BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

67
1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Judul Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Lima Lantai Pasar Johar Kota Semarang. 1.2 Bidang Ilmu Teknik Sipil (Struktur Gedung). 1.3 Latar Belakang Salah satu mata kuliah wajib yang harus diselesaikan mahasiswa sebagai salah satu syarat akademis dalam menyelesaikan pendidikan tingkat sarjana Program Strata 1 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Semarang adalah Tugas Akhir dengan bobot 4 SKS. Tugas Akhir ini merupakan tindak lanjut dari Kerja Praktek yang telah selesai dilaksanakan. Dengan adanya Tugas Akhir ini diharapkan mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi gedung sesuai dengan keahlian yang telah didapat selama mengikuti perkuliahan. Tugas Akhir yang telah dipilih oleh penyusun yaitu dengan judul “PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG LIMA LANTAI PASAR JOHAR KOTA SEMARANG“. Perkembangan globalisasi, laju kondisi sosial ekonomi masyarakat, dan perubahan sistem nilai telah membawa perubahan. Perubahan terhadap pola kehidupan dan kebutuhan masyarakat. Untuk memenuhi keinginan dan kebutuhan masyarakat muncul berbagai fasilitas perbelanjaan. Pasar sebagai salah satu fasilitas perbelanjaan selama ini sudah menyatu dan memiliki tempat penting dalam kehidupan masyarakat. Bagi masyarakat, pasar bukan sekedar tempat bertemunya penjual dan pembeli. Pasar juga wadah interaksi sosial dan representasi nilai-nilai tradisional. Pasar tradisional merupakan tempat bertemunya penjual dan pembeli serta ditandai dengan adanya transaksi penjual pembeli secara langsung. Bangunan biasanya terdiri dari kios-kios atau gerai, los dan dasaran terbuka yang dibuka oleh penjual maupun suatu pengelola pasar. Pasar tradisional merupakan ciri pada negara berkembang. Tingkat pendapatan dan perekonomian masyarakat kurang begitu tinggi. Hal ini menyebabkan masyarakat lebih suka berbelanja ke pasar tradisional.

Transcript of BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

Page 1: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Judul Tugas Akhir

Perencanaan Struktur Gedung Lima Lantai Pasar Johar Kota Semarang.

1.2 Bidang Ilmu

Teknik Sipil (Struktur Gedung).

1.3 Latar Belakang

Salah satu mata kuliah wajib yang harus diselesaikan mahasiswa sebagai salah satu

syarat akademis dalam menyelesaikan pendidikan tingkat sarjana Program Strata 1 Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Semarang adalah Tugas Akhir dengan bobot 4

SKS. Tugas Akhir ini merupakan tindak lanjut dari Kerja Praktek yang telah selesai

dilaksanakan.

Dengan adanya Tugas Akhir ini diharapkan mahasiswa dapat merencanakan suatu

konstruksi gedung sesuai dengan keahlian yang telah didapat selama mengikuti

perkuliahan. Tugas Akhir yang telah dipilih oleh penyusun yaitu dengan judul

“PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG LIMA LANTAI PASAR JOHAR KOTA

SEMARANG“.

Perkembangan globalisasi, laju kondisi sosial ekonomi masyarakat, dan perubahan

sistem nilai telah membawa perubahan. Perubahan terhadap pola kehidupan dan kebutuhan

masyarakat. Untuk memenuhi keinginan dan kebutuhan masyarakat muncul berbagai

fasilitas perbelanjaan. Pasar sebagai salah satu fasilitas perbelanjaan selama ini sudah

menyatu dan memiliki tempat penting dalam kehidupan masyarakat. Bagi masyarakat,

pasar bukan sekedar tempat bertemunya penjual dan pembeli. Pasar juga wadah interaksi

sosial dan representasi nilai-nilai tradisional.

Pasar tradisional merupakan tempat bertemunya penjual dan pembeli serta ditandai

dengan adanya transaksi penjual pembeli secara langsung. Bangunan biasanya terdiri dari

kios-kios atau gerai, los dan dasaran terbuka yang dibuka oleh penjual maupun suatu

pengelola pasar.

Pasar tradisional merupakan ciri pada negara berkembang. Tingkat pendapatan dan

perekonomian masyarakat kurang begitu tinggi. Hal ini menyebabkan masyarakat lebih

suka berbelanja ke pasar tradisional.

Page 2: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

2

Pasar Johar Semarang merupakan pasar tradisional, bangunan area pasar yang sangat

luas menjadikan pasar tersebut bukan hanya sekedar pasar tradisional biasa. Kawasan

Perdagangan Johar merupakan area pusat jual-beli di Kota Semarang yang terkenal dengan

kelengkapan komoditinya dan menjadi salah satu pusat destinasi belanja masyarakat

Semarang.

Kawasan ini terletak pada pusat Kota Semarang, kecamatan Semarang Tengah,

kelurahan Kauman. Terletak pada Bagian Wilayah Kota I Kota Semarang, Kawasan

Perdagangan Johar memiliki dominansi aktivitas komersial/perdagangan dengan beberapa

guna lahan permukiman.

Berada pada pusat kota, di antara Tugu Muda, Simpang Lima, serta dekat dengan Kota

Lama Semarang, menjadikan kawasan ini potensial untuk dikembangkan lebih lanjut.

Dalam Studi Perencanaan Teknis Pengembangan Kota Lama Semarang (1999), kawasan

ini termasuk dalam salah satu zona pengembangan Kota Lama Semarang. Kota Lama

Semarang sendiri sudah lebih dahulu dijadikan kawasan pariwisata, budaya, dan komersial

oleh pemerintah Kota Semarang.

Masjid Besar Kauman (1890) dan bangunan Pasar Johar (1936) adalah dua buah

bangunan cagar budaya yang terdapat pada kawasan ini. Menurut beberapa sumber, Pasar

Johar merupakan pasar terbesar dan termodern di Asia Tenggara sekitar tahun 1930-an.

Hingga era 1980-an, pasar ini berkembang menjadi sentra perdagangan di Jawa Tengah.

Sebagai pasar sentral Jawa Tengah dan sempat menjadi pasar terindah dan termegah di

Asia Tenggara, menjadikan kawasan ini memiliki peran penting dalam perkembangan kota

Semarang secara keseluruhan. Pada tanggal pada 10 Mei, 2015 terjadi kebakaran hebat

di pasar johar Semarang sehingga menghanguskan kios para pedagang yang berada di

dalamnya.

Oleh karena itu diperlukan perencanaan pembangunan kembali pasar johar semarang

agar aktifitas jual beli para pedagang tradisional bisa berjalan lagi dengan memperhatikan

segi kenyamanan, kelengkapan fasilitas dan pemenuhan standar sebuah bangunan pasar

serta penggabungan arsitektur modern dan tradisional sesuai dengan karakteristik kota

Semarang.

Dalam laporan ini penyusun menguraikan tentang sedikit struktur bawah dan struktur

atas. Tetapi penyusun tetap mendapat intisari bangunan, seperti konstruksi struktur beton

dan pondasi.

Page 3: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

3

1.4 Perumusan Masalah

Permasalahan yang dihadapi dalam Perencanaan Struktur Gedung Lima Lantai Pasar

Johar Kota Semarang adalah bagaimana merencanakan suatu gedung yang dapat

digunakan untuk memenuhi sarana jual beli bagi warga Kota Semarang, dan untuk

memenuhi sarana kebutuhan dari segi kenyamanan, kelengkapan fasilitas dan pemenuhan

standar sebuah pasar serta penggabungan arsitektur modern dan tradisional sesuai dengan

karakteristik kota Semarang. Mengingat kondisi tersebut maka proyek ini direncanakan

dengan mempertimbangkan aspek arsitektural, fungsional, kestabilan struktur ekonomi dan

kemudahan pelaksanaan, kemampuan struktur mengakomodasi sistem gedung serta aspek

lingkungan sekitar proyek.

1.5 Batasan Masalah

Perencanaan gedung dalam Laporan Tugas Akhir ini, pembahasannya dibatasi pada

struktur utama saja dengan tidak mengabaikan pembahasan lain yang menunjang. Jadi

selain permasalahan struktur utama, pembahasan dibuat secukupnya. Perencanaan ini

mencakup pembahasan dari tahap pra-desain, perencanaan, konstruksi (analisa dan

perhitungan struktur), operasional sampai tahap pembiayaan proyek hingga siap

ditenderkan.

1.6 Maksud, Tujuan dan Manfaat Perencanaan

Perencanaan Struktur Gedung Lima Lantai Pasar Johar Kota Semarang ini

dimaksudkan sebagai upaya pemenuhan sarana jual beli di Kota Semarang, setelah adanya

insiden pada tanggal pada 10 Mei 2015, terjadi kebakaran hebat di Pasar Johar

Semarang sehingga menghanguskan kios para pedagang yang berada di dalamnya. Selain

hal tersebut diatas perencanaan gedung dimaksudkan sebagai sarana dan prasarana dalam

pemenuhan kebutuhan masyarakat Semarang dalam bidang pemenuhan kebutuhan pokok

dan kebutuhan sehari- hari. Pembangunan Pasar Johar Kota Semarang ini diharapkan

dapat meningkatkan perekonomian para pedagang dalam memenuhi kebutuhan masyarakat

untuk jangka waktu yang akan datang. Tujuan dari Perencanaan Struktur Gedung Lima

Lantai Pasar Johar di Kota Semarang ini adalah:

1. Untuk membangun kembali pasar johar setelah adanya insiden pada tanggal pada 10

Mei 2015, terjadi kebakaran hebat di Pasar Johar Semarang sehingga menghanguskan

kios para pedagang yang berada di dalamnya.

2. Merupakan tempat menjual hasil produksi yang dihasilkan masyarakat.

Page 4: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

4

3. Menjadi tampat pemenuhan kebutuhan masyarakat secara langsung.

4. Menjadi tempat transaksi jual beli barang atau jasa.

5. Membantu menciptakan lapangan kerja bagi masyarakat.

6. Membantu meningkatkan pendapatan masyarakat.

7. Membantu meningkatkan pendapatan daerah.

1.7 Ruang Lingkup Pekerjaan

Perencanaan ini mencakup pembahasan dari tahap pra-desain, perencanaan,

konstruksi, serta perhitungan RAB struktur. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini

permasalahan dibatasi pada segi teknik sipil saja, yaitu berupa perencanaan strukturnya,

baik struktur atas maupun struktur bawah. Segi-segi lain yang kiranya menyangkut

perencanaan suatu gedung secara keseluruhan hanya akan dibahas secara umum dan garis

besar saja.

Pembuatan Rencana Anggaran Biaya (RAB), Jadwal Pelaksanaan (Time Schedule),

serta Rencana Kerja dan Syarat-Syarat (RKS) juga menjadi bagian dalam penyusunan

laporan Tugas Akhir ini.

1.8 Lokasi Perencanaan Proyek

Lokasi Perencanaan Struktur Gedung Lima Lantai Pasar Johar, Jl. K.H. Agus Salim,

Kauman, Semarang Tengah, Kota Semarang, Jawa Tengah 50188.

Sumber : Google Maps 2017

Gambar 1.1 Lokasi Perencanaan Proyek (Tampak Atas)

Page 5: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

5

1.9 Sistematika Penyusunan

Sistematika pembahasan dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai

berikut :

Bab I Pendahuluan

Pada bab ini dijelaskan mengenai Judul Tugas Akhir, Bidang Ilmu, Latar

Belakang, Perumusan dan Batasan Masalah, Maksud, Tujuan dan Manfaat

Perencanaan, Lokasi Perencanaan Proyek, serta Sistematika Penyusunan.

Bab II Tinjauan Pustaka

Pada bab ini dikemukakan kajian-kajian teori berdasar studi pustaka,

diantaranya mencakup Tinjauan Umum, Aspek-aspek Perencanaan dan

Perancangan Analisa Pembebanan Struktur yang merupakan landasan teori yang

digunakan, sehingga dapat dijadikan dasar teoritis untuk analisis selanjutnya.

BAB III Metodologi

Pada bab ini dijelaskan mengenai pendekatan metode yang digunakan

dalam analisis studi, dan metodologi yang digunakan dalam mengerjakan tugas

akhir. Metodologi yang digunakan meliputi pengumpulan data, metode analisis dan

perumusan masalah.

BAB IV Perhitungan Struktur

Pada bab ini menguraikan tentang perhitungan struktur atas meliputi:

struktur atap, struktur pelat, balok dan kolom dengan perhitungan gempa serta

struktur bawah yaitu pondasi.

BAB V Rencana Anggaran Biaya (RAB)

Berisikan tentang rencana anggaran biaya yang harus dikeluarkan, volume

pekerjaan dan rencana langkah kerja sesuai jadwal yang telah ditentukan.

BAB VI Rencana Kerja dan Syarat-syarat (RKS)

Bab ini menguraikan tentang Syarat-syarat Umum, Syarat-syarat

Administrasi dan Syarat-syarat Teknis.

BAB VII Penutup

Pada bab ini berisi Simpulan dan Saran yang bisa diberikan dari hasil

Perencanaan Struktur Gedung Lima Lantai Pasar Johar Kota Semarang.

Page 6: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum

Struktur bangunan merupakan sarana untuk menyalurkan beban yang diakibatkan

penggunaan atau kehadiran bangunan di atas tanah. Struktur terdiri dari unsur-unsur atau

elemen-elemen yang terintegrasi dan berfungsi sebagai satu kesatuan utuh untuk

menyalurkan semua jenis beban yang diantisipasi ke tanah.

Gedung yang direncanakan merupakan gedung bertingkat lima lantai yang

difungsikan sebagai pasar tradisional. Perencanaan struktur bangunan gedung harus

memenuhi syarat keandalan bangunan gedung seperti yang disebutkan dalam Peraturan

Menteri Pekerjaan Umum, yaitu :

1. Struktur Bangunan Gedung

Setiap bangunan gedung, strukturnya harus direncanakan dan dilaksanakan agar kuat,

kokoh, dan stabil dalam memikul beban/kombinasi beban dan memenuhi persyaratan

keselamatan (safety), serta memenuhi persyaratan kelayanan (serviceability) selama umur

layanan yang direncanakan dengan mempertimbangkan fungsi bangunan gedung, lokasi,

keawetan dan kemungkinan pelaksanaan konstruksinya.

2. Pembebanan pada bangunan gedung

Analisis struktur harus dilakukan untuk memeriksa respon struktur terhadap beban-

beban yang mungkin bekerja selama umur kelayanan struktur, termasuk beban tetap, beban

sementara dan beban khusus.

3. Struktur atas bangunan gedung

Perencanaan konstruksi beton dan baja harus mengikuti peraturan-peraturan yang

berlaku, salah satunya yaitu SNI 03-2847-2002 dan SNI 03-1729-2002, masing-masing

merupakan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung dan Tata Cara

Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung.

4. Struktur bawah bangunan gedung

Perhitungan daya dukung dan penurunan pondasi dilakukan sesuai teori mekanika

tanah yang baku dan lazim dalam praktek, berdasarkan parameter tanah yang ditemukan

Page 7: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

7

dari penyelidikan tanah dengan memperhatikan nilai tipikal dan korelasi tipikal dengan

parameter tanah yang lain.

2.2 Landasan Dalam Perencanaan

Perencanaan struktur gedung bertingkat harus berpedoman pada syarat-syarat dan

ketentuan yang berlaku di Negara tempat proyek tersebut dilaksanakan dalam kasus ini

proyek dilaksanakan di Indonesia maka harus berpedoman pada Standar Nasional

Indonesia mengenai perencanaan gedung dan buku pedoman lain yang dirasa sesuai.

Adapun syarat-syarat dan ketentuan tersebut terdapat pada buku pedoman, antara lain :

1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SNI03-2847-2002.

2. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung SNI 03-1729-2002.

3. Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung SNI 03-1726-

2002.

4. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (PPPURG 1987).

2.3 Mutu Bahan

Mutu Bahan yang digunakan dalam perencanaan struktur gedung ini adalah beton fc’

= 30 MPa untuk struktur secara umum. Baja tulangan menggunakan mutu baja fy = 400

MPa untuk tulangan pokok dan fy = 240 MPa untuk tulangan sengkang serta menggunakan

kuda-kuda baja dengan mutu baja (fy) = 400 Mpa.

2.4 Konsep Perencanaan Struktur

Konsep tersebut merupakan dasar teori perencanaan dan perhitungan struktur, yang

meliputi desain terhadap beban lateral (gempa) dan metode analisis struktur yang

digunakan.

2.4.1 Desain terhadap Beban Lateral

Dalam mendesain struktur, kestabilan lateral adalah hal terpenting karena gaya

lateral mempengaruhi desain elemen – elemen vertikal dan horisontal struktur. Mekanisme

dasar untuk menjamin kestabilan lateral diperoleh dengan menggunakan hubungan kaku

untuk memperoleh bidang geser kaku yang dapat memikul beban lateral.

Beban lateral yang paling berpengaruh terhadap struktur adalah beban gempa

dimana efek dinamisnya menjadikan analisisnya lebih kompleks. Tinjauan ini dilakukan

Page 8: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

8

untuk mendesain elemen – elemen struktur agar elemen – elemen tersebut kuat menahan

gaya gempa.

2.4.2 Analisis Struktur terhadap Gempa

Struktur bangunan gedung terdiri dari struktur atas dan bawah.Struktur atas adalah

bagian struktur gedung yang berada di atas muka tanah sedangkan Struktur bawah adalah

bagian dari struktur bangunan yang terletak di bawah muka tanah yang dapat terdiri dari

struktur basement, atau struktur pondasi lainya. (SNI 03-1726-2002) :

a. Persyaratan dasar.

Prosedur analisis dan desain seismik yang digunakan dalam perencanaan struktur

bangunan gedung dan komponennya seperti yang ditetapkan dalam pasal ini.

Struktur bangunan gedung harus memiliki sistem penahan gaya lateral dan vertikal

yang lengkap , yang mampu memberikan kekuatan , kekuatan dan kapasitas di spasi

energi yang cukup.

b. Desain elemen struktur,desain sambungan dan batasan deformasi.

Komponen struktur individu termasuk yang bukan merupakan bagian sistem

penahan gaya gempa harus disediakan dengan kekuatan yang cukup untuk menahan

geser ,gaya aksial dan momen yang ditentukan sesuai dengan tata cara ini.

c. Lintasan beban yang menerus dan keterhubungan.

Lintasan - lintasan beban yang menerus dengan kekakuan dan kekuatan yang

memadai harus disediakan untuk mentranfer semua gaya dan titik pembebanan

hingga titik akhir penumpuan.

d. Sambungan ke tumpuan

Sambungan pengaman untuk menahan gaya horisontal yang berkerja paralel

terhadap elemen struktur harus disediakan untuk setiap balok, girder langsung

keelemen tumpuannya atau ke plat yang di desain bekerja sebagai diafragma.

e. Desain pondasi

Pondasi harus didesain untuk menahan gaya yang dihasilkan dan mengakomodasi

pergerakan yang disalurkan ke struktur oleh gerak tanah desain. Sifat dinamis gaya

, gerak tanah yang diharapkan, dasar desain untuk kekuatan dan kapasitas disipas

energi struktur dan properti dinamis tanah harus disertakan dalam penentuan

kriteria pondasi.

Page 9: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

9

Struktur bangunan gedung harus diklasifikasikan sebagai beraturan atau tidak

beraturan. Struktur yang tidak memenuhi ketentuan diatas ditetapkan sebagai gedung tidak

beraturan berdasarkan konfigurasi horizontal dan vertikal bangunan gedung.

2.4.2.1 Perecanaan Struktur Gedung Beraturan

Struktur gedung beraturan dapat direncakan terhadap pembebanan gempa nominal

akibat pengaruh gempa rencana dalam arah masing-masing sumbu utama denah tersebut.

Pembebanan gempa nominal akibat pengaruh gempa rencana pada struktur gedung

beraturan ditampilkan sebagai beban-beban gempa nominal statik ekuivalen yang

menagkap pada pusat masa lantai-lantai bertingkat.

1. Gempa Rencana dan Gempa Nominal

Gempa Rencana adalah gempa yang peluang atau resiko terjadinya dalam periode

umur rencana bangunan 50 tahun adalah 10% (Rn = 10%) atau gempa yang

periode ulangnya adalah 500 tahun (Tr = 500 tahun).

Besar nya gempa nominal yang digunakan untuk perencanaan struktur ditentukan

oleh 3 hal, yaitu oleh besarnya gempa rencana, oleh tingkat daktilitas yang

dimiliki struktur. Besarnya beban gempa horizontal (V) yang bekerja pada

struktur bangunan, ditentukan menurut persamaan :

V = 𝐶 𝑥 𝐼

𝑅 𝑥 𝑊𝑡

Dimana :

I = faktor keutamaan struktur

C = nilai faktor respon gempa yang didapat dari respon spektrum gempa

rencana untuk waktu getar alami fundamental T.

Wt = berat total gedung termasuk beban bidup yang sesuai.

Harga dari faktor respon gempa C dapat ditentukan dari diagram spektrum respon

gempa rencana dalam SNI 03-1726-2002 pasal 4.7 Standar perencanaan

ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung (2002).

5. Pembatasan Waktu Getar

T adalah waktu getar dari struktur bangunan pada arah X (Tx) dan arah Y (Ty).

Perencanaan awal , waktu atau periode getar dari bangunan gedung dihitung

dengan menggunakan rumus empiris :

Page 10: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

10

Tx = Ty = 0,06 x 𝐻0,75

Beban geser dari nominal V harus dibagikan sepanjang tinggi struktur bangunan

gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik ekuivalen Fi yang

menangkap pada pusat massa lantai tingkat ke-i menurut persamaan :

Fi = 𝑊𝑖 𝑥 𝑍𝑖

∑ (𝑊𝑖 𝑥 𝑍𝑖)𝑛𝑖=1

𝑥 𝑉

Dimana :

Wi = berat lantai tingkat ke-I, termasuk beban hidup yang sesusai.

Zi = ketinggian lantai tingakt ke-I diukur dari taraf penjepitan lateral

n = nomor lantai tingkat paling atas

Apabila rasio antara tinggi struktur bangunan gedung dan ukuran denahnya dalam

arah pembebanan gempa sama dengan atau melebihi 3, maka 0,1 V harus

dianggap beban horizontal terpusat yang bekerja pada pusat massa lantai tingkat

paling atas , sedangkan 0,9 V sisanya harus dibagikan sepanjang tingkat struktur

bangunan gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik ekuivalen.

Waktu getar alami fundamental struktur bangunan gedung beraturan dalam arah

masing-masing sumbu utama dapat ditentukan dengan rumus Rayleigh sebagai

berikut :

T1 = 6,3 x √∑ 𝑊𝑖 𝑥 𝑑2𝑛

𝑖=1

𝑔 ∑ 𝐹𝑖 𝑥 𝑑𝑖𝑛𝑖=1

Dimana :

di = simpangan horizontal lantai tingkat ke-I dinyatakan dalam mm,

g = percepatan gravitasi yang ditetapkan sebesar 9,81 mm/dt².

Apabila waktu getar fundamental T1 struktur bangunan gedung untuk penentuan

faktor respon gempa C1 ditentukan dengan rumus-rumus empiris atau didapat

dari analisis vibrasi bebas tiga dimensi nilainya tidak boleh menyimpang lebih

dari 20% dari nilai yang dihitung menurut persamaan diatas.

6. Jenis Tanah Dasar

Untuk menentukan harga C harus diketahui terlebih dahulu jenis tanah lokasi

struktur bangunan itu berdiri. Jenis tanah ditetapkan sebagai keras, sedang, dan

tanah lunak apabia untuk lapisan setebal maksimum 30 meter paling atas

dipenuhi syarat-syarat yang tercantum dalam SNI 03-1726-2002 , pasal 4.6

Page 11: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

11

Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung

(2002). Jenis tanah ditentukan berdasarkan nilai kuat geser nilai rata-rata.

Perhitungan kuat geser nilai rata-rata dirumuskan :

𝑆𝑢̅̅̅̅ = ∑ 𝑡𝑖𝑚

𝑖=1

∑ 𝑡𝑖/𝑆𝑢𝑖𝑚𝑖=1

7. Rasio perbandingan antara tnggi struktur gedung dan ukuran denahnya dalam

arah pembebanan gempa sama dengan atau melebihi 3, maka nilai 0,1 V harus

dianggap sebagai beban horizontal terpusat yang meangkap pada pusat massa

lantai tingkat paling atas, sedangkan 0,9 V sisanya dibagikan sepanjang tinggi

struktur gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik ekuivalen.

2.4.2.2 Perecanaan Struktur Gedung Tak Beraturan

Perencanaan struktur gedung tidak beraturan dianalisis dengan analisis dinamik.

Untuk analisis terhadap beban gempa dinamik, lantai-lantai dari bangunan dianggap

sebagai diafragma kaku. Dengan model ini, massa-massa dari setiap bangunan dipusatkan

pada titik berat lantai (model massa terpusat / lumped mass model).

Nilai akhir respon dinamik terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh

gempa rencana dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil kurang dari 80% nilai

respons ragam yang pertama. Bila respon dinamik struktur gedung dinyatakan dalam gaya

geser nominal V, maka persyaratan tersebut dapat dinyatakan menurut persamaan berikut :

V ≥ 0,8 𝑉1

Dimana 𝑉1 adalah gaya geser dasar nominal sebagai respons ragam yang pertama

terhadap pengaruh gempa rencana menurut persamaan :

𝑉1 = 𝐶1 𝐼

𝑅𝑊𝑡

Dimana C1 adalah nilai faktor respon gempa yang didapat dari spektrum respons

gempa rencana, I adalah faktor keutamaan dan R adalah faktor reduksi gempa

representatif dari struktur gedung yang bersangkutan , sedangkan W1 adalah berat

total gedung termasuk beban hidup yang sesuai.

Page 12: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

12

2.5 Perencanaan Struktur Bangunan

2.5.1 Pembebanan

Pemisahan antara beban statis dan dinamis merupakan hal yang mendasar dalam

tahap analisa pembebanan untuk perencanaan bangunan tinggi. Konsep pemisahan ini

dimaksudkan untuk mempermudah dalam pengelompokan hubunganya dengan kombinasi

pembebanan (load combination) untuk analisa tahap selanjutnya.

2.5.1.1 Beban Statis

Beban statis adalah beban yang bekerja secara terus-menerus pada suatu struktur.

Beban statis juga diasosiasikan dengan beban-beban yang secara perlahan-lahan timbul

serta mempunyai variabel besaran yang bersifat tetap (steady states). Dengan demikian,

jika suatu beban mempunyai perubahan intensitas yang berjalan cukup perlahan

sedemikian rupa sehingga pengaruh waktu tidak dominan, maka beban tersebut dapat

dikelompokkan sebagai beban statik (static load). Deformasi dari struktur akibat beban

statik akan mencapai puncaknya jika beban ini mencapai nilainya yang maksimum. Beban

statis pada umumnya dapat dibagi lagi menjadi beban mati, beban hidup dan beban khusus

adalah beban yang terjadi akibat penurunan pondasi atau efek temperatur.

1. Beban Mati

Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu bangunanyang bersifat

tetap.Beban mati pada strutukr bangunan ditentukan olehberat jenis bahan bangunan.

Menurut Pedoman Perencanaan Pembebanan Indonesia untuk Rumah dan Gedung

tahun 1987 beban mati pada struktur terbagi menjadi 2, yaitu beban mati akibat material

konstruksi dan beban mati akibatkomponen gedung.

Tabel 2.1 Berat – Berat Jenis Bahan Bangunan

Bahan Bangunan Berat

Baja

Batu Alam

Batu Belah,batu bulat,batu gunung (berat tumpuk)

Batu Pecah

7850 kg/m3

2600 kg/m3

1500 kg/m3

700 kg/m3

Bahan Bangunan

Besi tuang 7250 kg/m3

Page 13: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

13

Beton

Beton bertulang

Kayu kelas 1

Kerikil,koral (kerng udara sampai lembap,tanpa diayak)

Pasangan bata merah

Pasangan batu belah,batu bulat,batu gunung

Pasangan batu cetak

Pasangan batu karang

Pasir (kering udara sampai lembap)

Pasir (jenuh air)

Pasir kerikil,koral (kering udara sampai lembap)

Tanah,lempung dan lanau (kering udara sampai lembap)

Tanah,lempung dan lanau (basah)

Tanah hitam

2200 kg/m3

2400 kg/m3

1000 kg/m3

1650 kg/m3

1700 kg/m3

2200 kg/m3

2200 kg/m3

1450 kg/m3

1600 kg/m3

1800 kg/m3

1850 kg/m3

1700 kg/m3

2000 kg/m3

11400 kg/m3

Sumber : Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung 1987

Tabel 2.2 Berat – Berat Komponen Gedung

Komponen Gedung Berat

Adukan ,per cm tebal :

Dari semen

Dari kapur ,semen merah atau tras

Aspal ,termasuk bahan – bahan mineral tambahan ,per cm tebal

Dinding pasangan Bata merah :

Satu batu

Setengah batu

Dinding pasangan batako :

Berlubang :

Tebal dinding 20 cm (HB20)

Tebal dinding 10 cm (HB10)

Tanpa lubang :

Tebal dinding 15 cm

Tebal dinding 20 cm

21 kg/m2

17 kg/m2

14 kg/m2

450 kg/m2

250 kg/m2

200 kg/m2

120 kg/m2

300 kg/m2

200 kg/m2

Page 14: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

14

Langit-langit dan dindin (termasuk rusuk-rusuknya,tanpa

penggantung langit-langit atau paku),terdiri dari :

Semen asbes,dengan tebal maksimum 4 mm

Komponen Gedung

11 kg/m2

Kaca,dengan tebal 3-4 mm

Lantai kayu sederhana dengan balok kayu, tanpa langit-langit

dengan bentang maksimum 5 m dan untuk beban maksimum 200

kg/m2

Penggantung langit-langit (dari kayu),dengan bentang

maksimum 5 m dan jarak s.k.s minimum

Penutup atap genting dengan reng dan usuk/kaso per m2

bidan

atap

Penutup atap sirap dengan reng dan usuk/kaso per m2

bidang

atap

Penutup atap seng gelombang (BWG 24) tanpa gordeng

Penutup lantai dari ubin semen Portland,eraso dan beton,tanpa

aduan per cm tebal

Semen asbes glombang (tebal 5 mm )

10 kg/m2

40 kg/m2

7 kg/m2

50 kg/m2

40 kg/m2

10 kg/m2

24 kg/m2

11 kg/m2

Sumber : Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung 1987

2. Beban Hidup

Beban hidup pada lantai gedung diambil sesuai pada tabel. Didalam beban hidup

tersebut sudah termasuk perlengkapan ruang sesuai dengan kegunaan lantai ruang yang

bersangkutan, dan juga dinding-dinding pemisah ringan dengan berat tidak lebih dari 100

kg/m. Barang-barang lain tertentu yang sangat berat, ditentukan sendiri.

Tabel 2.3 Beban Hidup Pada Lantai Gedung

No Material Berat Keterangan

1. Atap / bagiannya dapat dicapai

orang, termasuk kanopi 100 kg/m

2 atap dak

2.

Atap / bagiannya tidak dapat

dicapai orang (diambil min.) :

Page 15: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

15

- beban hujan (40-0,8) kg/m2

α = sudut atap, min.

20 kg/m2, tak perlu

ditinjau bila α> 50o

- beban terpusat 100 kg

3. Balok/gording tepi kantilever 200 kg

Sumber : Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung 1987

Tabel 2.4 Beban Hidup Pada Lantai Gedung

No. Material Berat Keterangan

1. Lantai dan tangga rumah tinggal 200 kg/m2

kecuali yang disebut

no.2

2.

- Lantai & tangga rumah tinggal

sederhana

- Gudang-gudang selain untuk

toko, pabrik, bengkel

125 kg/m2

3.

- Sekolah, ruang kuliah

250 kg/m2

- Kantor

- Toko, toserba

- Restoran

- Hotel, asrama

- Rumah Sakit

4. Ruang olahraga 400 kg/m2

5. Ruang dansa 500 kg/m2

6. Lantai dan balkon dalam dari

ruang pertemuan 400 kg/m

2

masjid, gereja, ruang

pagelaran/rapat,

bioskop dengan

tempat duduk tetap

7. Panggung penonton 500 kg/m2

tempat duduk tidak

tetap / penonton yang

berdiri

8. Tangga, bordes tangga dan gang 300 kg/m2 no.3

9. Tangga, bordes tangga dan gang 500 kg/m2 no. 4, 5, 6, 7

10. Ruang pelengkap 250 kg/m2 no. 3, 4, 5, 6, 7

11. - Pabrik, bengkel, gudang

400 kg/m2 minimum - Perpustakaan,r.arsip,toko buku

- Ruang alat dan mesin

Page 16: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

16

12.

Gedung parkir bertingkat :

- Lantai bawah 800 kg/m2

- Lantai tingkat lainnya 400 kg/m2

13. Balkon menjorok bebas keluar 300 kg/m2 minimum

Sumber : Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung 1987

Untuk Reduksi bebandapat dilakukan dengan mengalikan beban hidup dengan suatu

koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan bangunan. Besarnya koefisien

reduksi beban hidup untuk perencanaanportal adalah sebagai berikut :

Tabel 2.5 Koefisien Reduksi

Pengunaan Gedung

Koefisien reduksi beban hidup

Untuk perencanaan

balok induk dan

portal

Untuk

peninjauan

gempa

a. Perumahan : rumah tinggal, asrama,

dan hotel

b. Gedung pendidikan : sekolah dan

ruang kuliah

c. Tempat pertemuan umum, tempat

ibadah, bioskop Restoran, ruang

dansa, ruang pergelaran

d. Gedung Perkantoran : Kantor dan

Bank = 0,60

e. Gedung Perdagangan dan Ruang

Penyimpanan

Toko, toserba, pasar, gudang, ruang

arsip, perpustakaan = 0,80

f. Tempat Kendaraan : Garasi dan

Gedung Parkir = 0,90

g. Bangunan Industri : Pabrik dan

Bengkel = 1,

0,75

0,90

0,90

0,60

0,80

0,90

1,00

030

0,50

0,50

0,30

0,80

0,50

0,90

Sumber : Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung 1987

Page 17: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

17

Untuk memenuhi kebutuhan air pada bangunan tinggi, biasanya digunakan sistem

tangki atap atau roof tank.Pada sistem ini air ditampung terlebih dahulu dalam tangki

bawah (dipasang pada lantai terendah bangunan atau di bawah muka tanah), kemudian

dipompakan kesuatu tangki atas yang biasanya dipasang di atas atap atau di atas lantai

tertinggi bangunan.

Pada sistem pasokan ke bawah (down feed) pompa digunakanuntuk mengisi tangki

air diatas atap. Dengan sakelar pelampung, pompaakan berhenti bekerja jika air dalam

tangki sudah penuh dan selanjutnya air dialirkan dengan memanfaatkan gaya gravitasi.

Gambar 2.1 Down Feed (Pasokan ke Bawah)

Perhitungan perkiraan kebutuhan air dimaksudkan untuk memperoleh gambaran

mengenai volume tangki penyimpanan air yang perlu disediakan dalam suatu

bangunan.Kebutuhan air dapat dihitung berdasarkan jumlah standar pemakaian per hari per

unit (orang, tempat tidur, tempat duduk, dan lain-lain).Kebutuhan air per hari dapat dilihat

pada tabel 2.6.

Page 18: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

18

Tabel 2.6 Kebutuhan Air per Hari

No Penggunaan

Gedung

Pemakaian

Air Satuan

1 Rumah Tinggal 120 Liter/penghuni/hari

2 Rumah Susun 100¹ Liter/penghuni/hari

3 Asrama 120 Liter/penghuni/hari

4 Rumah Sakit 500² Liter/Tempat tidur pasien/hari

5 Sekolah Dasar 40 Liter/siswa/hari

6 SLTP 50 Liter/siswa/hari

7 SMU/SMK dan

Lebih tinggi 80 Liter/siswa/hari

8 Ruko/Rukan 100 Liter/penghuni dan

pegawai/hari

9 Kantor / Pabrik 50 Liter/pegawai/hari

10 Toserba, Toko

Pengecer 5 Liter/m²

11 Restoran 15 Liter/Kursi

12 Hotel Berbintang 250 Liter/tempat tidur/hari

13 Hotel Melati/

Penginapan 150 Liter/tempat tidur/hari

14 Gd. Pertunjukan,

bioskop 10 Liter/Kursi

15 Gd. Serba Guna 25 Liter/Kursi

16 Stasiun, Terminal 3 Liter/penumpang tiba dan

pergi

17 Peribadatan 5 Liter/orang

(belum dengan air wudhu)

Sumber ¹ hasil pengkajian Puslitbang Permukiman Dep. Kimpraswil tahun 2000

² Permen Kesehatan RI No : 986/Menkes/Per/Xl/1992

3. Beban Angin

Beban angin (wind load) adalah bila struktur merintangi aliran angin, energi kinetik

angin dikonversikan ke dalam energi potensial tekanan, yang menyebabkan terjadinya

suatu pembebanan angin. Efek angin pada struktur bergantung pada kerapatan dan

kecepatan udara, sudut datang angin, bentuk dan kekakuan struktur dan kekesaran

permukaannya. Menurut Pedoman Perencanaan Pembebanan Indonesia untuk Rumah dan

Gedung tahun 1987 beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif

(angin tekan) dan tekanan negatif (angin hisap), yang bekerja tegak lurus pada bidang-

Page 19: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

19

bidang yang ditinjau. Untuk atap pelana biasa harus memenuhi koefisien dalam tabel

berikut :

Tabel 2.7 Koefisien angin untuk atap pelana

Sumber : Pedoman Perencanaan Pembebanan Indonesia untuk Rumah dan Gedung. 1987

2.5.1.2 Beban Dinamis

Beban dinamis adalah beban yang bekerja secara tiba-tiba pada struktur. Pada

umumya, beban ini tidak bersifat tetap (unsteady-state) serta mempunyai karakterisitik

besaran dan arah yang berubah dengan cepat. Deformasi pada struktur akibat beban

dinamik ini juga akan berubah-ubah secara cepat. Beban dinamis ini terdiri dari beban

gempa dan beban angin.

1. Beban Gempa

Beban Gempa adalah fenomena getaran yang diakibatkan oleh benturan atau

pergesekan lempeng tektonik (plate tectonic) bumi yang terjadi di daerah patahan (fault

zone). Gempa yang terjadi di daerah patahan ini pada umumnya merupakan gempa dangkal

karena patahan umumnya terjadi pada lapisan bumi dengan kedalaman antara 15 sampai 50

km. Gerak tanah gempa rencana harus digunakan untuk menghitung perpindahan rencana

total sistem isolasi dan gaya gaya lateral serta perpindahan pada struktur dengan isolasi.

Gempa maksimum yang dipertimbangkan harus digunakan untuk menghitung perpindahan

maksimum total dari sistem isolasi.

Pada saat bangunan bergetar akibat adanya gempa, timbul gaya-gaya pada struktur

bangunan karena adanya kecendurungan massa bangunan untuk mempertahankan dirinya

dari gerakan, gaya yang timbul ini disebut Inersia. Besar gaya-gaya tersebut bergantung

pada banyak faktor. Massa bangunan merupakan faktor lain adalah bagaimana massa

Page 20: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

20

tersebut terdistribusi, kekakuan stuktur, kekakuan tanah, jenis pondasi, adanya mekanisme

redaman pada bangunan dan tentu saja perilaku dan besar getaran itu sendiri.

Sumber : Dokumen Pribadi

Gambar 2.2.Gaya Inersia Akibat Getaran Tanah Pada Benda Kaku

Gaya geser horisontal akibat gempa sepanjang tinggi gedung pada perencanaan.

Dengan mempertimbangkan tinggi gedung kurang dari 40 m, maka perhitungan struktur

menggunakan metode analisis statis.

Meskipun konsep di atas pada awalnya telah membentuk dasar-dasar untuk desain

terhadap gempa bumi, model di atas hanya merupakan penyederhanaan. Apabila

fleksibilitas aktual yang di miliki struktur diperhitungkan maka diperlukan model yang

rumit untuk memprediksikan gaya-gaya eksak yang timbul di dalam struktur sebagai akibat

dari percepatan.Suatu aspek penting yang utama dalam meninjau perilaku struktur fleksibel

yang mengalami percepatan tanah adalah periode alami getar.

a. Wilayah Gempa dan Spektrum Respons

Besar kecilnya beban gempa yang diterima suatu strukturtergantung pada lokasi

dimana struktur bangunan tersebut akan di bangun seperti terlihat pada Gambar Peta

Wilayah Gempa berikut.

(W)

(F1)

Page 21: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

21

Sumber : Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan

Gedung SNI 03-1726-2002.

Gambar 2.3 Peta Wilayah Gempa Indonesia

Harga dari faktor respon gempa (C) dapat ditentukan dariDiagram Spektrum Gempa

Rencana, sesuai dengan wilayah gempa dan kondisi jenis tanahnya untuk waktu getar

alami fundamental.

Sumber : Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan

Gedung SNI 03-1726-2002.

Gambar 2.4 Spektrum Respons

Page 22: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

22

Tabel 2.8.Spektrum Respons Gempa Rencana

b.

Sumber : Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan

Gedung SNI 03-1726-2002.

b. Faktor Keutamaan Gedung (I)

Faktor Keutamaan adalah suatu koefisien yang diadakan untuk memperpanjang waktu

ulang dari kerusakan struktur – struktur gedung yang relatif lebih utama, untuk

menanamkan modal yang relatif besar pada gedung itu. Waktu ulang dari kerusakan

struktur gedung akibat gempa akan di perpanjang dengan pemakaian suatu faktor

keutamaan. Faktor Keutamaan I menurut persamaan :

I = I1 x I2

Dimana, I1 adalah faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa

berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa selama umur gedung,

sedangkan I2 adalah faktor Keutamaan untuk menyesuaikan umur gedung tersebut.Faktor-

faktor keutamaan I1, I2dan I ditetapkan menurut Tabel 2.10.

Wilayah

Gempa

Tanah Keras

Tc = 0,5 det.

Tanah Sedang

Tc = 0,6 det.

Tanah Lunak

Tc = 1,0 det.

Am Ar Am Ar Am Ar

1

2

3

4

5

6

0,10

0,30

0,45

0,60

0,70

0,83

0,05

0,15

0,23

0,30

0,35

0,42

0

0,38

0,55

0,70

0,83

0,90

0,08

0,23

0,33

0,42

0,50

0,54

0,20

0,50

0,75

0,85

0,90

0,95

0,20

0,50

0,75

0,85

0,90

0,95

Page 23: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

23

Tabel 2.9 Faktor Keutamaan untuk Berbagai Gedung dan Bangunan

Kategori gedung Factor keutamaan

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

berbahayaseperti gas,produksi mnyak

bumi,asam,bahan beracun

1,6 1,0 1,6

Cerobong tangki di atas menara 1,5 1,0 1,5

Sumber : Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan

Gedung SNI 03-1726-2002.

c. Daktilitas Struktur Gedung

Faktor daktilitas struktur gedung μ adalah rasio antara simpangan maksimum struktur

gedung akibat pengaruh gempa rencana pada saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan

δm dan simpangan struktur gedung pada saat terjadinya pelelehan pertama δy,yaitu :

1,0 ≤ μ =δm

δy ≤ μ

m

Pada persamaan ini, μ = 1,0 adalah nilai faktor daktilitas untuk struktur bangunan

gedung yang berperilaku elastik penuh,sedangkan μm adalah nilai faktor daktilitas

maksimum yang dapatdikerahkan oleh sistem struktur bangunan gedung yang

bersangkutan.

Page 24: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

24

Tabel 2.10 Parameter Daktilitas Struktur Gedung

Sumber : Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan

Gedung SNI 03-1726-2002.

d. Pembatasan Waktu Getar

Untuk mencegah penggunaan struktur yang terlalu fleksibel,nilai waktu getar struktur

fundamental harus dibatasi. Dalam SNI 03-1726-2012 diberikan batasan sebagai berikut :

T < ξ n

Page 25: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

25

dimana :

T = waktu getar stuktur fundamental

n = jumlah tingkat gedung

ξ = koefisien pembatas (tabel 2.10)

Tabel 2.11.Koefisien Pembatas

Sumber : Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan

Gedung SNI 03-1726-2002.

e. Jenis Tanah

Pengaruh gempa rencana di muka tanah harus ditentukan dari hasil analisis

perambatan gelombang gempa dari kedalaman batuan dasar ke muka tanah dengan

menggunakan gerakan gempa masukan dengan percepatan puncak untuk batuan dasar.

Gelombang gempa merambat melalui batuan dasar di bawah permukaan tanah dari

kedalaman batuan dasar ini gelombang gempa merambat ke permukaan tanah sambil

mengalami pembesaran atau amplifikasi bergantung pada jenis lapisan tanah yang berada

di atas batuan dasar tersebut. Ada tiga kriteria yang dipakai untuk mendefinisikan batuan

dasar yaitu :

a) Standard penetrasi test (N)

b) Kecepatan rambat gelombang geser (Vs)

c) Kekuatan geser tanah (Su)

Jenis tanah ditetapkan sebagai tanah keras, tanah sedang dan tanah lunak, apabila

untuk lapisan setebal 30 m paling atas dipenuhi syarat-syarat yang terdapat dalam tabel

2.13.

Page 26: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

26

Tabel 2.12. Jenis-Jenis Tanah

Sumber : Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan

Gedung SNI 03-1726-2002.

Perhitungan nilai hasil Test Penetrasi Standar rata-rata ( N ) :

N̅ =∑ 𝑡𝑖

mi=1

∑ ti/mi=1 Ni

dimana :

ti = Tebal lapisan tanah ke-i

Ni = Nilai hasil Test Penetrasi Standar lapisan tanah ke-i

m = Jumlah lapisan tanah yang ada di atas batuan dasar

2.5.2 Perencanaan Beban

Struktur perlu diperhitungkan terhadap adanya kombinasi pembebanan dari

beberapa kasus pembebanan yang mungkin terjadi selama umur rencana. Menurut

Pedoman Perencanaan Pembebanan Indonesia untuk Rumah dan Gedung 1987, ada dua

kombinasi pembebanan yang perlu di tinjau pada struktur yaitu: Kombinasi pembebanan

tetap dan kombinasi pembebanan sementara. Kombinasi pembebanan tetap di anggap

beban bekerja secara terus-menerus pada struktur selama umur rencana. Kombinasi

pembebanan tetap disebabkan oleh bekerjanya beban mati dan beban hidup. Sedangkan

kombinasi pembebanan sementara tidak bekerja secara terus-menerus pada stuktur, tetapi

pengaruhnya tetap diperhitungkan dalam analisis struktur.

Kombinasi pembebanan ini disebabkan oleh bekerjanya beban mati, beban hidup,

dan beban gempa. Nilai-nilai tersebut dikalikan dengan suatu faktor beban, tujuannya agar

struktur dan komponennya memenuhi syarat kekuatan dan layak pakai terhadap berbagai

kombinasi pembebanan.

Page 27: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

27

Pada “Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung” SNI03-

2847-2002 disebutkan bahwa kombinasi pembebanan (U) yang harus diperhitungkan pada

perancangan struktur bangunangedung yang sesuai dengan perencanaan gedung antara lain

:

1. Kombinasi Pembebanan (U) untuk menahan beban mati (D) paling tidak harus sama

dengan :

U = 1,4 D

Kombinasi Pembebanan U untuk menahan beban mati D, beban hidup L,dan juga

beban atap atau beban hujan, paling tidak harus sama dengan:

U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (Beban Atap atau Beban hujan)

2. Ketahanan struktur terhadap beban gempa E harus diperhitungkan dalam

perencanaan, maka nilai kombinasi pembebanan U harus diambil sebagai :

U = 1,2 D + 1,6 L ± 1,0 E (I/R)

atau

U = 0,9 D ± 1,0 E (I/R)

dimana:

D = Beban Mati L = Beban Hidup

R = Faktor Reduksi Gempa W = Beban Angin

I = Faktor Keutamaan Struktur E = Beban Gempa

Koefisien 1,0; 1,2; 1,6; 1,4 merupakan faktor pengali dari beban-beban tersebut

yang disebut faktor beban (load factor), sedangkan factor 0,5 dan 0,9 merupakan faktor

reduksi beban.

Untuk keperluan analisis dan desain dari suatu struktur bangunan gedung perlu

dilakukan analisis struktur dari portal dengan meninjau dua kombinasi pembebanan yaitu

pembebanan tetap dan pembebanan sementara.

Pada umumnya, sebagai gaya horisontal yang ditinjau bekerja pada sistem struktur

portal adalah beban gempa, karena di Indonesia beban gempa lebih besar dibandingkan

beban angin. Beban gempa yang bekerja pada sistem struktur dapat berarah bolak-balik.

2.5.2.1 Faktor Reduksi Kekuatan Bahan (Strength Reduction Factors)

Faktor reduksi kekuatan bahan merupakan suatu bilangan yang bersifat mereduksi

kekuatan bahan, dengan tujuan untuk mendapatkan kondisi paling buruk jika pada saat

pelaksanaan nanti terdapat perbedaan mutu bahan yang ditetapkan sesuai standar bahan

Page 28: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

28

yang ditetapkan dalam perencanaan sebelumnya. Besarnya faktor reduksi kekuatan bahan

yang digunakan tergantung dari pengaruh atau gaya yang bekerja pada suatu elemen

struktur sesuai SNI 03-2847-2002

2.6 Perilaku Material dan Elemen Struktur

2.6.1 Beton

Kuat tekan beton biasanya di dapat dari pengujian tekan benda uji berbentuk

silinder berukuran tinggi 30 cm dan diameter 15 cm. Gambar 2.4 menunjukkan bentuk

parabolik dari kurva atau diagram tegangan (f’c) - regangan (e) untuk benda uji beton

berbentuk silinder. Modulus Young atau modulus elastisitas beton (Ec) bisa diambil

sebesar4730 f 'c MPa, dimana f’c merupakan kuat tekan beton dalam Mpa.. Nilai regangan

beton pada tegangan maksimum kira-kira 0,002 untuk semua mutu beton. Bentuk

penurunan percabangan kurva tegangan-regangan bervariasi sesuai tulangan melintang

yang terpasang.

Gambar 2.5 Diagram tegangan (fc) – regangan (e) beton tertekan : (a) Diagram fc-e beton

sebenarnya. (b) Diagram fc-e beton yang di idealisasikan

2.6.2 Baja

Hubungan antara tegangan regangan sebenarnya untuk material baja yang

didapatdari pengujian tarik diperlihatkan pada Gambar 2.5 Untuk keperluan desain

biasanya dipergunakan Diagram fc-e yang sudah diidealisasikan dengan bentuk garis

bilinear seperti pada Gambar b. Nilai modulus Young atau modulus elastisitas baja (Es)

besarnya dapat diambil sekitar 0,2 x 106 MPa untuk semua mutu baja. Berbeda dengan

material beton yang bersifat getas, baja merupakan material yang bersifat daktail. Selain itu

baja mempunyai sifat elastis dan plastis. Dari diagram fc-e terlihat jelas batas antara sifat

elastis dan plastis dari baja, yaitu pada titik leleh bahan.

Page 29: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

29

Gambar 2.6 Diagram tegangan (fc) – regangan () baja tertarik : (a) Diagram fc- baja

sebenarnya. (b) Diagram fc- baja yang diidealisasikan

2.6.3 Perilaku Struktur Baja

Baja merupakan material yang baik digunakan untuk struktur bangunan tahan

gempa karena daktilitasnya yang tinggi, serta mempunyai rasio yang tinggi antara kekuatan

terhadap beratnya. Struktur baja juga masih mempunyai kekuatan cukup untuk memikul

beban setelah terjadi gempa. Beberapa hal yang termasuk masalah ketidakstabilan pada

struktur baja adalah :

a. Tekuk lokal atau setempat dari elemen plat karena adanya rasio yang besar

antaralebar dan tebalnya.

b. Tekuk dari kolom atau batang-batang yang panjang akibat kelangsingan batangatau

akibat gaya tekan yang besar.

c. Tekuk lateral pada balok dan kolom yang mempunyai penampang tidak kompak

d. Pengaruh P-D pada struktur akibat simpangan dan pengaruh beban vertikal yang

besar.

2.6.4 Perilaku Struktur Pasangan Batu bata

Pasangan batu bata merupakan bahan konstruksi yang sering digunakan sebagai

struktur bangunan gedung sampai pada awal abad 20. Saat ini pasangan batu bata hanya

Page 30: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

30

digunakan sebagai dinding penyekat, sedangkan struktur utamanya digantikan oleh

material lain, seperti baton bertulang dan baja. Karena mudah pemeliharaannya, harganya

yang ekonomis, serta mudah pelaksanaannya, konstruksi pasangan batu bata masih banyak

digunakan untuk konstruksi bangunan perumahan di daerah rawan gempa.

Beberapa faktor yang membuat konstruksi pasangan dinding bata kurang baik

digunakan untuk bangunan di daerah rawan gempa adalah :

a. Materialnya getas dan mudah retak, sehingga mempunyai kekuatan yang rendah

untukmemikul beban gempa yang sifatnya bolak-balik / siklik.

b. Karena cukup berat, maka beban gempa yang merupakan gaya inersia juga akan

besar.

c. Karena kaku, struktur pasangan batu bata mempunyai waktu getar yang

pendek,sehingga gaya gempa yang bekerja akan menjadi besar.

d. Kekuatannya bervariasi tergantung dari kualitas konstruksi.

2.7 Rencana Struktur

2.7.1 Struktur Atas (Super Struktur)

2.7.1.1 Perencanaan Struktur Atap

Konstruksi atap berbentuk limasan digunakan profil ganda dengan alat sambung las

dan baut mutu BJ 37.

Analisis beban atap diperhitungkan terhadap beban mati, beban hidup, dan beban

angin. Beban mati meliputi berat sendiri, rangka dan penutup atap, sedangkan beban hidup

terdiri dari orang yang bekerja dan alat kerja. Beban angin ditinjau dari kanan-kiri, yakni

tegak lurus terhadap bidang atap. Analisis pembebanan berdasarkan Pedoman Perencanaan

Pembebanan untuk Gedung. Sedangkan analisis gaya batang kuda-kuda dengan analisis tak

tentu menggunakan program SAP2000.

1. Gording

Gording dianggap sebagai gelagar yang menumpu bebas di atas dua tumpuan.

a. Mendimensi gording

Page 31: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

31

Sumber : dokomunetasi pribadi

Gambar 2.7 Gording

Pembebanan:

Beban mati (D)

D = q = berat sendiri profil (qs) + berat atap / genteng (qa)

Beban hidup (L) = p

Tekanan angin (w)

b. Momen yang terjadi akibat pembebanan

akibat muatan mati

akibat muatan hidup

akibat muatan angin hidup

- angin tekan

- angin hisap

c. Kontrol Kuat Tekan Lentur yang terjadi (SNI 2002)

Mu ≤ . Mn

0,04α 0,028

1Mx lw

04,0 8

1My 2 lw

2 sin α 8

1 My l q

2 cos α 4

1 Mx l p

Page 32: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

32

Keterangan :

Mu : Kombinasi Beban Momen Terfaktor.

: Faktor Reduksi kekuatan.

Mn : Kekuatan Momen Nominal.

d. Kontrol lendutan (f) yang terjadi

keterangan notasi rumus kontrol tegangan dan lendutan

Mx : momen terhadap sumbu x-x

My : momen terhadap sumbu y-y

σx : tegangan arah sumbu x-x

σy : tegangan arah sumbu y-y

fx : lendutan arah sumbu x-x

fy : lendutan arah sumbu y-y

q : beban merata

l : bentang gording

E : modulus elastisitas baja (E = 2,0.106 kg/cm

2)

I : momen Inersia profil

wx : momen tahanan arah sumbu x-x

wy : momen tahanan arah sumbu y-y

2. Batang kuda-kuda

Desain kuda-kuda didesain dengan memperhatikan batasan-batasan sebagai berikut

dan untuk menghindari tekuk pada tahap pelaksanaan maupun akibat gaya yang bekerja,

kelangsingan maksimum batang harus memenuhi ketentuan sebagai berikut :

- Angka kelangsingan konstruksi utama tidak boleh lebih dari 150.

- Angka kelangsingan konstruksi sekunder tidak lebih dari 200.

- Angka kelangsingan (λ) = Lk / i min dimana :

Lk : panjang tekuk (m)

i min : jari-jari kelembaman minimum batang (m)

lffff

lplqf

lplqf

5001ijin yx

48.E.Ix

y.

384.E.Ix

y.5.y

48.E.Iy

x.

384.E.Iy

x.5.x

22

34

34

Page 33: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

33

2.7.1.2 Perencanaan Pelat Lantai

Pelat lantai merupakan suatu konstruksi yang menumpu langsung pada balok dan

atau dinding geser. Pelat lantai dirancang dapat menahan beban mati dan beban hidup

secara bersamaan sesuai kombinasi pembebanan yang bekerja diatasnya.

Gambar 2.8 Prinsip Desain Pelat

Komponen struktur beton bertulang yang mengalami lentur harus direncanakan

agar mempunyai kekakuan yang cukup untuk membatasi lendutkan/deformasi apapun yang

dapat memperlemah kekuatan ataupun mengurangi kemampuan layan struktur pada beban

kerja (Pasal 11.5.1 SNI 03-2847-2002).

Berdasarkan Pasal 15.3.6, perhitungan rata-rata rasio kekakuan lentur penampang

balok terhadap kekakuan lentur pelat (α) diperhitungkan dengan rumus:

α =EcbIb

EcpIp

sehingga harus dicari terlebih dahulu momen inersia balok (Ib) dan momen inersia

pelat (Ip).

Gambar 2.9 Bagian Pelat yang Diperhitungkan untuk Balok T

Sesuai Pasal 15.2.4 SNI 03-2847-2002 bahwa suatu balok meliputi juga bagian dari

pelat pada setiap sisi balok sebesar proyeksi balok yang berada di atas atau di bawah pelat,

sebagaimana ditunjukkan Gambar 2.9.

Page 34: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

34

Merujuk pada Pasal 10.10.2 SNI 03-2847-2002 bahwa lebar efektif sayap (Be) dari

masing-masing sisi badan balok tidak boleh melebihi delapan kali tebal pelat, maka:

Mencari titik berat balok T terhadap tepi atas:

(Ht × Be ×1

2Ht) + (Bw × Hw × (

1

2Hw + Ht)) = ((Ht × Be) + (Bw × Hw)) ∙ y

Momen inersia balok T (Ib):

Ib = (1

3× Bw × (y − Ht)3) + (

1

12× Be × Ht3) + (Be × Ht × (y −

1

2Ht)

2

)

+ (1

3× Bw × (Hw −

1

2Ht − y)

3

)

Momen inersia pelat (Ip):

Ip =1

12× Ht3 × L

Pasal 15.3.6:

α =EcbIb

EcpIp

Di mana:

α = rata-rata perbandingan kekakuan lentur penampang balok terhadap

kekakuan lentur pelat dengan lebar yang dibatasi dalam arah lateral oleh

sumbu dari panel yang bersebelahan pada tiap sisi dari balok

Ecb = modulus elastisitas balok beton

Ecp = modulus elastisitas pelat beton

Ib = momen inersia balok

Ip = momen inersia pelat

1. Rasio bentang pelat

Rasio 𝑙𝑦

𝑙𝑥> 2 (desain pelat 1 arah)

Rasio 𝑙𝑦

𝑙𝑥 = 1 𝑠 𝑑⁄ 2 (desain pelat 2 arah)

2. Menentukan tebal pelat

a. Desain 1 arah (one way slab)

1) 2 tumpuan sederhana

Page 35: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

35

ℎ𝑚𝑖𝑛 =𝐿𝑛

20

2) Tumpuan jepit dengan satu ujung menerus

ℎ𝑚𝑖𝑛 =𝐿𝑛

24

3) Tumpuan jepit 2 ujung menerus

ℎ𝑚𝑖𝑛 =𝐿𝑛

28

4) Tumpuan kantilever

ℎ𝑚𝑖𝑛 =𝐿𝑛

10

Ln = bentang bersih (tepi balok – tepi balok)

L = bentang bersih (as balok – as balok)

b. Desain 2 arah (two way slab)

Berdasarkan ketentuan Pasal 11.5.3.3.c SNI 03-2847-2002 hal 66 bahwa untuk:

1) αm yang sama atau lebih kecil dari 0,2, harus menggunakan pasal11.5(3(2)).

2) αm lebih besar dari 0,2, tapi tidak lebih dari 2,0, ketebalan pelat minimum harus

memenuhi:

h =λn (0,8 +

fy1500

)

36 + 5β (αm − 0,2)

dan tidak boleh kurang dari 120 mm

3) αm lebih besar dari 2,0, ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang dari:

h =λn (0,8 +

fy1500

)

36 + 9β

dan tidak boleh kurang dari 90 mm.

3. Menentukan pembebanan pelat

Wu = 1,2 DL + 1,6 LL

LL = beban hidup diambil sesuai fungsi pelat

Ln

Page 36: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

36

DL = beban mati

4. Menghitung Momen

Mu = 0,001 .Wu .Lx2. x

Mu = Momen pada pelat

Wu = Beban terbagi rata yang bekerja pada pelat

Lx = Bentang pelat arah x

x = Koefisien momen

5. Menentukan momen nominal (Mn) dan momen batas (Mu)

Mn = ρ ∙ fy ∙ b ∙ d2 ∙ (1 − 0,59ρ ∙ fy

f′c)

Mu = ∅ ∙ Mn atau

Mu = As ∙ fy(d − 0,5α)

6. Persentase rasio tulangan

ρb = (β ∙ (0,85∙f′c

fy) (

600

600+fy)) → Tulangan seimbang (balance)

ρmax = 0,75 ∙ ρb → tulangan maksimal/over

ρmin =1,4

fy → tulangan kurang

ρ =As

bd

ρ = 0,3ρb s/d 0,5ρb

ρ = tulangan direncanakan atau didesain

Perlu diperhatikan pelat tipis tulangan banyak defleksi atau lentur besar-besar maka

tebal pelat diambil maksimal.

7. Menentukan rasio tulangan

𝝆 =𝟎, 𝟖𝟓 𝒇𝒄′

𝒇𝒚 (𝟏 − √ 𝟏 − 𝟐 (

𝑹𝒏

𝟎, 𝟖𝟓 𝒇𝒄′)

ρmin < 𝜌 < ρmax → ρ < ρb (runtuh tarik/lentur)

ρmin < ρb < ρmax → ρ = ρb (runtuh tarik/lentur)

ρmin < 𝜌 < ρmax → ρ > ρmax

(runtuh tekan/geser/mendadak)

8. Menentukan luas tulangan (As)

As =Mu

∅ ∙ fy ∙ (d − a2⁄ )

→ maksimum

Page 37: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

37

Asmin = ρmin ∙ b ∙ d

Untuk pelat satu arah maka selanjutnya dicari tulangan susut:

Assst = 0,002.b.h (fy = 300 MPa)

Assst = 0,0018.b.h (fy = 400 MPa)

9. Menentukan jarak tulangan sengkang (s)

sperlu = π / 4 * Ø2 * b / As

smax = 2 h

smax = 250 mm

2.7.1.3 Perencanaan Tangga

Semua tangga direncanakan dengan menggunakan tipe K dengan pelat miring

sebagai ibu tangga. Perhitungan optrede dan antrede tangga menggunakan rumus :

2 x optrede + antrede = 61 cm s/d 65 cm

keterangan :

optrede : langkah tegak

antrede : langkah datar

sudut tangga (α) = arc tan (x/y)

jumlah anterde = A

jumlahoptred = O = A + 1

Analisa gaya yang bekerja pada tangga dengan menggunakan program SAP2000

sedangkan desain struktur sama dengan desain pelat dan balok sekunder.

2.7.1.4 Perencanaan Balok

Untuk struktur balok direncanakan dengan mengacu pada SNI 03-6814-2002.

1. Perhitungan Balok

Balok berfungsi sebagai penyangga bangunan yang ada di atasnya, adalah

sebagai pelimpah beban kombinasi pada pelat dan atau atap.Beban pelat dalam

pelimpahannya dapat berupa sistem amplop yaitu berbentuk segitiga atau

trapesium.

Page 38: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

38

Sumber : dokumentasi pribadi

Gambar 2.10. Beban Pelat dengan Sistem Amplop

a. Syarat kelangsingan balok

(tabel 9.1.a tebal minimum h) SNI 03-1728-2002hal.130

b. Penulangan pada balok

Sumber : dokumentasi pribadi

Gambar 2.11. Penulangan Pada Balok

As : tulangan tarik (As = . b . d)

As’ : tulangan tekan

d : tinggi efektif penampang

d’ : jarak sengkang

x .pelat U . 2

1x lqq

x .pelat U . 2

1x lqq

h2

1b

terpanjang 16

1h min

l

2

pscd'φ

φ

Page 39: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

39

dimana :

c : selimut beton

(c = 20 mm, untuk balok yang tidak langsung berhubungan dengan

cuaca/tanah).

(untuk balok yang berhubungan langsung dengan cuaca dan kondisi tanah

c = 40 mm, untuk tulangan <16, sedangkan c = 50 mm, untuk tulangan

>16).

s : diameter tulangan sengkang

p : diameter tulangan pokok

c. Perhitungan Tinggi Efektif Pada Balok

d = h – ( p + Øsengkang + 1/2 Øtulangan utama)

d’ = p + Øsengkang + 1/2 Øtulangan utama

dimana:

b = lebar balok (mm)

h = tinggi balok (mm)

d = tinggi efektif balok (mm)

p = tebal selimut beton (mm)

Ø = diameter tulangan (mm)

1) Rasio penulangan

(tabel 5.1.h mutu beton f’c301) SNI 03-6814-2002.)

2 Syarat pembatasan penulangan

syarat rasio tulangan : ρmin ≤ ρ ≤ ρmax

Perhitungan ρ max dan ρ min :

penulangan rasio tabelb.d

Mu2

fy

1,4min

fyx

cf

600

600

fy

'.10,85.b

b75,0max

Page 40: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

40

3 Perhitungan momen :

𝑀1= 𝐴𝑠2 * fy * (d – d’)

𝑀1 = Mn -𝑀2

4 Perhitungan ρ1 (rasio pembesian) :

As1 = ρ * b * d

Perhitungan tulangan utama :

As = As1 + As2

Dalam pelaksanaan dipasang tulangan tekan dimana ρ’ tidak boleh melebihi dari

0,5 ρb (SNI 03-1728-2002).As’max = ρ’ .b .d

5 Mencari tulangan tumpuan

- Mencari jumlah tulangan yang dipasang

6 Mencari tulangan lapangan

- Mencari jumlah tulangan

Pada balok dipasang tulangan rangkap, dengan perbandingan luas tulangan tekan

(As’) dan luas tulangan tarik (As)

- Jumlah tulangan yang dipasang

0,5.As)(As'tekan tulangan jumlah0,5As'

Asδ

A"."sebesar φdengan tulangan n"" dipasang . .

41

As2

A"."sebesar φdengan tulangan n"" dipasang . .

41

As2

Page 41: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

41

Sumber : dokumentasi pribadi

Gambar 2.12. Pemasangan Tulangan Pokok Balok

7 Perhitungan tulangan geser (sengkang)

Sumber : dokumentasi pribadi

Gambar 2.13. Bidang Momen Dan Bidang Lintang Akibat Gaya Geser

- Gaya geser

- Tegangan geser

- Tegangan geser beton yang diijinkan sesuai mutu beton (fc’)

Jika tegangan geser yang terjadi akibat beban (vu) lebih kecil dari tegangan geser

yang diijinkan (vc) vu <vc, maka perlu dipasang tulangan geser/sengkang pada balok.

Jika tegangan geser yang terjadi akibat beban (vu) lebih besar dari tegangan geser

yang diijinkan (vc) vu >vc, maka tidak perlu dipasang tulangan geser/sengkang pada

balok.

KN .u . 2

1Vu lq

MPaN/mmd . b

l .Vu u 2

2v

MPac' . 6

1 . 0,6c fv

Page 42: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

42

- Tegangan geser yang dapat dipikul oleh beton dengan tulangan geser.

- Tegangan geser yang harus dipikul tulangan geser.

- Pendimensian balok.

jikavs<vsmaks dimensi balok rencana tidak perlu diperbesar

jikavs>vsmaksdimensi balok rencana perlu diperbesar

- Gaya geser yang dapat dipikul oleh beton.

Sumber : dokumentasi pribadi

Gambar 2.14. Diagram Gaya Geser

keterangan :

Gaya geser pada balok, sebagian dipikul oleh kuat geser beton (Vc) dan sisanya

dipikul dipikul oleh tulangan geser (sengkang).

- Penentuan tulangan geser pada balok

Tulangan geser pada balok perlu dipasang sepanjang “y” dari tumpuan.

Resultante gaya yang bekerja di sepanjang “y”

Rv = (Vu – Vc) .y KN

MPac' . 3

2 . 0,6smaks fv

MPacus vvv

KNd . b . cVc v

Vc . L2

1y)L2

1( .Vu Vu

Vc

L2

1

yL2

1

Vu

Vu

y

1/2 L

Vc (KN)Vc (KN)

dipikul oleh beton

dipakai tulangan

Vu (KN)

y

Vc (KN)Rx

Page 43: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

43

Tulangan geser:

dimana : adalah faktor reduksi kekuatan untuk perhitungan geser (= 0,6)

tulangan geser dipasang pada 2 sisi penampang balok

tulangan geser minimum :

jika Av > Avmin pada balok dipasang tulangan geser (Av).

- Jumlah tulangan geser

n meter per geser tulanganJumlah

- Perhitungan Tulangan Torsi

Cek kemampuan beton menahan torsi

jika,Tu< Tc, tidak perlu tulangan puntir

Tu ≥ Tc, perlu tulangan punter

- Cek Pengaruh Momen Puntir (Tu)

Kategori komponen struktur non-prategang:

(pengaruh puntir dapat diabaikan)

Acp=luas yang dibatasi oleh keliling luar penampang beton mm2

Pcp =keliling luar penampang beton mm

- Menghitung Properti Penampang

2

min mmy . 3

y . b Av

f

2mmy .

Rv Av

cmn

100 s kanggeser/sengngan Jarak tula

mm y

Av

2

1 balok padameter per geser tulangan

mm y

Av balok padameter per geser tulangan

2

2

Pcp

Acp x

12

.' 2cfTc

A

Ay

Av

.

2

1

Page 44: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

44

Keterangan:

x1 =jarak antar pusat tulangan sengkang dalam arah sumbu x mm

y1 = jarak antar pusat tulangan sengkang dalam arah sumbu y mm

Aoh =luas daerah yang dibatasi oleh garis pusat tulangan sengkang

terluar mm2

Ao =0,85×Aoh=dalam satuan mm2

d =jarak dari serat tekan terluar beton ke pusat tulangan tarik mm

Ph =keliling dari garis pusat tulangan sengkang torsi terluar mm

- Cek Penampang Balok

Kategori penampang solid:

(Penampang Memenuhi)

Dimana :

- Menentukan Torsi Transversal

Dimana Ø:0,85

Ө : 450(Berdasarkan SNI Beton Bertulang (13.6.3.6))

(dalam satuan mm2⁄mm untuk 1 kaki dari sengkang)

TuTn

cot..A . 2 o yv

n

f

T

s

At

Page 45: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

45

- Menghitung Tulangan Torsi Longitudinal

Syarat :

Dengan ketentuan Tulangan Longitudinal tambahan untuk menahan puntir harus

didistribusikan di sekeliling parimeter sengkang tertutup dengan spasi tidak melebihi

300mm, dengan posisi berada di dalamsengkang (SNI Beton Bertulang 2002-13.6.6.2)

2.7.1.5 Perencanaan Kolom

Kolom adalah suatu elemen tekan dan merupakan struktur utama dari bangunan

yang berfungsi untuk memikul beban vertikal yang diterimanya. Pada umumnya kolom

tidak mengalami lentur secara langsung.

Gambar 2.15. Jenis Kolom Beton Bertulang

Kolom beton bertulang secara garis besar dibagi dalam tiga kategori, yaitu :

a. Blok tekan pendek

b. Kolom pendek

c. Kolom panjang atau langsing

Berdasarkan Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung, kuat tekan

rencana dari komponen struktur tekan tidak boleh diambil lebih besar dari ketentuan

berikut:

Untuk komponen struktur non-prategang dengan tulangan spiral atau komponen

struktural tekan komposit.

ФPn (max) = 0,85 Ф [0,85 x f’c (Ag - As) + fy x As]

Page 46: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

46

1. Untuk komponen struktur non-prategang dengan tulangan pengikat.

ФPn (max) = 0,80 Ф [0,85 x f’c (Ag - As) + fy x As]

Kolom panjang atau langsing merupakan salah satu elemen yang perlu diperhatikan.

Proses perhitungannya didasari oleh konsep perbesaran momen. Momen dihitung dengan

analisis rangka biasa dan dikalikan oleh faktor perbesaran momen yang berfungsi sebagai

beban tekuk kritis pada kolom. Parameter yang berpengaruh dalam perencanaan kolom

beton bertulang panjang adalah :

a. Panjang bebas (Lu) dari sebuah elementekan harus diambil sama dengan jarak bersih

antara pelat lantai, balok, atau komponen lain yang mampu memberikan tahanan

lateral dalam arah yang ditinjau. Bila terdapat kepala kolom atau perbesaran balok,

maka panjang bebasharus diukur terhadap posisi terbawah dari kepala kolomatau

perbesaran balok dalam bidang yang ditinjau.

b. Panjang efektif (Le) adalah jarak antara momen-momen nol dalam kolom. Prosedur

perhitungan yang digunakan untuk menentukan panjang efektif dapat menggunakan

kurva alinyemen. Untuk menggunakan kurva alinyemen dalam kolom, faktor Ψ

dihitung pada setiap ujung kolom.

Gambar 2.16. Panjang Efektif Kolom Tumpuan Jepit dan Sendi

Page 47: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

47

Sumber : Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan

Gedung SNI 03-1726-2012.

Gambar 2.17. Kurva Alinyemen untuk Portal Tak Bergoyang dan Portal Bergoyang

Selain itu, nilai k untuk portal bergoyang juga dapat dihitung melalui persamaan :

Dengan ѱ m merupakan rata-rata ѱ A dan ѱ B

Untuk pembahasan kolom ini, perlu dibedakan antara portal tidak bergoyang dan

portal bergoyang. Suatu struktur dapat dianggap rangka portal bergoyang jika nilai indeks

stabilitas (Q) > 0,05.

dimana :

Pu = Beban Vertikal

Vu = Gaya geser lantai total pada tingkat yang ditinjau

Δo = Simpangan relatif antar tingkat orde pertama

Lc = Panjang efektif elemen kolom yang tertekan

Properti yang digunakan untuk menghitung pembesaran momen yang nantinya

akan dikalikan dengan momen kolom, diantaranya adalah :

Page 48: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

48

b. Modulus elastisitas ditentukan dari rumus berikut:

Ec = 𝑊𝑐1,5 0,043 √𝑓 `𝑐 (MPa)

Untuk wc antara 1500 dan 2500 kg/m3 atau 4700√𝑓 `𝑐untuk beban normal.

c. Momen inersia dengan Ig = momen inersia penampang bruto terhadap sumbu pusat

dengan mengabaikan penulangan :

Tabel 2.13.Momen Inersia Elemen Struktur

Sumber : Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan

Gedung SNI 03-1726-2012.

Dalam portal bergoyang untuk setiap kombinasipembebanan perlu menentukan

beban mana yang menyebabkan goyangan cukup berarti (kemungkinan beban lateral) dan

mana yang tidak. Momen ujung terfaktor yang menyebabkan goyangan dinamakan M1s

dan M2s, dan keduanya harus diperbesar karena pengaruh PΔ. Momen ujung lain yang

tidak menyebabkan goyang cukup berarti adalah M1ns dan M2ns. Momen ini ditentukan

dari analisis orde pertama dan tidak perlu diperbesar. Pembesaran momen δsMs dapat

ditentukan dengan rumus berikut :

dimana:

Pu = beban vertikal dalam lantai yang ditinjau

Pc = beban tekuk Euler untuk semua kolom penahan goyangan

dalam lantai tersebut, dicari dengan rumus:

Sehingga momen desain yang digunakan harus dihitung dengan

rumus :

𝑀1= 𝑀1ns + δs 𝑀1s

)( 2

ukl

EIPc

Page 49: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

49

𝑀2 = 𝑀2ns + δs 𝑀2s

Terkadang titik momen maksimum dalam kolom langsing dengan beban aksial

tinggi akan berada di ujung–ujungnya, sehingga momen maksimum akan terjadi pada

suatutitik di antara ujung kolom dan akan melampaui momen ujung maksimum lebih dari

5%. Hal ini terjadi bila :

untuk kasus ini, momen desain ditentukan dengan rumus berikut:

Mc = δns (𝑀2ns + δs𝑀2s)

Selain itu, portal bergoyang mungkin saja menjadi tidak stabil akibat adanya beban

gravitasi, sehingga harus dilakukan kontrol terhadap ketidakstabilan beban gravitasi. Portal

menjadi tidak stabil akibat gravitasi apabila δs > 2,5 sehingga portal harus diperkaku.

Elemen kolom menerima beban lentur dan bebanaksial, menurut SNI 03-1728-2002 untuk

perencanaan kolom yang menerima beban lentur dan beban aksial ditetapkan koefisien

reduksi bahan 0,65 sedangkan pembagian tulangan pada kolom (penampang segiempat)

dapat dilakukan dengan:

a. Tulangan dipasang simetris pada dua sisi kolom (twofaces)

b. Tulangan dipasang pada empat sisi kolom (four faces)

Pada perencanaan gedung perkantoran ini digunakan perencanaan kolom dengan

menggunakan tulangan pada empatsisi kolom (four faces).

Perhitungan gaya-gaya dalam berupa momen, gaya geser, gaya normal maupun torsi

pada kolom. Dari hasil output gaya-gaya dalam tersebut kemudian digunakan untuk

menghitung kebutuhan tulangan pada kolom.

Penulangan dalam kolom juga merupakan salah satufaktor yang ikut membantu

komponen beton dalam mendukung beban yang diterima. Penulangan pada kolom dibagi

menjadi tiga jenis, diantaranya adalah :

1. Tulangan Utama Kolom

Tulangan utama (longitudinal reinforcing) merupakan tulangan yang ikut mendukung

beban akibat lentur (bending).Pada setiap penampang dari suatu komponen struktur

luas,tulangan utama tidak boleh kurang dari :

.`

35

Agcf

Pur

Lu

Page 50: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

50

As min = √fc

2fyb d<As min =

1,4

fyb d

dimana:

As = luas tulangan utama

fc’ = tegangan nominal dari beton

fy = tegangan leleh dari baja

b = lebar penampang

d = tinggi efektif penampang

Luas tulangan utama komponen struktur tekan nonkomposi tidak boleh kurang dari

0.01 ataupun lebih dari 0.08 kali luas bruto penampang Ag. Jumlah minimum batang

tulangan utama pada komponen struktur tekan dalam sengkang pengikat segiempat atau

lingkaran adalah 4 batang.

2. Tulangan Geser Kolom

Tulangan geser (shear reinforcing) merupakan tulangan yang ikut mendukung beban

akibat geser (shear). Jenis tulangan geser dapat berupa :

a. Sengkang yang tegak lurus terhadap sumbu aksialkomponen struktur

b. Jaring kawat baja las dengan kawat – kawat yang dipasang tegak lurus terhadap

sumbu aksial komponen struktur

c. Spiral, sengkang ikat bundar atau persegi

Gambar 2.18. Jenis Sengkang Pengikat

Page 51: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

51

Berdasarkan Tata cara perhitunganstruktur beton untuk bangunan gedung,

perencanaan penampang terhadap geser harus didasarkan pada :

Ø Vn ≥ Vu

Vn = Vc+ Vs

keterangan :

Vc= Gaya geser nominal yang disumbangkan oleh beton (N)

Vs = Gaya geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser (N)

Vu = Gaya geser ultimate yang terjadi (N)

Vn = 𝑉𝑢

∅ , dimana Ø = 0,75

Kuat geser maksimum untuk komponen struktur (SNI 03-2847-2002 pasal 13.3.2.2)

yaitu:

Vc = 0,3.√𝑓′𝑐.b.d.√1 +0,3Pu

Agr

Vs =2

3.√𝑓′𝑐.b.d.

dimana :

Vn = kuat geser nominal (N)

Ø = faktor reduksi

f’c = kuat tekan beton (MPa)

b = lebar penampang kolom (mm)

d = tinggi efektif penampang kolom (mm)

Nu = gaya aksial yang terjadi (N)

Agr = luas penampang kolom (mm2)

Jika :

(Vn – Vc) <Vs , maka penampang cukup

(Vn – Vc) ≥ Vs , maka penampang harus diperbesar

Vu < Ø Vc , maka tidak perlu tulangan geser

Vu ≥ Ø Vc , maka perlu tulangan geser

Jika tidak dibutuhkan tulangan geser, maka digunakan tulangan geser minimum (Av)

permeter. Luas tulangan geser minimum untuk komponen struktur non prategang dihitung

dengan :

Page 52: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

52

Av min =75√f′c .b.s

1200fy<Av =

1

3

𝑏.𝑠

𝑓𝑦

dengan demikian diambil Av terbesar, jarak sengkang dibatasi sebesar 5

2.

2.7.1.6 Perencanaan eskalator

1. Mekanisme

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemesanan :

a. Ketinggian dari lantai ke lantai (riser)

Setiap escalator dibuat berdasarkan ketinggian dari lantsi ke lantai dimana

escalator tersebut akan dipasang. Kesalahan menentukan ketinggin dari lantai

ke lantai akan mengakibatkan perbedaan permukaan escalator dan lantai

terakhir.

b. Jumlah dan kapasitas

Berdasarkan kapasitas / kemampuan yang dipilih kemudian ditentukan jumlah

dari escalator yang akan dipasang per lantai baik untuk arah naik maupun untuk

arah turun.

c. Konfigurasi pemasangan

Ada dua jenis konpigurasi :

a. Sejajar / pararel

b. Silang (crossing)

Gambar 2.19. Konfigurasi Escalator

Konfigurasi silang merupakan pilihan yang baik untuk kelancaran arus

penumpang,namum bila diinginkan penumpang untuk berkeliling terlebih dahulu

seperti halnya pada pusat perbelanjaan,departemen store maka konfigurasi sejajar

merupakan pilihan terbaik.

Page 53: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

53

2. Prosedur pelakasanaan

Esacalator mempunyai beberapa komponen utama, yaitu sebagai berikut :

a. Traction machine termasuk motor dan brake

b. Kontroller,tombol-tombol dan traveling cables fictures

c. Rantai

- Rantai penarik (traction / chain) dan sprocket

- Rantai pembawa step

d. Govemor dan tripping switch

e. Step roller and step track

f. Handrails dan lain-lain

3. Petunjuk Menggunakan Escalator Dengan Aman

a. Jangan melangkah naik escalator dalam keadaan kaki telanjang. Sebaiknya

memakai sepatu (hindari pemakaian sepatu karet / lunak yang longgar pada

ujung jari karena dianggap berbahaya).

b. Melangkah masuk escalator harus berpegang dahulu pada handrail.Jangan

mendorong atau mendahului orang didepan anda yang sedang ragu-ragu

melangkah masuk.

c. Berdiri sebaiknya kaki ditengah-tengah step maupun handrail.

d. Tetap berpegang pada handrail.Onak kecil dibimbing orang dewasa.

e. Melangkah keluar,jangan ragu-ragu dengan langkah cukup panjang. Jangan

diinjak plat sisir pada lantai pendaratan. Begitu keluar, cepat-cepat menjauhkan

diri dari escalator. Beri jalan orang dibelakang anda.

f. Jika menggandeng barang-barang belanjaan yang besar (sampai merepotkan dan

menghalangi pandangan) sebaiknya menggunakan lift, jangan memakai

escalator.

g. Jangan memakai trolley atau kereta melalui escalator. Kecuali oleh petugas, hal

ini menjadi resiko mereka sendiri.

4. Spesifikasi eskalator yang dipakai

Data-data ini diambil dari escalator Goldstar (lampiran).

Adapun data-data tersebut adalah :

Page 54: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

54

a. Direncanakan tinggi 4 meter.

b. Pemakaian pada pusat perbelanjaan tradisional untuk kapasitas 6000 orang/jam.

c. Dipilih tipe escalator, sebagai berikut :

- Lebar nominal : 1000 mm

- Lebar langkah : 20 mm

- Kapasitas : 6000 orang/jam.

- Kecepatan : 30 m/mnt ( 100ft/mnt )

- Sudut kemiringan : 30º

- Sumber listrik (daya) : AC 60/50 Hz, 200 – 400 V

- Motor : 3 phasa ( motor induksi )

- Sistem operasi : dengan switch / tombol tekan, dan sistem pembalik.

Sumber : dokumentasi pribadi

Gambar 2.20. Escalator yang dipakai

2.7.1.7 Perencanaan Penyalur Petir Untuk Bangunan Gedung

Besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya instalasi penyalur petir

ditentukan oleh besarnya kemungkinan kerusakan serta bahaya yang ditimbulkan bila

bangunan tersebut tersambar petir.

Besarnya kebutuhan tersebut dapat ditentukan secara empiris berdasarkan indeks-

indeks yang menyatakan faktor-faktor tertentu, sedangkan pada tabel 7 merupakan

penjumlahan dari indeks-indeks yang dipilih dari tabel sebelumnya, dimana hasil

penjumlahan tersebut (R) merupakan indeks-indeks perkiraan bahaya akibat sambaran

petir.

jadi : R = A + B + C + D + E

Page 55: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

55

Jelas bahwa semakin besar R, semakin besar pula bahaya serta kerusakan yang

timbul oleh sambaran petir, berarti semakin besar pula kebutuhan bangunan tersebut akan

adanya sistem penangkal petir.

Pada tabel-tabel tersebut di peroleh :

- Macam penggunaan bangunan diperoleh indeks : 2

- Konstruksi bangunan diperoleh indeks : 2

- Tinggi bangunan diperoleh indeks : 4

- Situasi bangunan diperoleh indeks : 0

- Hari guntur per tahun diperoleh indeks : 5

2.7.2 Struktur Bawah (Sub Stucture)

Untuk Perencanaan Struktur Gedung Lima Lantai Pasar Johar Kota Semarang,

dilakukan penyelidikan tanah meliputi pekerjaan Booring, Conus Penetration Test, Sievee

Analysis dan Direct Shear Test.

2.7.2.1 Daya dukung tanah

Daya dukung (Bearing Capacity) adalah kemampuan tanah untuk mendukung

beban gedung dari segi struktur pondasi maupun bangunan di atasnya tanpa terjadi

keruntuhan geser.

Daya dukung batas (Ultimate Bearing Capacity) adalah daya dukung terbesar dari

tanah, biasanya diberi simbol qult. Besarnya daya dukung yang diijinkan sama dengan daya

dukung dibagi dengan angka keamanan (Wesley L.D. 1997. Mekanika Tanah. Badan

Penerbit PU. Jakarta), rumusnya adalah :

dimana :

qa : daya dukung yang diijinkan

qult : daya dukung terbesar dari tanah

FK : angka keamanan

Dengan menggunakan kelompok tiang pancang (pile group) sehingga digunakan

rumus Tarzaghi untuk menghitung daya dukung tanah :

FKa ultq

q

Nγ . B . γ. 0,4Nq . γ. DfNc . C . 1,3ult q

Page 56: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

56

Tabel 2.14 Nilai Faktor Daya Dukung Terzaghi

𝚽 Nc Nq N𝜸 Nc’ Nq’ N𝜸′

0 5,7 1,0 0,0 5,7 1,0 0,0

5 7,3 1,6 0,5 6,7 1,4 0,2

10 9,6 2,7 1,2 8 1,9 0,5

15 12,9 4,4 2,5 9,7 2,7 0,9

20 17,7 7,4 5,0 11,8 3,9 1,7

25 25,1 12,7 9,7 14,8 5,6 3,2

30 37,2 22,5 19,7 19 8,3 5,7

34 52,6 36,5 35,0 23,7 11,7 9,0

35 57,8 41,4 42,4 25,2 12,6 10,1

40 95,7 81,3 100,4 34,9 20,5 18,8

45 172,3 173,3 297,5 51,2 35,1 37,7

48 258,3 287,9 780,1 66,8 50,5 60,4

50 347,6 415,1 1153,2 51,3 65,6 87,1

Rumus Meyerhoff (bila menggunakan pengujian sondir)

qult = qc. B. (1 + D/B). 1/40

Dimana :

qult = Daya Dukung Ultimit Tanah

qC = Nilai Conus

B = Lebar Pondasi (dianggap 1 meter)

D= Kedalaman Dasar Pondasi

Setelah kita mendapatkan nilai daya dukung UltimitTanah (qult) , Langkah

selanjutnya menghitung dayadukung ijin tanah yaitu :

q = qult / Sf

dimana :

q = Daya Dukung ijin tanah

Page 57: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

57

qult = Daya Dukung Tanah Ultimit

Sf = Faktor Keamanan biasanya nilainya diambil 3

Daya dukung ijin tanah dapat juga dihitung langsungdengan cara :

q = qc/40 (untuk besaran B sembarang)

Dimana :

q = Daya Dukung ijin tanah

qc = Nilai Konus

A. Menentukan daya dukung pondasi dalam

Daya dukung pondasi dalam merupakan penggabungan dua kekuatan daya dukung,

yaitu daya dukung ujung (qe) dan daya dukung lekatan (qs).

Rumus Daya Dukung ujung tiang

P = qc. A/3. + JHF. O /5

dimana :

P = Daya Dukung Tiang

qc = Nilai Konus

A = Luas Penampang Tiang

JHF = Nilai Hambatan Lekat per pias

O = Keliling Tiang

3 & 5 = Koefisien Keamanan

Rumus Daya Dukung ujung tiang metode LCPC, 1991

qe = qc. Kc. Ap

dimana :

qe = Daya Dukung ujung tiang

qc = Nilai Konus

Page 58: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

58

Kc = Faktor Nilai Konus (lihat tabel 2.2.1)

Ap = Luas penampang ujung tiang

a. Rumus Daya Dukung Lekatan (qs)

qs = .JHp. As

dimana :

qs = Daya Dukung lekatan

JHP = Nilai Hambatan Pelekat (dari uji Sondir)

As = Selimut tiang

b. Rumus Daya Dukung Batas dan Daya Dukung Ijin

qult = qe +.qs

Dimana :

qult = Daya Dukung Tanah Ultimit

qe = Daya Dukung Ujung Tiang

qs = Daya Dukung Lekatan

Setelah kita mendapatkan nilai daya dukung UltimitTanah (qult) Langkah

selanjutnya menghitung dayadukung ijin tanah yaitu :

q = qult / Sf

dimana :

q = Daya Dukung ijin tanah

Sf = Faktor Keamanan biasanya nilainya diambil 3

2.7.2.2 Tegangan kontak

Tegangan kontak yang bekerja di bawah pondasi akibat beban struktur di atasnya

(upper structure) diberi nama tegangan kontak (contact pressure).

Menghitung tegangan kontak memakai persamaan sebagai berikut :

Dari persamaan (1) apabila yang bekerja adalah beban aksial saja dan tepat pada

titik beratnya maka persamaan (1) menjadi persamaan (2), yaitu :

Ix

y .My

Iy

x.Mx

A

Page 59: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

59

dimana :

σ :tegangan kontak (kg/cm2)

Q :beban aksial total (ton)

A :luas bidang pondasi (m2)

Mx, My : momen total sejajar respektif terhadap sumbu x dan

sumbu y (tm)

x, y : jarak dari titik berat pondasi ke titik dimana tegangan kontak

dihitung sepanjang respektif sumbu x dan sumbu y (m).

Ix, Iy :momen Inersia respektif terhadap sumbu x dan sumbu y(m4).

Sumber : Dokumentasi Pribadi

Gambar 2.21.Tegangan Kontak Akibat Beban Aksial

Pengertian tegangan kontak ini akan sangat berguna terutama didalam penentuan

faktor keamanan (S.F / Safety Factor).

Secara umum faktor keamanan didefinisikan sebagai berikut :

Hubungan antara keduanya dinyatakan dalam bentuk faktor keamanan

dimana :

kontaktegangan

dukung daya kapasitas

beban

kapasitasS.F

A

Page 60: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

60

- S.F = 1, artinya tegangan kontak sama dengan kapasitas daya dukung (bearing

capacity).

- S.F > 1, artinya tegangan kontak lebih dari mobilisasi kapasitas daya dukung.

Lapis tanah dapat menerma beban.

- S.F < 1, artinya tegangan kontak lebih besar dari mobilisasi kapasitas daya

dukung.lapis tanah tidak dapat menerima beban.

2.7.2.3 Pemindahan tiang Pancang

Pemindahan tiang pancang didasarkan pada pengangkatan :

a. Pemindahan lurus

Gambar 2.22 Pemindahan Tiang Pancang Lurus

M1 = 12⁄ × q × a

M2 = q × (L − 2a)

8

2

−qa2

2

M1 = M2

4a2 + 4a. L − L2 = 0 → L = 10

4a2 + 4a. 10 − 102 = 0

a1,2 = −b ± √b2 − 4ac

2a

a1,2 = −4L ± √16L2 − 4.4. (−L)2

2.4

a1,2 = −4L ± √32L2

8

a1,2 = −4L ± 4L√2

8

a1,2 = ½(−L ± L√2)

a1= 0,207 a2= 1,207 L

Page 61: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

61

b. Pengangkatan dan pemasangan tiang pancang

Gambar 2.23 Pengangkatan dan PemasanganTiang Pancang

a = (L2−2.a.L)

2 .(L−a)

L2 – 2aL = 2aL – 2a2

2a2 – 4aL + L2 = 0

a1,2 = −b ±√b2−4ac

2a

a1,2 = −4L ±√−16L2−4.2.L2

2.2

a1,2 = −4L ±√−16L2−8.L2

4

a1,2 = −4L ±2L√6

4

a1,2 = L(-1±½.√6)

a1 = 2,929.L

a2 = 17,071.L

c. Jadi yang berpengaruh adalah saat kondisi 2(Pengangkatan dan pemasangan tiang

pancang)

Mn =Mu

8

K =Mn

b . d . Rλ

F = 1 − √1 − 2k

ρ =F . Rλ

2400

As = ρ . b . d

Page 62: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

62

BAB III

METODOLOGI

3.1 Tinjauan Umum

Metodologi diartikan sebagai studi sistematis kualitatif atau kuantitatif

dengan berbagai metode dengan teknik analisis. Beberapa analisis ilmiah diterapkan

melalui analisis kualitatif dan dapat pula menggunakan analisis kuantitatif. Kedua

analisis tersebut digunakan untuk saling melengkapi dan saling mengkoreksi sejauh

mana ketepatan analisisnya.

3.2 Pengumpulan Data

Data yang dijadikan bahan acuan dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini

dapat diklasifikasikan menjadi 2 (dua) menurut jenis datanya, yaitu data primer dan

data sekunder.

3.2.1 Data Primer

Data primer adalah data yang diperoleh dari hasil pengamatan dan penelitian

secara langsung baik di wilayah pembangunan maupun di sekitar lokasi

pembangunan, yang nantinya dipergunakan sebagai sumber dalam perancangan

struktur. Pengamatan langsung di lapangan tersebut, meliputi:

1. Kondisi lokasi Rencana Pasar Johar Semarang.

2. Kondisi bangunan-bangunan lain yang telah ada

3. Denah

3.2.2 Data Sekunder

Data yang dijadikan bahan acuan dalam penyusunan Laporan Tugas

Akhir,dimana data tersebut diperoleh dari instansi tertentu yang digunakan langsung

sebagai sumber dalam Perancangan Pembangunan Gedung Lima Lantai Pasar Johar

Semarang . Klasifikasi data yang menunjang penyusunan Laporan Tugas Akhir adalah

literatur-literatur penunjang, grafik, tabel dan peta-peta yang berkaitan erat dengan

proses perancangan studi.

Secara garis besar data yang dibutuhkan dalam perancangan dan perhitungan

struktur utama gedung ini adalah:

1. Deskripsi umum bangunan

Deskripsi umum bangunan meliputi fungsi bangunan dan lokasi yang akan

didirikan. Fungsi bangunan berkaitan dengan perencanaan pembebanan

Page 63: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

63

sedangkan lokasi bangunan adalah untuk mengetahui keadaan tanah dan lokasi

bangunan yang akan didirikan sehingga bisa direncanakan struktur bangunan

bawah yang akan dipakai.

2. Denah dan sistem struktur bangunan

Yang dimaksud sistem bangunan struktur meliputi rencana struktur yang akan

direncanakan, seperti atap, portal dan lain-lain sebagainya yang berfungsi sebagai

perhitungan perencanaan lebih lanjut. Sedangkan rencana denah tersebut di atas

merupakan studi awal yang berkaitan dengan perencanaan posisi dan kondisi

bangunan, seperti dinding, letak lift, letak tangga dan lain-lain sebagainya.

3. Wilayah gempa bangunan sekitar

Merencanakan suatu bangunan membutuhkan ketelitian dalam perhitungan

pembebanan, salah satunya pembenanan yang diakibatkan oleh gempa. Oleh

karena itu perlu diketahui wilayah gempa dari struktur yang akan dibangun.

Menurut data yang ada struktur Gedung Pasar Johar Semarang yang akan

dibangun termasuk dalam wilayah zone 2.

4. Data tanah berdasarkan penyelidikan tanah

Data tanah berfungsi untuk merencanakan struktur bangunan bawah yang akan

digunakan (pondasi). Data tanah tersebut meliputi :

a. Sondir

Untuk mengetahui kedalaman tanah keras di lokasi tersebut berdasarkan nilai

conus resistance (qc).

b. Soil test

Digunakan untuk mengetahui nilai berat jenis tanah (γ).

c. Direct shear test

Data direct shear test digunakan untuk mengetahui nilai kohesi tanah (c) dan

untuk mengetahui sudut geser tanah ().

Nilai-nilai yang diperoleh dari penyelidikan tanah tersebut di atas digunakan

untuk menghitung daya dukung pondasi yang diijinkan untuk dipikul pondasi.

3.3 Metode Analisis

Pada bagian sub bab ini diuraikan secara garis besar langkah-langkah

(metode yang digunakan) dalam perencanaan bangunan dan perancangan strukturnya.

Langkah-langkah yang dimaksud meliputi komponen bangunan non-struktural (atap),

komponen bangunan struktur utama portal dan struktur pondasi.

Page 64: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

64

1. Langkah perencanaan dan perancangan komponen non-struktural (atap) :

a. Tentukan denah dan konfigurasi atap beserta sistem strukturnya.

b. Estimasi dimensi elemen strukturnya.

c. Tentukan beban yang bekerja pada struktur.

d. Analisis struktur bangunan atap.

e. Desain elemen struktur termasuk detail joint dan perletakan serta alat

sambungnya.

2. Langkah-langkah perencanaan dan perancangan komponen struktural (pelat, balok

dan kolom) :

a. Kumpulkan data perencanaan.

b. Kumpulkan data beban.

c. Lakukan perhitungan struktur sebagai berikut :

1) Tentukan denah dan konfigurasi bangunan berikut sistem strukturnya.

2) Tentukan daktilitas struktur yang akan datang.

3) Tentukan faktor jenis struktur.

4) Tentukan batas dimensi dari komponen struktur (pelat, balok, kolom).

5) Hitung pelat lantai.

6) Rencanakan balok portal.

7) Rencanakan kolom portal.

8) Tentukan penulangan pada portal.

3. Langkah-langkah dalam perencanaan dan perancangan pondasi sub structure

(struktur bawah) :

a. Analisis dan penentuan parameter tanah.

b. Pemilihan jenis pondasi.

c. Analisis beban yang bekerja pada pondasi.

d. Estimasi dimensi pondasi.

e. Perhitungan daya dukung pondasi.

f. Desain pondasi

Langkah-langkah tersebut di atas merupakan acuan dalam menyelesaikan

analisis perhitungan. Dengan demikian diharapkan langkah-langkah tersebut dapat

terlaksana dengan runtut, sehingga penyusunan Laporan Tugas Akhir dapat berjalan

dengan lancar.

Page 65: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

65

3.4 Rencana Teknis Pelaksanaan Studi

Penyusunan Tugas Akhir “Perencanaan Struktur Pembangunan Gedung Lima

Lantai Pasar Johar Semarang” dibatasi dalam waktu 6 bulan. Oleh karenanya, untuk

dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya diperlukan

perencanaan kerja yang tepat.

3.4.1 Tahap Pelaksanaan Studi

Dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir yang akan dilakukan meliputi berbagai

tahapan, diantaranya :

1. Persiapan dan Perijinan

Sebagai langkah awal dilakukan persiapan dan perijinan yaitu persiapan dan

perijinan dalam pengajuan pembuatan Tugas Akhir menurut bidang ilmu masing-

masing (dalam hal ini adalah bidang ilmu struktur). Pada langkah ini, hal yang

perlu dilakukan adalah permohonan soal (tugas) yang diberikan pembimbing

utama.

2. Studi Literatur

Studi literatur meliputi hal-hal yang berkaitan dengan struktur/konstruksi

bangunan gedung. Struktur bangunan gedung yang dimaksud adalah struktur

utama yang tidak menutup kemungkinan untuk pembahasan lain yang menunjang.

3. Survai Lapangan

Survai dilakukan dalam rangka memperoleh data, baik data primer lapangan

maupun data sekunder.

4. Kompilasi Data

Tahapan ini merupakan tahapan pengumpulan data yang dibutuhkan untuk

melengkapi laporan. Data tersebut adalah data masukkan yang siap dianalisis.

5. Analisis Data

Berdasarkan data yang diperoleh kemudian dianalisis untuk mengetahui apakah

perencanaan bangunan tersebut telah sesuai / layak.

6. Penyusunan Laporan

Diharapkan pada tahap ini telah sampai pada hasil analisa, sehingga dapat diambil

suatu simpulan dan dapat memberikan rekomendasi walaupun bersifat sementara.

7. Penyusunan Laporan Akhir

Tahapan ini merupakan tahap akhir dalam pelaksanaan studi, lengkap dengan

simpulan akhir dan direkomendasi.

Page 66: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

66

MULAI

Data Gambar Arsitektur dan Data Tanah

Denah Struktur

Tafsir Dimensi

PEMBEBANAN

(Atap, Pelat, Tangga, Kolom, Balok)

Perhitungan Mekanika Struktur

Perhitungan Struktur :

Atap, Pelat, Balok, Kolom, Pondasi

Cek Kekakuan

Cek Dimensi

Struktur

SELESAI

“Tata Cara Perhitungan

Struktur Beton untuk

Bangunan Gedung”

(SNI 03-2847-2002)

“Pedoman Perencanaan

Ketahanan Gempa untuk

Bangunan Gedung dan

Non Gedung”

(SNI 1726:2012)

“PedomanPerencanaan

Pembebanan untuk

RumahdanGedung 1987”

“Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk

Bangunan Gedung”

(SNI 03-2847-2002)

“GrafikdanPerhitunganBet

onBertulang” (SKSNI T-15-1991-03)

Referensidarilitelaturlainya

ng relevan.

YA

YA TIDAK

TIDAK

3.4.2 Bagan Alir

Dalam pembuatan laporan ini diharapkan dapat memperoleh hasil yang

diinginkan dan selesai tepat pada waktunya. Secara sistematis rencana penyusunan

(bagan alir) dapat di lihat dalam Gambar 3.1,berikut ini

Gambar 3.1 Bagan Metodologi Rencana Pelaksanaan/Penyusunan Tugas Akhir

3.5. Time Schedulle Penyusunan Tugas Akhir.

Rencana waktu pelaksanaan penyusunan laporan Tugas Akhir ini diselesaikan

selama 6 Bulan terhitung sejak tanggal 16 Maret 2017 – 16 September 2017.

Page 67: BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 1.2 1.3 Latar Belakang

67

No Materi Minggu Ke

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

1 Pengajaun Denah Gambar

Gedung

2 Pembuatan Proposal TA

(BAB I, BAB II, BAB III)

3 Penghitungan/Perencanaan

Struktur (BAB IV)

4 Gambar dan Detail Struktur

5 Penutupan (BAB VII)

6 Penjilidan TA