ASSESSMENT STRUKTUR ATAS GEDUNG TIMBUL … · Halaman Judul ... BAB I PENDAHULUAN ... Perkembangan...
161
i ASSESSMENT STRUKTUR ATAS GEDUNG TIMBUL JAYA PLAZA KOTA MADIUN AKIBAT ALIH FUNGSI (Upperstructural Assessment of Timbul Jaya Plaza Building in Madiun City due to Change of Usage) TESIS Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Gelar Magister Teknik Disusun Oleh : Rosyid Kholilur Rohman NIM. S 940907008 MAGISTER TEKNIK SIPIL KONSENTRASI TEKNIK REHABILITASI DAN PEMELIHARAAN BANGUNAN SIPIL PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2009
Transcript of ASSESSMENT STRUKTUR ATAS GEDUNG TIMBUL … · Halaman Judul ... BAB I PENDAHULUAN ... Perkembangan...
i
ASSESSMENT STRUKTUR ATAS
GEDUNG TIMBUL JAYA PLAZA KOTA MADIUN
AKIBAT ALIH FUNGSI
(Upperstructural Assessment of Timbul Jaya Plaza Building in Madiun Citydue to Change of Usage)
TESIS
Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Gelar Magister Teknik
Disusun Oleh :
Rosyid Kholilur Rohman
NIM. S 940907008
MAGISTER TEKNIK SIPILKONSENTRASI
TEKNIK REHABILITASI DAN PEMELIHARAAN BANGUNAN SIPILPROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA
2009
ii
PERSETUJUANTESIS
ASSESSMENT STRUKTUR ATASGEDUNG TIMBUL JAYA PLAZA KOTA MADIUN
AKIBAT ALIH FUNGSI
DISUSUN OLEH :
Rosyid Kholilur Rohman
NIM. S 940907008
Telah disetujui oleh Tim Pembimbing
Jabatan Nama Tanda Tangan
Tanggal
Pembimbing I :
Pembimbing II :
SA Kristiawan, ST, MSc(Eng), PhD
Ir. Mukahar, MSCE
…………….
…………….
…………….
…………….
Mengetahui,
Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MSNIP. 131 476 674
iii
ASSESSMENT STRUKTUR ATASGEDUNG TIMBUL JAYA PLAZA KOTA MADIUN
AKIBAT ALIH FUNGSI
TESIS
Disusun Oleh :
ROSYID KHOLILUR ROHMANS 940907008
Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Tesis Magister Teknik Sipil Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta pada 29 Januari 2009
Nama Tanda Tangan Tanggal
1. Kusno Adi Sambowo, ST, PhD ________________ ______________
2. Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS ________________ ______________
3. SA Kristiawan, ST, MSc(Eng), PhD ________________ ______________
4. Ir. Mukahar, MSCE ________________ ______________
. 131 693 685 NIP. 132 163 509
Mengetahui,Direktur Program Pascasarjana
UNS
Disahkan,Ketua Program Studi Magister
Teknik Sipil
Prof. Drs. Suranto, MSc, PhDNIP. 131 472 192
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MSNIP. 131 476 674
iv
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Rosyid Kholilur Rohman
NIM : S 940907008
dengan ini menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tesis yang telah saya serahkan ini
benar-benar merupakan karya saya sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya diberi tanda
citasi dan ditunjukkan dalam daftar pustaka.
Bila di kemudian hari terbukti pernyataan saya ini tidak benar, maka saya bersedia
menerima sanksi akademik berupa pencabutan tesis dan gelar yang saya peroleh dari tesis
ini.
Surakarta, Januari 2009
Yang Membuat Pernyataan
Rosyid Kholilur Rohman
v
ABSTRAKSI
Rosyid Kholilur Rohman, 2009
Assessment Struktur Atas Gedung Timbul Jaya Plasa Kota Madiun, Tesis Jurusan Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Gedung Timbul Jaya Plaza yang terletak di Jalan Pahlawan Madiun, sebelumnya
merupakan milik Bank Harapan Sentosa (BHS). Gedung ini mengalami alih fungsi dari
bank menjadi plaza. Perkuatan struktur telah dilakukan, namun masih diperlukan
assessment untuk mengetahui kekuatannya.
Penelitian difokuskan pada evaluasi kekuatan plat, balok dan kolom dengan
mengacu pada SNI 2847 2002, penerapan beban gempa berdasar SNI 1726 2002, dan
evaluasi kinerja struktur dengan pushover analysis.
Hasil pengujian lapangan menunjukkan mutu beton fc 35 MPa dan mutu baja 390
MPa. Hasil analisis menunjukkan struktur plat cukup kuat setelah adanya perkuatan
struktur dengan balok Castella, struktur balok dan kolom cukup kuat. Hasil evaluasi kinerja
struktur menunjukkan kinerja batas layan dan ultimate memenuhi syarat SNI 1726 2002.
Hasil analisis pushover menunjukkan bahwa gedung yang ditinjau termasuk dalam level
kinerja Damage Control.
Kata kunci : alih fungsi, assessment, pushover analysis, damage control
vi
ABSTRACT
Rosyid Kholilur Rohman, 2009
Upperstructural Assessment of Timbul Jaya Plaza Building in Madiun City due to Change of Usage, Thesis, Civil Engineering Department, Sebelas Maret University
Timbul Jaya Plaza building that located at Pahlawan street in Madiun city was
belong to Bank Harapan Sentosa (BHS). This building usage changed from office to plaza.
Structural building was strengthened but structural assessment must be done to know the
strength.
This research focused to evaluation of plate strength, beam and column based on
SNI 2847 2002, earthquake load application based on SNI 1726 2002, and performance
evaluation of structure by pushover analysis.
Field observation result show quality of conrete fc’ 35 MPa and steel fy 390 MPa.
Analysis result indicated that plate structure was strong enough after strengthening by
castilized beam, beam and column structure were strong enough either. Structural
performance evaluation result indicated that ultimate and serve boundary performance
fulfill SNI 1726 2002 condition. Pushover analysis result indicated that observed building
beeing categorized in Damage Control performance level.
Keyword : Change of Usage, Assessment, Pushover Analysis, Damage Control
vii
Kata Pengantar
Dengan mengucap syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan
rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan Tesis ini.
Tesis ini akan berusaha membahas tentang assessment struktur atas bangunan gedung
akibat alih fungsi, sehingga dapat menjadi second opinion terhadap struktur yang telah ada
dan menjamin keamanan pengguna bangunan .
Penulisan tesis ini merupakan salah satu persyaratan menempuh pendidikan Strata 2
(S2) di Magister Teknik Sipil UNS Surakarta, sehingga tesis ini menjadi evaluasi akhir
pendidikan seorang mahasiswa.
Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Drs. Suranto, MSc, PhD selaku Direktur Program Pascasarjana UNS
2. Bapak Ir. Mukahar, MSCE selaku Dekan Fakultas Teknik dan dosen pembimbing
3. Ibu Prof.Dr. Ir. Sobriah, MS selaku Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil
4. Bapak SA Kristiawan, ST, MSc (Eng), PhD selaku dosen pembimbing
5. Seluruh dosen dan karyawan Teknik Sipil UNS Surakarta
6. Keluarga, teman-teman dan seluruh pihak yang telah membantu.
Penulis berusaha menyelesaikan penyusunan tesis ini dengan sebaik-baiknya, namun
penulis juga menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna. Sumbangan saran dan
kritik yang membangun sangat diharapkan dalam memberikan kesempurnaan penyusunan
tesis ini.
Surakarta, Januari 2009
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
Halaman Judul ..........................................................................................................
Halaman Persetujuan ……………………………………………….………………..
Halaman Pengesahan .................................................................................................
Surat Pernyataan .........................................................................................................
Abstraksi ......................................................................................................................
Kata Pengantar ............................................................................................................
Daftar Isi .....................................................................................................................
Daftar Tabel ................................................................................................................
Daftar Gambar .............................................................................................................
Daftar Lampiran ..........................................................................................................
i
ii
iii
iv
v
vii
viii
xii
xiii
xv
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1
BAB II
1.1 Latar Belakang....... ........................................................................
1.2 Rumusan Masalah ...........................................................................
1.3 Batasan Masalah ..................... ......................................................
1.4 Tujuan ……. ..................................................................................
1.5 Manfaat ...... …......... ....................................................................
TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................
2.1 Tinjauan Pustaka ....................... .....................................................
2.2 Evaluasi Kekuatan Struktur Yang Telah Berdiri .............................
2.2.1 Umum .............................. .........................................................
2.2.2 Uji Beban Langsung ...................................................................
2.3 Ketentuan Mengenai Kekuatan dan Kemampuan Layan ...............
2.3.1. Kuat Rencana ................................................................................
1
3
3
4
4
5
5
8
8
9
12
13
ix
2.3.2. Kuat Perlu ....................................................................................
2.4 Ketentuan Perancangan Bangunan Tahan Gempa Untuk Gedung
2.4.1. Gempa Rencana dan Kategori Gedung ....................................
2.4.2. Struktur Gedung Beraturan dan Tidak Beraturan .....................
2.4.3. Daktilitas Struktur Bangunan ....................................................
2.4.4. Kinerja Struktur Bangunan .......................................................
2.4.4.1.Kinerja Batas Layan .................................................................
2.4.4.2.Kinerja Batas Ultimate .............................................................
2.5. Analisis Beban Dorong (Static Pushover Analysis).......................
2.5.1. Capacity Spectrum Method ........................................................
2.5.1.1.Acceleration Displacement Response Spectrum (ADRS)...........
2.5.1.2. Kurva Kapasitas (Capacity Curve) ...........................................
2.5.1.3. Demand Spectrum .....................................................................
2.5.2. Titik Kinerja (Performance Point) .... ........................................
2.6. Perkembangan Peraturan Perencanaan Gedung di Indonesia .......
2.6.1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung
2.6.2. Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung
2.7. Analisis Kapasitas Komponen Struktur ........................................
2.7.1. Kapasitas Lentur Balok ..............................................................
2.7.2. Kolom ........................................................................................
2.7.3. Geser ..........................................................................................
2.8. Metode dan Material Perkuatan ....................................................
2.9. Balok Castella .........................................................................
14
16
16
17
20
22
22
22
24
28
31
33
34
36
37
37
38
39
39
40
42
44
46
x
BAB III METODOLOGI ..................................................................................
3.1 Pengumpulan Data............................................................................
3.2. Evaluasi kekuatan struktur berdasar SNI 2847 2002 dan SNI 1726
2002
3.2.1 Evaluasi Kekuatan Pelat ..................................................................
3.2.2. Pembebanan ...................................................................................
3.2.3. Analisis Struktur ..............................................................................
3.2.4 Evaluasi Kekuatan Balok ..............................................................
3.2.5 Evaluasi Kekuatan Kolom .............................................................
3.3. Analisis Perkuatan dengan Balok Anak WF Castella ..................
3.4. Evalusi struktur dengan Pushover Analysis ...................................
3.5. Diagram Alir Penelitian ................................................................
49
49
49
49
49
51
51
51
52
52
53
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................
4. 1. Umum ........................................................................................
4. 2. Data Lapangan.............. .............................................................
4.2.1. Mutu Beton .................................................................................
4.2.2. Mutu Baja ...................................................................................
4.2.3. Hasil Uji beban Langsung .......................................................
4. 3. Evaluasi Struktur Plat .................................................................
4. 4. Analisis Pembebanan .................................................................
4. 5. Analisis Struktur ........................................................................
4. 6. Evaluasi Kekuatan .....................................................................
4.9.1. Evaluasi kekuatan Balok ...........................................................
4.9.2. Evaluasi Kekuatan Kolom ........................................................
4. 7. Evaluasi Perkuatan Struktur .......................................................
54
54
54
54
56
56
57
58
63
65
65
68
72
xi
4. 8. Evaluasi Kinerja .........................................................................
4.8.1. Kinerja Batas Bangunan .............................................................
4.8.1.1 Kinerja Batas Layan ................................................................
4.8.1.2 Kinerja Batas Ultimate ............................................................
4.8.2. Analisis Pushover .........................................................................
4.8.2.1 Prosedur Analysis Pushover ....................................................
4.8.2.2 Hasil dan Pembahasan ...........................................................
73
73
73
74
75
75
81
BAB V PENUTUP ......................................................................................
5.1. Kesimpulan ......................................................................................
5.2. Saran ................................................................................................
90
90
90
Daftar Pustaka
Lampiran
xii
Daftar Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
2.9
2.10
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.
4.8.
4.9.
4.10
Faktor Reduksi Kekuatan untuk Desain .............................................
Faktor Reduksi Kekuatan untuk Evaluasi ..........................................
Faktor Keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan bangunan
Parameter daktilitas struktur gedung
Nilai minimum SRA dan SRV
Tipe perilaku struktur
Perbandingan Kombinasi Beban menurut SNI 2847 baru dan lama
Perbandingan Faktor Reduksi Kekuatan q menurut SNI 2847 2002 dan
SNI 1992
Perbandingan Rumus Beban Gempa Statik Ekivalen SNI baru dan
lama
Tegangan geser ijin untuk berbagai sudut pemotongan .....................
Data Hammer Test ………………………………………………….
Perhitungan momen plat lantai ground …………………………......
Distribusi Gaya Gempa Horisontal …………………………………
Perhitungan Momen Ultimate Balok ………………………………
Perhitungan Geser Ultimate Balok …………………………………
Analisis ∆s akibat gempa arah x ………………………………….
Analisis ∆s akibat gempa arah y ………………………………….
Analisis ∆m akibat gempa arah x …………………………………
Analisis ∆m akibat gempa arah y …………………………………..
Evaluasi kinerja struktur sesuai ATC 40 ………………………
13
14
17
21
35
36
37
38
38
48
55
58
62
67
67
74
74
75
75
85
xiii
Daftar Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
2.1.
2.2.
2.3
2.4
2.5
2.6
3.1.
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.5
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
Kurva Kapasitas ...............................................................................
Format standar menjadi format ADRS ............................................
Proses konversi ke bentuk capacity spectrum ..................................
Spektrum respon yang dalam format tradisional dan ADRS ...........
Performance Point .......................................................... ..................
Distribusi Tegangan dan Regangan Penampang Tulangan Tunggal
Flow Chart Penelitian ……………………………………………….
Peta Wilayah Gempa Indonesia ........................................................
Permodelan struktur gedung Timbul Jaya Plaza Madiun ..................
Diagram Interaksi Kolom ..................................................................
Kontur Tegangan Balok Castella ......................................................
Input sendi default-PMM dan M3 .......................................................
Input ”GRAV” case ............................................................................
Input ”PUSH2” case ............................................................................
Hasil running analisis pushover .........................................................
Damped response spectrum …………………………………………
Hasil transformasi kurva kapasitas ke spektrum kapasitas
Hasil plot demand spectrum dengan nilai damping
Hasil penggabungan demand spectrum dengan capacity spectrum
Kurva kapasitas (pushover curve)
Spektrum kapasitas (capacity spectrum)
Titik kinerja (performance point)
Terbentuknya sendi plastis pada step-1 pushover analysis
24
31
33
34
36
39
53
61
64
70
72
76
77
77
78
79
79
80
80
81
83
84
85
xiv
Gambar
Gambar
Gambar
4.17
4.18
4.19
Sendi plastis pada portal As B step pertama pushover analysis
Sendi plastis pada step ke-100 pushover analysis
Sendi plastis pada portal As-B step ke-100
86
87
88
xv
Daftar Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
Lampiran
A
B
C
D
E
F
Perhitungan Berat Bangunan
Perhitungan Beban Gempa
Perhitungan Waktu Getar Alami Fundamental
Perhitungan Pusat Massa
Perhitungan Pusat Kekakuan
Perhitungan Evaluasi Kekuatan Plat
Perhitungan Kapasitas Plat Bila Dilakukan Shotcrete
Perhitungan Kapasitas Balok
Perhitungan Momen Kapasitas Balok
Perhitungan Kapasitas Geser Balok
Perhitungan Evaluasi Momen Kapasitas Balok
Perhitungan Evaluasi Kapasitas Geser Balok
Perhitungan Balok Castella
Analisis Pushover
Gambar
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Seiring tuntutan kebutuhan manusia yang terus berkembang maka diperlukan
infrastruktur penunjang yang memadai. Salah satu infrastruktur tersebut adalah
gedung. Dalam pemenuhan kebutuhan infrastruktur gedung tersebut, tidak
selamanya pembangunan gedung yang baru sebagai pilihan yang tepat. Efisiensi
pemanfaatan gedung yang sudah ada dapat menjadi pilihan, diantaranya dengan
mengalihfungsikan bangunan yang sudah ada untuk digunakan dengan fungsi yang
baru.
Gedung Timbul Jaya Plaza yang terletak di Jalan Pahlawan Madiun,
sebelumnya merupakan milik Bank Harapan Sentosa (BHS). Gedung ini ketika
baru dibeli tidak bisa langsung digunakan karena akan diadakan perubahan fungsi.
Sebelumnya berfungsi untuk kantor bank kemudian beralih fungsi menjadi plaza.
Berkait dengan terjadinya alih fungsi bangunan maka akan terjadi perubahan
pembebanan pada bangunan tersebut. Masalah yang timbul adalah desain
pembebanan ruang tersebut yang semula untuk kantor dengan beban hidup 250
kg/m2 akan berubah menjadi desain pembebanan untuk plaza 400 kg/m2. Oleh
karena itu perlu dilakukan beberapa tahapan analisis, tahapan itu adalah analisa
dalam keadaan existing dengan desain pembebanan yang baru. Apabila terdapat
komponen struktur yang tidak memenuhi syarat kemudian dilakukan perkuatan
struktur.
2
Selain adanya perubahan beban gravitasi, terdapat juga perubahan beban
gempa. Hal ini perlu ditinjau mengingat gedung ini ketika dibangun mengacu pada
Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung SKBI 1987.
Sesuai dengan perkembangan maka saat ini telah diberlakukan SNI 03 1726 2002
tentang Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Gedung.
Analisis ulang terhadap struktur pada studi kasus ini dititikberatkan pada
kemampuan elemen struktur pelat, balok, dan kolom setempat akibat perubahan
pembebanannnya. Hal ini dilakukan untuk memastikan apakah kondisi elemen
struktur yang terpasang saat ini masih cukup mampu untuk menerima beban-beban
yang bekerja pada saat seperti sekarang ini. Simulasi pembebanan yang bekerja
pada struktur gedung ini meliputi beban-beban mati, beban hidup, dan gempa.
Assessment terhadap struktur Timbul Jaya Plaza ini sebenarnya sudah
dilakukan. Uji Beban Langsung dan Hammer Test dilakukan oleh Tim
Laboratorium Beton dan Konstruksi Universitas Kristen Petra Surabaya. Dari Uji
Beban Langsung tersebut diketahui beban maksimum yang mampu dipikul 320
kg/m2 dan dari hammer test didapat kuat tekan karakteristiknya 360 kg/cm2.
Perhitungan struktur telah dilakukan oleh Sungkono Kristanto. Namun, di dalam
analisisnya tidak dilakukan analisis beban gempa sesuai SNI 03 1726 2002.
Perkuatan struktur yang dilakukan terhadap struktur Timbul Jaya Plaza yaitu
dengan menambahkan balok anak WF Castella. Hal ini bertujuan untuk
memperpendek bentang struktur sehingga memperkecil gaya-gaya dalam yang
terjadi.
3
1.2. Rumusan Masalah
Mencermati hal-hal dalam latar belakang di atas maka permasalahan dalam
penyusunan tesis ini dapat dirumuskan sebagai berikut :
Bagaimana kekuatan struktur Gedung Timbul Jaya Plaza setelah diadakan
perkuatan pada pelat lantainya dengan penambahan balok anak ditinjau dari segi
perubahan fungsi bangunan dan perubahan peraturan gempa?
1.3. Batasan Masalah
Dalam penyusunan tesis ini akan dilakukan pembatasan-pembatasan sebagai
berikut :
1. Peraturan struktur beton mengacu pada SNI 03 – 2847 – 2002
2. Peraturan gempa mengacu pada SNI 03-1726 - 2002
3. Peraturan pembebanan mengacu pada Peraturan Pembebanan Indonesia
Untuk Gedung 1989
4. Tidak melakukan analisis ekonomi
5. Tidak melakukan analisis struktur bawah
Lingkup pembahasan dalam penyususunan tesis ini adalah :
1. Evaluasi struktur berdasarkan SNI 2847 2002 dan SNI 17262002
a. Analisis Kekuatan Pelat Existing
b. Analisis Pembebanan berdasarkan perubahan fungsi dan peraturan yang
berlaku
c. Analisis Struktur
d. Evalusi Kinerja Batas Bangunan
4
e. Analisis Kekuatan Balok dan Kolom
f. Analisis perkuatan dengan penambahan balok anak WF Castella
2. Evalusi kinerja struktur berdasarkan pushover analysis
1.4. Tujuan
Adapun tujuan dari penyusunan tesis ini adalah mengetahui kekuatan struktur
Gedung Timbul Jaya Plasa setelah diadaan perkuatan dengan penambahan balok
anak
1.4. Manfaat
Manfaat dari penyusunan tesis ini adalah sebagai second opinion terhadap
perkuatan struktur yang telah ada serta menjamin keamanan bagi pengguna
bangunan.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2. 1. Tinjauan Pustaka
Pemanfaatan gedung yang telah ada dapat dijadikan pilihan terhadap
semakin meningkatnya kebutuhan manusia akan prasarana gedung. Alih fungsi
bangunan gedung adalah salah satu pemecahan terhadap masalah tersebut.
Gedung kantor pusat Kaltim Industrial Estate (KIE) yang baru di daerah
Kebon Sirih Jakarta merupakan contoh alih fungsi bangunan. Sebagaimana dimuat
dalam Majalah Proyeksi edisi April 2005 , gedung tersebut sebelumnya merupakan
milik PT Siemens. Gedung KIE tersebut ketika baru dibeli tidak bisa langsung
digunakan karena akan diadakan penambahan lantai. Sebelumnya terdiri dari 4
lantai plus atap dak beton, diubah menjadi 6 lantai dengan penutup atap gelombang
berbobot ringan dari bahan polycarbonat.
Karena itu perlu dilakukan beberapa tahapan analisis, seperti yang dilakukan PT
Gistama Investama terhadap gedung KIE yang baru. Seperti diuraikan Anwar
Santoso, Senior Engineer Gistama, tahapan itu adalah analisa dalam keadaan
existing, dengan beban gempa rencana. Setelah itu analisa dalam keadaan di-
upgrade juga dengan beban rencana gempa. Baru kemudian analisis setelah
dilakukan perkuatan struktur.
Analisis dalam keadaan existing dengan beban gempa rencana dilakukan
dengan simulasi ulang keadaan existing dari bangunan tersebut. Diberikan beban
gempa seusai dengan beban gempa rencana yang ada pada SNI 1726 2002.
6
Dari hasil pengamatan lapangan terhadap gedung KIE dan test ultrasonik,
existing mutu beton yang ada cukup rendah, berkisar di K 175 (175 kg/cm2). Besi
tulangan masih menggunakan baja polos dengan mutu baja U 24. Selimut beton
sudah banyak terkikis dan banyak terdapat rongga (honey comb) pada beton.
Adanya berat tambahan screed setebal 10 cm.
Setelah melakukan analisis dalam keadaan struktur diupgrade, didapatkan hasil
bahwa gedung masih bisa digunakan jika yang bekerja hanya beban statik tanpa
adanya beban gempa. Tetapi ketika diberi beban dinamik berupa gempa, banyak
terjadi keruntuhan pada kolomya. Ini karena besarnya gaya lateral yang tidak
mampu ditahan kolom, sehingga bangunan menjadi tidak layak digunakan. Gaya
geser yang terjadi pada lantai atas semakin membesar, baik terhadap arah melintang
maupun membujur.
Upaya pengurangan beban dan perkuatan struktur akhirnya dilakukan.
Pembuangan raised floor (penebalan lantai) tidak berguna dapat mengurangi beban.
Raised floor setebal kira-kira 10 cm di setiap lantai, terdapat di dua lantai
bangunan. Penghematan beban beton setebal 0,20 m dikali berat beton per m3
(2400 kgf/m3) memungkinkan penambahan satu tingkat bangunan lagi di atas
gedung ini. Kemudian dilakukan analisa ulang dengan beban rencana yang akan
dipikul gedung (termasuk gaya gempa dan kombinasinya) seperti analisis
sebelumnya.
Selanjutnya, dengan menggunakan beberapa software bantu untuk perhitungan
struktur seperti ETABS yang dikeluarkan oleh CSI Inc, maka dilakukan analisis
pada kolom sehingga didapatkan suatu rasio antara beban dengan kapasitas kolom
7
yang bersangkutan. Pada keadaan service dengan beban gempa tanpa perkuatan,
ternyata banyak kolom-kolom yang rasionya melebihi 1. Ini berarti kapasitas kolom
tersebut terlampaui. Kesimpulannya, bangunan belum layak digunakan.
Upgrade bangunan pun dilakukan. Lengan momen pada kolom ditambahkan
agar kapasitasnya bertambah. Caranya dengan menambahkan tulangan untuk
menahan kelebihan beban lateral. Hasilnya terdapat peningkatan momen pada
kolom dari 225 KN m sebelumnya menjadi 350 KN m.
Namun dalam pelaksanaan, ada banyak hal dan kendala yang perlu diantisipasi,
seperti sulitnya pengecoran pada beton yang cukup tipis. Mau tidak mau, harus
dilakukan dengan menggunan bahan beton encer/ cair. Diberikan tambahan
additive bonding pada selimut beton kolom yang dikelupas dengan tujuan
memberikan daya lekat antara beton lama dengan beton baru.
Kajian mengenai alih fungsi bangunan pernah dilakukan oleh Christiawan
(2007) terhadap perubahan fungsi ruang kelas menjadi ruang perpustakaan pada
lantai II Gedung G Universitas Semarang. Dari hasil pengujian bahan yang
dilakukan didapat fc’ existing 17,5 MPa dan fy existing 390 MPa. Hasil evaluasi
kinerja struktur yang dilakukan didapatkan kinerja batas layan dan kinerja batas
ultimate gedung memenuhi syarat SNI 1726 2002. Perkuatan lentur dan geser
dengan penambahan Fiber Reinforced Polimer didapatkan mampu menambah kuat
lentur dan kuat geser balok dan plat. Perkuatan lentur kolom dilakukan dengan
penambahan tulangan, hasil analisis ulang menunjukkan dapat menambah kuat
lentur kolom.
8
Tarigan (2007) dalam makalahnya yang berjudul ”Kajian Struktur Bangunan Di
Kota Medan Terhadap Gaya Gempa Di Masa Yang Akan Datang” melakukan
kajian bangunan tower 8 lantai yang disimulasikan dengan pembebanan gempa
dengan SKBI 1987 dan SNI 1726 2002. Dari hasil kajian tersebut diketahui untuk
masa yang akan datang gaya gempa yang dapat terjadi di Medan adalah 5 kali lebih
besar dari sebelum tahun 1987 dan 1,67 kali lebih besar dari tahun 2002.
Kelihatannya jika diikuti amplitudo gempa pada tahun 2007, maka struktur
bangunan yang telah berdiri di Medan dengan perhitungan sebelum tahun 2007
(masih mengikuti Peta Gempa tahun 1987 dan 2002) kurang aman terhadap gempa.
Agus, dkk (2006) melakukan kajian mengenai ketahanan struktur bangunan
yang didesain dengan SKBI 1987 dibandingkan dengan SNI 1726 2002 di kota
Padang. Dari hasil kajian tersebut diketahui displacement struktur yang dihitung
dengan SKBI 1987 hanya 7% dibanding dengan perhitungan menggunakan SNI
1726 2002. Ada perbedaan yang cukup signifikan pada gaya aksial ( 83,93 % pada
balok), gaya geser (271,16% pada kolom), dan momen (289,34 % pada kolom).
Penulangan yang disyaratkan meningkat 3,04 % pada balok.
2. 2. Evaluasi Kekuatan Struktur Yang telah Berdiri
2.2.1. Umum
Evaluasi terhadap kekuatan struktur bangunan dapat dilakukan secara
analisis ataupun dengan cara uji beban, atau dengan kombinasi analisis dan uji
beban. Bila pengaruh defisiensi kekuatan struktur diketahui dengan baik dan bila
dimensi struktur serta sifat bahan yang dibutuhkan untuk tujuan analisis dapat
diukur nilainya, maka evaluasi kekuatan struktur secara analisis berdasarkan data
9
hasil pengukuran tersebut dianggap sudah memadai. Data yang diperlukan harus
ditentukan sesuai dengan Butir 22.2. SNI 2847 2002. Bila pengaruh defisiensi
kekuatan struktur tidak diketahui dengan baik atau bila dimensi struktur serta sifat
bahan yang dibutuhkan untuk tujuan analisis tidak memungkinkan untuk diukur
nilainya, maka uji beban harus dilakukan bila struktur tersebut diinginkan untuk
tetap berfungsi. Bila keraguan terhadap keamanan struktur atau bagian struktur
adalah terkait dengan penurunan kinerja struktur sebagai fungsi waktu, dan bila
respon struktur selama uji beban ternyata masih memenuhi kriteria penerimaan,
maka struktur atau bagian dari struktur tersebut boleh tetap digunakan untuk jangka
waktu tertentu. Pemeriksaan secara berkala harus dilakukan jika dianggap perlu
oleh konsultan penilai.
2.2.2. Uji Beban Langsung
Perencanaan dan pelaksanaan uji-beban serta besarnya intensitas beban
uji harus mengikuti ketentuan berikut:
1) Jumlah dan pengaturan pola bentangan atau panel yang dibebani harus
dipilih sedemikian rupa agar didapatkan nilai lendutan dan tegangan
maksimum di daerah yang kritis dari komponen struktur yang
kekuatannya diragukan. Penggunaan beberapa pola pembebanan harus
dilakukan, bila pola pembebanan tunggal yang digunakan tidak akan
menghasilkan secara bersamaan nilai maksimum respon struktur,
seperti lendutan, puntir atau tegangan, yang diperlukan untuk
membuktikan cukup tidaknya kekuatan struktur.
10
2) Beban uji total, termasuk beban mati yang sudah ada pada struktur,
tidak boleh kurang daripada 0,85(1,4D +1,7L). Pengurangan nilai L
diizinkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku (Pedoman
Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung).
3) Uji-beban tidak boleh dilakukan terhadap struktur atau bagian struktur
yang berumur kurang dari 56 hari. Namun, bila pemilik struktur
bangunan, pemborong dan seluruh pihak yang terlibat menyetujui,
maka uji beban tersebut boleh dilakukan pada umur yang lebih awal.
Prosedur pembebanan dan pengukuran respon struktur harus memenuhi
ketentuan berikut:
1) Bacaan nilai awal untuk setiap respon struktur yang diukur (seperti:
lendutan, rotasi, regangan, slip, lebar retak) harus diperoleh dalam
waktu tidak lebih dari satu jam sebelum pengaplikasian tahapan beban
pertama. Pengukuran harus dilakukan pada lokasi dimana respon
maksimum diharapkan akan terjadi. Pengukuran tambahan harus
dilakukan bila diperlukan.
2) Beban uji harus diaplikasikan dalam tidak kurang dari empat tahapan
peningkatan beban yang sama.
3) Beban uji merata harus diaplikasikan sedemikian untuk menjamin
tercapainya keseragaman distribusi beban pada struktur atau bagian
struktur yang diuji. Terjadinya kondisi lengkung dari beban uji harus
dihindari.
11
4) Rangkaian pengukuran respon struktur harus dilakukan pada setiap
saat setelah tahapan pembebanan diaplikasikan, dan pada saat beban
total telah diaplikasikan pada struktur selama tidak kurang dari 24 jam.
5) Beban uji total harus segera dilepaskan setelah seluruh pengukuran
respon yang didefinisikan di atas telah dilakukan.
6) Rangkaian pengukuran akhir harus dilakukan pada 24 jam setelah
beban uji dilepaskan.
Syarat penerimaan uji beban langsung sesuai SNI 2847 2002 adalah sebagai
berikut :
1) Bagian struktur yang diuji beban tidak boleh memperlihatkan tanda-
tanda kegagalan/keruntuhan. Retak-belah dan pecah pada bagian beton
yang tertekan dapat dianggap sebagai indikasi kegagalan/keruntuhan.
2) Lendutan maksimum terukur harus memenuhi salah satu dari kondisi
berikut:
Lendutan maksimum terukur: maks t2 / 20.000 h ……….. ..(2.1)
Lendutan permanen terukur: r,maks maks / 4 .......................(2.2)
Bila lendutan maksimum dan lendutan permanen yang terukur tidak
memenuhi persamaan 2.1 dan 2.2, maka uji-beban dapat diulang.
Uji-beban-ulang tidak boleh dilakukan lebih awal dari 72 jam setelah
pelepasan beban-uji yang pertama. Bagian dari struktur yang diuji ulang
dianggap memenuhi persyaratan bila lendutan permanen memenuhi
kondisi berikut:
Lendutan permanen r,maks f, maks / 5 .............................(2.3)
12
dimana f,maks adalah lendutan maksimum yang diukur selama uji-beban
kedua relatif terhadap posisi struktur pada saat awal uji-beban kedua.
3) Komponen struktur yang diuji-beban tidak boleh memperlihatkan
retakan yang menunjukkan terjadinya awal dari keruntuhan geser.
4) Pada daerah komponen struktur yang tidak dipasangi tulangan
transversal (geser), timbulnya retak struktur yang membentuk sudut
terhadap sumbu longitudinal dan mempunyai proyeksi horizontal yang
lebih panjang dari tinggi penampang di titik tengah retakan, harus
dievaluasi lebih lanjut.
5) Pada daerah penjangkaran dan sambungan lewatan, timbulnya
sekumpulan retak pendek miring atau datar di sepanjang sumbu
tulangan, harus dievaluasi lebih lanjut.
Untuk menjamin keamanan uji beban langsung, ketentuan yang harus dipenuhi
1) Uji beban harus dilaksanakan sedemikian rupa hingga keamanan jiwa
dan konstruksi selama pengujian berlangsung dapat terjamin.
2) Tindakan pengamanan yang diambil tidak boleh mengganggu jalannya
uji beban atau mempengaruhi hasil pengujian tersebut.
2.3. Ketentuan Mengenai Kekuatan dan Kemampuan Layan
Menurut SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 11.1(1) struktur dan komponen struktur
harus direncanakan hingga semua penampang mempunyai kuat rencana minimum
sama dengan kuat perlu yang dihitung berdasarkan kombinasi beban dan gaya
terfaktor yang sesuai dengan ketentuan.
13
2.3.1. Kuat Rencana
Kuat rencana suatu komponen struktur menurut SNI 03 – 2847 – 2002 pasal
11.3 (1) adalah hasil kali kuat nominal dengan suatu faktor reduksi kekuatan .
Nilai merupakan angka keamanan yang memperhitungkan penyimpangan
terhadap kuat bahan, pengerjaan, ukuran dan pelaksanaan. Menurut SNI 03 – 2847
– 2002 pasal 11.3 (2) faktor reduksi kekuatan untuk desain sebagaimana tabel
berikut.
Tabel 2.1. Faktor Reduksi Kekuatan untuk Desain
Beban Yang Bekerja
lentur, tanpa beban aksial 0,8
tarik aksial, dan tarik aksial dengan lentur 0,8
tekan aksial dan tekan aksial dengan lentur :
komponen dengan tulangan spiral
komponen lain
0,70
0,65
geser dan/atau puntir 0,75
Sumber : SNI 2847 2002
Bila dimensi dan sifat fisik bahan yang diperlukan ditentukan melalui
pengukuran dan pengujian, dan bila perhitungan dapat dilakukan sesuai dengan
ketentuan, maka faktor reduksi kekuatan yang berlaku boleh diperbesar, tetapi
faktor reduksi kekuatan tersebut tidak boleh melebihi nilai berikut:
14
Tabel 2.2. Faktor Reduksi Kekuatan untuk Evaluasi
Beban Yang Bekerja
lentur, tanpa beban aksial 0,9
tarik aksial, dan tarik aksial dengan lentur 0,9
tekan aksial dan tekan aksial dengan lentur :
komponen dengan tulangan spiral
komponen lain
0,80
0,75
geser dan/atau puntir 0,80
tumpuan pada beton 0,75
Sumber : SNI 2847 2002
2.3.2. Kuat Perlu
Kuat perlu U pada suatu komponen struktur adalah kekuatan yang terjadi akibat
beban dikalikan dengan faktor beban. Faktor beban tersebut merupakan angka
keamanan yang memperhitungkan kelebihan beban akibat penggunaan fungsi
bangunan. Menurut SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 11.2 kuat perlu U dan faktor
beban adalah :
1) Kuat perlu U untuk menahan beban mati D paling tidak harus sama dengan
U = 1,4 D ........................................................................................... (2.4)
Kuat perlu U untuk menahan beban mati D, beban hidup L, beban atap A atau
beban hujan R paling tidak sama dengan persamaan :
15
U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R) .................................................. (2.5)
2) Bila ketahanan struktur terhadap beban angin W harus diperhitungkan dalam
perencanaan, maka pengaruh kombinasi beban D, L, dan W berikut harus
ditinjau untuk menentukan nilai U yang terbesar, yaitu:
U = 1,2 D + 0,5 L + 1,6 W + 0,5 (A atau R) ..................................... (2.6)
di mana kombinasi beban harus memperhitungkan kemungkinan beban hidup
L yang penuh dan kosong untuk mendapatkan kondisi yang paling berbahaya,
dan
U = 0,9 D + 1,6 W .................................................. ..................... (2.7)
3) Bila ketahanan struktur terhadap beban gempa (E) harus diperhitungkan dalam
perencanaan, maka nilai kuat perlu U harus diambil sebagai:
U = 1,2 D + 1,0 L 1,0 E .........................................................................(2.8)
atau
U = 0,9 D 1,0 E ...................................................................................(2.9)
dalam hal ini nilai E ditetapkan berdasarkan ketentuan SNI-03-1726-2002
tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung,
atau penggantinya.
16
2.4. Ketentuan Perancangan Bangunan Tahan Gempa Untuk Gedung
Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Gedung SNI 1726 2002 mengatur
mengenai perancangan ketahanan gempa untuk gedung.
2.4.1. Gempa rencana dan kategori gedung
Akibat pengaruh Gempa Rencana, struktur gedung secara keseluruhan
harus masih berdiri, walaupun sudah berada dalam kondisi di ambang keruntuhan.
Gempa Rencana ditetapkan mempunyai perioda ulang 500 tahun, agar probabilitas
terjadinya terbatas pada 10% selama umur gedung 50 tahun.
Untuk berbagai kategori gedung, bergantung pada probabilitas terjadinya
keruntuhan struktur gedung selama umur gedung dan umur gedung tersebut yang
diharapkan, pengaruh Gempa Rencana terhadapnya harus dikalikan dengan suatu
Faktor Keutamaan I menurut persamaan :
I = I1 I2 (2.10)
di mana I1 adalah Faktor Keutamaan untuk menyesuaikan perioda ulang gempa
berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu selama umur
gedung, sedangkan I2 adalah Faktor Keutamaan untuk menyesuaikan perioda ulang
gempa berkaitan dengan penyesuaian umur gedung tersebut. Faktor-faktor
Keutamaan I1, I2 dan I ditetapkan menurut Tabel 2.3.
17
Tabel 2.3. Faktor Keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan bangunan
Faktor KeutamaanKategori gedung
I1 I2 I
Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan dan perkantoran
1,0 1,0 1,0
Monumen dan bangunan monumental 1,0 1,6 1,6
Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan darurat, fasilitas radio dan televisi.
1,4 1,0 1,4
Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas, produk minyak bumi, asam, bahan beracun.
1,6 1,0 1,6
Cerobong, tangki di atas menara 1,5 1,0 1,5
Catatan :
Untuk semua struktur bangunan gedung yang ijin penggunaannya diterbitkan
sebelum berlakunya Standar ini maka Faktor Keutamaam, I, dapat dikalikan
80%.
2.4.2 Struktur gedung beraturan dan tidak beraturan
Struktur gedung ditetapkan sebagai struktur gedung beraturan, apabila
memenuhi ketentuan sebagai berikut :
- Tinggi struktur gedung diukur dari taraf penjepitan lateral tidak lebih dari 10
tingkat atau 40 m.
18
- Denah struktur gedung adalah persegi panjang tanpa tonjolan dan kalaupun
mempunyai tonjolan, panjang tonjolan tersebut tidak lebih dari 25% dari
ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah tonjolan tersebut.
- Denah struktur gedung tidak menunjukkan coakan sudut dan kalaupun
mempunyai coakan sudut, panjang sisi coakan tersebut tidak lebih dari 15%
dari ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah sisi coakan tersebut.
- Sistem struktur gedung terbentuk oleh subsistem-subsistem penahan beban
lateral yang arahnya saling tegak lurus dan sejajar dengan sumbu-sumbu
utama ortogonal denah struktur gedung secara keseluruhan.
- Sistem struktur gedung tidak menunjukkan loncatan bidang muka dan
kalaupun mempunyai loncatan bidang muka, ukuran dari denah struktur
bagian gedung yang menjulang dalam masing-masing arah, tidak kurang dari
75% dari ukuran terbesar denah struktur bagian gedung sebelah bawahnya.
Dalam hal ini, struktur rumah atap yang tingginya tidak lebih dari 2 tingkat
tidak perlu dianggap menyebabkan adanya loncatan bidang muka.
- Sistem struktur gedung memiliki kekakuan lateral yang beraturan, tanpa
adanya tingkat lunak. Yang dimaksud dengan tingkat lunak adalah suatu
tingkat, di mana kekakuan lateralnya adalah kurang dari 70% kekakuan
lateral tingkat di atasnya atau kurang dari 80% kekakuan lateral rata-rata 3
tingkat di atasnya. Dalam hal ini, yang dimaksud dengan kekakuan lateral
suatu tingkat adalah gaya geser yang bila bekerja di tingkat itu menyebabkan
satu satuan simpangan antar-tingkat.
19
- Sistem struktur gedung memiliki berat lantai tingkat yang beraturan, artinya
setiap lantai tingkat memiliki berat yang tidak lebih dari 150% dari berat
lantai tingkat di atasnya atau di bawahnya. Berat atap atau rumah atap tidak
perlu memenuhi ketentuan ini.
- Sistem struktur gedung memiliki unsur-unsur vertikal dari sistem penahan
beban lateral yang menerus, tanpa perpindahan titik beratnya, kecuali bila
perpindahan tersebut tidak lebih dari setengah ukuran unsur dalam arah
perpindahan tersebut.
- Sistem struktur gedung memiliki lantai tingkat yang menerus, tanpa lubang
atau bukaan yang luasnya lebih dari 50% luas seluruh lantai tingkat.
Kalaupun ada lantai tingkat dengan lubang atau bukaan seperti itu, jumlahnya
tidak boleh melebihi 20% dari jumlah lantai tingkat seluruhnya.
Untuk struktur gedung beraturan, pengaruh Gempa Rencana dapat ditinjau
sebagai pengaruh beban gempa statik ekuivalen, sehingga menurut Standar ini
analisisnya dapat dilakukan berdasarkan analisis statik ekuivalen.
Struktur gedung yang tidak memenuhi ketentuan di atas, ditetapkan
sebagai struktur gedung tidak beraturan. Untuk struktur gedung tidak beraturan,
pengaruh Gempa Rencana harus ditinjau sebagai pengaruh pembebanan gempa
dinamik, sehingga analisisnya harus dilakukan berdasarkan analisis respons
dinamik.
20
2.4.3 Daktilitas struktur bangunan
Faktor daktilitas struktur gedung adalah rasio antara simpangan
maksimum struktur gedung akibat pengaruh Gempa Rencana pada saat mencapai
kondisi di ambang keruntuhan m dan simpangan struktur gedung pada saat
terjadinya pelelehan pertama y, yaitu :
my
m0,1
(2.11)
Dalam persamaan (2.11) = 1,0 adalah nilai faktor daktilitas untuk struktur
gedung yang berperilaku elastik penuh, sedangkan m adalah nilai faktor daktilitas
maksimum yang dapat dikerahkan oleh sistem struktur gedung yang bersangkutan.
Apabila Ve adalah pembebanan maksimum akibat pengaruh Gempa
Rencana yang dapat diserap oleh struktur gedung elastik penuh dalam kondisi di
ambang keruntuhan dan Vy adalah pembebanan yang menyebabkan pelelehan
pertama di dalam struktur gedung, maka dengan asumsi bahwa struktur gedung
daktail dan struktur gedung elastik penuh akibat pengaruh Gempa Rencana
menunjukkan simpangan maksimum m yang sama dalam kondisi di ambang
keruntuhan, maka berlaku hubungan sebagai berikut :
e
yV
V (2.12)
di mana adalah faktor daktilitas struktur gedung.
21
Apabila Vn adalah pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa
Rencana yang harus ditinjau dalam perencanaan struktur gedung, maka berlaku
hubungan sebagai berikut :
R
V
f
VV e
1
yn (2.13)
di mana f1 adalah faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung di dalam
struktur gedung dan nilainya ditetapkan sebesar :
6,1f1 (2.14)
dan R disebut faktor reduksi gempa menurut persamaan :
m1 RfR6,1 (2.15)
Tabel 2.4. Parameter daktilitas struktur gedung
Taraf Kinerja Struktur Gedung R
Elastik penuh 1,0 1,6
1,5 2,4
2,0 3,2
2,5 4,0
3,0 4,8
3,5 5,6
4,0 6,4
4,5 7,2
Daktail parsial
5,0 8,0
Daktail penuh 5,3 8,5
Sumber : SNI 1726 2002
22
Dalam persamaan di atas R = 1,6 adalah faktor reduksi gempa untuk
struktur gedung yang berperilaku elastik penuh, sedangkan Rm adalah faktor
reduksi gempa maksimum yang dapat dikerahkan oleh sistem struktur yang
bersangkutan.
2.4.4. Kinerja Struktur Gedung
2.4.4.1. Kinerja Batas Layan
Kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar-
tingkat akibat pengaruh Gempa Rencana, yaitu untuk membatasi terjadinya
pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan, di samping untuk mencegah
kerusakan non-struktur dan ketidaknyamanan penghuni. Simpangan antar-tingkat
ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung tersebut akibat pengaruh Gempa
Nominal yang telah dibagi Faktor Skala.
Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas layan struktur gedung, dalam
segala hal simpangan antar-tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung
tidak boleh melampaui R
0,03 kali tinggi tingkat yang bersangkutan atau 30 mm,
bergantung yang mana yang nilainya terkecil.
2.4.4.2. Kinerja Batas Ultimit
Kinerja batas ultimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan
simpangan antar-tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh Gempa
Rencana dalam kondisi struktur gedung di ambang keruntuhan, yaitu untuk
membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat
23
menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar-
gedung atau antar bagian struktur gedung yang dipisah dengan sela pemisah (sela
delatasi). Simpangan dan simpangan antar-tingkat ini harus dihitung dari
simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal, dikalikan dengan
suatu faktor pengali sebagai berikut :
- untuk struktur gedung beraturan :
= 0,7 R (2.16)
- untuk struktur gedung tidak beraturan :
SkalaFaktor
R7,0 (2.17)
di mana R adalah faktor reduksi gempa struktur gedung tersebut dan Faktor Skala
adalah seperti yang ditetapkan :
1.8,0
Vt
ViSkalaFaktor (2.18)
Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimit struktur gedung, dalam
segala hal simpangan antar-tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung
tidak boleh melampaui 0,02 kali tinggi tingkat yang bersangkutan.
24
2.5. Analisis Beban Dorong Statik (Static Push Over Analysis)
Analisis beban dorong statik (static push over analysis) adaah suatu cara
analisis statik dua dimensi atau tiga dimensi linier dan non-linier, di mana pengaruh
Gempa Rencana terhadap struktur gedung dianggap sebagai beban-beban statik
yang menangkap pada pusat massa masing-masing lantai, yang nilainya
ditingkatkan secara berangsur-angsur sampai melampaui pembebanan yang
menyebabkan terjadinya pelelehan (sendi plastis) pertama di dalam struktur
gedung, kemudian dengan peningkatan beban lebih lanjut mengalami perubahan
bentuk elasto-plastis yang besar sampai mencapai kondisi di ambang keruntuhan.
Gambar 2.1. Kurva Kapasitas
Dari hasil analisis pushover akan didapatkan kurva kapasitas yang
menunjukkan hubungan antara gaya geser dasar terhadap peralihan, yang
memperlihatkan perubahan perilaku struktur dari linear menjadi non-linear, berupa
penurunan kekakuan yang diindikasikan dengan penurunan kemiringan kurva
akibat terbentuknya sendi plastis pada balok dan kolom. Analisis beban dorong ini
dilakukan secara terpisah untuk masing-masing arah sumbu lemah dan kuat gedung
(Christiawan, 2007)
atap
V
Gay
a ge
ser
dasa
r, V
(kg
)
Perpindahan atap, atap (m)
25
Menurut Lumantarna (2007), kurva kapasitas yang didapatkan dari analisis
pushover menggambarkan kekuatan struktur yang besarnya sangat tergantung dari
kemampuan momen-deformasi dari masing-masing komponen struktur. Cara
termudah untuk membuat kurva ini adalah dengan mendorong struktur secara
bertahap dan mencatat hubungan antara gaya geser dasar (base shear) dan
perpindahan atap akibat beban lateral yang dikerjakan pada struktur dengan pola
pembebanan tertentu (Gambar 2.1). Pola pembebanan umumnya berupa respon
ragam-1 struktur (atau bisa juga berupa beban statik ekivalen) berdasarkan asumsi
bahwa ragam struktur yang dominan adalah ragam-1. Hal ini berlaku untuk
bangunan yang memiliki periode fundamental struktur yang relatif kecil. Untuk
bangunan yang lebih fleksibel dengan periode struktur yang lebih besar, perencana
sebaiknya memperhitungkan pengaruh ragam yang lebih tinggi .
Tujuan analisis pushover adalah untuk memperkirakan gaya maksimum dan
deformasi yang terjadi serta memperoleh informasi bagian mana saja yang kritis.
Selanjutnya dapat diidentifikasi bagian-bagian yang memerlukan perhatian khusus
untuk pendetailannya. Cukup banyak studi yang menunjukkan bahwa analisis statik
pushover dapat memberikan hasil yang mencukupi untuk bangunan regular dan
tidak tinggi.
Menurut Dewobroto (2006) analisis pushover dapat digunakan sebagai alat
bantu perencanaan tahan gempa, asalkan menyesuaikan dengan keterbatasan yang
ada. Keterbatasan-keterbatasan tersebut adalah :
a. hasil analisis pushover masih berupa pendekatan, karena bagaimanapun juga
perilaku gempa yang sebenarnya adalah bersifat bolak-balik melalui suatu
26
siklus tertentu, sedangkan sifat pembebanan pada analisis pushover adalah
statik monotonik
b. pemilihan pola beban lateral yang digunakan dalam analisis adalah sangat
penting
c. Untuk membuat model analisis nonlinear akan lebih rumit dibanding dengan
analisis linear. Model tersebut harus memperhitungkan karakteristik inelastik
beban deformasi dari elemen-elemen yang penting dan efek P-.
Menurut ATC 40 1997, terdapat 2 metode untuk menentukan demand, yaitu :
a. Capacity Spectrum Method
Merupakan metode iterative yang bertujuan untuk menentukan lokasi
titik performance struktur dengan kapasitas yang ada dan demand yang
diminta.
Lokasi performance point harus memenuhi 2 kriteria, yaitu :
- Berada pada kurva spektrum kapasitas.
- Berada pada kurva demand spectral yang telah direduksi dari
keadaan elastis (damping 5%).
Ada 3 macam prosedur yang dapat dipilih, yaitu, yaitu :
- Prosedur A:
Paling mudah digunakan dalam spreadsheet dan paling mudah
dipahami, merupakan cara analitis berdasarkan rumusan-rumusan
tertentu.
27
- Prosedur B :
Penyederhanaan bilinier pada kurva kapasitas sehingga cara ini
relatif sedikit iterasinya tetapi kurang jelas jika dibandingkan
prosedur A.
- Prosedur C :
Cara grafis sehingga paling tepat untuk penyelesaian manual tanpa
spreadsheet tetapi paling tidak jelas diantara ke 3 prosedur yang ada.
b. Displacement Coefficient Method.
Metode dengan proses numerik langsung dalam menghitung displacement
demand sehingga tidak perlu mengkonversi kurva kapasitas ke dalam
koordinat spectral.
Prosedur analisis pushover cukup sederhana yaitu memberikan beban statis
arah lateral pada suatu struktur. Beban kemudian ditingkatkan secara bertahap
(incremental) sampai struktur mencapai target perpindahan (displacement) tertentu.
Dari hasil analisa diambil nilai-nilai perpindahan di puncak struktur (roof
displacement) dan daya geser dasar (base shear) yang kemudian dipetakan sebagai
kurva kapasitas dari struktur tersebut.
Disamping itu dari analisis pushover ini juga diperlihatkan secara visual
perilaku struktur dari saat kondisi masih elastis kemudian memasuki perilaku
plastis sampai akhirnya terjadi keruntuhan pada elemen-elemen strukturnya.
28
Prosedur perhitungan dengan analisis pushover berdasarkan ATC 40 (1997)
adalah sebagai berikut :
1. Dibuat model analitik struktur yang akan dianaliis secara 2 dimensi atau 3
dimensi,
2. Ditentukan suatu kriteria kinerja (performance), seperti batas ijin simpangan
pada lantai atap pada titik sendi tertentu
3. Struktur dibebani dengan gaya gravitasi sesuai beban rencana
4. Struktur kemudian juga dibebani dengan beban gempa statis ekivalen yang
ditambahkan secara berangsur-angsur. Pola pembebanan ditentukan sesuai
peraturan yang berlaku
5. Ditentukan titik kontrol untuk memantau perpindahan khususnya pada respon
puncak struktur.
6. Selanjutnya struktur didorong (push) dengan pola pembebanan, yang telah
ditentukan sebelumnya secara bertahap (incremental) sampai mencapai batas
ijin simpangan atau mencapai keruntuhan yang direncanakan
7. Digambarkan kurva hubungan gaya geser dasar (base shear) vs perpindahan
terkontrol (controlled displacement). Kurva inilah yang disebut kurva
kapasitas, dari sini dapat dilihat kejadian-kejadian untuk kriteria performance
yang berbeda.
2.5.1 CAPACITY SPECTRUM METHOD
Salah satu varian metode statis nonlinier yang banyak diadopsi dan
direkomendasikan oleh standar desain adalah Metode Spektrum Kapasitas
(Capacity Spectrum Method, CSM). Metode ini sering kali disebut metode
29
pushover karena dalam aplikasinya, digunakan analisis beban dorong statis
nonlinier (nonlinear static pushover analysis), dimana struktur didorong secara
bertahap hingga beberapa komponen struktur mengalami leleh dan berdeformasi
inelastis. Hubungan antara perpindahan lateral lantai atap dan gaya geser dasar
digambarkan dalam suatu kurva yang menggambarkan kapasitas struktur dan
dinamakan kurva kapasitas (capacity curve). Untuk mengetahui perilaku struktur
yang ditinjau terhadap intensitas gempa yang diberikan, kurva kapasitas ini
kemudian dibandingkan dengan tuntutan (demand) kinerja yang berupa response
spectrum berbagai intensitas (periode ulang) gempa.
Capacity spectrum method menyajikan secara grafis dua buah grafik yang
disebut spektrum, yaitu spektrum kapasitas (capacity spectrum) yang
menggambarkan kapasitas struktur berupa hubungan gaya dorong total (base shear)
dan perpindahan lateral struktur (biasanya ditetapkan di puncak bangunan), dan
spektrum demand yang menggambarkan besarnya demand (tuntutan kinerja) akibat
gempa dengan periode ulang tertentu
Spektrum kapasitas didapatkan dari kurva kapasitas (capacity curve) yang
diperoleh dari analisis pushover. Karena kurva kapasitas merupakan hubungan
antara gaya dorong total yang diberikan ke suatu struktur berderajat kebebasan
banyak (multi-degree-of-freedom-system, MDOF) terhadap perpindahan yang
dipilih sebagai referensi (umumnya puncak bangunan) sedangkan spektrum
demand dibuat untuk struktur dengan kebebasan satu (single-degree-of-freedom-
system, SDOF), maka kurva kapasitas dengan cara tertentu harus diubah menjadi
spektrum kapasitas dengan satuan yang sama dengan spektrum demand. Spektrum
demand didapatkan dengan mengubah spektrum respons yang biasanya dinyatakan
30
dalam spektral kecepatan, Sa, dan Periode, T, menjadi format spektral percepatan,
Sa, dan spektral perpindahan, Sd. Format yang baru ini disebut Acceleration-
Displacemet Response Spectra (ADRS). Kurva kapasitas yang merupakan produk
dari pushover dinyatakan dalam satuan gaya (kg) dan perpindahan (m), sedangkan
demand spectrum memiliki satuan percepatan (m/detik2) dan perpindahan (m).
Satuan dari kedua kurva tersebut perlu diubah dalam format yang sama, yaitu
spektral percepatan, Sa, dan spektral perpindahan, Sd, agar dapat ditampilkan dalam
satu tampilan..
Penyajian secara grafis dapat memberikan gambaran yang jelas bagaimana
sebuah bangunan merespon beban gempa. Perencana dapat membuat berbagai
skenario kekuatan struktur (dengan cara mengganti kekakuan dari beberapa
komponen struktur) dan melihat kinerjanya akibat beberapa level demand yang
dikehendaki secara cepat dalam satu grafik. Titik kinerja merupakan perpotongan
antara spektrum kapasitas dan spektrum demand. Dengan demikian titik kinerja
merupakan representasi dari dua kondisi, yaitu:
1) karena terletak pada spektrum kapasitas, merupakan representasi kekuatan
struktur pada suatu nilai perpindahan tertentu,
2) karena terletak pada kurva demand, menunjukkan bahwa kekuatan struktur
dapat memenuhi demand beban yang diberikan.
Konsep desain kinerja struktur metode spektrum kapasitas pada dasarnya
merupakan prosedur yang dilakukan untuk mendapatkan peralihan aktual struktur
gedung. Peralihan aktual yang didapat dari hasil tersebut menunjukkan besar
simpangan atap struktur. Perbandingan antara simpangan atap struktur terhadap
tinggi total struktur menunjukkan kinerja struktur.
31
2.5.1.1. Acceleration-Displacement Response Spectrum (ADRS)
Format ADRS merupakan konversi sederhana dari kurva hubungan gaya
geser dasar dengan perpindahan lateral titik kontrol dengan menggunakan properti
dinamis sistem dan hasilnya disebut sebagai kurva kapasitas struktur. Format
ADRS ini adalah gabungan antara acceleration displacement response spectrum
dimana absis merupakan acceleration (Sa) dan ordinat merupakan displacement
(Sd) sedangkan periode T adalah garis miring dari pusat sumbu. Format standar
menjadi format ADRS disajikan pada Gambar.2.2.
Gambar 2.2.. Format standar menjadi format ADRS
32
Konversi kurva hasil analisis pushover ke dalam format ADRS tersebut
menggunakan persamaan sebagai berikut:
Modal participation factor mode 1:
n
i
i
n
i
i
gw
gw
PF
1
211
1
11
1).(
.
.......................................................................................(2.19)
Modal mass coefficient mode 1:
n
i
in
i
n
i
i
gw
gw
gw
1
211
1
1
1
11
1).(
.
.........................................................................(2.20)
Spectrum acceleration:
1W
VSa .......................................................................................................(2.21)
Spectrum displacement:
1,1. roof
roofa PF
S
...............................................................................................(2.22)
dengan:
PFi = modal participation factor untuk mode pertama
αi = modal mass coefficient untuk mode pertama
Sa = spectral acceleration
Sd = spectral displacement
i1 = amplitude untuk mode pertama
33
V = gaya geser
W = beban mati bangunan ditambah beban hidup
∆roof = roof displacement
2.5.1.2. Kurva Kapasitas (Capacity Curve)
Fokus dari penyederhanaan analisis nonlinier adalah kurva kapasitas
(pushover curve). Kurva tersebut menampilkan hubungan antara gaya geser dasar
(base shear) versus perpindahan titik acuan pada atap (roof displacement). Pada
metode spektrum kapasitas, kurva pushover dengan modifikasi tertentu diubah
menjadi spektrum kapasitas (capacity spectrum). Proses konversi ke bentuk
spektrum kapasitas disajikan pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3. Proses konversi Capacity curve ke bentuk capacity spectrum
atap
V
Gay
a ge
ser
dasa
r, V
(kN
)
Perpindahan atap, atap (m)
Spec
tral
Acc
, Sa
Spectral Disp, Sd
Capacity Curve Capacity Spectrum
34
2.5.1.3. Demand Spectrum
Demand spectrum merupakan hasil dari response spectrum dalam bentuk
ADRS yang dimodifikasi dengan memasukkan pengaruh effective damping yang
terjadi akibat terbentuknya sendi plastis.
Demand spectrum didapatkan dari spektrum respons elastis yang pada
umumnya dinyatakan dalam satuan percepatan, Sa (m/detik2) dan periode struktur,
T (detik). Sama halnya dengan kurva kapasitas, spektrum respons ini juga perlu
diubah dalam format ADRS menjadi spektrum demand. Gambar 2.4.menunjukkan
spektrum yang sama yang ditampilkan dalam format tradisional (Sa dan T) dan
format ADRS (Sa dan Sd). Pada format ADRS, periode struktur yang sama
merupakan garis lurus radial dari titik nol. Hubungan antara Sa, Sd, dan T, dapat
dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
a
d
S
ST 2 (2.23)
ad ST
S 2)2
(
(2.24)
Gambar 2.4. Spektrum respon yang dalam format tradisional dan ADRS
T1 T2 T3
T1
T2
T3
Spek
tral
per
cep
atan
, S
a (
m/d
et2 )
Spektrum tradisional(Sa vs T)
Spektrum ADRS(Sa vs Sd)
Periode, T (detik)
Spek
tral
per
cep
atan
, S
a (
m/d
et2 )
Spektral perpindahan, Sd (m)
35
Pada gambar 2.4 terlihat bahwa hasil grafik response spektrum dalam
format standar harus diubah terlebih dahulu menjadi grafik response spektrum
dalam format ADRS. Kemudian dalam mendapatkan kurva kebutuhan (demand
spektrum), respons spektrum dalam format ADRS ini direduksi dengan suatu
konstanta. Untuk respons spektrum dengan percepatan yang konstan direduksi
dengan SRA, sedangkan respon spektrum dengan kecepatan yang konstan direduksi
dengan SRv dimana
12,2
5.
)..(7,63ln.68,021,3
dpiapi
apidydpiayK
SRA (2.25)
65,1
5.
)..(7,63ln.41,031,2
dpiapi
apidydpiayK
SRv (2.26)
atau dapat ditulis dalam bentuk yang lebih sederhana :
12,2
ln.68,021,3 effSRA
(2.27)
65,1
ln.41,031,2 effSRv
(2.28)
Nilai SRA dan SRv tersebut harus lebih besar dari table 2.5, sedang tipe-tipe
perilaku struktur dapat dilihat pada tabel 2.6.
Tabel 2.5. Nilai Minimum SRA dan SRV
Tipe Perilaku struktur SRA SRV
A 0,33 0,5
B 0,44 0,56
C 0.56 0,67
36
Tabel 2.6. Tipe Perilaku Struktur
Shaking Duration Essentially New
Building
Average Existing
Building
Poor Existing
Building
Short A B C
Long B C C
Sumber : ATC 40 1997
2.5.2. Titik Kinerja (Performance Point)
Titik kinerja adalah suatu titik dimana kapasitas struktur sesuai demand dari
gaya gempa. Kinerja (performance) suatu struktur bangunan dapat diketahui
berdasarkan lokasi titik-titik kinerja struktur tersebut. Performance point diperoleh
dengan melakukan plot demand spectrum dengan nilai damping 5% sesuai dengan
kondisi tanah dan wilayah gempa, kemudian menggabungkan demand spectrum
dengan capacity spectrum sehingga diperoleh titik perpotongan antara capacity
spectrum dengan demand spectrum (Gambar 2.5).
Gambar 2.5. Performance Point
Sd
Sa
Capacity spectrum
Demand spectrum
Performance point
37
Setelah performance point diperoleh, dapat diketahui nilai simpangan antar
tingkat dan posisi sendi plastis untuk berbagai periode ulang gempa. Selain itu
dapat ditentukan tingkat kinerja struktur dari simpangan antar tingkat berbagai
periode ulang gempa. Analisis statik non-linear pushover dilakukan dengan bantuan
program analisis struktur ETABS versi 9.0.
2.6. Perkembangan Peraturan Perencanaan Gedung di Indonesia
2.6.1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung
Kombinasi Beban Ketentuan disain gempa SNI 2847 memakai dasar disain
kekuatan batas dan bukan disain tingkat layan (elastis). Perbandingan antara
kombinasi beban SNI 2847 2002 dan 1992 dapat dilihat di tabel 2.7. dan sedang
reduksi kekuatan pada tabel 2.8.
Tabel 2.7. Perbandingan Kombinasi Beban menurut SNI 2847 baru dan lama
SNI 2847 2002 SNI 2847 1992
1,4 D
1,2 D +1,6 L +0.5 (A atauR)
1,2 D +1,0 L + 1,6 W +0.5 (A atauR)
0,9 D + 1,6 W
1,2 D + 1,0 L + 1,0 E
0,9 D+ 1,0 E
1,2 D + 1,6 L
0,75 (1,2 D + 1,6 L + 1,6 W)
0,9 D + 1,3 W
1,05 (D+L+E )
0,9 (D +E )
Beban gempa nominal E dalam kombinasi beban di SNI 2847 ini, memakai
beban berfaktor = 1,0 karena E adalah beban ultimate.
38
Tabel 2.8. Faktor Reduksi Kekuatan menurut SNI 2847 2002 dan SNI 1992
Beban Yang Bekerja SNI 2002 SNI 1992
lentur, tanpa beban aksial 0,8 0,8
tarik aksial, dan tarik aksial dengan lentur 0,8 0,8
tekan aksial dan tekan aksial dengan lentur :
komponen dengan tulangan spiral
komponen lain
0,70
0,65
0,70
0,65
geser dan/atau puntir 0,75 0,6
2.6.2. Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung
Rumus perhitungan gaya geser nominal (V) menurut SNI 1726 2002 berbeda
dengan SKBI 1987 seperti diperlihatkan di Tabel 2.7 dibawah ini.
Tabel 2.9. Rumus Beban Gempa Statik Ekivalen SNI baru dan SKBI 1987
SNI 1726 2002 SKBI 1987
V = (C1 I Wt )/R V = C I K Wt
C1: Faktor respons gempa
I : Faktor keutamaan
R : Fakto reduksi gempa
W : Berat total Bangunan
C : Faktor gempa dasar
I : Faktor keutamaan
K : Faktor Jenis Struktur
W : Berat total Bangunan
39
2.7. Analisis Kapasitas Komponen Struktur
2.7.1 Kapasitas Lentur Balok
Analisis penampang beton bertulangan tunggal yaitu dengan tulangan tarik
saja didasarkan pada gambar di bawah ini :
Gambar 2.6. Distribusi Tegangan dan Regangan Penampang Tulangan Tunggal
Dari gambar 2.6 tersebut ditentukan resultan gaya dalam tarik baja T adalah
T = As. fy (2.29)
dengan: As = luas tulangan tarik , fy = tegangan tarik baja
Resultan gaya dalam tekan beton C adalah
C = 0,85 fc' .a .b (2.30)
Dengan :
a = tinggi blok tegangan beton tekan persegi ekivalen ;
b = lebar penampang
fc' = tegangan tekan beton
Jarak antara resultan gaya-gaya dalam dan merupakan lengan momen, sebesar
z = d-a/2
d = tinggi efektif ( jarak serat teratas terhadap tulangan )
Sehingga kapasitas momen lentur nominal dapat ditulis sebagai berikut :
40
Mn = T. z = As.fy (d - a/2) (2.31)
2.6.2. Kolom
Kegagalan kolom akan berakibat langsung pada runtuhnya komponen struktur
lain yang berhubungan dengannya, atau bahkan merupakan batas runtuh total
keseluruhan struktur bangunan.
Pada umumnya kegagalan atau keruntuhan komponen tekan tidak diawali
dengan tanda peringatan yang jelas, bersifat mendadak. Oleh karena itu, dalam
merencanakan struktur kolom harus memperhitungkan secara cermat dengan
memberikan cadangan kekuatan lebih tinggi dari pada komponen struktur lainnya.
Karena penggunaan di dalam praktek umumnya kolom tidak hanya bertugas
menahan beban aksial vertikal, sehingga definisi kolom diperluas dengan
mencangkup juga tugasnya menahan kombinasi beban aksial dan lentur.
Dengan kata lain kolom harus diperhitungkan untuk menyangga beban aksial tekan
dengan eksentrisitas tertentu.
SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 12.9 (1) memberikan batasan untuk rasio
penulangan longitudinal komponen struktur tekan non komposit antara 0,01 sampai
0,08.
Untuk menghitung kapasitas penampang kolom dapat digunakan suatu
pendekatan empiris, yaitu :
a. Untuk kolom berpenampang persegi dengan hancur tekan
Pn = 18,1
350,0 2!
!
d
hfhb
dd
efAs
e
cy
(2.32)
41
b. Untuk kolom berpenampang persegi dengan hancur tarik
Pn = 0,85.fc.b.d
d
dm
d
eh
d
eh !2
122
2
2
2
(2.33)
c. Untuk kolom berpenampang bulat dengan hancur tekan
Pn =
18,1
67,08,0
.6,90,1
32
Dsh
ehfAg
Ds
efAs
cy
(2.34)
d. Untuk kolom berpenampang bulat dengan hancur tarik
Pn = 0,85.fc.
h
Dsm
h
eh g
50,238,0
85,02
2 -
38,0
85,0
h
e
(2.35)
dimana : h = diameter penampang
sD = diameter lingkaran tulangan terjauh dari sumbu
e = eksentrisitas terhadap pusat plastis penampang
g = g
st
A
A =
brutopenulanganluas
totalpenulanganluas
m = c
y
f
f
85,0
Banyak kolom menerima lentur biaksial, yaitu lentur terhadap dua
sumbu. Tiang jembatan hampir selalu menerima lentur biaksial.
Salah satu metode yang dapat digunakan dalam analisis adalah persamaan
interaksi resiprokal yang dikembangkan oleh Prof. Boris Bresler dari University of
California Barkeley. Persamaan ini diperlihatkan dalam Bagian R10.3.6 dari ACI
Commentary adalah sebagai berikut :
42
PoPnyPnxPn
1111 (2.36)
dimana
Pn = kapasitas beban aksial nominal penampang jika beban ditempatkan pada
eksentrisitas yang ditinjau pada kedua sumbu
Pnx = kapasitas beban aksial nominal penampang jika beban ditempatkan pada
eksentrisitas ex
Pny = kapasitas beban aksial nominal penampang jika beban ditempatkan pada
eksentrisitas ey
Po = kapasitas beban aksial nominal penampang jika beban ditempatkan pada
eksentrisitas 0
2.6.2. Geser
Dasar pemikiran perencanaan penulangan geser adalah usaha menyediakan
sejumlah tulangan baja untuk menahan gaya tarik arah tegak lurus terhadap retak
tarik diagonal sedemikian rupa sehingga mampu mencegah bukaan retak lebih
lanjut. Berdasarkan atas pemikiran tersebut, penulangan geser dapat dilakukan
dalam bebrapa cara, seperti :
Sengkang vertikal
Jaringan kawat baja las yang dipasang tegak lurus terhadap sumbu aksial
Batang tulangan miring diagonal yang dapat dilakukan dengan cara
membengkok batang tulangan pokok balok ditempat – tempat yang diperlukan
Untuk komponen – komponen struktur yang menahan geser dan lentur saja
persamaan SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 13.3 (1) memberikan kapasitas kemampuan
beton untuk menahan gaya geser adalah cV
43
dbf
V wc
c
6 (2.37)
atau yang lebih rinci
7120
db
M
dVfV w
u
uwcc
(2.38)
dimana : cV = kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton
cf = kuat tekan beton
wb = lebar badan balok atau diameter penampang bulat
d = jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tarik
longitudinal
w = db
A
w
s
uV = gaya geser terfaktor pada penampang
uM = momen terfaktor pada penampang
Untuk komponen struktur yang menerima gaya aksial kapasitas kemampuan
beton untuk menahan gaya geser adalah
dbf
V wc
c
6
Nu14Ag (2.39)
Apabila gaya geser yang bekerja uv lebih besar dari kapasitas geser beton cv
maka diperlukan penulangan geser untuk memperkuatnya.
Dasar perencanaan tulangan geser adalah :
un vv
dimana : scn vvv
44
sehingga : scu vvv (2.40)
dimana : uv = gaya geser terfaktor pada penampang yang ditinjau
nv = kuat geser nominal
cv = kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton
sv = kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser
= faktor reduksi
Untuk sengkang yang tegak lurus terhadap sumbu aksial komponen struktur
SNI 03 – 2847 – 2002 pasal 13.5 (6) memberikan ketentuan :
s
dfAv yv
s (2.41)
dengan vA adalah luas tulangan geser yang berada dalam rentang jarak s.
2.8. Metode dan Material Perkuatan
Dalam pemilihan metode perkuatan, harus diperhatikan beberapa hal yaitu
kapasitas struktur, lingkungan dimana struktur berada, peralatan yang tersedia,
kemampuan tenaga pelaksana serta batasan-batasan dari pemilik seperti
keterbatasan ruang kerja, kemudahan pelaksanaan, waktu pelaksanaan dan biaya
perkuatan.
Metode perkuatan yang umumnya dilakukan adalah :
- Memperpendek bentang dari struktur dengan konstruksi beton ataupun dengan
konstruksi baja.
45
Tujuannya adalah memperkecil gaya-gaya dalam yang terjadi, tetapi harus
dianalisa ulang akibat dari perpendekan bentang ini yang menyebabkan
perubahan dari gaya-gaya dalam tersebut.
Umumnya dilakukan dengan menambah balok atau kolom baik dari beton
maupun dari baja.
- Memperbesar dimensi daripada konstruksi beton.
Umumnya digunakan beton sebagai material untuk memperbesar dimensi
struktur. Dengan adanya admixture beton generasi baru, dimungkinkan
untuk menghasilkan beton yang dapat memadat sendiri (self compacting
concrete). Akibat dari penambahan dimensi tersebut, maka harus
diperhatikan bahwa secara keseluruhan beban dari bangunan tersebut
bertambah, sehingga harus dilakukan analisa secara menyeluruh dari
struktur atas sampai pondasi.
- Menambah plat baja.
Tujuan dari penambahan ini adalah untuk menambah kekuatan pada bagian
tarik dari struktur bangunan.
Di dalam penambahan plat baja tersebut, harus dijamin bahwa plat baja
menjadi satu kesatuan dengan struktur yang ada, umumnya untuk menjamin
lekatan antara plat baja dengan struktur beton digunakan epoxy adhesive.
46
- Melakukan external prestressing.
Dengan metode ini, kapasitas struktur ditingkatkan dengan melakukan
prestress di luar struktur, bukan didalam seperti pada struktur baru.
Yang perlu diperhatikan adalah penempatan anchor head, sehingga tidak
menyebabkan perlemahan pada struktur yang ada.
Material yang umumnya digunakan adalah baja prestress, tetapi pada saat
ini sudah mulai digunakan bahan dari FRP (Fibre Reinforced Polymer).
- Menggunakan FRP (Fibre Reinforced Polymer)
Prinsip daripada penambahan FRP sama seperti penambahan plat baja, yaitu
menambah kekuatan di bagian tarik dari struktur.
Tipe FRP yang sering dipakai pada perkuatan struktur adalah dari bahan
carbon, aramid dan glass. Bentuk FRP yang sering digunakan pada
perkuatan struktur adalah Plate / Composite dan Fabric / Wrap
Bentuk plate lebih efektif dan efisien untuk perkuatan lentur baik pada
balok maupun plat serta pada dinding; sedang bentuk wrap lebih efektif dan
efisien untuk perkuatan geser pada balok serta untuk meningkatkan
kapasitas beban axial dan geser pada kolom.
2.9. Balok Castella
Pada bangunan gedung biasanya balok Castella dimanfaatkan untuk duct
work dan instalasi perpipaan, menggantikan cara-cara konvensional yaitu
menggantungkan pipa atau duct pada balok. Penggunaan profil Castella yang lebih
47
tinggi dari profil I tanpa bukaan, tinggi balok maksimumnya bisa meningkat sampai
dua kali asalnya. Implementasi pada gedung akan mereduksi ketinggian ceiling
terhadap lantai dan akan mereduksi ketinggian gedung secara keseluruhan.
Profil Castella ini dibuat dengan menggunakan suatu profil baja yang
dipotong secara simetris arah zigzag sepanjang garis tengah profil. Pemotongan
dimulai dari arah mendatar pada bagian bawah dengan panjang tertentu, kemudian
naik dengan sudut dan ketinggian tertentu, kembali memotong secara mendatar,
turun lagi dengan sudut dan ketinggian tertentu, kembali dengan pemotongan
mendatar dengan panjang yang sama. Pemotongan dilakukan secara terus menerus
sampai didapatkan panjang tertentu yang diinginkan. Selanjutnya sisi potongan
terluar ditemukan dan disatukan dengan teknik pengelasan. Secara umum sudut
yang digunakan minimum 45o dan maksimum 70o.
Menurut Blodget (1985), rumus tegangan lentur izin Castella didasarkan
pada AISC Sec. 1.5.1.4.5 sebagai berikut :
ytw
h
Cc 6.0
484,101
2
2
(2.42)
dimana :
h = tinggi profil
E = Modulus elastisitas baja = 2.106 kg/cm2
tw = tebal web
Tegangan geser ijin untuk berbagai sudut pemotongan dapat dilihat pada
tabel berikut.
y
ECc
22
48
Tabel 2.10. Tegangan geser ijin untuk berbagai sudut pemotongan
Sudut Pemotongan () Tegangan geser izin ()
45 45 0,8225
55 35 0,7745
60 30 0,7106
65 25 0,6332
Sumber : Suharjanto, 2005
Dari hasil penelitian yang dilakukan Suharjanto (1985) dengan sudut
pemotongan 60o diketahui bahwa kapasitas daya dukung momen balok Castella
akan mengalami peningkatan cukup signifikan dibanding profil awalnya, yaitu
sekitar 27,78 %. Tahanan gesernya juga meningkat 27,78 %, sedang kekakuan
tampang balok Castella juga mengalami peningkatan cukup berarti. Hal ini terbukti
dengan tereduksinya lendutan sampai 35,683 %.
49
BAB III
METODOLOGI
3.1. Pengumpulan Data
Data yang dipergunakan berupa data sekunder dan diperoleh dari Dinas
Pekerjaan Umum Kota Madiun. Data yang diperoleh berupa :
- Data gambar
- Data Hammer Test
- Data Uji Beban Langsung
- Foto Lapangan
3.2. Evaluasi kekuatan struktur berdasar SNI 2847 2002 dan SNI 1726 2002
3.2.1 Evaluasi Kekuatan Pelat
Adapun langkah-langkah dalam melakukan evalusi kekuatan pelat lantai :
1. Mengidentifikasi data penampang dan mutu material plat
2. Menentukan beban-beban yang terjadi
3. Menghitung momen yang bekerja pada plat
4. Menghitung momen kapasitas plat
5. Membandingkan momen kapasitas plat dengan momen akibat beban
3.2.2. Pembebanan
Perhitungan pembebanan mengacu pada Peraturan Pembebanan Indonesia
Untuk Gedung SNI 1728 1989.
50
Beban –beban yang bekerja antara lain :
1. Beban Mati
Beban mati terdiri dari berat sendiri struktur yaitu pelat, balok, kolom dan
dinding.
2. Beban Hidup
Beban hidup untuk ground/hypermarket 400 kg/m2
Beban hidup lantai 2 sampai 4 untuk pertokoan 250 kg/m2
Beban hidup untuk atap 100 kg/m2
3. Beban Gempa
Beban gempa dihitung dengan analisis static equivalent.
Rumus gaya gempa horizontal menurut SNI 1726 2002 :
V = C I Wt/R (3.1)
dimana :
C adalah nilai koefisien gempa dasar (C),didasarkan pada penentuan wilayah
gempa dan klasifikasi tanah
I adalah faktor keutamaan, didapat dari tabel 1 SNI 1726 2002
Wt adalah berat total bangunan
R adalah faktor reduksi gempa, didapat dari tabel 2 SNI 1726 2002
Distribusi gaya gempa horisontal didapat dengan rumus :
Fi = VhiWi
hiWi
.
.(3.2)
Beban gempa dihitung 100% arah x dan 30% arah y dan sebaliknya.
51
3.2.3. Analisis Struktur
Analisis struktur dilakukan dengan menggunakan program bantu ETABS 9.0
3.2.4. Evaluasi Kekuatan Balok
Adapun langkah-langkah dalam melakukan evalusi kekuatan balok :
1. Mengidentifikasi data penampang dan mutu material balok
2. Menghitung momen dan gaya lintang (hasil output ETABS)
3. Menghitung momen kapasitas balok dan geser maksimum yang mampu dipikul
balok
4. Membandingkan momen dan kapasitas geser balok dengan momen dan gaya
lintang akibat beban
3.2.5. Evaluasi Kekuatan Kolom
Adapun langkah-langkah dalam melakukan evalusi kekuatan kolom adalah
sebagai berikut :
1. Mengidentifikasi data penampang dan mutu material kolom
2. Menghitung gaya aksial, momen dan gaya lintang kolom (hasil output ETABS)
3. Menghitung gaya aksial maksimum, momen dan geser maksimum yang mampu
dipikul kolom.
4. Membandingkan gaya aksial maksimum dan kapasitas geser kolom dengan
gaya aksial dan gaya lintang akibat beban
52
3.3 Analisis Perkuatan dengan menggunakan balok anak WF Castella
Evaluasi kekuatan balok anak WF Castella dilakukan dengan program bantu
analisis struktur SAP2000.
3.4. Evalusi struktur dengan Pushover Analysis
Tahapan analisis beban dorong adalah sebagai berikut :
a. Menentukan tipe dan besar beban yang yang terdiri dari 2 macam beban.
Pembebanan pertama, beban mati dan hidup (gravitasi) pada struktur seperti
biasa dengan awal kondisi saat pembebanan saat struktur masih dalam
keadaan elastis. Sedangkan pembebanan kedua berupa pembebanan arah
lateral, dengan awal kondisi pembebanan dimulai pada kondisi akhir
pembebanan gravitasi sebelumnya.
b. Meningkatkan pembebanan lateral secara berangsur-angsur sehingga akan
terbentuk sendi-sendi plastis pada lokasi yang telah ditetapkan sebelumnya
secara bertahap, sampai pada akhirnya struktur mencapai keruntuhan.
c. Untuk setiap tahap beban, gaya dalam dan deformasi dihitung dan direkam.
Gaya dan deformasi untuk semua tahapan beban sebelumnya akan
terakumulasi untuk menghasilkan gaya dan deformasi total dari semua
komponen.
Langkah tersebut diatas dapat dilakukan secara sistematis dan otomatis oleh
program komputer yang mempunyai kemampuan untuk analisis pushover,
dalam hal ini ETABS. Prosesnya melalui iterasi yang berulang sampai
diperoleh keseimbangan gaya-gaya internalnya.
53
3.5. Diagram Alir Penelitian
Untuk memudahkan dalam langkah-langkah yag dilakukan dalam penelitian
ini maka dibuat flow chart sebagai berikut.
Gambar 3.1. Flow Chart Penelitian
Mulai
Pengumpulan Data
Evaluasi struktur
Perlu perkuatan lagi
Perkuatan
ya
Layak Dipakai
tidak
Data Gambar Data Bahan Data Beban
Evaluasi kekuatan berdasar SNI
Pushover Analysis
Apa Kinerja tercapai ?
ya
tidak
Selesai
54
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Umum
Lantai ground Gedung Timbul Jaya Plaza Madiun dalam perencanaan awalnya
digunakan sebagai kantor bank dengan desain beban hidup 250 kg/m2. Apabila
dialihfungsikan menjadi plaza dengan beban hidup 400 kg/m2 terjadi penambahan
beban sebesar 150 kg/m2 atau 60% dari beban awal. Analisis ulang dilakukan terhadap
struktur untuk mendukung beban baru guna memberi kepastian keamanan bagi
pengguna.
4.2 Data Lapangan
4.21. Mutu Beton
Pengujian bahan telah dilakukan oleh Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan
Universitas Kristen Petra Surabaya pada bagian struktur pelat, balok dan kolom
Gedung Timbul Jaya Plaza. Pengujian yang telah dilakukan adalah dengan
menggunakan Schmidt Rebound Hammer Test.
Hammer test merupakan alat yang ringan dan praktis dalam penggunaannya dan
digunakan untuk mengukur kekerasan permukaan beton. Prinsip kerjanya adalah dengan
memberikan beban impact pada permukaan beton dengan suatu massa melalui tekanan
pegas. Karena timbul tumbukan antara massa tersebut dengan permukaan beton, massa
tersebut akan dipantulkan kembali. Jarak pantulan massa yang terukur memberika
indikasi kekerasan permukaan beton. Kekerasan beton dapat memberikan indikasi kuat
tekannya. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel berikut.
55
Tabel.4.1. Data Hammer Test
Lokasi Bag Rebound Hammer Sudut RavRav ter
koreksi
R
Anvil
Kuat
Tekan
Plat 1 39 46 40 38 43 90 41,2 37,4 38,1 378,500
Plat 2 36 42 45 40 40 90 40,6 36,7 37,4 366,698
Plat 3 41 37 41 42 44 90 41,0 37,2 37,9 374,557
Plat 4 50 49 51 50 46 90 49,2 46,0 46,9 542,860
Plat 5 49 44 49 50 47 90 47,8 44,5 45,3 513,303
Plat 6 48 48 53 46 49 90 48,8 45,6 46,4 534,386
Plat 7 50 52 49 49 49 90 49,8 46,7 47,5 555,612
Plat 8 47 44 47 44 47 90 45,8 42,4 43,1 471,601
Plat 9 50 51 51 51 48 90 50,2 47,1 48,0 564,139
Balk 30/60 1 40 38 39 41 38 0 39,2 39,2 39,9 411,801
Balk 30/60 2 38 38 39 38 39 0 38,4 38,4 39,1 396,956
Balk 30/60 3 48 45 42 41 40 0 43,2 43,2 44,0 487,664
Balk 30/70 4 38 40 45 44 45 0 42,4 42,4 43,2 472,291
Balk 30/70 5 38 46 42 44 44 0 42,8 42,8 43,6 479,966
Balk 30/70 6 48 46 46 46 43 0 45,8 45,8 46,6 538,228
Balk 30/80 7 52 48 46 50 44 0 48,0 48,0 48,9 581,654
Kolom 1 43 40 38 42 39 0 40,4 40,4 41,1 434,285
Kolom 2 45 43 38 44 43 0 42,6 42,6 43,4 476,125
Kolom 3 44 43 45 43 44 0 43,8 43,8 44,6 499,253
Kolom 4 38 40 40 37 36 0 38,2 38,2 38,9 393,264
Sumber : Hasil Hammer Test
Dari hasil Hammer Test didapat kuat tekan rata-rata 473,66 kg/cm2, Standar
deviasi 68,72 kg/cm2 dan kuat tekan karakteristiknya didapat 381,57 kg/cm2 . Guna
evaluasi struktur selanjutnya digunakan mutu beton fc’ 35 MPa untuk plat dan balok.
Sedangkan untuk kolom karena tidak ada data sampel bor inti maka berdasarkan data
gambar yang ada digunakan K250 (untuk analisis kolom digunakan fc’ 21,5 MPa)
dengan asumsi dalam pembuatan campuran beton untuk kolom site in.
56
4.2.2. Mutu Baja
Mutu baja yang digunakan dalam evaluasi kekuatan struktur ditentukan berdasar
data dari as built drawing dan laporan perhitungan struktur yang menyebutkan bahwa
tulangan yang digunakan adalah U39 dengan tegangan leleh 390 MPa untuk tulangan
deform. Untuk tulangan polos digunakan U 24 dengan tegangan leleh 240 MPa.
4.2.2. Uji Beban Langsung
Di samping Hammer Test, juga telah dilakukan Uji Beban Langsung dengan
menggunakan beban pasir dalam karung. Dari hasil Tes Beban Langsung menunjukkan
sebagai berikut :
- Penurunan maksimum pada balok 30/80 = 0 mm < Batas lendutan maksimum 4 mm
- Penurunan permanent pada balok 30/80 = 0 mm < Batas lendutan permanent 1 mm
- Penurunan maksimum pada balok 30/70 = 2 mm < Batas lendutan maksimum 3,2 mm
- Penurunan permanent pada balok 30/70 = 1 mm < Batas lendutan permanent 1,7 mm
- Penurunan maksimum pada balok 30/60 = 2 mm < Batas lendutan maks 3,7 mm
- Penurunan permanent pada balok 30/60 = 0 mm < Batas lendutan permanent 0,9 mm
- Penurunan maksimum pada plat 6 mm < Batas lendutan maksimum 6,7 mm
- Penurunan permanent pada plat 0 mm < Batas lendutan permanent 1,7 mm
Pada saat pembebanan mencapai 3 lapis terjadi lendutan plat maksimum 6 mm,
lendutan ini sudah mendekati batas lendutan maksimum 6,7 mm dan diindikasikan
dengan terjadinya retak maka makin meyakinkan bahwa beban 3 lapis merupakan
kapasitas beban maksimumnya.
57
Dari hasil tes beban langsung diketahui :
Beban Mati total = 408 kg/m2
Beban uji tes beban langsung 3 lapis = 624,06 kg/m2
Beban Uji Total U = 1032,06 kg/m2
Beban hidup yang dapat dipikul L = 7,1
)4,185,0
( DU
Sehingga beban hidup yang dapat dipikul L = 378.23 kg/m2.
Pada ground beban hidup yang baru direncanakan 400 kg/m2, sehingga perlu
dilakukan perkuatan. Untuk lantai 2 sampai 4 tidak perlu diberi perkuatan sebab beban
yang direncanakan tidak mengalami perubahan yaitu 250 kg/m2.
4.3 Evaluasi Struktur Pelat
Adapun data-data pelat sebagai berikut :
Mutu Beton (fc') = 35 MPa
Tebal pelat rencana = 120 mm
Mutu Baja = 240 MPa
Decking = 25 mm
Diameter tulangan = 8 mm
Lebar pelat = 1000 mm
Momen kapasitas plat
Tulangan yang digunakan 8 – 100 dengan As = 502,4 mm2
bfc
fAa ys
..85,0
. =
1000.35.85,0
240.4,502= 4,05 mm
2.
adfAM ysn =
2
05,495240.4,502 .10-4 = 1121,04 kgm
Mu = 0,9. 1121,04 = 1008,93 kgm
58
Hasil perhitungan momen akibat beban dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel.4.2. Perhitungan momen plat lantai 1 (ground)
Koefisien Momen Momen
Tumpuan Lapangan Tumpuan LapanganType Ly Lx ly/lx
x y x y
qU
Mx My Mx My
A 4.7 3.7 1.28 78.4 71 40.4 25.4 1117 1198.87 1085.71 617.79 388.41
B 6.37 3.7 1.73 81.3 53.35 52.6 17.35 1117 1243.22 815.81 804.34 265.31
C 4.7 3.7 1.28 72.4 55 40.2 20.2 1117 1107.12 841.05 614.73 308.89
D 6.37 3.7 1.73 79.95 54 51.6 15 1117 1222.57 825.75 789.05 229.38
Sumber : Hasil Perhitungan
Mu kapasitas penampang semua type plat arah x pada semua tumpuan 1008,93
kgm < Mu beban sehingga perlu perkuatan.
4.4 Analisis Pembebanan
Simulasi pembebanan yang diberikan pada struktur bangunan gedung Timbul Jaya
Plaza terdiri dari berat sendiri struktur (balok, kolom, pelat beton, dinding), serta beban
hidup gedung.
Besarnya beban yang digunakan dalam perencanaan struktur adalah sebagai berikut:
1. Beban Mati.
Pembebanan Lantai 1 ( Ground )
a. Berat sendiri pelat lantai : 288.00 kg / m2
b. Berat screed : 74.00 kg / m2
c. Berat finishing (granite tile) : 36.00 kg / m2
qd1 = 398.00 kg / m2
59
Beban mati plat (tidak termasuk berat sendiri) = 110 kg/m2
Pembebanan Lantai 2 s/d 4
a. Berat sendiri pelat lantai : 288.00 kg / m2
b. Berat screed : 74.00 kg / m2
d. Berat finishing (granite tile) : 36.00 kg / m2
f. Berat ducting and ceiling : 25.00 kg / m2
qd1 = 423.00 kg / m2
Beban mati plat (tidak termasuk berat sendiri) = 135 kg/m2
Pembebanan Lantai 5 (atap)
a. Berat sendiri pelat lantai : 288.00 kg / m2
b. Berat screed + waterproofing : 84.00 kg / m2
c. Berat ducting and ceiling : 25.00 kg / m2
qd1 = 397.00 kg / m2
Beban mati plat (tidak termasuk berat sendiri) = 109 kg/m2
2. Beban Hidup.
Beban hidup untuk plaza ditentukan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia
untuk Gedung 1989, yaitu:
- Lantai ground untuk hypermarket : 400 kg/m2
- Lantai 2 – 4 untuk pertokoan : 250 kg/m2
- Lantai atap : 100 kg/m2
60
3. Beban Gempa
Peninjauan beban gempa ditinjau secara analisis 3 dimensi dengan metode statik
ekivalen. Ekivalensi beban gempa terhadap struktur gedung Timbul Jaya Plaza dihitung
sebagai berikut :
Beban Gravitasi Bangunan
Lantai ( Ground ) 1200 m2
Beban Mati WD : 903253.0 kg
Beban Hidup Tereduksi WL : 384000.0 kg
W total lantai ground : 1287253.0 kg
Lantai ( 2 ) 984 m2
Beban Mati WD : 961722.6 kg
Beban Hidup Tereduksi WL : 196800.0 kg
W total lantai : 1158522.6 kg
Lantai ( 3-4 ) 965 m2
Beban Mati WD : 893533.1 kg
Beban Hidup Tereduksi WL : 193000.0 kg
W total lantai : 1086533.1 kg
Lantai ( Atap ) 880 m2
Beban Mati WD : 744665.6 kg
Beban Hidup Tereduksi WL : 70400.0 kg
W total lantai atap : 815065.6 kg
Berat total bangunan : 5433907.4 kg
61
Waktu Getar Empiris ( T )
Tinggi total bangunan hn = 19,5 m
Untuk gedung berstruktur beton SRPMK Ct = 0.0731 (UBC 1997)
T = Ct.(hn)3/4
T = 0.678 detik
Kontrol pembatasan T,
ξ = 0.18 Tabel 8 SNI 1726 2002
Jumlah lantai n = 5
T = ξ n = 0,90 detik > 0.678 ( Ok )
Penentuan Wilayah Gempa
Wilayah gempa dicirikan oleh nilai Percepatan Puncak Efektif Batuan Dasar (PPEBD)
dari masing-masing lokasi bangunan sebagaimana diatur dalam SNI 1726.
Kota Madiun berdasarkan pembagian peta wilayah gempa tersebut termasuk dalam
wilayah 3, merupakan daerah yang memiliki resiko gempa sedang dengan Peak Ground
Acceleration (PGA) berkisar antara 0,10 – 0,15 g.
Gambar 4.1. Peta Wilayah Gempa Indonesia
62
Koefisien Gempa Dasar ( C )
Berdasar data pada buku ”Laporan Perhitungan Struktur Proyek Pembangunan Gedung
Mall Madiun” maka kondisi tanah Gedung Timbul Jaya Plaza termasuk kategori tanah
sedang. Nilai C yang digunakan Cv/T = 0,33/0,678 = 0,486
Faktor Keutamaan Struktur ( I )
Gedung Timbul Jaya Plaza termasuk gedung umum dengan faktor keutamaan I = 1.
Namun karena dibangun sekitar sepuluh tahun yang lalu maka faktor keutamaan dapat
dikalikan 80% sehingga dapat dipakai nilai I = 0,8.
Faktor Tahanan Lebih ( R )
Gedung Timbul Jaya Plaza dalam analisis ini diasumsikan sebagai Sistem Rangka
Pemikul Momen Khusus dengan nilai R = 8,5
Gaya Geser Horisontal
V = (C1.I/R) Wt
= 0,486. 0,8. 5433907.4 / 8,5
= 248802 kg
Tabel 4.3. Distribusi Gaya Gempa Horisontal
hi Wi Wi.hi FiLantai
(m) (kg) (kg)
Atap 19,5 815065.64 15893780 69208.90
4 15.5 1086533.1 16841263 73334.68
3 11.5 1086533.1 12495131 54409.60
2 7.5 1158522.6 8688920 37835.59
1 2.5 1287253 3218133 14013.24
5433907.4 57137225.68 248802.02
Sumber : Hasil Perhitungan
63
4. Kombinasi Pembebanan
Komponen pembebanan yang digunakan untuk analisa struktur konstruksi
Gedung Timbul Jaya Plaza Madiun ini terdiri dari beban mati, beban hidup, dan beban
gempa statik ekivalen. Beban-beban tersebut dikombinasikan dengan menambahkan
load factor sebagai berikut :
1. 1.4 DL
2. 1,2DL + 1,6LL
3. 1,2DL + 1,0LL + 1,0 Ex + 0,3 Ey
4. 1,2DL + 1,0LL + 0,3 Ex + 1,0 Ey
dimana:
DL : Beban Mati
LL : Beban Hidup
Ex : Beban Gempa arah x
Ey : Beban Gempa arah y
Simulasi pembebanan akibat gravity load terhadap struktur yang direncanakan
diterapkan berdasarkan kaidah tributary area, dimana semua beban pada pelat lantai
ditransfer ke elemen balok maupun kolom berdasarkan daerah pengaruh layanan luasan
pembebanan disekitar elemen yang ditinjau.
4.5 Analisis Struktur
Analisa struktur terhadap bangunan gedung Timbul Jaya Plaza ini, menggunakan
asumsi bahwa sistem struktur yang diterapkan adalah Sistem Rangka Pemikul Momen
Khusus (SRPMK). Oleh karena itu balok dan kolom dirancang sebagai suatu model
64
elemen yang harus mampu memberikan respons atas pembebanan yang berupa gaya
normal, lintang, dan momen pada 6 derajat kebebasan (degree of freedom) . Kondisi
tersebut dilakukan dengan tidak memberi batasan terhadap derajat kebebasan
(UX,UY,UZ,RX,RY,RZ = 0) pada masing-masing nodal elemen balok. Namun demikian
khusus untuk elemen kolom, nodal pada kaki kolom di restrain untuk membatasi
perpindahannya (UX,UY,UZ,RX,RY,RZ ≠ 0).
Model pembebanan gravity load pada elemen balok dimodelkan sebagai uniform
load yang diterima oleh elemen membrane sebagai model pelat. Simulasi pembebanan
akibat gempa ditinjau secara analisis statik ekivalen yang bekerja pada pusat massa
masing-masing lantai (Lihat lampiran)
Penyelesaian persamaan-persamaan statika pada model struktur dilakukan
menggunakan metode elemen hingga (finite element method) yang terdapat pada
program bantu analisa struktur ETABS versi 9.0. Permodelan struktur dari gedung
gedung Timbul Jaya Plaza , dapat dilihat pada gambar 4.2.
Gambar 4.2. Permodelan struktur gedung Timbul Jaya Plaza Madiun
65
Hasil analisa struktur (output) yang diharapkan dari proses analisa struktur diatas
adalah berupa gaya-gaya dalam (gaya aksial, gaya lintang, dan momen), displacement
titik nodal, dan reaksi tumpuan dari column base.
4.6. Evaluasi Kekuatan
4.6.1. Evaluasi kekuatan balok
Elemen-elemen struktur balok yang terdapat pada konstruksi gedung Timbul Jaya
Plaza berdasarkan jenis pembesiannya dapat dikategorikan menjadi type balok beton
bertulang biasa ( conventional reinforcement ). Semua type balok dihitung momen
kapasitasnya dan kapasitas gesernya, kemudian dibandingkan dengan momen ultimate
dan geser akibat beban. Balok dikatakan aman apabila :
Mu penampang > Mu akibat beban
Vu penampang > Vu akibat beban.
Balok B 75 ( type B2 ) dengan data sebagai berikut :
Dimensi balok: b = 300 mm
h = 800 mm
Selimut beton (cc) = 30 mm
Tulangan utama (Dtul.utama) = D 19
Sengkang (s) = 10
Mutu beton cf ' = 35 MPa
Mutu baja yf = 390 MPa
d = utamatulsc Dch ..21
= 800 – 49,5
66
= 750,5 mm
d’ = utamatulsc Dc ..21
= 30 + 10 + ½. 19
= 49,50 mm
Perhitungan momen ultimate balok
Tulangan pokok yang digunakan 11 D 19 As = 3117,24 mm2
bfc
fAa ys
..85,0
. =
300.35.85,0
320.24,3117= 136,21 mm
Mu =
2.
adfA ys = 0,9.
2
21,1365,750390.24,3117 .10-4
= 74663.92 kgm
Perhitungan geser ultimate balok
Kuat geser beton
Vc = dbwfc ..6
1= 5,750.300.35
6
1= 222000,9 N
Kuat geser baja tulangan
Vs = Av.fy.d/s = 157. 240. 750,5/100 = 282788,4 N
Kuat geser nominal balok
Vn = Vc + Vs = 504789.3 N = 50478,9 kg
Vn = 0,8 x 50478,9 = 40383.1 kg
Momen kapasitas balok Mu = 74663.92 > Mu beban 34503 kgm sehingga balok aman
terhadap lentur.
Kapasitas geser balok Vu = 40383.1 > Vu beban 24013 kg sehingga balok aman
terhadap geser.
67
Tabel 4.4. Perhitungan Momen Ultimate Balok
Dimensi As Mu kapType
b h d' d
Tulangan
Lentur terpasang kg.m
B2 300 800 49.5 750.50 11 D 19 3117.24 74663.92
B2c 300 800 49.5 750.50 10 D 19 2833.85 68492.16
B2a 300 800 47.5 752.50 6 D 19 1700.31 42692.74
B2b 400 900 51.5 848.50 18 D 19 5100.93 136952.10
B1 300 700 47.5 652.50 6 D 19 1700.31 36724.65
B1a 300 700 47.5 652.50 5 D 19 1416.93 30911.81
B3 300 600 46 554.00 6 D 16 1205.76 22331.54
B4 300 800 51.5 748.50 6 D 19 1700.31 42454.02
B5 300 700 51.5 648.50 4 D 19 1133.54 24816.65
B6 200 600 50 550.00 4 D 16 803.84 14774.83
B7 300 600 46 554.00 5 D 16 1004.80 18764.47
B8 300 700 48 652.00 7 D 16 1406.72 30675.50
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 4.5. Perhitungan Geser Ultimate Balok
Dimensi Vc (N) Vs (N) Vn (N) Vu cap(N) Vu cap(kg)Type
b hAv
1/6.fc^0,5.bd Av.fy.d/s Vc+Vs Vn Vn
B2 300 800 157.00 222000.9 282788.4 504789.3 403831.4 40383.1
B2c 300 800 157.00 222000.9 282788.4 504789.3 403831.4 40383.1
B2a 300 800 100.48 222592.5 181466.9 404059.4 323247.5 32324.8
B2b 400 900 226.08 334652.9 460389.3 795042.2 636033.8 63603.4
B1 300 700 100.48 193012.1 157351.7 350363.8 280291.0 28029.1
B1a 300 700 100.48 193012.1 157351.7 350363.8 280291.0 28029.1
B3 300 600 100.48 163875.4 133598.2 297473.6 237978.9 23797.9
B4 300 800 226.08 221409.3 541506.8 762916.1 610332.9 61033.3
B5 300 700 226.08 191828.9 469161.2 660990.1 528792.1 52879.2
B6 200 600 226.08 108461.5 198950.4 307411.9 245929.5 24592.9
B7 300 600 100.48 163875.4 89065.5 252940.9 202352.7 20235.3
B8 300 700 157.00 192864.2 245673.6 438537.8 350830.2 35083.0
Sumber : Hasil Perhitungan
68
4.6.2. Analisis Kekuatan Kolom
Kolom 600x600 Lantai 1 ( Frame C22 B4)
Pu = 333686 kg = 3336,86 KN
Mux = 817 kgm = 8,1 KNm
Muy = 158 kgm = 1,58 KNm
Vu = 867 kg = 8,67 KN
Cek eksentrisitas
ex = Mux
Pu=
3336,86
8,1= 2,45 mm < 0,1h = 0,1.600 = 60 mm
ey = Muy
Pu=
3336,86
1,58= 0,47 mm < 0,1h = 0,1.600 = 60 mm
Karena termasuk kolom dengan eksentrisitas kecil maka untuk cek kapasitas digunakan
rumus
Pn = 0,85.fc.(Ag-Ast)+ fy. Ast
= 0,85. 21.5 (600x600 – 12158) + 390.12158
= 11098462 N
= 11098 KN
Pu = Pn
= 0,75. 11098
= 8323.8 KN > Pu = 3336,86 KN
Perhitungan kapasitas geser dan kekuatan geser nominal yang harus dipikul kolom
Kuat geser beton
Vc = (1+Nu/14.Ag). dbwfc ..6
1
69
Vc = (1+Nu/14.Ag) 560.600.5,216
1
= 550647 N
Kuat geser baja tulangan dengan tulangan geser 10 - 100
Vs = Av.fy.d/s
= 157. 240. 560 /100
= 211008 N
Vn = Vc + Vs = 761655 N = 76165,5 kg
Vn = 0,8 x 76165,5 = 60932,4 kg > Vu = 867 kg
Kolom aman terhadap geser
Kolom 600x600 Lantai 2 ( Frame C16 B3)
Pu = 228196 kg = 2281,96 KN
Mux = 22967 kgm = 229,67 KNm
Muy = 21898 kgm = 218,98 KNm
Vu = 2112 kg = 21,12 KN
Syarat dimensi kolom menurut pasal 23.4(1) terpenuhi bila :
- kolom sebagai bagial SPBL
- menerima beban aksial berfaktor lebih besar dari Ag.fc’/10
10
'. fcAg=
10
5,21.600600x= 774000 N = 774 KN
Karena 10
'. fcAg kurang dari beban aksial berfaktor 2281,96 KN maka berlaku
- ukuran penampang terkecil 600 mm > 300 mm
70
- rasio h
b=
600
600= 1 > 0,4
Berdasarkan kombinasi beban di atas kolom tengah cukup diberi tulangan 32D22.
Seperti terlihat di gambar 4.3 sebuah diagram interaksi yang dibuat dengan PCACOL.
Prosentase penulangan kolom tersebut memenuhi syarat pasal 23.4.(3).1 yaitu harus
diantara 1 % - 6 %.
Gambar 4.3. Kuat Rencana Diagram Interaksi Kolom
Perhitungan kapasitas geser dan kekuatan geser nominal yang harus dipikul
kolom
Kuat geser beton
Vc = (1+Nu/14.Ag). dbwfc ..6
1
71
Vc = (1+Nu/14.Ag) 560.600.5,216
1
= 377228 N
Kuat geser baja tulangan dengan tulangan geser 10 - 100
Vs = Av.fy.d/s
= 157. 240. 560 /100
= 211008 N
Vn = Vc + Vs = 588236 N = 58823,6kg
Vn = 0,8 x 58823,6 = 47058,9 kg > Vu = 867 kg
Kolom aman terhadap geser
4.7. Evaluasi Perkuatan Struktur
Dari hasil evaluasi penampang plat, dapat diketahui bahwa untuk komponen pelat
perlu diberi perkuatan. Perkuatan yang dilakukan adalah dengan menambah balok anak
di tengah bentang plat. Hal ini dimungkinkan karena penulangan pelat existing 2 lapis,
untuk tulangan tarik dan tekan, sehingga penambahan balok anak tidak mempengaruhi
kekuatan struktur plat. Setelah diberi balok anak ly plat menjadi 3,7 m dan lx 3,35 m,
ly/lx = 1,20 sehingga didapat Ctx = 92,8.
Momen yang bekerja Mtx = - 0,001.Wu. 2xl .Ctx = - 0,001.1117. 3,35 2. 92,8 =
821 kgm. Dari perhitungan sebelumnya diketahui Mu kapasitas plat 1008,93 kgm > 821
kgm sehingga plat lantai 1 (ground) setelah penambahan balok anak dapat menahan
beban hidup 400 kg/m2.
72
Balok anak yang direncanakan menggunakan balok WF Castella 250x125x6x9.
Pemodelan struktur dilakukan dengan menggunakan program bantu SAP2000 versi 8.
Adapun beban yang bekerja pada balok adalah sebagai berikut :
Beban Mati = 398. (6,67/2)/0,125 = 10666 kg/m2
Beban Hidup = 400. (6,67/2)/0,125 = 10720 kg/m2
Dari hasil analisis struktur didapat tegangan lentur yang bekerja 770 kg/cm2 <
izin 1600 kg/cm2 sehingga balok anak aman terhadap momen.
Gambar 4.4. Kontur Tegangan Balok Castella
Alternatif perkuatan yang dapat dilakukan adalah dengan shotcrete. Shotcrete
dilakukan pada bagian bawah plat dengan ketebalan 30 mm sehingga tebal plat menjadi
150 mm. Dengan penambahan ketebalan plat tersebut Mu akibat beban menjadi sebesar
1323 kgm, sedangkan momen kapasitas plat menjadi 1334 kgm > Mu. Dengan
demikian struktur plat dapat dikatakan aman.
73
4.8. Evaluasi Kinerja
4.8.1. Kinerja Batas Bangunan
4.8.1.1 Kinerja Batas Layan
Simpangan antar tingkat (Δs) akibat pengaruh beban gempa nominal dibatasi agar tidak
terjadi pelelehan baja ataupun retak beton yang berlebihan disamping kenyamanan
hunian. Pembatasan ini dinamakan batas Kinerja Beban Layan (KBL), yang besarnya ≤
(0,03/R).hi atau ≤ 30 mm.
Tabel 4.6. Analisis s akibat gempa arah x
hi sdrif antar tingkat
Syarat drif KetLantai
(m) ( mm) ( mm ) sAtap 19.50 13.316 1.37 14.12 OK4.00 15.50 11.947 2.44 14.12 OK3.00 11.50 9.505 3.42 14.12 OK2.00 7.50 6.084 5.19 17.65 OK1.00 2.50 0.894 0.89 8.82 OK
Tabel 4.7. Analisis s akibat gempa arah y
hi sdrif antar tingkat
Syarat drif KetLantai
(m) ( mm) ( mm ) sAtap 19.50 14.704 2.02 14.12 OK4.00 15.50 12.686 2.58 14.12 OK3.00 11.50 10.108 3.65 14.12 OK2.00 7.50 6.454 5.55 17.65 OK1.00 2.50 0.906 0.91 8.82 OK
Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa struktur masih memenuhi kinerja batas layan.
74
4.8.1.2 Kinerja Batas Ultimate
Kinerja batas ultimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar-
tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh Gempa Rencana dalam kondisi
struktur gedung di ambang keruntuhan, yaitu untuk membatasi kemungkinan terjadinya
keruntuhan struktur gedung yang dapat menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk
mencegah benturan berbahaya antar-gedung atau antar bagian struktur gedung yang
dipisah dengan sela pemisah (sela delatasi). Simpangan dan simpangan antar-tingkat ini
harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal,
dikalikan dengan suatu faktor pengali = 0,7 R karena termasuk gedung beraturan.
Pembatasan Kinerja Beban Layan (KBU) besarnya ≤ 0,02 h.
Tabel 4.8. Analisis m akibat gempa arah x
hi sdrif antar
tingkatdrif antar
tingkatSyarat drif
Lantai(m) ( mm) ( mm ) ( mm ) m
Ket
Atap 19.50 13.316 1.37 8.15 80.00 OK
4.00 15.50 11.947 2.44 14.53 80.00 OK
3.00 11.50 9.505 3.42 20.35 80.00 OK
2.00 7.50 6.084 5.19 30.88 100.00 OK
1.00 2.50 0.894 0.89 5.32 50.00 OK
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 4.9. Analisis m akibat gempa arah y
hi sdrif antar tingkat
drif antar tingkat
Syarat drif
KetLantai
(m) ( mm) ( mm ) ( mm ) mAtap 19.50 14.704 2.02 12.01 80.00 OK
4.00 15.50 12.686 2.58 15.34 80.00 OK
3.00 11.50 10.108 3.65 21.74 80.00 OK
2.00 7.50 6.454 5.55 33.01 100.00 OK
1.00 2.50 0.906 0.91 5.39 50.00 OK
Sumber : Hasil Perhitungan
75
Dari hasil evaluasi kinerja berdasar Kinerja Batas ultimate SNI 1726 2002
perpindahan maksimumnya 14,7 mm masih dibawah batas KBU 0,02h = 0,02.19,5 =
0,39 m = 39 cm.
4.8.2. Analisis Pushover
4.8.2.1. Prosedur Analisis Pushover
Analisis pushover dilakukan dengan metode spektrum kapasitas (capacity
spectrum method) sesuai prosedur B dokumen ATC 40, 1996. Analisis pushover dengan
prosedur B bersifat analitis dan sangat cocok dilakukan dengan bantuan program.
Dalam penelitian ini, proses analisis dilakukan dengan bantuan program ETABS V9
Nonlinear.
a. Penentuan distribusi sendi
- Elemen kolom menggunakan tipe sendi default-PMM ( hubungan gaya aksial dengan
momen (diagram interaksi P-M))
- Elemen balok menggunakan tipe sendi default-M3 (balok efektif menahan momen
dalam arah sumbu kuat /sumbu-3)
Ketika dilakukan input tipe sendi pada balok dan kolom, menu relative distance diisi
angka 0 dan 1. Angka nol menunjukkan pangkal balok atau kolom dan angka satu
menunjukkan ujung balok atau kolom. Proses input tipe sendi pada balok dan kolom
disajikan pada Gambar 4.4. dan Gambar 4.5.
76
Gambar 4.5. Input sendi default PMM dan M3
b. Static nonlinear case
Pada analisis pushover , dilakukan dua macam running sebagai berikut:
1). “GRAV” : proses push-nya dilakukan oleh beban mati (dead load) dan beban hidup
(live load).
2). “PUSH2”: proses push-nya dilakukan oleh displacement (0,78 m = 4% dari total
tinggi bangunan) dan beban lateral “BGY”
Proses input static nonlinear case disajikan pada Gambar 4.6. dan Gambar 4.7.
77
Gambar 4.6. Input ”GRAV” case
Gambar 4.7. Input ”PUSH2” case
Berdasarkan Gambar 4.6. dan Gambar 4.7., dapat ditentukan monitor target
peralihan pada sumbu-y, sesuai dengan arah pola beban. Pengisian parameter pada
“PUSH” case step-step analisis pushover dengan trial and error. Pada maximum null
78
steps diisi 130, sedangkan maximum total steps diisi 700. Hasil runningnya disajikan
pada Gambar 4.9.
Gambar 4.8. Hasil running analisis pushover
Gambar 4.8. menunjukkan bahwa pada saved steps ke 38, program telah berhenti
sendiri. Iterasi berhenti pada total steps 662 dan analisis dapat selesai dengan baik
(analysis complete).
c. Perhitungan Performance Point
Perhitungan performance point menurut ATC 40 prosedur B sebagai berikut:
1. Menggambar response spectrum dengan redaman 5%, 10%, 15% dan 20%.
79
Gambar 4.9. Damped response spectrum
2. Mentransformasikan/mengubah kurva kapasitas (pushover curve) ke dalam bentuk
spektrum kapasitas.
Gambar 4.10. Hasil transformasi kurva kapasitas ke spektrum kapasitas
3. Melakukan plot terhadap demand spectrum dengan nilai damping 5% sesuai dengan
kondisi tanah dan wilayah gempa.
5%
10%
15%
20%
Capacity spectrum
5% damped response spectrum
80
Gambar 4.11. Hasil plot demand spectrum dengan nilai damping
4. Melakukan penggabungan antara demand spectrum dengan capacity spectrum
sehingga diperoleh titik perpotongan kurva yang merupakan titik kinerja
(performance point) bangunan.
Gambar 4.12. Hasil penggabungan demand spectrum dengan capacity spectrum
81
4.8.2.2. Hasil dan Pembahasan
a. Output Analisis Pushover
Evaluasi dilakukan untuk setiap titik yang berpotensi mengalami sendi plastis,
yang lokasinya ditentukan dalam model analisis. Untuk menghindari keruntuhan pada
sambungan yang bersifat getas, semua sendi plastis pada balok dianggap terjadi di muka
kolom dengan asumsi 2h dari as. Minimum pada satu balok terdapat dua buah sendi
plastis pada ujung-ujungnya.
Hasil analisis pushover yang dilakukan dengan program Etabs Nonlinear V9.0
adalah kurva kapasitas (capacity curve), skema kelelehan berupa distribusi sendi plastis
yang terjadi dan titik kinerja (performance point).
b. Kurva Kapasitas (Pushover Curve)
Hasil evaluasi perilaku seismik struktur pasca elastik adalah berupa kurva
kapasitas (pushover curve) dan skema kelelehan/distribusi sendi plastis. Kurva kapasitas
dan skema kelelehan/distribusi sendi plastis selengkapnya disajikan pada Gambar 4.13.
Gambar 4.13. Kurva kapasitas (pushover curve)
82
Berdasarkan hasil perhitungan iterasi, analisis pushover berhenti pada step ke-
38. Gambar 4.14. menunjukkan hubungan antara gaya geser dasar (ton) dengan
perpindahan (m) dari step ke-1 sampai step ke-38, yaitu step dimana struktur telah
mengalami keruntuhan (collapse). Dari gambar didapat perpindahan maksimum struktur
sebesar 0,2925 m, kemudian struktur bergoyang ke arah berlawanan, mengalami
penurunan gaya geser dasar dan mendadak collapse. Untuk mengetahui distribusi sendi
plastis secara lebih jelas dapat dilakukan peregangan kurva kapasitas.
Perubahan kemiringan dari kurva kapasitas tersebut menunjukkan adanya leleh
pada komponen struktur. Dari hasil plot sendi plastis ke dalam kurva tersebut, dapat
diketahui bahwa pada step ke-38 analisis pushover, struktur gedung sudah termasuk
dalam kategori lebih rendah dari Life Safety (LS).
Berdasarkan Gambar 4.14. dapat diketahui besarnya gaya lateral maksimum
yang masih mampu ditahan oleh struktur, yaitu sebesar 829.150 kg yang terjadi pada
step-33 pushover analysis. Pada step tersebut, displacement yang terjadi sebesar 0,2878
m, sedangkan pada step ke-34, gaya lateral yang mampu ditahan oleh struktur menurun
yaitu sebesar 817.799 kg.
Pada metode spektrum kapasitas (ATC 40), kurva pushover dengan modifikasi
tertentu diubah menjadi spektrum kapasitas (capacity spectrum). Hasil konversi ke
bentuk spektrum kapasitas output dari analisis pushover disajikan pada Gambar 4.14.
83
Gambar 4.14. Spektrum kapasitas (capacity spectrum)
Gambar 4.14. menunjukkan gambar spektrum kapasitas yang kemudian
dibandingkan dengan response spectrum yang telah diubah dalam format acceleration-
displacement response spectrum, ADRS (Sa, Sd)
c. Titik Kinerja (Performance Point)
Dari kurva Respons Spektrum Rencana SNI 1726-2002 untuk wilayah gempa 3,
kondisi tanah sedang, didapat nilai Ca = 0,23 dan Cv = 0,33 sebagai input analisis
pushover dalam format ADRS. Titik kinerja (performance point) hasil analisis pushover
disajikan pada Gambar 4.15.
84
Gambar 4.15. Titik kinerja (performance point)
Gambar 4.15. menunjukkan titik kinerja struktur gedung dengan nilai redaman
efektif (βeff) yang diperoleh adalah 3,355 %. Nilai tersebut lebih kecil dari batasan
redaman efektif maksimum yang diijinkan menurut ATC40 yaitu 29 %. Hasil evaluasi
selengkapnya disajikan pada Tabel 4.10.
Tabel 4.10. Evaluasi kinerja struktur sesuai ATC 40
Gaya Performance point
geser dasar Vt Dt βeff Teff
(ton) (ton) (m) (%) (detik)
248,8 824,467 0,278 3,355 0,210
Pada Tabel 4.10. dapat dilihat besarnya nilai gaya geser dasar Vt = 824,467 ton
> Vy = 248,8 ton. Maka berdasarkan metode spektrum kapasitas (ATC 40, 1996)
perilaku struktur arah Y pada gempa rencana telah mengalami kondisi in-elastis yang
disebabkan pelelehan pada sendi-sendi plastisnya.
Performance Point
85
Batasan maksimum displacement = 0,02 H = 0,02 . 19,5 m = 0,39 m. Target
displacement hasil analisis pushover sebesar 0,278 m < 0,39 m, sehingga memenuhi
syarat keamanan.
d. Sendi Plastis (Plastic Hinge)
Sendi plastis akibat momen lentur dapat terjadi pada struktur dimana beban yang
bekerja melebihi kapasitas momen lentur yang ditinjau. Gambar distribusi sendi plastis
step pertama hasil analisis pushover disajikan pada Gambar 4.16.
Gambar 4.16. Terbentuknya sendi plastis pada step-1 pushover analysis
86
Gambar 4.16. merupakan gambar sendi plastis step pertama hasil analisis
pushover. Berdasarkan gambar tersebut, sendi plastis step pertama, terjadi pada ujung
balok lantai 2 As B. Letak sendi plastis pada step pertama secara lebih jelas disajikan
pada Gambar 4.17.
Gambar 4.17. Sendi plastis pada portal As B step pertama pushover analysis
Sendi plastis hasil analisis pushover pada step pertama terletak pada beberapa
ujung balok lantai 2 dari As B dan balok lantai 1 As A. Sendi plastis tersebut terletak
pada kategori B yang ditandai dengan titik warna merah jambu. Hal ini menunjukkan
keadaan leleh pertama pada struktur sesuai dengan kurva kriteria kinerja ATC 40.
87
Gambar 4.18. Sendi plastis pada step ke-38 pushover analysis
Gambar 4.18. menunjukkan bahwa distribusi sendi plastis hasil analisis pushover pada
gedung yang ditinjau pada step ke-38 secara 3D. Sedang gambar distribusi sendi plastis
pada step-38 secara 2D As B disajikan pada Gambar 4.19. Pada gambar tersebut terlihat
sendi plastis sudah terjadi pada semua kolom bawah.
88
Gambar 4.19. Sendi plastis pada portal As-B step ke-38
Berdasarkan kurva kapasitas dapat diketahui batasan rasio drift atap yang
dievaluasi pada performance point (PP), yang mana parameternya adalah maksimum
total drift dan maksimum inelastik drift.
Ada hasil perhitungannya adalah sebagai berikut:
Maksimum total drift = 19,5
0,278
H
D
total
t = 0,014
Maksimum inelastik drift = 19,5
0,0641)-(0,278
H
)D(D
total
1t
= 0,011
Berdasarkan batasan rasio drift atap menurut ATC 40, hasil perhitungan di atas
menunjukkan bahwa gedung yang ditinjau dalam studi ini termasuk dalam level kinerja
Damage Control (DC). Damage control sebenarnya bukan merupakan level kinerja
89
pokok, tetapi merupakan sebutan untuk kondisi kerusakan struktur bangunan yang
berada pada range antara level immediate occupancy, SP-1 sampai level life safety, SP-
3. Pada level LS bila gempa terjadi, struktur mampu menahan gempa, dengan sedikit
kerusakan struktural, manusia yang tinggal / berada pada bangunan tersebut terjaga
keselamatannya dari gempa bumi.
90
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan kajian teknis yang telah dilakukan terhadap kondisi struktur utama
gedung Timbul Jaya Plaza didapat kesimpulan sebagai berikut :
1. Perkuatan struktur Gedung Timbul Jaya Plaza dengan menambah balok anak dari
WF castella 250x125x6x9 cukup dapat diandalkan untuk menerima beban rencana
yang baru 400 kg/m2.
2. Struktur balok dan kolom existing cukup aman sehingga tidak perlu dilakukan
perkuatan.
3. Dari hasil analisis struktur diketahui struktur masih memenuhi syarat Kinerja Batas
Layan dan Kinerja Batas Ultimate
4. Dari analisis pushover diketahui struktur masuk kategori Damage Control.
5.2. Saran
Saran-saran yang dapat dikemukakan antara lain :
1. Untuk lantai 2 sampai 4 karena tidak dilakukan perkuatan seperti lantai 1/ground
perlu diberikan pembatasan beban karena dari hasil uji beban langsung beban
hidup maksimum yang mampu dipikul 378 kg/m2.
2. Perlu dilakukan studi dengan menggunakan metode lain seperti metode koefisien
perpindahan (displacement coeffisien method) sesuai FEMA 356 dan FEMA 440.
91
Daftar Pustaka
Applied Technology Council 40 Applied Technology Council (ATC). 1996. Seismic
Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings. ATC-40. Volume 1. Redwood
City, California : ATC
Badan Standarisasi Nasional , SNI 03 2847 2002
Badan Standarisasi Nasional, SNI 03 1726 2002
Agus, Novera, Yosfi, Analysis of Eligibility of Building Structure Designed Based On
SKBI 1987 Compared to SNI 1726 2002 in Padang City, Earthquake
Engineering and Infrastructure and Building Retrofitting, Yogyakarta, 2006
Christiawan, Evaluasi Kinerja dan Perkuatan Struktur Gedung Guna Alih Fungsi
Bangunan, Master Thesis UGM, 2007
Chu Kia Wang, Salmon C, Reinforced Concrete Design, Erlangga, 1994
Computer and Structure, Inc, ETABS Manual, Integrated Building Design Manual,
California Barkeley, 2001
Dewobroto, W, Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP2000, Elex Media
Computindo, 2005
Dipohusodo, Istimawan, Struktur Beton Bertulang, Erlangga, 1994.
Hartono, Prajitno, dan Pelupessy, Pertimbangan Perbaikan dan Perkuatan Struktur
Bangunan Pasca Gempa , Seminar HAKI Inkindo, 8-9 Juni 2006
Lumantarna, Seismic Performance Evaluation Of Building With Pushover Analysis,
2007
Muntafi Y, Evaluasi Kinerja Seismik Gedung Simetri Empat Lantai Dengan Analisis
Statik Nonlinier (Pushover), Tugas Akhir UNS, 2008
92
Proyeksi , Up grade Gedung Tua, edisi April 2005
Purwono, Rahmat, Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa, ITS Press,
2005
Suharjanto, Kajian Banding Secara Numerik Kapasitas dan Perilaku Balok Baja
Castella menggunakan Program SAP2000, Media Komunikasi Teknik Sipil,Vol.
13 No.2 Edisi XXXII Juni 2005
Tarigan, Kajian Struktur Bangunan Di Kota Medan Terhadap Gaya Gempa Di Masa
Yang Akan Datang, library.usu.ac.id , 2007
Yustina N, Tingkat Kinerja Struktur Gedung Bertulang Tahan Gempa dengan Analisis
Pushover berdasarkan ATC 40-1997, Seminar Regional Material, Desain dan
Rekayasa Konstruksi pada Bangunan Tahan Gempa, Malang, 2007
Lampiran A
PERHITUNGAN BERAT BANGUNAN
Berat Lantai 1
Beban Mati
Plat = 1 0.12 1200 2400 = 345600.0 kg
Screed = 0.035 1 1200 2100 = 88200.0 kg
Finishing (Granite Tile) = 1200 36 = 43200.0 kg
Dinding = 0.15 1.7 32 1700 2 = 27744.0 kg
0.15 1.7 30 1700 1 = 13005.0 kg
Balok arah y = 0.3 0.7 30 2400 6 = 90720.0 kg
0.3 0.6 30 2400 5 = 64800.0 kg
Balok arah x = 0.3 0.8 40 2400 5 = 115200.0 kg
= 0.3 0.8 32 2400 = 18432.0 kg
= 0.4 0.9 8 2400 = 6912.0 kg
= 5 40 29.6 = 5920.0 kg
Kolom = 0.5 0.6 2.5 2400 8 = 14400.0 kg
0.6 0.6 2.5 2400 32 = 69120.0 kg
= 903253.0 kg
Beban Hidup
Koef reduksi beban hidup 0.8
Beban hidup per m2 plasa 400
Beban Hidup = 0.8 1200 400 = 384000.0 kg
Berat Lantai = kg
Berat Lantai 2
Beban Mati
Plat = 1 0.12 984 2400 = 283392.0 kg
Screed = 0.035 1 984 2100 = 72324.0 kg
Finishing (Granite Tile) = 984 36 = 35424.0 kg
Ducting+Ceiling = 984 25 = 24600.0 kg
Dinding = 0.15 4.2 40 1700 2 = 85680.0 kg
0.15 4.3 5 1700 2 = 10965.0 kg
Balok arah y = 0.3 0.7 30 2400 5 = 75600.0 kg
0.3 0.7 6 2400 2 = 6048.0 kg
0.3 0.6 30 2400 3 = 38880.0 kg
0.3 0.6 6 2400 4 = 10368.0 kg
0.3 0.7 6.67 2400 2 = 6723.4 kg
0.3 0.6 6.67 2400 1 = 2881.4 kg
0.3 0.7 6.67 2400 2 = 6723.4 kg
0.3 0.6 6.67 2400 1 = 2881.4 kg
Balok arah x = 0.3 0.8 40 2400 4 = 92160.0 kg
0.3 0.8 26.5 2400 2 = 30528.0 kg
0.2 0.6 13.5 2400 2 = 7776.0 kg
1287253.0
Lampiran A
0.3 0.8 1.5 2400 2 = 1728.0 kg
Lampiran A
Kolom = 0.5 0.6 5 2400 8 = 28800.0 kg
0.6 0.6 5 2400 32 = 138240.0 kg
= 961722.6 kg
Beban Hidup
Koef reduksi beban hidup 0.8
Beban hidup per m2 kantor 250
Beban Hidup = 0.8 984 250 1 = 196800.0 kg
Berat Lantai = kg
Berat Lantai 3, 4
Beban Mati
Plat = 1 0.12 965 2400 = 277920.0 kg
Screed = 0.035 1 965 2100 = 70927.5 kg
Finishing (Granite Tile) = 0.01 1 965 2400 = 23160.0 kg
Ducting+Ceiling = 1 1 965 25 = 24125.0 kg
Dinding = 0.15 3.2 40 1700 2 = 65280.0 kg
0.15 3.3 5 1700 2 = 8415.0 kg
Balok arahy = 0.3 0.7 30 2400 5 = 75600.0 kg
0.3 0.7 6 2400 2 = 6048.0 kg
0.3 0.6 30 2400 3 = 38880.0 kg
0.3 0.6 5 2400 2 = 4320.0 kg
0.3 0.6 6 2400 2 = 5184.0 kg
0.3 0.7 6.67 2400 2 = 6723.4 kg
0.3 0.6 6.67 2400 1 = 2881.4 kg
0.3 0.7 6.67 2400 2 = 6723.4 kg
0.3 0.6 6.67 2400 1 = 2881.4 kg
0.3 0.6 8 2400 2 = 6912.0 kg
Balok arah x = 0.3 0.8 40 2400 4 = 92160.0 kg
0.3 0.8 26.5 2400 2 = 30528.0 kg
0.2 0.6 13.5 2400 2 = 7776.0 kg
0.3 0.8 1.5 2400 2 = 1728.0 kg
0.3 0.6 2 2400 2 = 1728.0 kg
Kolom = 0.5 0.6 4 2400 8 = 23040.0 kg
0.6 0.6 4 2400 32 = 110592.0 kg
= 893533.1 kg
Beban Hidup
Koef reduksi beban hidup 0.8
Beban hidup per m2 kantor 250
Beban Hidup = 0.8 965 250 1 = 193000.0 kg
Berat Lantai = kg
1158522.6
1086533.1
Lampiran A
Lampiran A
Berat Lantai 4 ( Atap )
Beban Mati
Penutup atap = 9 11.6 11 = 1148.4 kg
Gording C 150 = 9 7.51 8 2 = 1081.4 kg
Plafon = 8 20 18 = 2880.0 kg
Rafter WF 250 = 11.6 14.8 5 2 = 1716.8 kg
Plat = 1 0.12 880 2400 = 253440.0 kg
Screed + waterproofing = 0.04 1 880 2100 = 73920.0 kg
Ducting+Ceiling = 1 1 880 25 = 22000.0 kg
Dinding = 0.15 3.2 40 1700 2 = 65280.0 kg
0.15 3.3 5 1700 2 = 8415.0 kg
Balok arah y = 0.3 0.7 30 2400 5 = 75600.0 kg
0.3 0.7 5 2400 2 = 5040.0 kg
0.3 0.6 30 2400 3 = 38880.0 kg
0.3 0.6 5 2400 4 = 8640.0 kg
Balok arah x = 0.3 0.8 40 2400 4 = 92160.0 kg
0.3 0.8 24 2400 2 = 27648.0 kg
Kolom = 0.5 0.6 2 2400 8 = 11520.0 kg
0.6 0.6 2 2400 32 = 55296.0 kg
= 744665.6 kg
Beban Hidup
Koef reduksi beban hidup 0.8
Beban hidup per m2 plasa 100
Beban Hidup = 0.8 880 100 = 70400.0 kg
Berat Lantai 10 ( Atap ) = kg
Berat Total Bangunan
Lantai
Atap 19.5
4 15.5
3 11.5
2 7.5
1 2.5
1086533.1
815065.6
5433907.4
Tinggi Kolom
1086533.1
1287253.0
Berat (kg)
815065.6
1158522.6
Lampiran A
Lampiran A
Reaksi perletakan
Beban Mati
Penutup atap = 4 11.2 13 = 582.4 kg
Gording C 150 = 4 7.51 9 = 270.4 kg
Plafon = 4 10 18 = 720.0 kg
Rafter WF 250 = 11.2 14.8 1 = 165.8 kg
Kolom WF 250 = 0.8 14.8 1 = 11.8 kg
1750.4 kg
Beban Hidup
Penutup atap = 5 100 = 500.0 kg
WF 250
10
WF 250
Lampiran A
Lampiran A
Lampiran A
Lampiran A
Lampiran A
Lampiran A
Lampiran A
Perhitungan Waktu Getar Alami
T empirik ( preliminary )
Tx = Ty = 0.0731 H^(3/4)
= 0.0731 19.5 ^3/4
= 0.678 detik
T fundamental berdasar SNI 03 1726 2002
T = z n
dimana :
z = 0.18 Wilayah Gempa 3 Tabel 8 SNI 1726 2002
n = 5 jumlah tingkat
sehingga didapat
T = 0.90 detik
Dari data di atas
T empirik 0.678
Wilayah Gempa 3
Jenis Tanah sedang
Dengan menggunakan diagram respons spektrum didapat
C1 = 0.486
Perhitungan gaya geser horisontal V
V = C1 x I x Wt
R
dimana
R = 8.5 faktor reduksi gempa Daktilitas Penuh
I = 0.8 faktor keutamaan gedung
Wt = 5,433,907 kg Berat total bangunan
sehingga
V = 0.486 x 0.8 x 5,433,907
8.5
= 248802.02 kg
Distribusi gaya geser gempa horisontal sepanjang tinggi bangunan
check rasio tinggi gedung dengan lebar gedung searah pembebanan
Pada arah x
H = 19.5 = 0.65 < 3 OK
A 30
Pada arah Y
H = 19.5 = 0.49 < 3 OK
A 40
Fix terbagi sepanjang tinggi bangunan dengan rumus
Fix =
hi Wi.hi Fi
(m) (kg)
Atap 19.5 15893780 69208.90
4 15.5 16841263 73334.68
3 11.5 12495131 54409.60
2 7.5 8688920 37835.59
1 2.5 3218133 14013.24
57137225.68 248802.025433907.4
Wi
(kg)Lantai
1086533.1
815065.64
1287253
1086533.1
1158522.6
VxhiWi
hiWi.
.
.
Perhitungan Waktu Getar Alami Fundamental
Lantai hi Wi di di^2 Fi Wi.di^2 Fi. di(m) (kg) mm mm2 (kg)
Atap 19.5 815065.6 14.704 216.21 69208.90 176223399 10176484 15.5 1086533.1 12.686 160.93 73334.68 174860765 930323.83 11.5 1086533.1 10.108 102.17 54409.60 111012895 549972.32 7.5 1158522.6 6.454 41.65 37835.59 48257235 244190.91 2.5 1287253.0 0.906 0.82 14013.24 1056623.6 12696
5433907.4 248802.02 511410918 2754831
T =
= 0.853 detik
Nilai T yang diizinkan = 0.8 T Rayleigh < T empiris= 0.8 x 0.853= 0.682 detik < 0.9 detik OK
Memenuhi syarat pasal 6.2 SNI 1726 2002
Dimensi kolom memiliki kekakuan lateral yang cukup terhadap pembebanan gempa
Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimate
Syarat drif D s = 0,03 h/R = 14.12 mm30.00 mm
Syarat drif D s = 0,02 h = 80 mm
hi D s drif antar tingkat Syarat drif(m) ( mm) ( mm ) D s
Atap 19.50 14.704 2.02 14.12 OK4.00 15.50 12.686 2.58 14.12 OK3.00 11.50 10.108 3.65 14.12 OK2.00 7.50 6.454 5.55 17.65 OK1.00 2.50 0.906 0.91 8.82 OK
Struktur memenuhi syarat kinerja batas layan SNI Ps 8.1.2 Struktur memenuhi syarat kinerja ultimate layan SNI Ps 8.2.1
Struktur masih dalam fase elastis
hi D s drif antar tingkatdrif antar tingkatSyarat drif(m) ( mm) ( mm ) ( mm ) D m
Atap 19.50 14.704 2.02 12.01 80.00 OK4.00 15.50 12.686 2.58 15.34 80.00 OK3.00 11.50 10.108 3.65 21.74 80.00 OK2.00 7.50 6.454 5.55 33.01 100.00 OK
Lantai Ket
Analisa D s akibat gempa arah y
Lantai Ket
idFig
diWi
n
i
n
i
1
2
1
.
.2
1.00 2.50 0.906 0.91 5.39 50.00 OK
A
4445
2.5
4445
2.5
Perhitungan Waktu Getar Alami Fundamental
Lantai hi Wi di di^2 Fix Wi.di^2 Fix. di Y As 6 Lantai(m) (kg) mm mm2 (kg)
Atap 19.5 815,066 13.316 177.315856 69208.90 144524062 921585.72 4 Atap4 15.5 1,086,533 11.947 142.730809 73334.68 155081748 876129.44 43 11.5 1,086,533 9.505 90.345025 54409.60 98162860.1 517163.27 32 7.5 1,158,523 6.084 37.015056 37835.59 42882778.9 230191.74 21 2.5 1,287,253 0.894 0.799236 14013.24 1028818.94 12527.84 1
5,433,907 441680268 2557598
T =
= 0.833 detik
Nilai T yang diizinkan = 0.8 T Rayleigh < T empiris= 0.8 x 0.833= 0.667 detik < 0.9 detik OK
Memenuhi syarat pasal 6.2 SNI 1726 2002
Dimensi kolom memiliki kekakuan lateral yang cukup terhadap pembebanan gempa
Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimate
Syarat drif D s = 0,03 h/R = 14.12 mm30.00 mm
Syarat drif D s = 0,02 h = 80 mm
hi D s drif antar tingkat Syarat drif(m) ( mm) ( mm ) D s
6Analisa D s akibat gempa arah x
Lantai Ket
idFig
diWi
n
i
n
i
1
2
1
.
.2
Atap 19.50 13.316 1.37 14.12 OK 44.00 15.50 11.947 2.44 14.12 OK 43.00 11.50 9.505 3.42 14.12 OK 42.00 7.50 6.084 5.19 17.65 OK 51.00 2.50 0.894 0.89 8.82 OK 2.5
Struktur memenuhi syarat kinerja batas layan SNI Ps 8.1.2 Struktur memenuhi syarat kinerja ultimate layan SNI Ps 8.2.1
Struktur masih dalam fase elastis
hi D s drif s antar tingkat drif m antar tingkat Syarat drif(m) ( mm) ( mm ) ( mm ) D m
Atap 19.50 13.316 1.37 8.15 80.00 OK 44.00 15.50 11.947 2.44 14.53 80.00 OK 43.00 11.50 9.505 3.42 20.35 80.00 OK 42.00 7.50 6.084 5.19 30.88 100.00 OK 51.00 2.50 0.894 0.89 5.32 50.00 OK 2.5
Lantai Ket
hi Wi di di^2 Fix Wi.di^2 Fix. di(m) (kg) ( cm ) ( cm2 ) (kg)0 0 0.000 0 0.00 0 00 0 0.000 0 0.00 0 00 0 0.000 0 0.00 0 00 0 0.000 0 0.00 0 00 0 0.000 0 0.00 0 0
0 0 0
Massa LantaiLantai Tebal plat Luas Massa Momen Inersia Massa
kg5 0.12 880 253440.0 52,800,000.004 0.12 965 277920.0 57,900,000.003 0.12 965 277920.0 57,900,000.002 0.12 998.8 287654.4 59,928,000.001 0.12 1200 345600.0 72,000,000.00
Lampiran B
Lantai 1Uraian Luas X Y AX AY
A 40 30 1200 20 15 24000 18000
1200 24000 18000
X = 20.000
Y = 15.000
Lantai 2Uraian Luas X Y AX AY
A 24 30 720 12 15 8640 10800B 2.5 18 45 25.25 15 1136.25 675C 16 6 96 32 3 3072 288D 16 6 96 32 27 3072 2592E1 1.5 5.67 8.505 39.5 8.835 335.9475 75.14168F1 1.5 5.67 8.505 39.5 21.175 335.9475 180.0934G 1.5 6.66 9.99 39.25 15 392.1075 149.85
984 16984.25 14760.09
X = 17.260
Y = 15.000
Ukuran
Perhitungan Pusat Massa
Ukuran
A
A B
C
D
E
F
G
Lampiran B
Lantai 3,4Uraian Luas X Y AX AY
A 24 30 720 12 15 8640 10800B 2.5 18 45 25.25 15 1136.25 675C 16 6 96 32 3 3072 288D 16 6 96 32 27 3072 2592E1 2 2 4 39 7 156 28E2E3F1 2 2 4 39 23 156 92F2F3
965 16232.25 14475
X = 16.821
Y = 15.000
AtapUraian Luas X Y AX AY
A 24 30 720 12 15 8640 10800
C 16 5 80 32 2.5 2560 200D 16 5 80 32 27.5 2560 2200
880 13760 13200
X = 15.636
Y = 15.000
Ukuran
Ukuran
A B
C
D
E
F
A
C
D
Perhitungan Pusat Kekakuan
Lantai 1Uraian I E L K X KX
1A 50 60 900000 235000 250 162432 0 060 50 625000 235000 250 112800 60 6768000
1B 60 60 1080000 235000 250 194918.4 800 1559347201C 60 60 1080000 235000 250 194918.4 1600 3118694401D 60 60 1080000 235000 250 194918.4 2400 4678041601E 60 60 1080000 235000 250 194918.4 3200 6237388801F 60 50 625000 235000 250 112800 3940 444432000
50 60 900000 235000 250 162432 4000 6497280002A 60 60 1080000 235000 250 194918.4 0 02B 60 60 1080000 235000 250 194918.4 800 1559347202C 60 60 1080000 235000 250 194918.4 1600 3118694402D 60 60 1080000 235000 250 194918.4 2400 4678041602E 60 60 1080000 235000 250 194918.4 3200 6237388802F 60 60 1080000 235000 250 194918.4 4000 7796736003A 60 60 1080000 235000 250 194918.4 0 03B 60 60 1080000 235000 250 194918.4 800 1559347203C 60 60 1080000 235000 250 194918.4 1600 3118694403D 60 60 1080000 235000 250 194918.4 2400 4678041603E 60 60 1080000 235000 250 194918.4 3200 6237388803F 60 60 1080000 235000 250 194918.4 4000 7796736004A 60 60 1080000 235000 250 194918.4 0 04B 60 60 1080000 235000 250 194918.4 800 1559347204C 60 60 1080000 235000 250 194918.4 1600 3118694404D 60 60 1080000 235000 250 194918.4 2400 4678041604E 60 60 1080000 235000 250 194918.4 3200 6237388804F 60 60 1080000 235000 250 194918.4 4000 7796736005A 60 60 1080000 235000 250 194918.4 0 05B 60 60 1080000 235000 250 194918.4 800 1559347205C 60 60 1080000 235000 250 194918.4 1600 3118694405D 60 60 1080000 235000 250 194918.4 2400 4678041605E 60 60 1080000 235000 250 194918.4 3200 6237388805F 60 60 1080000 235000 250 194918.4 4000 7796736006A 50 60 900000 235000 250 162432 0 0
60 50 625000 235000 250 112800 60 67680006B 60 60 1080000 235000 250 194918.4 800 1559347206C 60 60 1080000 235000 250 194918.4 1600 3118694406D 60 60 1080000 235000 250 194918.4 2400 4678041606E 60 60 1080000 235000 250 194918.4 3200 6237388806F 60 50 625000 235000 250 112800 3940 444432000
50 60 900000 235000 250 162432 4000 6497280007338317 14676633600
X = 2000.000 cm= 20.000 m
Y = 15.000 m
Ukuran
Perhitungan Pusat Kekakuan
Lantai 2Uraian I E L K X KX
1A 50 60 900000 235000 500 20304 0 060 50 625000 235000 500 14100 60 846000
1B 60 60 1080000 235000 500 24364.8 800 194918401C 60 60 1080000 235000 500 24364.8 1600 389836801D 60 60 1080000 235000 500 24364.8 2400 584755201E 60 60 1080000 235000 500 24364.8 3200 779673601F 60 50 625000 235000 500 14100 3940 55554000
50 60 900000 235000 500 20304 4000 812160002A 60 60 1080000 235000 500 24364.8 0 02B 60 60 1080000 235000 500 24364.8 800 194918402C 60 60 1080000 235000 500 24364.8 1600 389836802D 60 60 1080000 235000 500 24364.8 2400 584755202E 60 60 1080000 235000 500 24364.8 3200 779673602F 60 60 1080000 235000 500 24364.8 4000 974592003A 60 60 1080000 235000 500 24364.8 0 03B 60 60 1080000 235000 500 24364.8 800 194918403C 60 60 1080000 235000 500 24364.8 1600 389836803D 60 60 1080000 235000 500 24364.8 2400 584755203E3F 60 60 1080000 235000 500 24364.8 4000 974592004A 60 60 1080000 235000 500 24364.8 0 04B 60 60 1080000 235000 500 24364.8 800 194918404C 60 60 1080000 235000 500 24364.8 1600 389836804D 60 60 1080000 235000 500 24364.8 2400 584755204E4F 60 60 1080000 235000 500 24364.8 4000 974592005A 60 60 1080000 235000 500 24364.8 0 05B 60 60 1080000 235000 500 24364.8 800 194918405C 60 60 1080000 235000 500 24364.8 1600 389836805D 60 60 1080000 235000 500 24364.8 2400 584755205E 60 60 1080000 235000 500 24364.8 3200 779673605F 60 60 1080000 235000 500 24364.8 4000 974592006A 50 60 900000 235000 500 20304 0 0
60 50 625000 235000 500 14100 60 8460006B 60 60 1080000 235000 500 24364.8 800 194918406C 60 60 1080000 235000 500 24364.8 1600 389836806D 60 60 1080000 235000 500 24364.8 2400 584755206E 60 60 1080000 235000 500 24364.8 3200 779673606F 60 50 625000 235000 500 14100 3940 55554000
50 60 900000 235000 500 20304 4000 81216000868560 1678644480
X = 1932.675 cm= 19.327 m
Y = 15.000 m
Ukuran
Lantai 3 ke atasUraian I E L K X KX
1A 50 60 900000 235000 400 39656.25 0 060 50 625000 235000 400 27539.06 60 1652343.75
1B 60 60 1080000 235000 400 47587.5 800 380700001C 60 60 1080000 235000 400 47587.5 1600 761400001D 60 60 1080000 235000 400 47587.5 2400 1142100001E 60 60 1080000 235000 400 47587.5 3200 1522800001F 60 50 625000 235000 400 27539.06 3940 108503906.3
50 60 900000 235000 400 39656.25 4000 1586250002A 60 60 1080000 235000 400 47587.5 0 02B 60 60 1080000 235000 400 47587.5 800 380700002C 60 60 1080000 235000 400 47587.5 1600 761400002D 60 60 1080000 235000 400 47587.5 2400 1142100002E 60 60 1080000 235000 400 47587.5 3200 1522800002F 60 60 1080000 235000 400 47587.5 4000 1903500003A 60 60 1080000 235000 400 47587.5 0 03B 60 60 1080000 235000 400 47587.5 800 380700003C 60 60 1080000 235000 400 47587.5 1600 761400003D 60 60 1080000 235000 400 47587.5 2400 1142100003E3F 60 60 1080000 235000 400 47587.5 4000 1903500004A 60 60 1080000 235000 400 47587.5 0 04B 60 60 1080000 235000 400 47587.5 800 380700004C 60 60 1080000 235000 400 47587.5 1600 761400004D 60 60 1080000 235000 400 47587.5 2400 1142100004E4F 60 60 1080000 235000 400 47587.5 4000 1903500005A 60 60 1080000 235000 400 47587.5 0 05B 60 60 1080000 235000 400 47587.5 800 380700005C 60 60 1080000 235000 400 47587.5 1600 761400005D 60 60 1080000 235000 400 47587.5 2400 1142100005E 60 60 1080000 235000 400 47587.5 3200 1522800005F 60 60 1080000 235000 400 47587.5 4000 1903500006A 50 60 900000 235000 400 39656.25 0 0
60 50 625000 235000 400 27539.06 60 1652343.756B 60 60 1080000 235000 400 47587.5 800 380700006C 60 60 1080000 235000 400 47587.5 1600 761400006D 60 60 1080000 235000 400 47587.5 2400 1142100006E 60 60 1080000 235000 400 47587.5 3200 1522800006F 60 50 625000 235000 400 27539.06 3940 108503906.3
50 60 900000 235000 400 39656.25 4000 1586250001696406 3278602500
X = 1932.675 cm= 19.327 m
Y = 15.000 m
Ukuran
Untuk gempa arah yPusat Massa
Pusat Kekakuan
e teoritik e tambahane pusat massa
baruXbaru Y
Xv Xr ex dex = 1,5.ex+0,05b exb = ex + dex Xr+exb
1 20.000 20.000 0.000 2.000 2.000 22.000 15
2 17.260 19.327 -2.066 -1.100 -3.166 16.161 15
3 16.821 19.327 -2.506 -1.759 -4.264 15.062 15
4 16.821 19.327 -2.506 -1.759 -4.264 15.062 15
5 15.636 19.327 -3.690 -3.536 -7.226 12.101 15
Untuk gempa arah x
Pusat Massa
Pusat Kekakuan
e teoritik e tambahane pusat massa
baruYbaru X
Yv Yr ey dey = 1,5.ey+0,05b eyb = ey + dey Yr + eyb
1 15.000 15.000 0.000 1.500 1.500 16.500 20.000
2 15.000 15.000 0.000 1.500 1.500 16.500 17.260
3 15.000 15.000 0.000 1.500 1.500 16.500 16.821
4 15.000 15.000 0.000 1.500 1.500 16.500 16.821
5 15.000 15.000 0.000 1.500 1.500 16.500 15.636
Massa lantai dan Momen inersia massa
Lantai Luas Massa (kg) Momen inersia Ket
M = Bv.V
1 1200.000 345600.0 72000000.0
2 984.000 283392.0 59040000.0
3 965.000 277920.0 57900000.0
4 965.000 277920.0 57900000.0
5 880.000 253440.0 52800000.0
Lantai
Lantai
)(12
1 22 hbMI
Lampiran C
TABEL PERHITUNGAN EVALUASI KEKUATAN PLAT LANTAI 1 (GROUND)
Sebelum diberi balok anak
x y x y Mx My Mx My
A 4.7 3.7 1.28 78.4 71 40.4 25.4 1117 1198.87 1085.71 617.79 388.41 Perkuatan
B 6.37 3.7 1.73 81.3 53.35 52.6 17.35 1117 1243.22 815.81 804.34 265.31 Perkuatan
C 4.7 3.7 1.28 72.4 55 40.2 20.2 1117 1107.12 841.05 614.73 308.89 Perkuatan
D 6.37 3.7 1.73 79.95 54 51.6 15 1117 1222.57 825.75 789.05 229.38 Perkuatan
Setelah diberi balok anak
x y x y Mx My Mx My
A' 3.7 2.5 1.48 92.8 74.8 51 21.8 1117 647.86 522.20 356.04 152.19 OK
B' 3.7 3.35 1.11 65.5 54.55 32.95 22.8 1117 821.08 683.81 413.05 285.81 OK
C' 3.7 2.5 1.48 77.6 54.6 18.6 20.2 1117 541.75 381.18 129.85 141.02 OK
D' 3.7 3.35 1.11 57.6 52.65 29.95 23.35 1117 722.05 660.00 375.44 292.70 OK
KetKoefisien Momen
qU
Momen
Tumpuan Lapangan Tumpuan LapanganType Ly Lx ly/lx
Type Ly Lx ly/lx
MomenKoefisien MomenLapangan Tumpuan LapanganqUTumpuan Ket
A
A
A
A
B
B
B
B
B
B
D
D
D
D
D
D
D
D
D
C CC
C CC
Lampiran C
MODEL PLAT LANTAI 1 (GROUND)
TABEL PERHITUNGAN EVALUASI KEKUATAN PLAT LANTAI (2)
x y x y Mx My Mx My
A 4.7 3.7 1.271 77.68 70.775 39.91 25.58 907 964.54 878.80 495.49 317.62 OK
B 6.37 3.7 1.722 81.22 53.39 52.44 17.39 907 1008.49 662.93 651.14 215.93 OK
C 4.7 3.7 1.271 72.13 55 39.84 20.29 907 895.63 682.93 494.69 251.94 OK
D 6.37 3.7 1.722 79.83 54 51.44 15 907 991.24 670.51 638.72 186.25 OK
E 6.37 1.7 3.748 83 49 65 16 907 217.56 128.44 170.38 41.94 OK
F 6.37 1.7 3.748 112 112 113 20 907 293.58 293.58 296.20 52.42 OK
G 6.37 1.7 3.748 83 49 65 16 907 217.56 128.44 170.38 41.94 OK
H 3.7 0.7 5.286 83 49 65 16 907 36.89 21.78 28.89 7.11 OK
KetTumpuan LapanganType Ly Lx ly/lx
MODEL PLAT LANTAI 2
Koefisien MomenqU
Momen
Tumpuan Lapangan
A
B
B
B
A
C CC C C C C C A
C CC C C C C C A
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
E
E
E
H H
H H
F
F
F
TABEL PERHITUNGAN EVALUASI KEKUATAN PLAT LANTAI ( 3-4)
x y x y Mx My Mx My
A 4.7 3.7 1.271 77.68 70.775 39.91 25.58 907 964.54 878.80 495.49 317.62 OK
B 6.37 3.7 1.722 81.22 53.39 52.44 17.39 907 1008.49 662.93 651.14 215.93 OK
C 4.7 3.7 1.271 72.13 55 39.84 20.29 907 895.63 682.93 494.69 251.94 OK
D 6.37 3.7 1.722 79.83 54 51.44 15 907 991.24 670.51 638.72 186.25 OK
E 6.37 1.7 3.748 83 49 65 16 907 217.56 128.44 170.38 41.94 OK
H 3.7 0.7 5.286 83 49 65 16 907 36.89 21.78 28.89 7.11 OK
KetType Ly Lx ly/lx
MODEL PLAT LANTAI 3-4
Koefisien MomenqU
Momen
Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan
A
B
B
B
A
C CC C C C C C
C CC C C C C C
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
E
E
E
H H
H H
TABEL PERHITUNGAN EVALUASI KEKUATAN PLAT LANTAI (ATAP)
x y x y Mx My Mx My
A 4.7 3.7 1.271 77.68 70.775 39.91 25.58 636.4 676.77 616.61 347.66 222.86 OK
B 6.37 3.7 1.722 81.22 53.39 52.44 17.39 636.4 707.61 465.15 456.87 151.51 OK
C 4.7 3.7 1.271 72.13 55 39.84 20.29 636.4 628.42 479.18 347.10 176.77 OK
D 6.37 3.7 1.722 79.83 54 51.44 15 636.4 695.50 470.47 448.16 130.68 OK
I 4.7 3.7 1.271 77.42 77.42 42.49 19.29 636.4 674.51 674.51 370.14 168.06 OK
J 4.7 3.7 1.271 101.2 101.2 43.45 24.29 636.4 881.64 881.64 378.55 211.62 OK
KetType Ly Lx ly/lx
MODEL PLAT ATAP
Koefisien MomenqU
Momen
Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan
A
B
B
B
A
C CC C C I I I J
C CC C C I I I J
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
D
B
B
B
Perhitungan Momen Kapasitas Plat
Data :b = 1000 mmh = 120 mmd' = 25 mmd = 95 mm
fc = 35 Mpafy = 240 MPa
Tulangan D 8 - 100As = 502.40
a = 4.05 mm
Mn = As.fy(d-a/2)= 11210374 Nmm= 1121.04 kgm
Mu = 1008.934 kgm
Perhitungan Momen Kapasitas Plat
Data :
b = 1000 mm
h = 120 mm
d' = 25 mm
d = 95 mm
fc = 55 Mpa
fy = 240 MPa
Tulangan D 8 - 100
As = 502.40
a = 2.58 mm
Mn = As.fy(d-a/2)
= Nmm
= kgm
Mu = 1019.6 kgm
TABEL PERHITUNGAN EVALUASI KEKUATAN PLAT LANTAI 1
Sebelum diberi balok anak
x y x y Mx My Mx My
A 4.7 3.7 1.28 78.4 71 40.4 25.4 1008 1081.88 979.77 557.50 350.51 Perkuatan
B 6.37 3.7 1.73 81.3 53.35 52.6 17.35 1008 1121.90 736.20 725.85 239.42 Perkuatan
C 4.7 3.7 1.28 72.4 55 40.2 20.2 1008 999.09 758.97 554.74 278.75 OK
D 6.37 3.7 1.73 79.95 54 51.6 15 1008 1103.27 745.17 712.06 206.99 Perkuatan
Mx = Mu cap pada nilai fc = 55 Mpa
Ket
MomenKoefisien MomenLapangan Tumpuan LapanganqUTumpuanType Ly Lx ly/lx
11329371.25
1132.94
Mutu Beton aktual
Lampiran D
Perhitungan Evaluasi Momen Kapasitas Balok
Lantai 1 Lantai 2
Lokasi Type M kap M ult Ket No Kombinasi Lokasi Type M kap M ult Ket No Kombinasi
1 B2a 42692.74 24419 OK B4 3 1 B2a 42692.74 27924 OK B4 3
2 B2 74663.9232 30901 OK B35 2 2 B2c 68492.16 36728 OK B35 3
B2b 136952.105 44236 OK B34 3 B2c 68492.16 37910 OK B34 3
3 B2 74663.9232 34503 OK B75 2 3 B2c 68492.16 40567 OK B75 3
4 B2 74663.9232 33123 OK B107 2 4 B2c 68492.16 43215 OK B107 3
5 B2 74663.9232 38334 OK B148 3 5 B2c 68492.16 40014 OK B148 3
6 B2a 42692.7403 27691 OK B181 3 6 B2a 42692.74 31908 OK B181 3
A B1a 30911.8105 18779 OK B82 4 A B1a 30911.81 21405 OK B82 4
AB B3 22331.5359 16011 OK B115 2 AB B3 22331.54 13906 OK B115 2
B B1 36724.65 22967 OK B86 4 B B1 36724.65 23394 OK B86 4
C B1 36724.65 21734 OK B90 4 C B1 36724.65 21872 OK B90 4
D B1 36724.65 21154 OK B94 4 D B1 36724.65 19084 OK B94 4
E B1 36724.65 16227 OK B26 4 E B5 24816.65 16724 OK B26 4
F B1a 30911.8105 16501 OK B73 4 F B1a 30911.81 15522 OK B73 4
Lampiran D
Lantai 3 Lantai 4
Lokasi Type M kap M ult Ket No Kombinasi Lokasi Type M kap M ult Ket No Kombinasi
1 B2a 42692.7403 25479 OK B4 3 1 B2a 42692.74 22018 OK B4 3
2 B2c 68492.1613 34113 OK B35 3 2 B2c 68492.16 30359 OK B35 3
B2c 68492.1613 33654 OK B34 3 B2c 68492.16 29114 OK B34 3
3 B2c 68492.1613 36499 OK B75 3 3 B2c 68492.16 31788 OK B75 3
4 B2c 68492.1613 39146 OK B107 3 4 B2c 68492.16 36540 OK B107 3
5 B2c 68492.1613 35574 OK B148 3 5 B2c 68492.16 30100 OK B148 3
6 B2a 42692.7403 28673 OK B181 3 6 B2a 42692.74 24300 OK B181 3
A B1a 30911.8105 17704 OK B82 4 A B1a 30911.81 13602 OK B82 4
AB B3 22331.5359 13887 OK B115 2 AB B3 22331.54 13884 OK B115 2
B B1 36724.65 20068 OK B86 4 B B1 36724.65 16358 OK B86 4
C B1 36724.65 18857 OK B90 4 C B1 36724.65 15495 OK B90 4
D B1 36724.65 16426 OK B94 4 D B1 36724.65 13440 OK B94 4
E B5 24816.6464 12921 OK B26 4 E B5 24816.65 9236 OK B26 4
F B1a 30911.8105 14288 OK B73 4 F B1a 30911.81 12232 OK B73 4
Lampiran D
Lantai 5
Lokasi Type M kap M ult Ket No Kombinasi
1 B2a 42692.7403 11866 OK B4 3
2 B2c 68492.1613 22294 OK B35 3
B2c 68492.1613 21731 OK B34 3
3 B2c 68492.1613 24940 OK B75 3
4 B2c 68492.1613 25099 OK B106 3
5 B2c 68492.1613 22933 OK B149 3
6 B2a 42692.7403 12848 OK B181 3
A B1a 30911.8105 8272 OK B82 4
AB B3 22331.5359 10382 OK B115 2
B B1 36724.65 10623 OK B86 4
C B1 36724.65 10200 OK B90 4
D B1 36724.65 7024 OK B94 4
E B5 24816.6464 4333 OK B26 4
F B1a 30911.8105 4848 OK B73 4
Lampiran D
fc = 35 Mpa
fy = 390 Mpa
Type Dimensi Mu kap
b h kg.m
B1 300 700 36724.65
B1a 300 700 30911.81
B2 300 800 74663.92
B2a 300 800 42692.74
B2b 400 900 136952.10
B2c 300 800 68492.16
B3 300 600 22331.54
B4 300 800 42454.02
B6 200 600 14774.83
B8 300 700 30675.50
PERHITUNGAN MOMEN KAPASITAS BALOK
Lampiran D
Perhitungan Evaluasi Kapasitas Geser Balok
Lantai 1 Lantai 2
Lokasi Type V Kap V Ult Ket No Kombinasi Lokasi Type V Kap V Ult Ket No Kombinasi
1 B2a 32324.75 14892 OK B4 3 1 B2a 32324.75 15713 OK B4 3
2 B2 40383.1435 21410 OK B35 2 2 B2c 40383.14 20251 OK B35 3
B2b 63603.378 25268 OK B34 3 B2c 40383.14 21156 OK B34 3
3 B2 40383.1435 24013 OK B75 2 3 B2c 40383.14 22557 OK B75 3
4 B2 40383.1435 22236 OK B107 3 4 B2c 40383.14 22417 OK B107 3
5 B2 40383.1435 21893 OK B148 3 5 B2c 40383.14 21681 OK B148 3
6 B2a 32324.7505 15852 OK B181 3 6 B2a 32324.75 16885 OK B181 3
A B1a 28029.1026 10273 OK B82 4 A B1a 28029.1 10670 OK B82 4
AB B3 23797.8894 12149 OK B115 2 AB B3 23797.89 10804 OK B115 2
B B1 28029.1026 14700 OK B86 4 B B1 28029.1 13626 OK B86 4
C B1 28029.1026 14294 OK B90 4 C B1 28029.1 13124 OK B90 4
D B1 28029.1026 14714 OK B94 4 D B1 28029.1 11611 OK B94 4
E B1 28029.1026 12723 OK B26 4 E B1 28029.1 11820 OK B26 4
F B1a 28029.1026 12158 OK B73 4 F B1a 28029.1 10196 OK B73 4
Lampiran D
Lantai 3 Lantai 4
Lokasi Type V Kap V Ult Ket No Kombinasi Lokasi Type V Kap V Ult Ket No Kombinasi
1 B2a 32324.7505 15079 OK B4 3 1 B2a 32324.75 14166 OK B4 3
2 B2c 40383.1435 19514 OK B35 3 2 B2c 40383.14 18508 OK B35 3
B2c 40383.1435 19864 OK B34 3 B2c 40383.14 18507 OK B34 3
3 B2c 40383.1435 21362 OK B75 3 3 B2c 40383.14 19971 OK B75 3
4 B2c 40383.1435 23299 OK B107 2 4 B2c 40383.14 20611 OK B107 3
5 B2c 40383.1435 20376 OK B148 3 5 B2c 40383.14 18867 OK B148 3
6 B2a 32324.7505 16021 OK B181 3 6 B2a 32324.75 14849 OK B181 3
A B1a 28029.1026 9453 OK B82 4 A B1a 28029.1 8105 OK B82 4
B3 23797.8894 10816 OK B115 2 B3 23797.89 10824 OK B115 2
B B1 28029.1026 12533 OK B86 4 B B1 28029.1 11315 OK B86 4
C B1 28029.1026 12133 OK B90 4 C B1 28029.1 11028 OK B90 4
D B1 28029.1026 10736 OK B94 4 D B1 28029.1 9745 OK B94 4
E B1 28029.1026 10053 OK B26 4 E B1 28029.1 8263 OK B26 4
F B1a 28029.1026 9330 OK B73 4 F B1a 28029.1 8681 OK B73 4
Lampiran D
Lantai 5
Lokasi Type V Kap V Ult Ket No Kombinasi
1 B2a 32324.7505 7641 OK B4 3
2 B2c 40383.1435 14425 OK B35 3
B2c 40383.1435 14931 OK B34 3
3 B2c 40383.1435 16284 OK B75 3
4 B2c 40383.1435 14369 OK B106 3
5 B2c 40383.1435 15139 OK B149 3
6 B2a 32324.7505 7949 OK B181 3
A B1a 28029.1026 5786 OK B82 4
B3 23797.8894 8232 OK B115 2
B B1 28029.1026 8318 OK B86 4
C B1 28029.1026 8181 OK B90 4
D B1 28029.1026 5369 OK B94 4
E B1 28029.1026 5373 OK B26 4
F B1a 28029.1026 2936 OK B73 4
Lampiran D
fc = 35 Mpa
fy = 390 Mpa
Type Vu cap (kg)
b h q Vn
B1 300 700 28029.1
B1a 300 700 28029.1
B2 300 800 40383.1
B2a 300 800 32324.8
B2b 400 900 63603.4
B2c 300 800 40383.1
B3 300 600 23797.9
B4 300 800 61033.3
B6 200 600 24592.9
B8 300 700 35083.0
PERHITUNGAN MOMEN KAPASITAS BALOK
Dimensi
fc = 35 Mpa 0.0393 r min = 0.0036
fy = 390 Mpa 0.0295
As Mu kap
b h d' d terpasang kg.m
B2 300 800 49.5 750.50 11 D 19 3117.24 74663.92 0.01385 OK
B2c 300 800 49.5 750.50 10 D 19 2833.85 68492.16 0.01259 OK
B2a 300 800 47.5 752.50 6 D 19 1700.31 42692.74 0.00753 OK
B2b 400 900 51.5 848.50 18 D 19 5100.93 136952.10 0.01503 OK
B1 300 700 47.5 652.50 6 D 19 1700.31 36724.65 0.00869 OK
B1a 300 700 47.5 652.50 5 D 19 1416.93 30911.81 0.00724 OK
B3 300 600 46 554.00 6 D 16 1205.76 22331.54 0.00725 OK
B4 300 800 51.5 748.50 6 D 19 1700.31 42454.02 0.00757 OK
B5 300 700 51.5 648.50 4 D 19 1133.54 24816.65 0.00583 OK
B6 200 600 50 550.00 4 D 16 803.84 14774.83 0.00731 OK
B7 300 600 46 554.00 5 D 16 1004.80 18764.47 0.00605 OK
B8 300 700 48 652.00 7 D 16 1406.72 30675.50 0.00719 OK
r r<r max
PERHITUNGAN MOMEN KAPASITAS BALOK
Tulangan Lentur
TypeDimensi
min
14774.83
fc = 35 Mpa
fy = 240 Mpa
Vc (N) Vs (N) Vn (N)Vu cap
(N)Vu cap
(kg)
b h 1/6.fc^0,5.bd Av.fy.d/s Vc+Vs q Vn q Vn
B2 300 800 157.00 222000.9 282788.4 504789.3 403831.4 40383.1
B2c 300 800 157.00 222000.9 282788.4 504789.3 403831.4 40383.1
B2a 300 800 100.48 222592.5 181466.9 404059.4 323247.5 32324.8
B2b 400 900 226.08 334652.9 460389.3 795042.2 636033.8 63603.4
B1 300 700 100.48 193012.1 157351.7 350363.8 280291.0 28029.1
B1a 300 700 100.48 193012.1 157351.7 350363.8 280291.0 28029.1
B3 300 600 100.48 163875.4 133598.2 297473.6 237978.9 23797.9
B4 300 800 226.08 221409.3 541506.8 762916.1 610332.9 61033.3
B5 300 700 226.08 191828.9 469161.2 660990.1 528792.1 52879.2
B6 200 600 226.08 108461.5 198950.4 307411.9 245929.5 24592.9
B7 300 600 100.48 163875.4 89065.5 252940.9 202352.7 20235.3
B8 300 700 157.00 192864.2 245673.6 438537.8 350830.2 35083.0
PERHITUNGAN KAPASITAS GESER BALOK
TypeDimensi
Av
min
20235.27
Lampiran E
ETABS v9.0.0 File:TJP FINAL Units:Kgf-m February 1, 2009 7:34 PAGE 1
P U S H O V E R C U R V E
Pushover Case PUSH2
Step Displacement Base Force A-B B-IO IO-LS LS-CP CP-C C-D D-E >E TOTAL
0 -1.271E-05 0.0000 2498 2 0 0 0 0 0 0 2500
1 0.0148 167653.1094 2413 87 0 0 0 0 0 0 2500
2 0.0308 294683.2813 2348 152 0 0 0 0 0 0 2500
3 0.0469 374200.0313 2281 219 0 0 0 0 0 0 2500
4 0.0641 436689.9063 2227 261 12 0 0 0 0 0 2500
5 0.0798 483633.8438 2187 276 37 0 0 0 0 0 2500
6 0.0976 531585.6875 2141 297 62 0 0 0 0 0 2500
7 0.1151 574627.1250 2103 309 82 6 0 0 0 0 2500
8 0.1311 610309.3125 2080 311 94 15 0 0 0 0 2500
9 0.1499 649607.6250 2054 308 109 29 0 0 0 0 2500
10 0.1661 681484.3750 2019 325 110 46 0 0 0 0 2500
11 0.1821 710731.6875 1988 338 114 60 0 0 0 0 2500
12 0.1988 738456.6875 1965 336 127 72 0 0 0 0 2500
13 0.2182 767341.1250 1944 333 137 86 0 0 0 0 2500
14 0.2358 791845.0625 1922 334 143 100 0 1 0 0 2500
15 0.2481 807700.7500 1920 336 143 100 0 0 1 0 2500
Lampiran E
Step Displacement Base Force A-B B-IO IO-LS LS-CP CP-C C-D D-E >E TOTAL
16 0.2482 801877.0625 1920 335 144 100 0 0 1 0 2500
17 0.2485 802934.4375 1897 348 135 116 0 3 1 0 2500
18 0.2616 819706.6875 1897 348 135 115 0 0 5 0 2500
19 0.2616 803670.3750 1895 349 134 117 0 0 5 0 2500
20 0.2628 809471.0625 1895 349 134 116 0 1 5 0 2500
21 0.2633 810962.4375 1893 349 136 115 0 0 7 0 2500
22 0.2633 802443.1875 1892 350 136 115 0 0 7 0 2500
23 0.2636 804330.8125 1892 349 137 114 1 0 7 0 2500
24 0.2650 808915.5000 1873 343 148 127 1 1 7 0 2500
25 0.2806 827442.8750 1873 343 148 127 1 1 7 0 2500
26 0.2806 827442.8750 1871 345 148 127 1 0 8 0 2500
27 0.2806 822530.0625 1871 344 149 127 1 0 8 0 2500
28 0.2809 823706.4375 1870 344 150 127 1 0 8 0 2500
29 0.2812 824575.5625 1870 344 150 126 1 1 8 0 2500
30 0.2815 825056.2500 1868 346 150 126 1 0 9 0 2500
31 0.2816 820381.2500 1867 347 150 126 1 0 9 0 2500
32 0.2819 821765.9375 1857 354 149 127 1 3 9 0 2500
33 0.2878 829150.0625 1855 353 152 126 1 1 12 0 2500
34 0.2878 817799.1875 1854 354 150 125 1 0 16 0 2500
35 0.2878 801311.6875 1851 357 148 127 1 0 16 0 2500
36 0.2899 811067.1250 1849 357 148 129 0 1 16 0 2500
37 0.2925 816781.1875 1846 360 148 129 0 1 16 0 2500
38 0.2098 138467.6719 2500 0 0 0 0 0 0 0 2500
Lampiran E
ETABS v9.0.0 File:TJP FINAL Units:Kgf-m February 1, 2009 7:35 PAGE 1
P U S H O V E R C A P A C I T Y / D E M A N D C O M P A R I S O N
Pushover Case PUSH2
Step Teff ßeff Sd(C) Sa(C) Sd(D) Sa(D) ALPHA PF*Ø
Lampiran E
0 1.780 0.050 0.000 0.000 0.146 0.185 1.000 1.000 1 1.780 0.050 9.337E-03 0.012 0.146 0.185 0.810 1.582 2 1.919 0.083 0.020 0.021 0.137 0.150 0.792 1.581 3 2.092 0.119 0.030 0.027 0.134 0.124 0.782 1.573 4 2.262 0.146 0.041 0.032 0.136 0.107 0.777 1.564 5 2.398 0.161 0.051 0.036 0.139 0.098 0.774 1.559 6 2.530 0.171 0.063 0.040 0.144 0.091 0.770 1.551 7 2.641 0.177 0.074 0.043 0.149 0.086 0.767 1.546 8 2.731 0.180 0.085 0.046 0.153 0.082 0.763 1.545 9 2.825 0.182 0.097 0.049 0.157 0.079 0.761 1.545 10 2.898 0.184 0.108 0.052 0.161 0.077 0.758 1.545 11 2.965 0.185 0.118 0.054 0.164 0.075 0.756 1.546 12 3.032 0.187 0.128 0.056 0.167 0.073 0.753 1.549 13 3.108 0.189 0.141 0.059 0.170 0.071 0.751 1.552 14 3.173 0.192 0.152 0.061 0.173 0.069 0.748 1.555 15 3.218 0.193 0.159 0.062 0.175 0.068 0.747 1.556 17 3.229 0.197 0.160 0.062 0.174 0.067 0.747 1.558 18 3.274 0.198 0.168 0.063 0.177 0.066 0.745 1.559 20 3.300 0.207 0.168 0.062 0.175 0.065 0.746 1.563 21 3.300 0.206 0.168 0.062 0.175 0.065 0.746 1.563 23 3.314 0.211 0.168 0.062 0.174 0.064 0.747 1.565 24 3.313 0.209 0.169 0.062 0.175 0.064 0.747 1.566 25 3.363 0.210 0.179 0.064 0.178 0.063 0.746 1.571 28 3.372 0.213 0.179 0.063 0.177 0.063 0.746 1.572 29 3.372 0.212 0.179 0.063 0.177 0.063 0.746 1.572 30 3.373 0.212 0.179 0.063 0.177 0.063 0.746 1.572 32 3.381 0.215 0.179 0.063 0.177 0.062 0.746 1.573 33 3.399 0.215 0.183 0.064 0.178 0.062 0.746 1.575 36 3.447 0.226 0.183 0.062 0.177 0.060 0.748 1.580 37 3.449 0.225 0.185 0.063 0.177 0.060 0.749 1.582
