9 kn 6 6 V u = 604,906 kn < 4107,9 kn Ok, gaya geser masih bekerja di bawah batas atas kuat geser. b. Baja tulangan horizontal dan transversal yang dibutuhkan. Rasio distribusi tulangan minimum 0,0025 dan spasi maksimum 45 cm. Luas shear wall/m panjang = 0,25 m x 1 m = 0,25 m 2 Berarti /m harus ada minimal = 0,0025 x 0,25 =0,00065 m 2 Dari output kebutuhan tulangan pada ETABS, diameter tulangan yg digunakan adalah D25 mm, maka A s = ¼..25 2 = 490,625 mm 2 V - 46

Karena digunakan 1 layer, maka dalam 1 m panjang shear wall harus ada minimal 1 pasang. Sehingga, s = 1000 mm/1 pasang = 1000 mm s max = 450 mm Not Ok, s > s max Spasi tulangan diperkecil dan tidak boleh lebih besar dari 45 cm. Untuk struktur gedung dual system ini spasi tulagan shear wall digunakan 20 cm. 5.5.2 Evaluasi Kapasitas Kuat Geser Shear Wall Menentukan Kuat Geser sesuai SNI 03-2847-2002 Pasal 13.10.6 (untuk shear wall penahan gempa atau tidak menahan gempa). Sebelumnya dari output ETABS, diperoleh nilai P u = 14.520,049 kn M u = 6.775,636 knm V u = 552,131 kn Nu d Vc 1 fc' hd = 4 4lw 1 14520,049 (0,8 9,35) 30 0,25 (0,8 9,35) 4 49,35 V c = 2.906,57 kn Nu 1 Lw fc' 2 Lwh. Vc fc' hd 2 Mu Lp 10 Vu 2 = 14520,049 1 9,35 30 2 9,35 0,25 0,25 0,8 9,35 30 = 2861,14 kn 2 6775,636 9,35 10 552,131 2 V - 47

Ambil nilai V c yang terkecil diantara hasil diatas, nilai V c = 2861,14 kn. V c /2 = 0,55 x 2861,14 = 1573,6 kn > V u = 552,131 kn Sesuai SNI 03-2847-2002 Pasal 13.10.8, menyebutkan apabila gaya geser terfaktor V u kurang dari V c /2, maka tulangan harus disesuaikan dengan SNI 03-2847-2002 Pasal 13.10.9 atau sesuai ketentuan dalam Pasal 16. Direncanakan tulangan geser 212 150 mm (As = 226,08 mm 2 ), maka Av fy d Vs = s 2 226,08 400 0,8 9350 = 4509542,4 N = 4509,54 kn 150 V n = (V c + V s ) = 0,55(2861,14 + 4509,54) = 4053,9 kn Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 23.6.2.1: Rasio tulangan transversal tidak kurang dari 0,0025 dan spasi tulangan masing-masing lapis tidak lebih dari 450 mm. Rasio tulangan transversal (2Ø12 150 mm), As = 226,08 mm 2 n 226,08 = 0,0038 > 0,0025 Ok. 400150 Jarak kedua tulangan transversal adalah 150 mm < 450 mm Ok. 5.5.3 Evaluasi Kapasitas Boundary Element Shear Wall Karena tidak bisa tahu Nilai Momen dan Aksial yang terjadi pada tiap panel, jika ingin mengetahui proses Analisis Evaluasi Komponen Batas secara manual harus melihat dulu hasil output Pu dan Mu pada ETABS, baru kemudian di analisis secara manual. V - 48

P u = 10801,705 kn M u = 3768,234 kn.m V u = 73,032 kn Diagram interaksi dibuat berdasakan data sebelumnya, untuk mengetahui Nilai Momen Kapasitas (Mn) dan nilai c. Gambar 5.16 Diagram interaksi shear wall Dengan Pu = 10.801,705 kn didapatkan 2 Momen Kapasitas (Mn) sebesar 71300 knm dan 70320 knm. Dari kedua nilai Momen Kapasitas tersebut yang menghasilkan nilai c terbesar adalah kombinasi Pu = 10.801,705 kn dengan Momen Kapasitas (Mn) = 71300 knm, c sebesar 6382/2 = 3191 mm. Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 23.6.6.2 bahwa shear wall harus diberi Boundary Element bila : V - 49

w c 600 hw w, dengan w tidak boleh lebih kecil dari 0,007. h w Nilai w adalah sama dengan Δ M = 182,07 mm atau kinerja batas ultimate arah X. sedangkan h w adalah tinggi keseluruhan shear wall sebesar 73.000 mm dan w adalah panjang panel shear wall sebesar 7200 mm. w = hw 7200 182,07 = 0,025 > 0,007 pakai w = 0,025 h w Maka: w c = w 600 h w 7200 = 480 mm < 3191 mm 182,07 600 7200 Karena c yang dihasilkan oleh Gaya Dalam hasil analisa struktur lebih besar dari yang dihasilkan oleh SNI 03-2847-2002, maka pada Panel tersebut harus diberi Boundary Element. Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 23.6.6.4 Boundary Element harus dipasang secara horizontal dari sisi serat tekan terluar tidak kurang dari (c 0,1 w ) dan c/2, sehingga : (c 0,1 w ) = (3191 0,1.7200) = 2471 mm c/2 = 3191/2 = 1595,5 mm Jadi Boundary Element harus dipasang minimal sejauh 2471 mm. Direncanakan sengkang 6Ø12 60 (As = 678,58 mm 2 ), maka dengan clear cover sebesar 25 mm, panjang Boundary Element terpasang adalah sebesar : V - 50

L BZ = {(25 x 2) + (12 x 2) + (250 x 5)} = 1324 mm < 2471 mm not Ok. Maka gunakan 2471 mm. Selain itu juga rasio tulangan Boundary Element tidak boleh kurang dari, s = 0,12 f yh fc' = 0,12 30 = 0,009 400 terpasang = As b d = 678,58 = 0,045 > 0,009 Ok. 250 60 Dalam SNI 03-2847-2002 Pasal 23.4.4.1(b), luas tulangan sengkang tidak boleh kurang dari : s hc fc' Ag Ash 0,3 1 dan f yh Ach Maka, Ash 0,09 s hc f yh fc' 12 60 250 2 25 30 2 2471 250 Ash 0,3 1 400 ((2471 50)(250 50) = 70 mm 2 12 60 250 2 25 30 2 Ash 0,09 400 = 76,14 mm 2 (menentukan) Av = 678,58 mm 2 (6Ø12 60) > 76,14 mm 2 Ok! Menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 23.6.6.2 : spasi Tulangan Boundary Element tidak boleh lebih dari : o ¼.b = 1/4 x 250 = 62,5 mm o 6 x d b = 6 x 25 = 150 mm V - 51

350 h o s x = 100 x, dengan h x = 3 2 25 2 12 250 3 = 58,67 mm 350 58,67 s x = 100 = 197,11 mm pakai s x = 150 mm 3 sehingga jarak sengkang 60 mm memenuhi syarat. Untuk jarak sengkang dan kebutuhan tulangan panel shear wall lainnya akan ditampilkan pada tabel 5.22 di bawah ini. No. Panel Tabel 5.22 Summary Tulangan Shear Wall bentang (mm) b (mm) Tul.yg digunakan Spasi Tulangan utama Spasi Tulangan sengkang 1 Tipe A 7200 250 60D25 Ø25-150 6Ø12-60 2 Tipe B 9100 250 80D25 Ø25-150 8Ø12-60 V - 52