EVALUASI KEKUATAN STRUKTUR GEDUNG

TELKOMSEL SEMARANG BERDASARKAN

SNI GEMPA 1726:2012 DAN SNI BETON

STRUKTURAL 2847:2013

Skripsi

diajukan sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik Program Studi Teknik Sipil S1

Oleh

Wirawan Suryo Prabowo NIM. 5113412071

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2019

v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

Kesuksesan adalah buah dari suatu usaha yang diulang hari demi hari. (Wirawan

Suryo Prabowo)

Untuk menjadi sukses bukanlah hal yang instan. Sukses butuh yang namanya usaha.

Setiap usaha kecil yang dilakukan harus dengan sepenuh hati, dan jangan pernah

berhenti sebelum kamu mencapai tujuanmu.

PERSEMBAHAN:

Puji syukur kepada Allah SWT. Atas segala nikmat dan karunia-Nya telah

memberikan kesehatan, kekuatan dan kemudahan dalam penyelesaian Skripsi ini.

Dengan bahagia saya ucapkan terima kasih kepada :

1. Ibu dan Bapak tercinta, Ibu Sri Kusmiati dan Bapak Maskhud yang telah

memberikan dukungan moril maupun materi dan doa yang tiada henti untuk

kesuksesan saya. Semoga ini menjadi langkah awal untuk membuat Ibu

Bapak bahagia,

2. Kakakku tersayang, Enda Cahya Mestikaningsih dan Ertiana Dwi khasanti.

Terimakasih atas semangat, dukungan dan doa kalian selama ini.

3. Dosen Pembimbing Skripsi, Ibu Endah Kanti Pangestuti,S.T.,M.T. terima

kasih untuk bimbingan, nasehat dan kesabaran selama proses penyusunan

Skripsi ini.

4. Dosen Penguji, Ibu Dr.Rini Kusumawardani,S.T.,M.T.,M.Sc. dan Bapak

Aris Widodo, S.Pd., M.T. terima kasih untuk bimbingan, nasehat dan

kesabaran selama proses penyusunan Skripsi ini.

vi

5. Dosen wali, Bapak Hanggoro Tri Cahyo, S.T., M.T dan seluruh Dosen

pengajar di Jurusan Teknik sipil UNNES, terima kasih untuk ilmu yang

diajarkan.

6. Partner dan sahabat terbaik Efa Setiati Farahdina, terima kasih sudah

memberikan semangat dan mendoakan tanpa henti, tetap menjadi partner

dan sahabat selamanya.

7. Sahabat dan teman-teman Teknik Sipil Unnes 2012, Teknik Sipil Unnes

2013, dan Teknik Sipil Unnes 2014. Terima kasih canda tawa dan

perjuangan yang telah kita lewati bersama.

8. Teman-teman dan semua pihak yang membantu dan mendoakan dalam

menyelesaikan Skripsi ini.

vii

ABSTRAK

Wirawan Suryo Prabowo. 2019. “Evaluasi Kekuatan Struktur Gedung Telkomsel

Berdasarkan SNI Gempa 1726:2012 dan SNI Beton Struktural 2847:2013”.

Pembimbing : Endah Kanti Pangestuti, S.T., M.T. Program Studi Teknik Sipil, S1.

Gedung Kantor Telkomsel Semarang merupakan gedung tingkat menengah yang

terdiri dari 7 lantai dengan ketinggian mencapai 31,1 meter, sehingga dalam

perencanaan struktur gedung ini dirancang harus kuat terhadap pembebanan yang

terjadi termasuk beban gempa agar gedung memenuhi persyaratan kekuatan dan

kekakuan struktur. Sebelumnya gedung telah dirancang menggunakan peraturan

lama yaitu Standar Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan

Gedung, SNI-03- 2847-2003 dan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk

Bangunan Gedung, SNI.03-1726-2002. Sehingga, Skripsi ini bertujuan untuk

mengevaluasi struktur gedung tersebut dengan melakukan pendesainan ulang

berdasarkan SNI 1726:2012 tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk

struktur bangunan dan SNI 2847:2013 tentang Persyaratan beton struktural yang

digunakan untuk bangunan. Analisis gempa menggunakan Dinamik Respon

Spektrum dan Analisis Statik Ekuivalen dengan Sistem Ganda (Dual System) yaitu

SRPMK (Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus) dan Dinding Geser (Shear

Wall). Berdasarkan hasil simulasi struktur, maka struktur utama memerlukan

perkuatan agar mampu menahan beban-beban yang diterima oleh struktur. Hasil

analisis struktur berdasarkan standard yang digunakan diperoleh bahwa beberapa

bagian elemen balok memerlukan perkuatan dengan pembesaran luasan

penampang.

Kata kunci : Gedung, Evaluasi, Tahan Gempa, , Sistem Ganda, Shear Wall

viii

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT dan

mengharapkan ridho yang telah melimpahkan rahmat-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan Skripsi yang berjudul “Evaluasi Kekuatan Struktur Gedung

Telkomsel Berdasarkan SNI Gempa 1726:2012 dan SNI Beton Struktural

2847:2013”. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan meraih gelar

Sarjana Teknik pada Program Studi S1 Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang.

Sholawat dan salam disampaikan kepada junjungan besar Nabi Muhammad SAW,

mudah-mudahan kita semua mendapatkan safaat-Nya di yaumil akhir nanti.

Aamiin.

Penyelesaian Skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena

itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih serta

penghargaan kepada:

1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum, Rektor Universitas Negeri atas

kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menempuh studi di

Universitas Negeri Semarang.

2. Dr. Nur Qudus, M.T., Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

3. Aris Widodo, S.Pd.,M.T., Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri

Semarang.

4. Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc., Ketua Program Studi Teknik

Sipil Universitas Negeri Semarang.

5. Endah Kanti Pangestuti, S.T.,M.T. selaku dosen pembimbing yang penuh

kesabaran dalam membimbing, memberikan masukan, arahan serta

motivasi kepada penulis sehingga skripsi ini dapat selesai.

6. Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc. dan Aris Widodo, S.Pd.,M.T.,

Selaku penguji sidang Skripsi yang telah memberikan saran dan masukan

dalam perbaikan Skripsi.

7. Hanggoro Tri Cahyo, S.T.,M.T, selaku Dosen Wali

8. Semua dosen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang

yang telah memberikan bekal pengetahuan yang beharga.

ix

9. Berbagai pihak yang telah memberikan bantuan untuk tugas akhir ini yang

tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan

sebagai bekal untuk pengembangan di masa mendatang.

Semarang, Agustus 2019

Penulis

x

Daftar Isi

HALAMAN JUDUL i

PERSETUJUAN PEMBIMBING ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

PERNYATAAN KEASLIAN iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN v

ABSTRAK viii

KATA PENGANTAR ix

DAFTAR ISI x

DAFTAR TABEL xv

DAFTAR GAMBAR xvii

DAFTAR LAMPIRAN xix

BAB I. PENDAHULUAN 1

1.1.Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Tujuan dan Manfaat 2

1.4 Batasan Masalah 3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 5

2.1. Perbandinagn Spektra Desain Beberapa Kota Besar di Indonesia 5

2.2. Perbandingan Hasil Perancangan Antara Standar Lama dan Standar

Baru 6

2.3. Pembebanan dan Kombinasi 7

2.3.1. Beban Mati (Dead Load) 7

2.3.2. Beban Hidup (Live Load) 8

2.3.3. Beban Angin 9

2.3.4. Beban Gempa 10

2.3.4.1. Menentukan Faktor Keutamaan (Ie) dan Kategori Risiko

Struktur Bangunan (I – IV) 14

xi

2.3.4.2. Klasifikasi Situs (SA – SF) 16

2.3.4.3. Penentuan Nilai Respons Spektral 18

2.3.4.4. Penentuan Kategori Desain Seismik (A – D) 19

2.3.4.5. Pemilihan Sistem Struktur dan Parameter Sistem

(R, Cd, Ω0) 20

2.3.4.6. Batasan Perioda Fundamental Struktur (T) 21

2.3.4.7. Gaya Geser Dasar Seismik 23

2.3.4.8. Penentuan Simpangan antar Lantai 24

2.3.5. Kombinasi Pembebanan 26

2.4. Perancangan Tulangan Balok 27

2.4.1. Persyaratan Dimensi Balok 27

2.4.2. Persyaratan Tulangan Lentur 28

2.4.3. Persyaratan Tulangan Transversal 29

2.4.4. Persyaratan Kekuatan Geser Balok 30

2.5. Perancangan Tulangan Kolom 31

2.5.1. Persyaratan Dimensi Kolom 31

2.5.2. Perencanaan Lentur Kolom 32

2.5.3. Persyaratan Tulangan Lentur 32

2.5.4. Persyaratan Tulangan Transversal 33

2.6. Analisis Hubungan Balok-Kolom (Joint) 33

2.6.1. Persyaratan Joint Rangka Momen Khusus 34

2.6.2. Kekuatan Geser 35

xii

2.7. Prosedur Pendesainan Fondasi 37

2.7.1. Kapasitas Tiang Tunggal Berdasarkan Data N-SPT 38

2.7.2. Kapasitas Tiang Tunggal Berdasarkan Data Sondir 39

2.7.3. Kapasitas Tiang Kelompok (Pijin) 40

2.7.4. Distribusi Beban Struktur Atas ke Kelompok Tiang 40

BAB III. METODE PERENCANAAN 42

3.1. Bagan Alir Desain Struktur 42

3.2. Pengumpulan Data 45

3.2.1. Gambar Perencanaan 45

3.2.2. Data Mutu Beton dan Baja 50

3.2.3. Data Penyelidikan Tanah 51

3.2.4. Literatur Perencanaan 53

3.3. Penentuan Beban Mati dan Beban Hidup 53

3.3.1. Beban Mati Pada Plat Lantai 54

3.3.2. Beban Mati Pada Plat Atap 55

3.3.3. Beban Mati Pada Balok 55

3.3.4. Beban Hidup 55

3.4. Penentuan Beban Gempa 56

3.4.1. Menentukan Faktor Keutamaan (Ie) dan Kategori Resiko

Struktur Bangunan (I-IV) 56

3.4.2. Klasifikasi Situs (SA – SF) 58

3.4.3. Penentuan Nilai Respons Spektral 61

3.4.4. Penentuan Kategori Desain Seismik (A – D) 63

3.4.5. Pemilihan Sistem Struktur dan Parameter Sistem

(R, Cd, Ω0) 64

3.4.6. Batasan Perioda Fundamental Struktur 66

3.4.7. Koefisien Respons Seismik 67

3.4.8. Beban Gesr Dasar Struktur 68

3.5. Pembahasan Hasil 69

xiii

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 70

4.1.Pemodelan Struktur 70

4.2. Analisis Struktur 71

4.2.1. Analisis Beban Gempa 71

4.2.1.1. Menentukan Kategori Resiko Struktur Banunan dan

Faktor Keutamaan …………………………………………………...71

4.2.1.2. Menentukan Kelas Situs 71

4.2.1.3. Menentukan Nilai Respons Spektral 72

4.2.1.4. Menentukan Spektrum Respons Desain 74

4.2.1.5. Menentukan Kategori Desain Seismik 76

4.2.1.6. Menghitung Perioda Fundamental Struktur 77

4.2.2. Gempa Dinamik Respons Spektrum 81

4.2.2.1.Input Respons Spektrum Gempa Rencana………………….. 82

4.2.2.2.Menentukan Tipe Analisis Ragam Respons Spektrum 84

4.2.2.3. Kontrol Partisipasi Massa 84

4.2.2.4.Gaya Geser Dasar Nominal, V (Base Shear) 85

4.2.2.5. Simpangan Antar Lantai 87

4.3. Desain Struktur Atas 88

4.3.1. Perhitungan Praktis Dengan SAP2000 v20.2.0 88

4.3.2. Perhitungan Balok Induk 89

4.3.2.1. Perhitungan Tulangan Utama 89

4.3.2.2. Desain Tulangan Geser Balok 91

4.3.2.3. Gambar Detail Penulangan Balok 94

4.3.3. Perhitungan Kolom 94

4.3.3.1. Desain Tulangan Utama Kolom 94

4.3.3.2. Desain Tulangan Geser Kolom 97

4.3.4. Perhitungan Plat Lantai 99

4.3.5. Perhitungan Tangga dan Bordes 100

4.4. Desain Struktur Bawah 104

4.4.1. Kriteria Desain Struktur Bawah 104

xiv

4.4.2. Perencanaan Pondasi Tiang Pancang 104

4.4.3. Penentuan Penampang dan Spesifikasi Pondasi Tiang Pancang 105

4.4.4. Perhitungan Kapasitas Dukung Tiang Pancang (Q) 105

4.4.5. Perhitungan Tiang Pancang dan Pile Cap 108

4.4.6. Perhitungan Distribusi Reaksi Tumpuan Ke Tiang (Q) 112

4.4.7. Hitung Kapasitas Ijin Tiang Tunggal Terhadap Beban

Horizontal (Hijin) Menggunakan Metode Broms 113

4.4.8. Penentuan Ketebalan Pile Cap 116

4.4.9. Perhitungan Penulangan Pile Cap 117

BAB V. PENUTUP 120

5.1. Kesimpulan 120

5.2. Saran 121

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xv

Daftar Tabel

Tabel 2.1. Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung

Untuk Beban Gempa 13

Tabel 2.2. Faktor Keutamaan Gempa 16

Tabel 2.3. Klasifikasi Situs 17

Tabel 2.4 Koefisien Situs, Fa 18

Tabel 2.5. Koefisien Situs, Fv 18

Tabel 2.6. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons

Percepatan pada Perioda Pendek 19

Tabel 2.7. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons

Percepatan pada Perioda 1 Detik. 19

Tabel 2.8. Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk Sistem Penahan Gaya Gempa 20

Tabel 2.9. Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung 22

Tabel 2.10. Nilai parameter perioda pendekatan Ct dan x 22

Tabel 2.11. Simpangan antar Lantai Ijin 26

Tabel 3.1. Beban Mati untuk Gedung 54

Tabel 3.2. Pembebanan Plat 56

Tabel 3.3. Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung Untuk

Beban Gempa 56

Tabel 3.4. Faktor Keutamaan Gempa 58

Tabel 3.5. Tabel N-SPT Rata-rata 59

Tabel 3.6. Klasifikasi Situs 60

Tabel 3.7. Data Puskim 61

Tabel 3.8. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Respons Percepatan

pada Perioda Pendek 64

Tabel 3.9. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Respons Percepatan

pada Perioda 1 Detik 64

Tabel 3.10. Faktor R, Cd dan Ω0 unuk Sistem Penahan Gaya Gempa 65

Tabel 3.11. Koefisien untuk Batas Atas pada Perioda yang Dihitung 66

Tabel 3.12. Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct dan x 67

Tabel 4.1. Nilai SPT rata-rata dari titik BH1 72

xvi

Tabel 4.2. Data Puskim 73

Tabel 4.3. Nilai Respon Spektrum Desain berdasarkan Website

puskim.pu.go.id 75

Tabel 4.4. Kategori Desain Seismik berdasarkan Parameter Respon Percepatan

pada Periode Pendek 76

Tabel 4.5. Kategori Desain Seismik berdasarkan Parameter Respon

Perceoatan pada Periode 1 Detik 76

Tabel 4.6. Nilai Parameter Pendekatan untuk Ct dan x 78

Tabel 4.7 Modal Periods And Frequencies 78

Tabel 4.8. Koefisien Batas Atas Periode yang Dihtitung 81

Tabel 4.9. Nilai Kurva Spektum Gempa 83

Tabel 4.10. Nilai Partisipasi Massa untuk Arah X dan Y 85

Tabel 4.11. Base Reaction 86

Tabel 4.12. Pengaruh 85% Vstatik 86

Tabel 4.13. Pengecekan Terhadap Simpangan Sumbu X 88

Tabel 4.14. Pengecekan Terhadap Simpangan Sumbu Y 88

Tabel 4.15. Spesifikasi tiang 105

Tabel 4.16. Nilai SPT untuk perhitungan Q friksi 106

Tabel 4.17. Gaya-gaya Terfaktor output SAP2000 v20.2.0

pada Pondasi PB-2 109

Tabel 4.18. Koordinat Tiang pada Pile Cap 112

Tabel 4.19. Perhitungan Distribusi Reaksi Tumpuan ke Tiang (Q) 113

Tabel 4.20. Penentuan Nilai Gaya Lateral Izin 115

Tabel 4.21. Momen pada Titik Berat 117

Tabel 5.1. Dimensi Balok 120

Tabel 5.2. Dimensi Kolom 121

xvii

Daftar Gambar

Gambar 2.1. Bagan Alir Analisis Gempa 13

Gambar 2.2. Penentuan Simpangan antar Lantai 25

Gambar 2.3. Sengkang Tertutup Saling Tumpuk dan Ilustrasi Batasan pada Spasi

Horizontal Maximum Batang Tulangan Longitudinal yang Ditumpu 30

Gambar 2.4. Geser Desain untuk Balok 31

Gambar 2.5. Gaya Geser yang Signifikan pada Joint 34

Gambar 2.6. Jenis Hubungan Balok-Kolom 34

Gambar 2.7. Luas Efektif Hubungan Balok – Kolom 36

Gambar 2.8. Standar Kait 90 37

Gambar 2.9. Kapasitas Dukung Tiang Kelompok 40

Gambar 2.10. Distribusi beban struktur atas ke kelompok tiang 41

Gambar 3.1. Diagram Alir Proses Pelaksanaan Penelitian 44

Gambar 3.2. Denah Lantai Dasar 45

Gambar 3.3. Tampak Depan Gedung Telkomsel 46

Gambar 3.4. Tampak Samping Gedung Telkomsel 47

Gambar 3.5. Potongan Memanjang 48

Gambar 3.6. Potongan Menyamping 49

Gambar 3.7. Data Tanah 51

Gambar 3.8. Data Tanah Lanjutan 52

Gambar 3.9. Peta Lokasi 61

Gambar 3.10 Spektrum Respons Gedung Telkomsel Semarang 63

Gambar 4.1. Rencana Pemodelan Struktur Gedung Telkomsel Semarang 70

Gambar 4.2. Peta Lokasi 73

Gambar 4.3. Peristiwa Bergetarnya Struktur dalam 1 Periode 77

Gambar 4.4. Waktu Getar Struktur Mode 1 (arah X) 79

Gambar 4.5. Waktu Getar Struktur Mode 2 (arah Y) 80

Gambar 4.6. Kurva Respons Spektrum 82

Gambar 4.7. Luas Tulanagan Utama Balok B1 60x80 yang Ditinjau 90

Gambar 4.8. Tampak Luas Tulangan Geser (Sengkang) Balok B1 60x80 yang

Ditinjau 91

xviii

Gambar 4.9. Diagram Momen Akibat Beban Mati dan Beban Hidup 93

Gambar 4.10. Diagram Momen Akibat Beban Mati, Beban Hidup dan Gempa

Dinamik 93

Gambar 4.11. Detail Penulangan Balok Hasil SAP2000 v20.2.0 94

Gambar 4.12. Tampkan Luas Tulangan Utama Kolom K1 (90 x 90 cm) yang

Ditinjau 95

Gambar 4.13 Detail Informasi Luas Tulangan, Momen, Gaya Geser, dan Torsi,

Kolom yang Ditinjau 96

Gambar 4.14. Diagram Interaksi Kolom yang diinjau 97

Gambar 4.15. Tampak Luas Tulangan Geser (sengkang) Kolom 98

Gambar 4.16. Tegangan yang Terjadi pada Plat Akibat Beban Mati dan

Hidup 99

Gambar 4.17. Detail Pondasi PB-2 111

Gambar 4.18. Grafik Broms Tahanan Lateral Ultimit 115

Gambar 4.19. Detail Pondasi PB-2 119

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Bangunan gedung memiliki fungsi penting bagi kehidupan manusia

terutama dalam melakukan aktivitas sehari-hari. Sebuah bangunan gedung

dituntut dapat digunakan sesuai fungsi dan mampu bertahan sesuai dengan yang

direncanakan. Dalam perencanaan sebuah gedung bertingkat harus

memperhatikan beberapa aspek dari unsur kekuatan, kenyamanan, serta aspek

ekonomis. Konstruksi gedung harus mampu menahan beban dan gaya-gaya yang

bekerja pada konstruksi, sehingga bangunan atau struktur gedung aman dalam

jangka waktu yang direncanakan. Perlu disadari pula bahwa keadaan atau kondisi

lokasi gedung bertingkat mempengaruhi kekuatan gempa yang ditimbulkan dan

berakibat pada bangunan itu sendiri.

Indonesia merupakan salah satu negara yang dikategorikan rawan terhadap

gempa. Kondisi ini memberikan pengaruh besar dalam proses perencanaan. Maka

dari itu, Badan Standarisasi Nasional mengeluarkan Standar Nasional Indonesia

(SNI) terbaru berkaitan dengan perencanaan gedung bertingkat. SNI 1726:2012

merupakan SNI terbaru yang mengatur tentang tata cara perencanaan ketahanan

gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung.

Selain itu, Badan Standarisasi Nasional juga melakukan pembaruan

peraturan agar lebih efektif dan efisiensi dalam perencanaan maupun

pembangunan suatu gedung. SNI 2847:2013 merupakan SNI terbaru yang

mengatur tentang persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung.

Pembaruan SNI tersebut guna menyempurnakan beberapa parameter pada SNI

sebelumnya. Di Semarang banyak terdapat bangunan gedung yang merupakan

bangunan dengan standar perancangan lama dan membutuhkan analisis ulang

untuk mengetahui kelayakan bangunan tersebut berdasarkan SNI yang terbaru.

Gedung telkomsel semarang merupakan gedung perkantoran dengan standar

perancangan lama yang didirikan pada tahun 2012. Gedung Telkomsel berlokasi

2

di pusat Kota Semarang yaitu di Jalan Pahlawan No. 10. Perencanaan gedung ini

masih mengacu pada peraturan lama. Maka dari itu, akan dilakukan analisis

terhadap kekuatan struktur gedung berdasarkan SNI 1726:2012 tentang tata cara

perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung

dan SNI 2847:2013 tentang persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung,

guna mengevaluasi kelayakan struktur gedung tersebut. Analisis struktur gedung

ini akan menggunakan software SAP2000 v20.2.0.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian permasalahan di atas, maka dapat diambil rumusan

masalah antara lain:

1. Bagaimana tata cara penerapan SNI 1726:2012 tentang tata cara

perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non

gedung dan SNI 2847:2013 tentang persyaratan beton struktural untuk

bangunan gedung untuk mengevaluasi struktur gedung Telkomsel

Semarang?

2. Bagaimana kekuatan struktur gedung Telkomsel Semarang ditinjau

berdasarkan SNI 1726:2012 tentang tata cara perencanaan ketahanan

gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung dan SNI

2847:2013 tentang persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung?

1.3. Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari penulisan skripsi ini antara lain:

1. Mengetahui tata cara penerapan SNI 1726:2012 tentang tata cara

perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non

gedung dan SNI 2847:2013 tentang persyaratan beton struktural untuk

bangunan gedung untuk evaluasi struktur gedung Telkomsel Semarang.

2. Mengevaluasi tingkat kekuatan struktur bawah (sub structure) maupun

struktur atas (upper structure) berdasarkan SNI 1726:2012 tentang tata

cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan

3

non gedung dan SNI 2847:2013 tentang persyaratan beton struktural

untuk bangunan gedung pada gedung Telkomsel Semarang.

Manfaat dari penulisan skripsi ini antara lain:

1. Dapat memahami tentang tata cara penerapan SNI 1726:2012tentang

tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung

dan non gedung dan SNI 2847:2013 tentang persyaratan beton struktural

untuk bangunan gedung untuk evaluasi struktur gedung Telkomsel

Semarang.

2. Dapat memahami tentang perhitungan struktur gedung dengan mengacu

pada SNI 1726:2012 tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa

untuk struktur bangunan gedung dan non gedung dan SNI 2847:2013

tentang persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung serta

mengetahui tingkat kelayakan struktur gedung Telkomsel Semarang.

1.4. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penulisan skripsi ini antara lain:

1. Bangunan berlokasi di Jalan Pahlawan No. 10, Kota Semarang dengan

kategori resiko bangunan II pada kondisi tanah lunak.

2. Gedung yang dievaluasi merupakan gedung perkantoran.

3. Gedung yang dievaluasi sebelumnya dirancang berdasarkan peraturan

SNI 03-2847-2002 tentang tata cara perhitungan struktur beton untuk

bangunan gedung dan SNI-1726-2002 tentang standar perencanaan

ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung.

4. Evaluasi meliputi struktur bawah yaitu pondasi, serta struktur atas yaitu

kolom, balok, dan plat.

5. Struktur dirancang dengan menggunakan sistem ganda dengan rangka

pemikul momen khusus.

4

6. Permodelan menggunakan program SAP2000 v20.2.0.

7. Pembebanan menggunakan beban mati, beban hidup, dan beban gempa

berdasarkan SNI 1727:2013 dan SNI 1726:2012.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Perbandingan Spektra Desain Beberapa Kota Besar di Indonesia

Arfiandi dan Satyarno (2013) membandingkan spektra desain yang

ada dalam SNI 1726:2012 dengan spectra desain dalam SNI 03-1726-

2002 untuk 15 kota besar pada kondisi tanah keras, sedang, lunak. Kota-

kota tersebut adalah Yogyakarta, Jakaarta, Bandung, Surabaya,

Semarang, Surakarta, Denpasar, Medan, Banda Aceh, Pedang, Makassar,

Palu, Manado, Palembang, dan Jayapura.

Hasil perbandingan menunjukkan bahwa beberapa kota mengalami

kenaikan nilai desain spectrum perepatan, tetapi ada beberapa kota yang

mengalami penurunan pada nilai desain spectrum percepatan. Kenaikan

terbesar terjadi di kota Semarang dan Palu dengan kenaikan sebesar 2,18

kali pada kondisi tanah keras.

Dari 15 kota yang ditinjau, urutan nilai nominal spectra percepatan

desain pada periode pendek untuk tanah keras terbesar terjadi pada kota

Palu, Jayapura, Bandung, Banda Aceh, Padang, dan Yogyakarta dengan

nilai spectra percepatan deasin pada perioda pendek masing-masing

sebesar 1,308g; 1g; 0,983g; 0,899g; 0,896g; dan 0,807g yang akan terjadi

pada kebanyakan gedung pada umumnya dengan jumlah lantai antara 2

sampai 8. Mengingat cukup besarnya kenaikan spectra percepatan desain

pada beberapa kota besar ini, maka sangat perlu untuk segera dievaluasi

keamanan bangunan-bangunan yang sudah terbangun dengan peraturan

sebelumnya terutama untuk bangunan penting seperti rumah sakit,

sekolah, kantor polisi, kantor pemerintahan, dan bangunan lainnya.

6

2.2. Perbandingan Hasil Perancangan Antara Standar Lama dan

Standar Baru

Permana (2015) melakukan kajian struktur gedung Kondotel Graha

Indoland. Dari hasil perancangan ulang didapat beban yang dominan

bekerja adalah beban gempa. Elemen struktur balok dan kolom

mengalami peningkatan kebutuhan dimensi mencapai 58% pada balok

dan 180% pada kolom sedangkan pada elemen pelat tidak mengalami

peningkatan dimensi. Peningkatan dimensi pada elemen tersebut

dikarenaan adanya persyaratan pada SNI 2847:2013 yang harus dipenuhi

pada struktur rangka pemikul momen khusus (SRPMK).

Rofik (2015) melakukan penelitian berupa evaluasi terhadap kedua

struktur gedung RSUD Ponorogo Jawa Timur menggunakan pembebanan

gempa berdasarkan SNI 1726:2002 dan SNI 1726:2012, sementara

kekuatan struktur dianalisis menggunakan SNI 2874:2013. Hasil

penelitian tersebut menunjukkan bahwa simpangan antar lantai akibat

beban gempa yang terjadi pada gedung masih memenuhi kondisi batas

layan dan ultimit berdasarkan SNI 1726:2002, namun tidak memenuhi

kriteria berdasarkan SNI 1726:2012. Terdapat beberapa balok dan kolom

yang tidak aman terhadap beban gempa SNI 1726:2002 maupun SNI

1726:2012. Penelitian tersebut juga menunjukkan bahwa dengan adanya

SNI 1726:2012, gaya geser dasar akibat gempa pada kedua gedung

mengalami peningkatan dengan rata-rata sebesar 33,5% yang

mengakibatkan bertambahnya jumlah balok maupun kolom yang tidak

aman.

Edy (2015) melakukan penelitian mengenai perbandingan

perencanaan struktur gedung 8 lantai Royal Darmo Hotel menggunakan

SNI 1726:2002 dan SNI 1726:2012 tentang ketahanan gempa. Hasil

penelitian ini menunjukkan bahwa gaya geser dasar akibat kombinasi

beban gempa berdasarkan SNI 1726:2012 lebih besar dibandingkan SNI

1726:2002. Dimensi balok hasil perencanaan dengan standar baru

meningkat hingga 110% dari standar lama. Kebutuhan tulangan

7

longitudinal balok meningkat 51%, sementara kebutuhan sengkang

meningkat hingga 134% dari standar lama. Dimensi kolom hasil

perancangan dengan standar baru meningkat hingga 92% dari standar

lama. Kebutuhan tulangan longitudinal kolom meningkat hingga 150%

dan kebutuhan sengkang kolom meningkat hingga 224%.

2.3. Pembebanan dan Kombinasi

Acuan yang digunakan dalam perencanaan pembebanan adalah

a. Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung SNI 2847:2013

b. Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur

lain SNI 1727:2013

c. Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk sruktur bangunan

gedung dan non gedung SNI 1726:2012

Beban yang digunakan dalam perencanaan adalah beban mati (D),

beban hidup (L), beban angin (W), dan beban gempa (E).

2.3.3. Beban Mati (Dead Load)

Beban mati adalah berat seluruh bahan konstruksi bangunan

gedung yang terpasang, termasuk dinding, lantai, atap, plafon, tangga,

dinding partisi tetap, finishing, klading gedung dan komponen

arsitektural dan struktural lainnya serta peralatan layan terpasang lain

termasuk berat keran.

Beban mati yang diperhitungkan dalam struktur merupakan berat

sendiri elemen struktur bangunan yang memiliki fungsi struktural

menahan beban. Pada perhitungan berat sendiri, seorang analisis struktur

tidak mungkin dapat menghitung secara tepat seluruh elemen yang ada

dalam konstruksi, seperti berat plafond, pipa-pipa ducting, dan lain-lain.

Oleh karena itu, dalam menghitung berat sendiri konstruksi ini dapat

meleset sekitar 15%-20% (Soetoyo, 2000).

8

2.3.2. Beban Hidup (Live Load)

Beban yang diakibatkan oleh pengguna dan penghuni bangunan

gedung atau struktur lain yang tidak termasuk beban konstruksi dan

beban lingkungan, seperti beban angin,beban hujan, beban gempa, beban

banjir, atau beban mati.

Beban hidup terdistribusi merata minimum menurut SNI

1727:2013:

Hunian atau penggunaan Beban Merata kN/m2

a. Apartemen / Rumah tinggal

Semua ruang kecuali tangga dan balkon 1,92

Tangga Rumah tinggal 1,92

b. Kantor

Ruang kantor 2,40

Ruang komputer 4,79

Lobi dan koridor lantai pertama 4,79

Koridor di atas lantai pertama 3,83

c. Ruang pertemuan

Lobi 4,79

Kursi dapat dipindahkan 4,79

Panggung pertemuan 4,79

d. Balkon dan dek

1,5 kali beban hidup untuk daerah yang dilayani

Jalur untuk akses pemeliharaan 1,92

e. Koridor

Koridor Lantai pertama 4,79

Koridor Lantai lain sama seperti pelayanan hunian

9

Ruang makan dan restoran 4,79

f. Rumah Sakit

Ruang operasi, laboratorium 2,87

Ruang pasien 1,92

Koridor diatas lantai pertama 3,83

g. Perpustakaan

Ruang baca 2,87

Ruang penyimpanan 7,18

Koridor diatas lantai pertama 3,83

h. Pabrik

Ringan 6,00

Berat 11,97

i. Sekolah

Ruang kelas 1,92

Koridor lantai pertama 4,79

Koridor di atas lantai pertama 3,83

Tangga dan jalan keluar 4,79

j. Gudang penyimpan barang

Ringan 6,00

Berat 11,97

k. Toko Eceran

Lantai pertama 4,79

Lantai diatasnya 3,59

Grosir, di semua lantai 6,00

2.3.3. Beban Angin

Bangunan gedung dan struktur lain, termasuk Sistem Penahan

Beban Angin Utama (SPBAU) dan seluruh komponen dan klading

gedung, harus dirancang dan dilaksanakan untuk menahan beban

angin. Beban angin yang digunakan dalam desain SPBAU untuk

10

bangunan gedung tertutup dan tertutup sebagian tidak boleh lebih

kecil dari 0,77 kN/m2 dikalikan dengan luas dinding bangunan

gedung dan 0,38 kN/m2 dikalikan dengan luas atap bangunan

gedung yang terproyeksi pada bidang vertikal tegak lurus terhadap

arah angin yang diasumsikan. Gaya angin desain untuk bangunan

gedung terbuka harus tidak kurang dari 0,77 kN/m2 dikalikan

dengan luas Af.

2.3.4. Beban Gempa

Beban gempa adalah beban yang timbul akibat percepatan getaran

tanah pada saat gempa terjadi. Untuk merencanakan struktur bangunan

tahan gempa, perlu diiketahui percepatan yang terjadi pada batuan dasar.

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, wilayah

Indonesia dapat dibagi ke dalam enam wilayah zona gempa. Daerah

Semarang termasuk ke dalam Wilayah Gempa zona dua.

Menurut (Soetoyo, 2000) ada dua metode Analisis Perencanaan

Gempa, yaitu :

1) Analisis Beban Statik Ekuivalen (Equivalent Static Load

Analysis).

Analisis Beban Statik Ekuivalen adalah cara analisa

struktur, dimana pengaruh gempa pada struktur dianggap sebagai

beban statik horizontal untuk menirukan pengaruh gempa yang

sesungguhnya akibat gerakan tanah. Metode Analisis Beban Statik

Ekuivalen digunakan untuk bangunan struktur yang beraturan

dengan ketinggian tidak lebih dari 40 meter.

2) Analisis Dinamik (Dynamic Analysis).

11

Metode Analisis Dinamik digunakan untuk bangunan

dengan struktur yang tidak beraturan. Perhitungan gempa dengan

Analisis Dinamik terdiri dari :

a) Analisa Ragam Spektrum Respons.

Analisa Ragam Spektrum Respons adalah cara analisa

dinamik struktur dimana suatu model dari matematik

struktur diberlakukan suatu spektrum respons gempa

rencana.

b) Analisa Respons Riwayat Waktu.

Analisa Respons Riwayat Waktu adalah cara analisa

dinamik struktur, dimana suatu model matematik dari

struktur dikenakan riwayat waktu dari gempa-gempa hasil

pencatatan atau gempa-gempa tiruan terhadap riwayat

waktu dari respons struktur ditentukan.

Secara garis besar, pembebanan untuk bangunan gedung

menggunakan metode respon spectrum berdasarkan SNI 1726:2012

ditampilkan pada gambar 2.1.

12

Mulai

Menentukan fungsi bangunan

(Pasal 4.1.2 Tabel 1)

Menentukan kategori resiko dan factor keutamaan gempa (Ie)

(Pasal 4.1.2 Tabel 2)

Menentukan lokasi dan klasifikasi situs

(Pasal 5.3 Tabel 3)

Menentukan nilai Ss dan S1

(puskim.go.id)

Menentukan nilai Fa dan Fv

(Pasal 6.2 Tabel 4 dan Tabel 5)

Menentukan nilai SMS dan SM1 (Pasal 6.2)

Menentukan nilai SDS dan SD1(Pasal 6.3)

Menentukan nilai T0 dan Ts

T0 = 0,2 SDS/SD1

Ts = SD1/SDS

Menentukan kategori desain

sismik

(Pasal 6.5)

Menentukan nilai faktor reduksi

(R) dan faktor pembesaran

defleksi (Ca)

(Pasal 7.7.7 Tabel 9)

Menentukan sistem struktur

penahan gaya gempa

(Pasal 7.2.1)

Menentukan fungsi respon

spektrum

(Pasal 6.4)

A

B

13

Tidak

Ya

Tidak

Ya

Gambar 2.1. Bagan Alir Analisis Gempa

A B

Menentukan kombinasi beton

(Pasal 7.4)

Analisis struktur

Meningkatkan factor skala

analisis respons spektrum

Menambah jumlah mode

dalam analisis

Rasio partisipasi

massa > 90%

Mendapatkan baseshear akibat respons

spectrum (VRS) dan menghitung baseshear

metode static ekivalen (VSE)

Mendapat periode alami (Ta) dan

gaya dalam struktur

VRS ≥ 0,85 VSE

(Pasal 7.9.4)

Selesai

14

2.3.4.1. Menentukan Faktor Keutamaan (Ie) dan Kategori

Risiko Struktur Bangunan (I – IV)

Berdasarkan pasal 4.1.2 SNI 03-1726-2012, pengaruh

gempa rencana harus dikalikan dengan suatu Faktor Keutamaan (I),

dengan berbagai kategori resiko struktur bangunan gedung dan non

gedung sesuai dengan Tabel 2.1. berikut :

Tabel 2.1. Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung

Untuk Beban Gempa

Jenis Pemanfaatan Kategori

Resiko

Gedung dan non gedung yang memiliki resiko rendah terhadap

jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk tapi tidak

dibatasi untuk, antara lain :

- Fasilitas pertanian, perkebunan, peternakan, dan perikanan

- Fasilitas sementara

- Gudang penyimpanan

- Rumah jaga dan struktur kecil lainnya

I

Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam

kategori resiko I, III, IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :

- Perumahan

- Rumah toko dan rumah kantor

- Pasar

- Gedung perkantoran

- Gedung Apartemen/rumah susun

- Pusat perbelanjaan/mall

- Bangunan industri

- Fasilitas manufaktur

- Pabrik

II

Gedung dan non gedung yang memiliki resiko tinggi terhadap jiwa

manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi

untuk :

- Bioskop

- Gedung pertemuan

- Stadion

- Fasilitas kesehatan yang memiliki unit bedah dan unit gawat

III

15

darurat

- Fasilitas penitipan anak

- Penjara

- Bangunan untuk orang jompo

Gedung dan non gedung, tidak termasuk kedalam kategori resiko

IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi

yang besar dan/atau gangguan masal terhadap kehidupan

masyarakat sehari-hari bila terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak

dibatasi untuk :

- Pusat pembangkit listrik biasa

- Fasilitas penanganan air

- Fasilitas penanganan limbah

- Pusat telekomunikasi

Gedung dan non gedung yang tidak termasuk dalam kategori resiko

IV, (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur,

proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan atau tempat

pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya,

limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak) yang

mengandung bahan beracun atau peledak dimana jumlah

kandungan bahannya melebihi nilai batas yang diisyaratkan oleh

instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi

masyarakat jika terjadi kebocoran.

Gedung dan non gedung yang ditunjukkan sebagai fasilitas yang

penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk :

- Bangunan-bangunan monumental

- Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan

- Rumah sakit dan fasilitas kesehatan lainnya yang memiliki

fasilitas bedah dan unit gawat darurat

- Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi,

setra garasi kendaraan darurat lainya

- Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan

fasilitas lainnya untuk tanggap darurat

- Struktur tambahan (temasuk menara telekomunikasi, tangki

penyimpanan bahan bakar, menara pendingin, struktur

stasiun listrik, tangki air pemadam kebakaran atau struktur

rumah atau struktur pendukung air atau material atau

peralatan pemadam kebakaran) yang diisyaratkan untuk

operasi pada saat keadaan darurat

Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk mempertahankan

fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori risiko

IV

IV

16

Tabel 2.2. Faktor Keutamaan Gempa

Kategori risiko Faktor keutamaan gempa, Ie

I atau II 1,0

III 1,25

IV 1,50

2.3.4.2. Klasifikasi Situs (SA – SF)

Dalam SNI 03-1726-2012 Pasal 5, perumusan kriteria

desain seismik suatu bangunan di permukaan tanah atau penentuan

amplifikasi besaran percepatan gempa puncak dari batuan dasar ke

permukaan tanah untuk suatu situs, maka situs tersebut harus

diklasifikasikan terlebih dahulu. Profil tanah di situs harus

diklasifikasikan dengan Tabel 2.3. berdasarkan profil tanah lapisan 30

meter paling atas. Penentuan kelas situs SA dan kelas situs SB tidak

diperkenankan jika terdapat lebih dari 3 meter lapisan tanah antara

dasar telapak atau rakit pondasi dan permukaan batuan dasar.

Berikut merupakan klasifikasi jenis tanah menurut SNI 03-1726-

2012:

17

Tabel 2.3. Klasifikasi Situs

Kelas situs ῡs (m/detik) N atau Nch Su (kPa)

SA (batuan keras) >1500 N/A N/A

SB (batuan) 750 sampai 1500 N/A N/A

SC (tanah keras,

sangat padat dan

batuan lunak)

350 sampai 750 >50 ≥100

SD (tanah sedang) 175 sampai 350 15 sampai 60 50 sampai 60

SE (tanah lunak) <175 <15 <50

Atau setiap profil tanah yang mengandung lebih dari 3

m tanah dengan karakteristik sebagai berikut :

1. Indeks plastisitas, PI > 20

2. Kadar air, w ≥ 40 %

3. Kuat geser niralir, Su < 25 kPa

SF (tanah khusus

yang

membutuhkan

investigasi

geoteknik spesifik

dan analisis

respons spesifik-

situs yang

mengikuti 6.10.1)

Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu

atau lebih dari karakteristik berikut :

- Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat

beban gempa seperti mudah likuifaksi,

lempung sangat sensitif, tanah tersementasi

lemah

- Lempung sangat organik dan/atau gambut

(ketebalan H>3 m)

- Lempung berplastisitas sangat tinggi

(ketebalan H > 7,5 m dengan Indeks Plastisitas

PI > 75)

Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan

ketebalan H > 35 m dengan Su < 50 kPa

CATATAN : N/A = tidak dapat dipakai

18

2.3.4.3. Penentuan Nilai Respons Spektral

Penentuan respons spektral percepatan gempa MCER di

permukaan tanah, diperlukan faktor amplifikasi getaran terkait

percepatan perioda pendek (Fa) dan faktor amplifikasi terkait

percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik (Fv). Berikut

merupakan koefisien situs Fa dan Fv mengikuti Tabel 2.4. dan 2.5.

Tabel 2.4. Koefisien Situs, Fa

Kelas

Situs

Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa (MCER)

Terpetakan pada Perioda Pendek, T=0,2 Detik, Ss

Ss ≤ 0,25 Ss = 0,5 Ss = 0,75 Ss = 1,0 Ss ≥ 1,25

SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

SC 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0

SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0

SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9

SF SSb

Tabel 2.5. Koefisien Situs, Fv

Kelas

Situs

Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa (MCER)

Terpetakan pada Perioda 1 Detik, S1

S1 ≤ 0,1 S1 = 0,2 S1 = 0,3 S1 = 0,4 S1 ≥ 0,5

SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

SC 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3

SD 2,4 2 1,8 1,6 1,5

SE 3,5 3,2 2,8 2,4 2,4

SF SSb

19

2.3.4.4. Penentuan Kategori Desain Seismik (A – D)

Penetapan kategori desain seismik harus berdasarkan

kategori resikonya dan parameter respons spektral percepatan

desainnya, SDS dan SD1. Masing-masing bangunan dan struktur harus

ditetapkan ke dalam kategori desain seismik yang lebih parah, dengan

mengacu pada Tabel 2.6 atau 2.7, terlepas dari nilai perioda

fundamental getaran struktur, T. Berikut ini adalah tabel kategori

desain seismik.

Tabel 2.6. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan

pada Perioda Pendek.

Nilai SDS

Kategori Risiko

I atau II atau III IV

SDS < 0,167 A A

0,167 < SDS <0,33 B C

0,33 < SDS <0,50 C D

0,50 < SDS D D

Tabel 2.7. Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan

pada Perioda 1 Detik.

Nilai SD1

Kategori Risiko

I atau II atau III IV

SD1 < 0,067 A A

0,067 < SD1 <0,133 B C

0,133 < SD1 <0,20 C D

0,20 < SD1 D D

20

2.3.4.5. Pemilihan Sistem Struktur dan Parameter Sistem (R, Cd,

Ω0)

Sistem penahan gaya gempa lateral dan vertikal dasar

harus memenuhi salah satu tipe yang ditunjukkan dalam Tabel 2.8.

pembagian setiap tipe berdasarkan pada elemen vertikal yang

digunakan untuk menahan gaya gempa lateral. Sistem struktur yang

digunakan harus seuai dengan batasan sistem struktur dan batasan

ketinggian struktur yang ditunjukkan dalam Tabel 2.8. koefisien

modifikasi respons yang sesuai, R, faktor kuat lebih sistem, Ω0, dan

koefisien amplifikasi defleksi, Cd, sesuai Tabel 2.8 harus digunakan

dalam penentuan geser dasar, gaya desain elemen, dan simpangan

antar lantai tingkat desain.

Tabel 2.8. Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk Sistem Penahan Gaya Gempa

Sistem penahan gaya seismik (R)

(Ω0) (Cd)

Batasan sistem

struktur dan batasan

tinggi struktur, hn(m)c

Kategori desain

Seismik

B C Dd Ed Fe

C. Sistem rangka pemikul

momen

5. Rangka beton bertulang

pemikul momen khusus 8 3 5½ TB TB TB TB TB

6. Rangka beton bertulang

pemikul momen menengah 5 3 4½ TB TB TI TI TI

7. Rangka beton bertulang

pemikul momen biasa 3 3 2½ TB TI TI TI TI

21

Sistem penahan gaya seismik (R) (Ω0) (Cd)

Batasan sistem

struktur dan batasan

tinggi struktur, hn(m)c

Kategori desain

Seismik

B C Dd Ed Fe

D. Sistem ganda dengan

rangka pemikul momen

khusus yang mampu menahan

paling sedikit 25 persen gaya

gempa yang ditetapkan

3. Dinding geser beton bertulang

khusus 7 2½ 5½ TB TB TB TB TB

4.Dinding geser beton bertulang

biasa 6 2½ 5 TB TB TI TI TI

2.3.4.6. Batasan Perioda Fundamental Struktur (T)

Perioda fundamental struktur (T), tidak diperbolehkan

melebihi hasil koefisien untuk batasan atas pada perioda yang dihitung

(Cu) dari Tabel 2.9 dan perioda fundamental pendekatan, (Ta). Sebagai

alternatif pada pelaksanaan analisis untuk menentukan perioda

fundamental struktur, (T), diijinkan secara langsung menggunakan

perioda bangunan pendekatan, (Ta). Perioda bangunan pendekatan

(Ta), dalam detik, harus ditentukan dari persamaan berikut:

Ta = Ct . hnx (2.1)

22

Dengan, hn adalah ketinggian struktur, dalam meter, di atas dasar

sampat tingkat tertinggi struktur, dan koefisien Ct dan x ditentukan

dari Tabel 2.10.

Tabel 2.9. Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung

Parameter percepatan respons spektral desain

pada 1 detik, SD1

Koefisien Cu

≥ 0,4 1,4

0,3 1,4

0,2 1,5

0,15 1,6

≤ 0,1 1,7

Tabel 2.10. Nilai parameter perioda pendekatan Ct dan x

Tipe Struktur Ct x

Sistem rangka pemikul momen dimana rangka memikul 100 persen gaya

gempa yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan

komponen yang lebih kaku dan akan mencegah rangka dari defleksi jika

dikenai gaya gempa:

Rangka baja pemikul momen 0,0724 0,8

Rangka beton pemikul momen 0,0466 0,9

Rangka baja dengan bresing eksentris 0,0731 0,75

Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk 0,0731 0,75

Semua sistem struktur lainnya 0,0488 0,75

Sebagai alternatif, diijinkan untuk menentukan perioda

fundamental pendekatan (Ta), dalam detik, dari persamaan berikut

untuk struktur dengan ketinggian tidak melebihi 12 tingkat di mana

sistem penahan gaya gempa terdiri dari rangka penahan momen beton

atau baja secara keseluruhan dan tinggi tingkat paling sedikit 3 m:

23

Ta = 0,1N (2.2)

Dengan, N adalah jumlah tingkat.

Perioda fundamental struktur (T) yang digunakan meliputi:

Jika Tc > CuTa gunakan T = CuTa (2.3)

Jika Ta < Tc < CuTa gunakan T = Tc (2.4)

Jika Tc < Ta gunakan T = Ta (2.5)

Dengan,

Tc = Perioda fundamental struktur yang diperoleh dari program

analisis.

2.3.4.7. Gaya Geser Dasar Seismik

Gaya geser dasar seismik adalah total dari seluruh gaya

lateral akibat gempa yang diterima oleh bangunan gedung yang

sedang ditinjau dan merupakan total dari gaya lateral gempa yang

diterima setiap lantainya. Geser dasar seismik (V) ditentukan sesuai

dengan persamaan berikut:

V = CsW (2.6)

Dimana,

V = Gaya geser dasar seismik

Cs = Koefisien respons seismik

W = Berat seismik efektif

Sedangkan koefisien seismik (Cs) harus ditentukan sesuai dengan

perisamaan berikut:

Cs = 𝑆𝐷𝑆𝑅𝐼𝑒⁄

(2.7)

Dengan,

SDS = Parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentang

perioda pendek.

R = Faktor modifikasi respons dalam Tabel 2.8.

Ie = Faktor keutamaan gempa dalam Tabel 2.2.

24

Nilai Cs yang dihitung sesuai dengan Persamaan 2.7 tidak

perlu melebihi berikut ini:

Cs = 𝑆𝐷1

𝑇(𝑅 𝐼𝑒⁄ ) (2.8)

Cs harus tidak kurang dari

Cs = 0,044SDSIe ≥ 0,01 (2.9)

Sebagai tambahan, untuk struktur yang berlokasi di daerah di mana S1

sama dengan atau lebih besar dari 0,6g, maka Cs harus tidak kurang

dari:

Cs = 0,5𝑆1𝑅𝐼𝑒⁄

(2.10)

Keterangan:

SD1 = Parameter percepatan spektrum respons desai pada

perioda sebesar 1,0 detik.

T = Perioda fundamental struktur (detik).

S1 = Parameter percepatan spektrum respons maksimum yang

dipetakan.

2.3.4.8. Penentuan Simpangan antar Lantai

Menurut SNI 1726:2012 penentuan simpangan antar lantai

tingkat desain (∆) harus dihitung sebagai perbedaan defleksi pada

pusat massa di tingkat teratas dan terbawah yang ditinjau (Gambar

2.2). Apabila pusat massa tidak terletak segaris dalam arah vertikal,

diijinkan unuk menghitung defleksi di dasar tingkat berdasarkan

proyeksi vertikal dari pusat massa tingkat di atasnya. Jika desain

tegangan ijin digunakan, ∆ harus dihitung menggunakan gaya gempa

tingkat kekuatan tanpa reduksi untuk desain tegangan ijin. Defleksi

pusat massa di tingkat x (δx) (mm) harus ditentukan sesuai dengan

persamaan berikut:

𝛿𝑥 =𝐶𝑑𝛿𝑥𝑒

𝐼𝑒 (2.11)

25

Keterangan:

Cd = faktor amplifikasi defleksi

δxe = defleksi pada lokasi yang ditentukan dengan analisis elastis

Ie = faktor keutamaan gempa

Gambar 2.2. Penentuan Simpangan antar Lantai

Pada penentuan kesesuaian dengan batasan simpangan

antar lantai tingkat, diijinkan untuk menentukan simpangan antar

lantai elastis (δxe) menggunakan gaya desain seismik berdasarkan pada

perioda fundamental struktur yang dihitung tanpa batasan atas (CuTa).

Simpangan antar lantai tingkat desain (∆) tidak boleh melebihi

simpangan antar lantai tingka ijin (∆a) seperti didapatkan dari Tabel

2.11 untuk semua tingkat.

26

Tabel 2.11. Simpangan antar Lantai Ijin, ∆aa,b

Struktur Kategori risiko

I atau II III IV

Struktur, selain dari struktur dinding

geser batu bata, 4 tingkat atau kurang

dengan dinding interior, partisi, langit-

langit dan sistem dinding eksterior yang

telah didesain untuk mengakomodasi

simpangan antar lantai tingkat.

0,025 hsx 0,020 hsx 0,015 hsx

Struktur dinding geser kantilever batu

bata

0,010 hsx 0,010 hsx 0,010 hsx

Struktur dinding geser batu bata lainnya 0,007 hsx 0,007 hsx 0,007 hsx

Semua sruktur lainnya 0,020 hsx 0,015 hsx 0,010 hsx

Keterangan:

hsx = tinggi tingkat di bawah tingkat x

Sistem penahan gaya gempa yang terdiri dari hanya rangka

momen pada sruktur yang dirancang untuk kategori desain seismik D,

E, atau F, simpangan antar lantai tingkat desain (∆) tidak boleh

melebihi ∆a/ρ untuk semua tingkat dengan ρ adalah faktor redundansi.

2.3.5. Kombinasi Pembebanan

Menurut SNI 1727:2013 struktur, komponen, dan fondasi harus

dirancang sedemikian rupa sehingga kekuatan desainnya sama atau

melebihi efek dari beban terfaktor dalam kombinasi berikut:

1. 1,4D

2. 1,2D + 1,6L +0,5 (Lr atau S atau R)

3. 1,2D + 1,6 (Lr atau S atau R) + (L atau 0,5W)

4. 1,2D + 1,0W + L + 0,5 (Lr atau S atau R)

5. 1,2D +1,0E + L +0,2S

6. 0,9D + 1,0W

7. 0,9D + 1,0E

27

Pada SNI 1726:2012, unuk kombinasi dengan pengaruh beban

gempa untuk desain kekuatan adalah:

5. (1,2 + 0,2 SDS)D + ρQE + L

7. (0,9 – 0,2 SDS)D + ρQE + 1,6H

Sedangkan kombinasi dasar untuk desain tegangan ijin adalah:

5. (1,0 + 0,14 SDS)D + H + F + 0,7ρQE

6. (1,0+0,10SDS)D + H + F + 0,525ρQE + 0,75L + 0,75(Lr atau R)

8. (0,6 + 0,14 SDS)D + 0,7ρQE + H

2.4. Perancangan Tulangan Balok

2.4.1. Persyaratan Dimensi Balok

Berdasarkan SNI 2847:2013 pasal 21.5 ayat 1, komponen –

komponen struktur pada Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus yang

memikul lentur, batasan penampang komponen struktur tersebut harus

memenuhi syarat – syarat sebagai berikut:

a. Gaya tekan aksial terfaktor pada komponen struktur (Pu) tidak

boleh melebihi Agf’c/10,

b. Bentang bersih untuk komponen struktur (ln) tidak boleh

kurang dari empat kali tinggi efektifnya,

c. Lebar komponen (bw) tidak boleh kurang dari yang lebih kecil

dari 0,3h dan 250 mm,

d. Lebar komponen struktur (bw) tidak boleh melebihi lebar

komponen struktur penumpu (c2) ditambah suatu jarak pada

masing-masing sisi komponen struktur penumpu yang sama

dengan yang lebih kecil dari lebar komponen struktur penumpu

(c2), dan 0,75 kali dimensi keseluruhan komponen struktur

penumpu (c1)

28

2.4.2. Persyaratan Tulangan Lentur

Persyaraan tulangan lentur berdasarkan SNI 2847:2013 pasal 21.5

ayat 2 yaitu:

a. Pada sebarang penampang komponen struktur lentur, untuk

tulangan atas maupun bawah, jumlah tulangan tidak boleh

kurang dari (0,25bwd√f’c)/fy tetapi tidak kurang dari 1,4bwd/fy

dan rasio tulangan (ρ) tidak boleh melebihi 0,025. Paling

sedikit dua batang tulangan harus disediakan meneruspada

kedua sisi atas dan bawah,

b. Kekuatan momen positif pada muka joint harus tidak kurang

dari setengah kekuatan momen negatif yang disedikan pada

muka joint tersebut. Baik kekuatan momen negatif atau positif

pada sebarang penampang sepanjang panjang komponen

struktur tidak boleh kurang dari seperempat kekuatan momen

maksimum yang disediakan pada muka salah satu dari joint

tersebut,

c. Sambungan lewatan tulangan lentur diizinkan hanya jika

tulangan sengkang atau spiral disediakan sepanjang panjang

sambungan. Spasi tulangan transversal yang melingkupi batang

tulangan yang disambung lewatkan tidak boleh melebihi yang

lebih kecil dari d/4 dan 100 mm. Sambungan lewatan tidak

boleh digunakan dalam joint, dalam jarak dua kali tinggi

komponen struktur dari muka joint dan bila analisis

menunjukkan pelelehan lentur diakibatkan oleh perpindahan

lateral inelastis rangka,

d. Sambungan

Sambungan mekanis harus diklasifikasikan sebagai salah satu

dari sambungan mekanis Tipe 1, yaitu memenuhi

mengembangkan tarik atau tekan paling sedikit 1,25fy batang

tulangan atau Tipe 2, yaitu memenuhi mengembangkan tarik

atau tekan paling sedikit 1,25fy batang tulangan dan harus

29

mengembangkan kekuatan tarik yang ditetapkan dari batang

tulangan yang disambung. Serta sambungan mekanis Tipe 1

tidak boleh digunakan dalam jarak sama dengan dua kali

tinggi komponen struktur dari muka kolom atau balok untuk

rangka momen khusus atau dari penampang dimana

pelelehan tulangan sepertinya terjadi sebagai akibat dari

perpindahan lateral inelastis. Sambungan mekanis Tipe 2

diizinkan untuk digunakan pada sebarang lokasi.

Sambungan las harus mengembangkan paling sedikit 1,25fy

batang tulangan dan tidak boleh digunakan dalam jarak sama

dengan dua kali tinggi komponen struktur dari muka kolom

atau balok untuk rangka momen khusus atau dari penampang

dimana pelelehan tulangan sepertinya terjadi sebagai akibat

dari perpindahan lateral inelastis. Serta pengelasan sengkang,

pengikat, sisipan, atau elemen lainnya yang serupa pada

tulangan longitudinal yang diperlukan oleh desain tidak

diizinkan.

2.4.3. Persyaratan Tulangan Transversal

Persyaraan tulangan transversal berdasarkan SNI 2847:2013 pasal

21.5 ayat 3 yaitu:

a. Sengkang harus dipasang pada daerah komponen struktur

rangka berikut (Gambar 2.3):

30

Gambar 2.3. Sengkang Tertutup Saling Tumpuk dan Ilustrasi Batasan pada Spasi

Horizontal Maximum Batang Tulangan Longitudinal yang Ditumpu

Sepanjang suatu panjang yang sama dengan dua kali tinggi

komponen struktur yang diukur dari muka komponen struktur

penumpu ke arah tengah bentang, di kedua ujung komponen

struktur lentur

Sepanjang panjang-panjang yang sama dengan dua kali tinggi

komponen struktur pada kedua sisi suatu penampang dimana

pelelehan lentur sepertinya terjadi dalam hubungan dengan

perpindahan lateral inelastis rangka.

b. Sengkang tertutup pertama harus ditempatkan tidak lebih dari

50 mm dari muka komponen struktur penumpu. Spasi sengkang

tertutup tidak boleh melebihi yang terkecil dari d/4, enam kali

diameter terkecil batang tulangan lentur utama dan 150 mm.

2.4.4. Persyaratan Kekuatan Geser Balok

Persyaraan tulangan transversal berdasarkan SNI 2847:2013 pasal

21.5 ayat 4 yaitu:

a. Gaya geser desain (Ve) harus ditentukan dari peninjauan gaya

statis pada bagian komponen struktur antara muka-muka joint.

31

Harus diasumsikan bahwa momen-momen dengan tanda

berlawanan yang berhubungan dengan kekuatan momen lentur

yang mungkin,Mpr, bekerja pada muka-muka joint dan bahwa

komponen struktur dibebani dengan beban gravitasi tributari

terfaktor sepanjang bentangnya (Gambar 2.4).

Gambar 2.4. Geser Desain untuk Balok

b. Tulangan transversal sepanjang panjang yang diidentifikasi

dalam 2.4.3a harus diproporsikan untuk menahan geser dengan

mengasumsikan Vc = 0 bilamana terjadi gaya geser yang

ditimbulkan gempa yang dihitung sesuai dengan 2.4.4a

mewakili setengah atau lebih dari kekuatan geser perlu

maksimum dalam panjang tersebut dan gaya tekan aksial

terfsaktor (Pu) termasuk pengaruh gempa kurang dari Agf’c/20.

2.5. Perancangan Tulangan Kolom

2.5.1. Persyaratan Dimensi Kolom

Berdasarkan SNI 2847:2013 pasal 21.6 ayat 1 untuk komponen –

komponen struktur pada Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus yang

32

memikul gaya akibat beban gempa dan menerima beban aksial terfaktor

(Pu) akibat sebarang kombinasi beban yang melebihi Agf’c/10. Batasan

penampang komponen struktur tersebut harus memenuhi syarat – syarat

sebagai berikut :

a. Ukuran penampang kecil, diukur pada garis lurus yang melalui

titik pusat geometris penampang, tidak kurang dari 300mm,

b. Perbandingan antara ukuran terkecil penampang dengan ukuran

dalam arah tegak lurusnya tidak kurang dari 0,4.

2.5.2. Perencanaan Lentur Kolom

Berdasarkan SNI 2847:2013 pasal 21.6 ayat 2.2, kekuatan lentur

kolom harus memenuhi persamaan berikut:

ΣMnc > (1,2) ΣMnb (2.12)

Keterangan:

ΣMnc : jumlah kekuatan lentur nominal kolom yang merangka ke dalam

joint, yang dievaluasi di muka-muka joint. Kekuatan lentur kolom

harus dihitung untuk gaya aksial terfaktor, konsisten dengan arah

gaya-gaya lateral yang ditinjau, yang menghasilkan kekuatan lentur

terendah.

ΣMnb : jumlah kekuatan lentur nominal balok yang merangka ke dalam

joint, yang dievaluasi di muka-muka joint. Pada konstruksi balok-

T, bilamana slab dalam kondisi tarik akibat momen-momen di

muka joint, tulangan slab dalam lebar slab efektif harus

diasumsikan menyumbang kepada Mnb jika tulangan slab

disalurkan pada penampang kriris untuk lentur.

2.5.3. Persyaratan Tulangan Lentur

Berdasarkan SNI 2847:2013 pasal 21.6 ayat 3, tulangan lentur

kolom harus memenuhi persyaratan berikut:

a. Luas tulangan memanjang (Ast) tidak boleh kurang dari 0,01Ag

atau lebih dari 0,06Ag.

b. Pada kolom dengan sengkang tertutup bulat, jumlah batang

tulangan longitudinal minimum harus 6.

33

c. Sambungan lewatan diizinkan hanya dalam setengah pusat

panjang komponen struktur, harus didesain sebagai sambungan

lewatan tarik, dan harus dilingkupi dalam tulangan transversal.

2.5.4. Persyaratan Tulangan Transversal

Berdasarkan SNI 2847:2013 pasal 21.6 ayat 4 Berdasarkan SNI

2847:2013 mensyaratkan bahwa tulangan transversal harus dipasang

sepanjang panjang lo dari setiap muka joint dan pada kedua sisi sebarang

penampang dimana pelelehan lentur sepertinya terjadi sebagai akibat dari

perpindahan lateral inelastis rangka. Panjang lo tidak boleh kurang dari

yang terbesar dari tinggi komponen struktur pada muka joint atau pada

penampang dimana pelelehan lentur sepertinya terjadi, seperenam

bentang bersih komponen struktur dan 450 mm.

Spasi tulangan transversal sepanjang panjang lo komponen struktur

tidak boleh melebihi yang terkecil dari seperempat dimensi komponen

struktur minimum, enam kali diameter batang tulangan longitudinal yang

terkecil dan so.

so = 100 + (𝟑𝟓𝟎−𝒉ₓ𝟑

) (2.13)

Nilai so tidak boleh melebihi 150 mm dan tidak sperlu diambil

kurang dari 100 mm.

2.6. Analisis Hubungan Balok-Kolom (Joint) SRPMK

Menurut Iswandi (2010) disebutkan bahwa, hubungan balok-kolom

(join) merupakan elemen struktur yang paling penting dalam suatu sistem

struktur rangka pemikul momen. Akibat gaya lateral yang bekerja pada

struktur, momen lentur ujung pada balok-balok yang merangka pada join

yang sama akan memutar join pada arah yang sama. Hal ini akan

menimbulkan gaya geser yang besar pada hubungan balok-kolom

(Gambar 2.5). ada beberapa tipe hubungan balok-kolom yang dapat

dijumpai pada suatu sistem struktur rangka pemikul momen (ACI-ASCE

34

352, 2002) dan typenya tergantung pada lokasi tempat join tersebut

berada (Gambar 2.6).

Gambar 2.5. Gaya Geser yang Signifikan pada Join

Gambar 2.6. Jenis Hubungan Balok-Kolom

2.6.1. Persyaratan Joint Rangka Momen Khusus

Berdasarkan SNI 2847:2013 pasal 21.7 ayat 2, joint balok – kolom

rangka momen khusus harus memenuhi persyaratan berikut ini:

35

a. Gaya-gaya pada tulangan balok longitudinal di muka joint

harus ditentukan dengan mengasumsikan bahwa tegangan pada

tulangan tarik lentur adalah 1,25fy.

b. Bila tulangan balok longitudinal menerus melalui joint balok –

kolom, dimensi kolom yang sejajar terhadap tulangan balok

tidak boleh kurang dari 20 kali diameter batang tulangan balok

longitudinal terbesar untuk beton normal (normalweight).

Untuk beton ringan (lightweight), dimensinya tidak boleh

kurang dari 26 kali diameter batang tulangan.

2.6.2. Kekuatan Geser

Berdasarkan SNI 2847:2013 pasal 21.7 ayat 4, untuk beton berat

normal, Vn joint tidak boleh diambil sebagai yang lebih besar dari nilai

yang ditetapkan dibawah (Gambar 2.7).

a. Untuk joint yang terkekang oleh balok – balok pada semua

empat muka

1,7√𝒇𝒄′Aj (2.14)

b. Untuk joint yang terkekang oleh balok – balok pada tiga

muka atau pada dua muka yang berlawanan

1,2√𝒇𝒄′Aj (2.15)

c. Untuk kasus – kasus lainnya

1,0√𝒇𝒄′Aj (2.16)

Dimana Aj adalah luas penampang efektif dalam suatu joint yang

dihitung dari tinggi kali lebar joint efektif. Tinggi joint harus merupakan

tinggi keseluruhan kolom, h. lebar joint efektif harus merupakan lebar

keseluruhan kolom, kecuali bilamana suatu balok merangka ke dalam

suatu kolom yang lebih lebar, lebar joint efektif tidak boleh melebihi

yang lebih kecil dari lebar balok ditambah tinggi joint dan dua kali jarak

36

tegak lurus yang lebih kecil dari sumbu longitudinal balok ke sisi kolom.

Sedangkan untuk beton ringan (lightweight), kekuatan geser nominal

joint tidak boleh melebihi tiga perempat (3/4) batasan yang diberikan

dari persamaan diatas.

Gambar 2.7. Luas Efektif Hubungan Balok – Kolom

Bila digunakan tulangan berkait maka panjang penyalurannya

ditetapkan sebagai berikut:

a. Untuk tulangan diameter 10 mm hingga 36 mm, panjang

penyalurannya ldh untuk tulangan tarik dengan kait standar 90

dalam beton normal (Gambar 2.8) tidak boleh diambil lebih

kecil 8d, 150 mm, dan panjang yang ditentukan oleh persamaan

(2.17) berikut ini.

𝒍𝒅𝒉 =𝒇𝒚𝒅𝒃

𝟓,𝟒√𝒇′𝒄 (2.17)

b. Untuk beton ringan (lightweight), ldh untuk tulangan tarik

dengan kait standar 90 derajat tidak boleh diambil lebih kecil

10d, 190 mm, dan 1,25 kali panjang yang ditentukan oleh

persamaan (2.17).

37

Bila digunakan tulangan tanpa kait, untuk diameter 10 mm hingga

36 mm, panjang penyaluran tulangan tarik tidak boleh diambil lebih kecil

dari:

a. 2,5 kali panjang penyaluran dengan kait bila ketebalan

pengecoran beton dibawah tulangan tersebut kurang dari 300

mm, dan

b. 3,25 kali panjang penyaluran dengan kait bila ketebalan

pengecoran beton dibawah tulangan tersebut melebihi 300 mm.

Gambar 2.8. Standar Kait 90

2.7. Prosedur Pendesainan Fondasi

Fondasi adalah suatu bagian dari konstruksi bangunan yang

bertugas meletakkan bangunan dan meneruskan beban bangunan atas

(upper structure/super structure) ke dasar tanah yang cukup kuat

mendukungnya. Untuk tujuan itu fondasi bangunan harus diperhitungkan

dapat menjamin kestabilan bangunan terhadap berat sendiri, beban –

beban berguna dan gaya – gaya luar, seperti tekanan angin, gempa bumi,

dan lain – lain serta tidak boleh terjadi penurunan fondasi setempat

ataupun penurunan fondasi yang merata lebih dari batas tertentu.

Fondasi 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 disipasi energi struktur, dan properti

38

dinamis tanah harus disertakan dalam penentuan kriteria desain fondasi.

Apabila tidak dilakukan analisis interaksi tanah-struktur, struktur atas dan

struktur bawah dari suatu struktur gedung dapat dianalisis terhadap

pengaruh gempa rencana secara terpisah, di mana struktur atas dapat

dianggap terjepit lateral pada basement. Selanjutnya struktur bawah dapat

dianggap sebagai struktur tersendiri yang berada di dalam tanah yang

dibebani oleh kombinasi beban-beban gempa yang berasal dari struktur

atas. (Indarto et al,2013).

Besar beban yang akan didukung oleh tanah perlu dilihat untuk

memenuhi kapasitas dukung tanah dan penurunan tanah. Jika tanah

pendukung sangat kompresibel dan terlalu lemah mendukung struktur

atas, maka penggunaan pondasi tiang sangat disarankan. Selain itu, faktor

ekonomis, kemudahan pelaksanaan dan dampak lingkungan merupakan

bahan pertimbangan untuk pemilihan beberapa sistem fondasi yang

masih memenuhi persyaratan kapasitas dukung tanah dan penurunan

tanah (Hanggoro, 2006).

2.7.1. Kapasitas Tiang Tunggal Berdasarkan Data N-SPT

Rumus kapasitas dukung tiang berdasarkan data N-SPT Mayerhof

(1967) dalam Cernica (1995) untuk tanah non-kohesif :

ftotal = Σ(fiLi) (2.18)

fi = 2 x Ni (2.19)

q = 40N (L/D) < 400N (2.20)

Keterangan:

ftotal : Total gesekan pada selimut tiang atau adhesi tanah dengan

selimut tiang untuk setiap lapisan yang dijumpai (kN/m’)

Li : Tebal lapisan tanah ke-i (m)

fi : Gesekan pada selimut tiang atau adhesi tanah dengan

selimut tiang untuk lapisan tanah ke-i (kN/m2)

D : Diameter tiang (m)

39

L : Total panjang tiang (m)

q : Kapasitas dukung tanah pada ujung tiang (KN/m2)

Qultimit = Aujung q+ O ftotal (2.21)

Qijin = Qultimit/SF (2.22)

Keterangan:

Qultimit : Kapasitas ultimit pondasi tiang tunggal (kN)

Qijin : Kapasitas ijin pondasi tiang tunggal (kN)

SF : Faktor aman yang nilainya dapat diambil 2,5 s/d 3

Aujung : Luas permukaan ujung tiang (m2)

O : Keliling tiang (m)

2.7.2. Kapasitas Tiang Tunggal Berdasarkan Data Sondir

Dalam Wesley (1977) disebutkan kapasitas dukung tiang ijin untuk

tiang yang dipancang sampai lapisan pasir:

Qijin = (qc. Aujung)/3 + (Tf . O)/5 (2.23)

Untuk pemancangan tiang pada tanah lempung Wesley (1977)

menyarankan penggunaan faktor aman yang lebih besar dari tiang dalam

pasir. Dalam Suryolelono (1994) untuk pemancangan tiang pada tanah

lempung dapat digunakan rumus:

Qijin = (qc. Aujung)/5 + (Tf . O)/10 (2.24)

Berdasarkan pengalaman desain, biasanya pemancangan tiang pada

tanah lempung jika ujung tiang telah mencapai tanah keras dapat

digunakan rumus

Qijin = (qc. Aujung)/3 + (Tf . O)/10 (2.25)

Keterangan:

Qijin : Kapasitas ijin pondasi tiang tunggal (kg)

qc : Perlawanan Ujung sondir (kg/cm2)

Tf : Total friction sondir (kg/cm’)

Aujung : Luas permukaan ujung tiang (cm2)

O : Keliling tiang (cm)

40

2.7.3. Kapasitas Dukung Tiang Kelompok (Pijin)

Gambar 2.9. Kapasitas Dukung Tiang Kelompok

a. Untuk Tanah non-kohesif

End bearing piles Eg diasumsikan 1,0

Floating atau friction piles Eg diasumsikan 1,0

b. Untuk Tanah Kohesif

Untuk kondisi jarak antar pile (pusat ke pusat) ≥ 3.D:

End bearing piles Eg diasumsikan 1,0

Floating atau friction piles diasumsikan 0,7 < Eg < 1,0

Untuk kondisi jarak antar pile (pusat ke pusat) < 3.D:

Kapasitas Pijin dihitung dengan keruntuhan blok SF=3

2.7.4. Distribusi Beban Struktur Atas ke Kelompok Tiang

Beban yang didukung oleh tiang ke-i (Qi) akibat beban P, Mx dan

My dalam sebuah pile cap adalah:

41

Gambar 2.10. Distribusi beban struktur atas ke kelompok tiang

𝑸𝒊 =𝑷

𝒏±

𝑴𝒚.𝒙𝒊

∑(𝒙𝟐)±

𝑴𝒙.𝒚𝒊

∑(𝒚𝟐) (2.26)

Keterangan:

n : jumlah tiang dalam satu pile cap

Σ(x2) : jumlah kuadrat jarak x terhadap titik pusat berat kelompok

tiang (O)

Σ(x2) : jumlah kuadrat jarak y terhadap titik pusat berat kelompok

tiang (O)

xi : jarak tiang ke-i terhadap titik O searah sumbu x

yi : jarak tiang ke-i terhadap titik O searah sumbu y

120

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Hasil analisis ini menunjukkan bahwa simpangan antar lantai akibat beban

gempa yang terjadi pada gedung masih memenuhi kondisi batas layan dan

ultimit berdasarkan SNI Gempa 2012. Akan tetapi untuk struktur kolom K3

mengalami over capacity ratio dimana syarat kapasitas flexural dari kolom

pada suatu joint harus lebih dari 1,2 dibandingkan dari kapasitas flexural

baloknya, sehingga sendi plastis terjadi pada baloknya.

2. Terdapat beberapa balok dan kolom yang tidak aman terhadap beban gempa

SNI 1726:2012. Setelah dilakukan pendesainan ulang terhadap gedung

Telkomsel Semarang, didapatkan data-data sebagai berikut:

a. Dimensi balok terdiri dari :

Tabel 5.1. Dimensi Balok

NO NAMA UKURAN (cm) TULANGAN

TUMP. LAP.

1 B1 60 x 80 6D22 4D22

2 B2 60 x 80 6D22 4D22

3 B4 50 x 60 8D16 6D16

121

b. Dimensi kolom terdiri dari :

Tabel 5.2. Dimensi Kolom

NO NAMA UKURAN

(cm) TULANGAN

1 K1 90 x 90 24D22

2 K2 90 x 90 24D22

3 K3 90 x 90 28D19

4 K4 50 x 50 20D19

c. Dimensi plat terdiri dari :

Plat Lantai 1-2 tebal 15 cm dengan tulangan ø12-150

Plat Lantai 3-7 tebal 12 cm dengan tulangan ø12-150

5.2 Saran

1. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai perkuatan yang sesuai dengan

kegagalan yang dialami oleh bangunan dan metode apa saja yang bisa

digunakan dalam perkuatan struktur.

DAFTAR PUSTAKA

Arfiandi, Y. & Satyarno, I., 2013. Perbandingan Spektra Desain Beberapa Kota

Besar Di Indonesia Dalam SNI Gempa 2012 dan SNI Gempa 2002.

Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (KoNTekS 7), pp.S299-306.

Badan Standarisasi Nasional,2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa

Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, SNI 03-1726-2012.

Jakarta : Standar Nasional Indonesia.

Badan Standarisasi Nasional. 2013. Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk

Bangunan Gedung, SNI 03-2847,2013. Jakarta : Standar Nasional

Indonesia.

Badan Standarisasi Nasional,2013. Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan

Gedung dan Struktur Lain, SNI 03-1727,2013. Jakarta : Standar Nasional

Indonesia.

Dewi, A. N., 2016. Evaluasi Kekuatan Struktur Gedung Berdasarkan SNI

1726:2012 dan SNI 2874:2013 ( Studi Kasus Gedung Laboratorium Teknik

Struktur 3 Lantai Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Universitas

Gadjah Mada Yogyakarta). Skripsi. Yogyakarta: Departemen Teknik Sipil

dan Lingkungan, Fakultas Teknik,Universitas Gadjah Mada.

Dewobroto, W., 2013. Komputer Rekayasa Struktur dengan SAP2000. Jakarta:

Lumina Press.

Indarto H., Hanggoro, T.C.A., Putra K.C.A., 2013. Aplikasi SNI Gempa 1726:2012

for Dummies. Semarang: Bambang Dewasa’s Files.

Nugroho, R.S., 2015. Evaluasi Struktur Rangka Beton Bertulang Menggunakan

SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726:2012 (Studi Kasus Gedung Rawat Inap

Gakin dan Rawat Inap Kelas RSUD Ponorogo). Tugas Akhir. Yogyakarta:

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknik,Universitas

Gadjah Mada.

Permana, P.B., 2015. Kajian Struktur Bangunan Gedung Kondotel Graha Indoland

Menggunakan SNI 1727:2013 dan SNI 2847:2013. Tugas Akhir.

Yogyakarta: Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas

Teknik,Universitas Gadjah Mada.

PUSKIM PU, 2011. Desain Spektra Indonesia. [Online] Available at:

http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/