BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Indonesia adalah negara dengan potensi gempa yang sangat besar. Hal ini

disebabkan lokasi Indonesia yang terletak pada pertemuan empat lempeng tektonik

utama, yaitu lempeng Eurasia, Indo-Australia, Pasifik, dan Philipine sebagaimana

terlihat pada Gambar 1.1 di bawah. Pertemuan empat lempeng tersebut

mengakibatkan mekanisme tektonik dan geologi Indonesia menjadi lebih rumit.

Indonesia juga memiliki struktur island-arc dengan karakteristik physiografik yang

unik seperti palung samudera yang dalam, geanticlines belt, volcanic inner arc, dan

marginal basin. (Irsyam, 2005)

Gambar 1. 1 Indonesia dengan Empat Lempeng Tektonik Utama (Irsyam, 2005)

Gempa Aceh yang mengakibatkan terjadinya tsunami pada akhir tahun 2004

dan gempa-gempa yang terjadi di Sumatera beberapa bulan berikutnya telah

menghancurkan infrastruktur-infrastruktur yang ada pada daerah-daerah tersebut.

Universitas Sumatera Utara

Gedung-gedung pertokoan, perkantoran, serta fasilitas umum banyak yang rusak dan

hancur. Kerugian material yang diakibatkan gempa tersebut sangat besar. Oleh sebab

itu, infrastruktur-infrastruktur yang ada di Indonesia mesti direncanakan terhadap

beban gempa.

Dalam merencanakan suatu struktur dengan beban gempa, banyak aspek yang

mempengaruhi, diantaranya adalah periode bangunan. Periode bangunan ini sangat

dipengaruhi oleh massa struktur serta kekakuan struktur tersebut. Kekakuan struktur

sendiri dipengaruhi oleh kondisi bahan, serta dimensi struktur yang digunakan.

Sebuah bangunan beton yang telah berdiri cukup lama biasanya akan terdapat

retakan-retakan. Hal itu mengindikasikan bahwa tulangan di dalam beton telah

bekerja menahan beban yang terjadi pada bangunan tersebut. Keretakan pada struktur

bangunan pun dapat disebabkan oleh faktor-faktor yang bersifat time-dependent,

seperti susut dan rangkak. Semakin banyak retakan yang terjadi, maka kekakuan

bangunan tersebut akan berkurang sehingga bangunan tersebut menjadi lebih

flexible. Semakin tinggi tingkat ke flexible-an suatu gedung, maka makin tinggi pula

periode bangunan tersebut. Dengan demikian, ketika terjadi gempa, pada nilai

periode struktur tertentu, percepatan gempa yang melewati bangunan tersebut akan

menjadi lebih kecil. Dengan kata lain gaya akibat gempa yang dialami bangunan

tersebut akan semakin kecil.

Sangat tidak realistis jika dalam merencanakan bangunan terhadap beban

gempa menggunakan momen inersia utuh (gross). Indonesia memiliki peraturan

yang mengatur tentang perencanaan struktur gedung yaitu: SNI 2847-2002 yang

mengacu pada peraturan ACI 318M-2008, angka-angka reduksi terhadap momen

Universitas Sumatera Utara

inersia, reduksi terhadap kolom (70%) berbeda dengan reduksi terhadap balok

(35%).

Pengambilan angka reduksi yang tepat sangatlah penting. Jika angka reduksi

yang diambil lebih besar dibandingkan seharusnya, maka diasumsikan bahwa

momen inersia berkurang dengan angka yang besar. Hal itu akan memberikan

kekuatan yang bagus bagi bangunan. Tapi di lain pihak, deformasi yang timbul akan

lebih besar dari perhitungan awal. Begitu juga sebaliknya, jika angka reduksi yang

diambil lebih kecil, maka kekuatan struktur yang dapatkan akan lebih kecil dari

asumsi awal, namun deformasi yang terjadi akan lebih kecil dari asumsi awal.

Mengingat pentingnya angka reduksi yang tepat dan adanya perbedaan

koefisien reduksi dalam SNI, maka dalam Tugas Akhir ini akan dilakukan kajian

perilaku penampang apakah koefisien reduksi yang terdapat dalam SNI 2847-2002

cukup realistis untuk dapat dipertanggungjawabkan dalam tataran suatu gedung yang

menahan beban yang kemungkinan akan terjadi pada gedung tersebut.

1.2. Maksud dan Tujuan

Maksud dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui distribusi

gaya-gaya dalam pada struktur beton bertulang akibat dari reduksi momen inersia

menurut peraturan SNI 2847-2002 dan hasil analitis, sedangkan tujuan penulisan

tugas akhir ini adalah:

1. Memahami teori mengenai pengaruh keretakan beton pada elemen

struktur.

Universitas Sumatera Utara

2. Mengevaluasi distribusi gaya-gaya dalam yang terjadi terhadap struktur

setelah dilakukan reduksi terhadap momen inersia berdasarkan peraturan

dan hasil analitis.

1.3. Lingkup Pembahasan

Elemen struktur yang menjadi konsentrasi pada tugas akhir ini adalah:

1.Balok.

2.Kolom.

Pemilihan elemen struktur tersebut karena keduanya merupakan elemen yang vital

dalam suatu bangunan. Sehingga ketika gempa terjadi, kerusakan yang terjadi pada

kedua elemen tersebut tidak akan menyebabkan bangunan runtuh.

1.4. Batasan Masalah

Dalam penyelesaian tugas akhir ini ada beberapa batasan yang dipakai untuk

menganalisa maupun mengkajinya, diantaranya :

1. Mutu beton fc 30 Mpa, Mutu Baja fy 400 Mpa

2. Tebal plat atap yaitu 10 cm dan plat lantai seragam yaitu 12 cm

3. Bangunan struktur yang akan ditinjau diasumsikan berada pada zona 4

4. Fungsi bangunan yaitu sebagai perkantoran

5. Karakteristik tanah yaitu tanah sedang

6. Bangunan 4 lantai dengan tinggi tiap lantai 4m

7. Denah bangunan 21 x 12 m, jumlah bentang dalam arah x dan y

adalah sama yaitu 3 bentang

8. Jarak antar bentang 7 m dalam arah x dan 4 m dalam arah y

Universitas Sumatera Utara

9. Diagram tegangan linear

10. Dimensi balok dan kolom

Lantai

Dimensi Balok

(cm) Dimensi Kolom

(cm) Balok Induk Balok Anak

4 30 x 60 20 x 40 60 x 60

3 30 x 60 20 x 40 50 x 50

2 30 x 60 20 x 40 50 x 50

1 30 x 60 20 x 40 50 x 50

1.5. Metodologi

Metodologi yang digunakan untuk mengerjakan tugas akhir ini adalah

melakukan kajian literatur dan menganalisa perilaku penampang elemen-elemen

struktur terhadap beban. Kajian literatur meliputi pembahasan mengenai gaya gempa

pada bangunan serta pengaruh yang diperhitungkan, pembebanan pada bangunan,

dan perhitungan momen inersia.

Modul bangunan yang dirancang adalah bangunan 4 lantai dengan struktur

utama kolom dan balok. Setelah modul bangunan ditetapkan, pertama kali akan

dilakukan analisis sensitivitas elemen struktur terhadap perubahan inersia

penampang. Analisis ini berguna untuk melihat seberapa besar pengaruh reduksi

momen inersia yang akan mempengaruhi kinerja elemen-elemen struktur dalam

menahan beban-beban yang bekerja. Analisis ini dilakukan dengan bantuan Program

Sap 2000.

Universitas Sumatera Utara

1.5. Sistematika Pembahasan

Sistematika pembahasan tugas akhir ini adalah:

BAB I PENDAHULUAN

Berisi gambaran secara umum mengenai latar belakang permasalahan, tujuan

tugas akhir, ruang lingkup, dan sistematika laporan.

BAB II DASAR TEORI

Berisi ilmu-ilmu dasar yang diperlukan dalam bahasan, pertimbangan-

pertimbangan sebelum melakukan analisis struktur. Selain itu akan ditampilkan

studi-studi yang telah dilakukan berkaitan dengan permasalahan yang dibahas.

BAB III STUDI KASUS DAN PEMODELAN

Berisi gambaran umum kasus struktur yang akan ditinjau, deskripsi elemen

struktur, data-data parameter desain, dan beban-beban yang bekerja.

BAB IV ANALISIS PENAMPANG DAN PEMBAHASAN

Berisi pembahasan mengenai studi kasus yang ditinjau. Pada bab ini, akan

didapatkan perilaku penampang model-model elemen struktur yang telah didesain

dengan peraturan yang ada terhadap beban-beban rencana.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Menyajikan hasil yang diperoleh dari pelaksanaan tugas akhir dan

memberikan saran perbaikan untuk selanjutnya.

Universitas Sumatera Utara