Its paper-19365-3107100032-paper

24
MAKALAH TUGAS AKHIR 1 BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perkembangan penduduk di Indonesia yang semakin tak terkendali serta semakin pesatnya alih informasi dan teknologi menuntut dilaksanakannya pembangunan gedung tingkat tinggi yang serba cepat dan praktis. Pembangunan gedung baja tingkat tinggi merupakan salah satu alternatif untuk memenuhi kebutuhan penduduk yang beraneka ragam. Hal inilah yang biasa terjadi pada kota- kota metropolitan di Indonesia yang sering menimbulkan permasalahan pokok yaitu mengenai tempat tinggal. Surabaya sebagai salah satu kota metropolitan terbesar di Indonesia yang saat ini terus berkembang pesat, tentunya hal ini menimbulkan berbagai macam permasalahan baru diantaranya adalah melonjaknya jumlah penduduk yang tinggal dan bekerja sedangkan jumlah lahan yang tersedia sedikit dan tidak berkembang. Sehingga permasalahan pokok yaitu mengenai kurangnya tempat tinggal menjadi sesuatu yang hangat untuk diperbincangkan akhir-akhir ini. Dari semua inilah yang kemudian memacu pemerintah Kota Surabaya untuk mengeluarkan peraturan atau anjuran untuk meningkatkan kesadaran dan kemauan masyarakat mengenai Vertical Living. Dimana nantinya, pertumbuhan perumahan tidak lagi kearah horizontal saja, akan tetapi kearah vertikal. Dalam perkembangan dunia konstruksi sendiri, salah satu tahapan penting dalam perencanaan suatu struktur bangunan adalah pemilihan jenis material yang akan digunakan. Jenis-jenis material yang selama ini dikenal dalam dunia konstruksi antara lain adalah baja, beton bertulang serta kayu. Di Kota Surabaya sendiri gedung-gedung yang menggunakan struktur beton bertulang sudah banyak kita jumpai. Namun bangunan yang menggunakan struktur baja masih sangat jarang sekali digunakan. Hal ini disebabkan karena bangunan yang menggunakan struktur baja akan menghabiskan biaya lebih besar terutama dari sisi pemeliharaan. Namun walaupun membutuhkan biaya yang lebih besar, bangunan yang menggunakan struktur baja sebagai material konstruksi juga memiliki beberapa keunggulan Namun seiring berjalannya waktu, konsep perencanaan gedung telah mengalami perkembangan seiring dengan adanya beberapa peristiwa kegagalan struktur akibat bencana gempa. Konsep lama desain berdasarkan kekuatan rencana (Force Based Design) mulai berkembang menjadi konsep yang bebasis pada kinerja struktur (Performanced Based Design) dengan berdasar pada daya guna (Pushover Analisys). Tujuan dari analisa tersebut adalah untuk mendapatkan informasi – informasi penting yang dapat digunakan untuk perencanaan desain. Berdasarkan hal itu, konsep Force Based Design tidak mampu menentukan secara pasti kekuatan batas sesungguhnya karena pada konsep ini berpedoman pada kekuatan struktur yang menganggap bahwa struktur berperilaku elastis pada saat menerima beban. Padahal yang terjadi struktur dapat bersifat inelastis pada saat menerima beban lateral yaitu beban gempa. Maka konsep ini tidak dapat menentukan secara pasti besarnya simpangan maksimum yang sesungguhnya pada saat beban maksimum bekerja. Sedangkan pada konsep Performance Based Design, berpedoman pada kinerja struktur pada saat terjadi beban yang nilainya berubah-ubah. Pada konsep ini ukuran kinerja yang ditentukan didapatkan dari tingkat kerusakan yang terjadi pada saat struktur menerima beban-beban gempa yang besarnya dinaikkan secara proporsional hingga batas keruntuhan tercapai. Sebagai bahan pertimbangan yang telah dipaparkan di atas, untuk itulah pada Tugas Akhir ini bermaksud untuk memodifikasi total gedung A 5 lantai Rusunawa Gunungsari yang memakai beton sebagai material utama konstruksi bangunan menjadi gedung 15 lantai yang memakai baja sebagai material utama konstruksi bangunan yang berada pada zona gempa tinggi yaitu Zona 6 dan akan didesain sesuai Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (RSNI 03-1726-2010), Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002) dan Federal

description

fdafs fdsf

Transcript of Its paper-19365-3107100032-paper

Page 1: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

1

BAB I PENDAHULUAN

Latar Belakang

Perkembangan penduduk di Indonesia yang semakin tak terkendali serta semakin pesatnya alih informasi dan teknologi menuntut dilaksanakannya pembangunan gedung tingkat tinggi yang serba cepat dan praktis. Pembangunan gedung baja tingkat tinggi merupakan salah satu alternatif untuk memenuhi kebutuhan penduduk yang beraneka ragam. Hal inilah yang biasa terjadi pada kota-kota metropolitan di Indonesia yang sering menimbulkan permasalahan pokok yaitu mengenai tempat tinggal.

Surabaya sebagai salah satu kota metropolitan terbesar di Indonesia yang saat ini terus berkembang pesat, tentunya hal ini menimbulkan berbagai macam permasalahan baru diantaranya adalah melonjaknya jumlah penduduk yang tinggal dan bekerja sedangkan jumlah lahan yang tersedia sedikit dan tidak berkembang. Sehingga permasalahan pokok yaitu mengenai kurangnya tempat tinggal menjadi sesuatu yang hangat untuk diperbincangkan akhir-akhir ini. Dari semua inilah yang kemudian memacu pemerintah Kota Surabaya untuk mengeluarkan peraturan atau anjuran untuk meningkatkan kesadaran dan kemauan masyarakat mengenai Vertical Living. Dimana nantinya, pertumbuhan perumahan tidak lagi kearah horizontal saja, akan tetapi kearah vertikal.

Dalam perkembangan dunia konstruksi sendiri, salah satu tahapan penting dalam perencanaan suatu struktur bangunan adalah pemilihan jenis material yang akan digunakan. Jenis-jenis material yang selama ini dikenal dalam dunia konstruksi antara lain adalah baja, beton bertulang serta kayu. Di Kota Surabaya sendiri gedung-gedung yang menggunakan struktur beton bertulang sudah banyak kita jumpai. Namun bangunan yang menggunakan struktur baja masih sangat jarang sekali digunakan. Hal ini disebabkan karena bangunan yang menggunakan struktur baja akan menghabiskan biaya lebih besar terutama dari sisi pemeliharaan. Namun walaupun membutuhkan biaya yang lebih besar, bangunan yang menggunakan struktur baja

sebagai material konstruksi juga memiliki beberapa keunggulan

Namun seiring berjalannya waktu, konsep perencanaan gedung telah mengalami perkembangan seiring dengan adanya beberapa peristiwa kegagalan struktur akibat bencana gempa. Konsep lama desain berdasarkan kekuatan rencana (Force Based Design) mulai berkembang menjadi konsep yang bebasis pada kinerja struktur (Performanced Based Design) dengan berdasar pada daya guna (Pushover Analisys). Tujuan dari analisa tersebut adalah untuk mendapatkan informasi – informasi penting yang dapat digunakan untuk perencanaan desain. Berdasarkan hal itu, konsep Force Based Design tidak mampu menentukan secara pasti kekuatan batas sesungguhnya karena pada konsep ini berpedoman pada kekuatan struktur yang menganggap bahwa struktur berperilaku elastis pada saat menerima beban. Padahal yang terjadi struktur dapat bersifat inelastis pada saat menerima beban lateral yaitu beban gempa. Maka konsep ini tidak dapat menentukan secara pasti besarnya simpangan maksimum yang sesungguhnya pada saat beban maksimum bekerja.

Sedangkan pada konsep Performance Based Design, berpedoman pada kinerja struktur pada saat terjadi beban yang nilainya berubah-ubah. Pada konsep ini ukuran kinerja yang ditentukan didapatkan dari tingkat kerusakan yang terjadi pada saat struktur menerima beban-beban gempa yang besarnya dinaikkan secara proporsional hingga batas keruntuhan tercapai.

Sebagai bahan pertimbangan yang telah

dipaparkan di atas, untuk itulah pada Tugas Akhir ini bermaksud untuk memodifikasi total gedung A 5 lantai Rusunawa Gunungsari yang memakai beton sebagai material utama konstruksi bangunan menjadi gedung 15 lantai yang memakai baja sebagai material utama konstruksi bangunan yang berada pada zona gempa tinggi yaitu Zona 6 dan akan didesain sesuai Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (RSNI 03-1726-2010), Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002) dan Federal

Page 2: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

2

Emergency Managemen Agency (FEMA-273/356/440) dimana perilaku seismic struktur ini akan dievaluasi menggunakan evaluasi kinerja dengan Pushover Analysis.

Perumusan Masalah

Dengan penjelasan diatas, maka dalam penulisan Tugas Akhir ini terdapat permasalahan sebagai berikut : Permasalahan Utama :

Bagaimana memodifikasi Gedung A Rusunawa Gunungsari Surabaya ini menggunakan baja sebagai material konstruksi utama berbasis konsep kinerja (Performance Based Design) yang dievaluasi menggunakan evaluasi kinerja dengan Pushover Analysis di zona gempa 6 (tinggi).

Permasalahan Detail :

Bagaimana perencanaan ulang pada denah dan penataan ruang setelah mengalami modifikasi total.

Bagaimana memperkirakan dimensi profilnya. Bagaimana menentukan gaya – gaya

yang bekerja pada struktur rangka tersebut yang mengacu pada AISC-LRFD, RSNI 03-1726-2010 dan SNI 03-1729-2002.

Bagaimana merencanakan detail sambungan pada komponen baja tersebut.

Bagaimana mengetahui tingkat kinerja struktur bangunan.

Bagaimana melakukan analisa dan permodelan struktur dengan menggunakan program bantu SAP2000

Tujuan Adapun tujuan dari penyusunan Tugas Akhir ini adalah:

Mampu memodifikasi Gedung A Rusunawa Gunungsari Surabaya ini menggunakan baja sebagai material konstruksi utama berbasis konsep kinerja (Performance Based Design) yang dievaluasi menggunakan evaluasi kinerja dengan Pushover Analysis di zona gempa 6.

Untuk mendapatkan dimensi profil setelah mengalami perencanaan ulang yang paling sesuai dengan perhitungan perencanaan struktur sesuai dengan peraturan-peraturan yang di gunakan.

Dapat menentukan besarnya gaya-gaya yang bekerja pada struktur tersebut.

Untuk mendapatkan sambungan yang sesuai pada komponen baja tersebut.

Mengetahui tingkat kinerja struktur bangunan.

Batasan Masalah Untuk menghindari timbulnya penyimpangan permasalahan yang semakin meluas dalam Tugas Akhir ini, maka diperlukan suatu batasan masalah yang diantaranya sebagai berikut :

Desain dan evaluasi struktur mengacu pada AISC-LRFD

Pembebanan dihitung berdasarkan PPIUG 1983.

Beban gempa dihitung berdasarkan RSNI 03-1726-2010.

Peraturan yang dipakai untuk penentuan tingkatan kinerja gedung tersebut mamakai Federal Emergency Managemen Agency (FEMA-273/356/440).

Struktur terletak di zona gempa 6 (tinggi) sehingga dalam perencanaan dan perhitungan menggunakan SRPMK (Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus).

Bangunan terdiri dari 15 lantai dan difungsikan sebagai tempat tinggal.

Program bantu yang digunakan untuk analisa pembebanan struktur dan analisa Pushover adalah SAP2000.

Struktur pondasinya menggunakan tiang pancang Wika Pile.

Tidak memperhitungkan aspek biaya pada pelaksanaan dan perhitungan struktur.

Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan pada Tugas Akhir ini adalah kita dapat mengevaluasi serta mengetahui hasil kinerja dari struktur suatu

Page 3: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

3

gedung bertingkat dari konstruksi baja apabila diberi beban lateral (gaya gempa) yang ditingkatkan secara bertahap hingga maksimum tertentu dan gedung mengalami keruntuhan (Collaps) dalam menerima beban akselerasi tersebut sehingga perencana bisa memilih tipe dan perencanaan struktur yang tepat, hemat, kuat serta tahan gempa.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Umum Secara umum, struktur baja dapat dibagi menjadi 2 (dua) kelompok berdasarkan proses fabrikasinya yaitu (Wei Wen Yu , 2000) :

1. Hot Rolled Shapes (baja canai panas), yaitu profil baja yang dibentuk dengan cara blok-blok baja yang panas diproses melalui rol-rol dalam pabrik.

2. Cold Formed Steel (baja canai dingin), yaitu profil baja yang dibentuk dari lembaran baja yang sudah jadi menjadi profil baja dalam keadaan dingin.

Beberapa jenis profil baja diatas dapat dikelompokkan lagi berdasarkan posisi sumbu simetri dan letak pusat geser profil terhadap sentroid (pusat berat/gravitasi), dengan pembagian sebagai berikut :

1. Pembagian jenis profil berdasarkan posisi sumbu simetri profil, dibagi menjadi 4 macam : a. Profil yang simetri pada 2 arah

(doubly-symetric sections). b. Profil yang simetri pada 1 titik

(point-symetric sections). c. Profil yang simetri pada 1 arah

(singly symetric/monosymetric). d. Profil asymetric (non

asymetric/asymetric sections).

2. Pembagian jenis profil berdasarkan letak pusat gesernya, dibagi menjadi 2 macam : a. Profil dengan pusat geser

berimpit dengan sentroid (pusat berat/gravitasi), seperti profil I.

b. Profil dengan pusat geser tidak berimpit dengan sentroid (pusat berat/gravitasi) seperti profil kanal dan siku.

Baja memiliki keunggulan sebagai material konstruksi dibandingkan dengan material lainnya, antara lain adalah (Setiawan , 2008) :

1. Mempunyai kekuatan yang tinggi sehingga dapat mengurangi ukuran struktur serta mengurangi pula berat sendiri dari struktur tersebut.

2. Keseragaman dan keawetan yang tinggi, tidak seperti halnya material beton bertulang yang terdiri dari berbagai macam bahan penyusun.

3. Memiliki sifat yang lebih elastis 4. Daktilitas baja cukup tinggi 5. Kemudahan penyambungan antar

elemen baju satu dengan yang lainnya.

Konsep Perencanaan Bangunan Tahan Gempa

Pada dasarnya dalam perencanaan struktur bangunan tahan gempa, bangunan didesain untuk hancur sesuai dengan level kerusakan yang telah ditentukan. Dengan kata lain, bangunan diizinkan untuk hancur tapi tidak menimbulkan korban jiwa sehingga ketika terjadi gempa, manusia dapat melakukan tindakan evakuasi.

Menurut UBC 1997, kriteria standar

desain gempa adalah : 1. Tidak terjadi kerusakan sama sekali

pada gempa kecil. 2. Ketika terjadi gempa sedang, struktur

diperbolehkan terjadi kerusakan arsitektural bukan kerusakan yang bersifat struktural.

3. Struktur diperbolehkan terjadi kerusakan struktural dan non-struktural pada gempa kuat, namun kerusakan yang terjadi tidak sampai menyebabkan bangunan runtuh.

Adapun tujuan bangunan tahan gempa

adalah untuk membatasi kerusakan bangunan (gedung) akibat beban gempa sedang sesuai

Page 4: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

4

Level Kinerja Penjelasan

Kerusakan yang berarti pada komponen struktur dan non-struktur. Kekuatan struktur dan kekakuannya berkurang banyak, hampir runtuh. Kecelakaan akibat kejatuhan material bangunan yang rusak sangat mungkin terjadi.

Mencegah keruntuhan (Collapse Prevention)

Operasional (Operational)

Tidak ada kerusakan yang berarti pada struktur, dimana kekuatan dan kekakuannya kira-kira hampir sama dengan kondisi sebelum gempa. Komponen non-struktur masih berada ditempatnya dan sebagaian besar masih berfungsi jika utilitasnya tersedia. Bangunan dapat tetap berfungsi dan tidak terganggu dengan masalah perbaikan.

Tidak ada kerusakan berarti pada struktur dan non-struktur, bangunan tetap berfungsi.

Penempatan Segera (Immediate Ocupancy)

Terjadi kerusakan komponen struktur, kekakuan berkurang, tetapi masih mempunyai ambang yang cukup terhadap keruntuhan. Komponen non-struktur masih ada tetapi tidak berfungsi. Dapat dipakai lagi jika sudah dilakukan perbaikan.

Keselamatan Jiwa (Life Safety)

dengan ketentuan sehingga masih bisa diperbaiki secara ekonomis dan juga untuk menghindari jatuhnya korban jiwa akibat runtuhnya gedung akibat beban gempa kuat.

Untuk struktur tahan gempa, displacement (perpindahan) merupakan hal yang paling mendasar untuk suatu struktur tahan gempa. Pada umumnya, kerusakan struktur diakibatkan oleh besarnya displacement yang terjadi. Oleh karena itu, struktur seharusnya bersifat daktail untuk mengakomodasi besarnya displacement yang terjadi. Hal berikutnya yang ikut menyumbangkan kekuatan untuk menahan beban gempa yang tejadi adalah kekakuan struktur. Dengan semakin kaku sebuah struktur maka semakin besar gaya yang dihasilkan untuk melawan gaya gempa yang terjadi. Jadi, dapat disimpulkan bahwa kekuatan untuk suatu struktur bangunan tahan gempa terletak pada daktilitas dan kekakuannya. Perencanaan Bangunan Tahan Gempa Berbasis Kinerja

Peraturan dibuat untuk menjamin keselamatan penghuni terhadap gempa besar yang mungkin terjadi, dan untuk menghindari atau mengurangi kerusakan atau kerugian harta benda terhadap gempa sedang yang sering terjadi. Meskipun demikian, prosedur yang digunakan dalam peraturan tersebut tidak dapat secara langsung menunjukkan kinerja bangunan terhadap suatu gempa yang sebenarnya, kinerja tadi tentu terkait dengan resiko yang dihadapi pemilik bangunan dan investasi yang dibelanjakan terkait dengan resiko yang diambil.

Perencanaan bangunan tahan gempa berbasis kinerja merupakan proses yang dapat digunakan untuk perencanaan bangunan baru maupun perkuatan bangunan yang sudah ada, dengan pemahaman yang realistik terhadap resiko keselamatan, kesiapan pakai dan kerugian harta benda yang mungkin terjadi akibat gempa yang akan datang. Proses perencanaan tahan gempa berbasis kinerja dimulai dengan membuat model rencana bangunan kemudian melakukan simulasi kinerjanya terhadap berbagai kejadian gempa. Setiap simulasi memberikan informasi tingkat kerusakan, ketahanan struktur, sehingga dapat

memperkirakan berapa besar keselamatan, kesiapan pakai dan kerugian harta benda yang akan terjadi. Perencana selanjutnya dapat mengatur ulang resiko kerusakan yang dapat diterima sesuai dengan resiko biaya yang dikeluarkan (Wiryanto , 2005).

Mengacu pada FEMA-273 dan ATC-40 yang menjadi acuan klasik bagi perencana berbasis kinerja maka kategori level kinerja struktur, adalah :

Tabel Kriteria kinerja

Sumber : Wiryanto Dewobroto (Disampaikan di

Civil Engineering National Conference : Sustainability Construction & Structural Engineering Based on Professionalism - Unika Soegijapranata, Semarang 17-18 Juni 2005).

Hal penting dari perencanaan berbasis

kinerja adalah sasaran kinerja bangunan terhadap gempa dinyatakan secara jelas, sehingga pemilik, penyewa, asuransi, pemerintahan atau penyandang dana mempunyai kesempatan untuk menetapkan kondisi apa yang dipilih, selanjutnya ketetapan tersebut digunakan oleh perencana sebagai pedomannya.

Page 5: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

5

Gambar 2.1 Ilustrasi rekayasa gempa berbasis

kinerja

Gambar 2.1 diatas menjelaskan secara kualitatif level kinerja yang digambarkan bersama dengan suatu kurva hubungan gaya-perpindahan yang menunjukkan perilaku struktur secara menyeluruh (global) terhadap pembebanan lateral. Kurva tersebut dihasilkan dari analisa statik non-linier khusus yang dikenal sebagai analisa pushover, sehingga disebut juga sebagai kurva pushover.

Sedangkan titik kinerja merupakan besarnya perpindahan titik pada atap pada saat mengalami gempa rencana, dapat dicari menggunakan metoda yang ada. Selanjutnya diatas kurva pushover dapat digambarkan secara kualitatif kondisi kerusakan yang terjadi pada level kinerja yang ditetapkan agar awam mempunyai bayangan seberapa besar kerusakan itu terjadi. Selain itu dapat juga dikorelasikan dibawahnya berapa prosentase biaya dan waktu yang diperlukan untuk perbaikan. Informasi itu tentunya sekedar gambaran perkiraan, meskipun demikian sudah mencukupi untuk mengambil keputusan apa yang sebaiknya harus dilakukan terhadap hasil analisis bangunan tersebut. Kinerja Batas Ultimate Kinerja batas ultimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar-tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh Gempa Rencana dalam kondisi struktur gedung di ambang keruntuhan,

yaitu untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antargedung atau antar bagian struktur gedung yang dipisah dengan sela pemisah (sela delatasi). Simpangan antar-tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal, dikalikan dengan suatu faktor pengaliξsebagai berikut gedung beraturan : ξ= 0.7 R Untuk gedung tidak beraturan

:ξ=SkalaFaktorR7.0 (2.2)

di mana R adalah faktor reduksi gempa struktur gedung tersebut dan. Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimit, dalam segala hal simpangan antar-tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung menurut rumusan diatas tidak boleh melampaui 0.02 kali tinggi tingkat yang bersangkutan. Kriteria simpangan ultimit tersebut selanjutnya digunakan sebagai target perpindahan, sedangkan evaluasi kriteria penerimaan masih mengacu pada FEMA 356 yang sudah built-in pada program komputer ETABS v9.7.1. Analisa Statik Non-linier (Pushover) Analisa statik nonlinier merupakan prosedur analisa untuk mengetahui perilaku keruntuhan suatu bangunan terhadap gempa, dikenal pula sebagai analisa pushover atau analisa beban dorong statik. Analisa dilakukan dengan memberikan suatu pola beban lateral statik pada struktur, yang kemudian secara bertahap ditingkatkan dengan faktor pengali sampai satu target perpindahan lateral dari suatu titik acuan tercapai. Biasanya titik tersebut adalah titik pada atap, atau lebih tepat lagi adalah pusat massa atap. Analisa pushover menghasilkan kurva pushover (Gambar 2.1), kurva yang menggambarkan hubungan antara gaya geser dasar (V) versus perpindahan titik acuan pada atap (D). Pada proses pushover, struktur didorong sampai mengalami leleh disatu atau lebih lokasi di struktur tersebut.

IO = Immediate Occupancy LS = Life Safety CP = Collapse Prevention

Page 6: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

6

Kurva kapasitas akan memperlihatkan suatu kondisi linier sebelum mencapai kondisi leleh dan selanjutnya berperilaku non-linier. Kurva pushover dipengaruhi oleh pola distribusi gaya lateral yang digunakan sebagai beban dorong. Tujuan analisa pushover adalah untuk memperkirakan gaya maksimum dan deformasi yang terjadi serta untuk memperoleh informasi bagian mana saja yang kritis. Selanjutnya dapat diidentifikasi bagian-bagian yang memerlukan perhatian khusus untuk pendetailan atau stabilitasnya. Cukup banyak studi menunjukkan bahwa analisa statik pushover dapat memberikan hasil mencukupi (ketika dibandingkan dengan hasil analisa dinamik nonlinier). Analisa pushover dapat digunakan sebagai alat bantu untuk perencanaan tahan gempa, asalkan menyesuaikan dengan keterbatasan yang ada, yaitu (Wiryanto , 2005) :

●Hasil analisa pushover masih berupa suatu pendekatan, karena bagaimanapun perilaku gempa yang sebenarnya adalah bersifat bolak-balik melalui suatu siklus tertentu, sedangkan sifat pembebanan pada analisa pushover adalah statik monotonik.

● Pemilihan pola beban lateral yang digunakan dalam analisa adalah sangat penting.

● Untuk membuat model analisa nonliniear akan lebih rumit dibanding model analisa linier. Model tersebut harus memperhitungkan karakteristik inelastik beban-deformasi dari elemen-elemen yang penting dan efek P∆.

Pada analisa ini terdapat 3 komponen

utama, yaitu : capacity, demand dan performance point. (ATC 40).

Capacity

Kapasitas (Capacity) adalah suatu representasi dari kemampuan struktur untuk menahan gaya gempa yang akan terjadi. Secara keseluruhan, kapasitas suatu struktur tergantung dari kekuatan dan kemampuan untuk berdeformasi dari masing-masing elemen struktur yang ada.

Untuk menentukan kapasitas yang melampaui batas-batas elastisnya, dibutuhkan suatu bentuk analisa nonlinier, dalam hal ini menggunakan sekelompok analisa bertahap, yang saling ditumpang tindihkan untuk memperkirakan diagram kapasitas gaya simpangan dari keseluruhan struktur. Pemodelan matematis dari struktur dimodifikasi untuk mencatat daya tahan tereduksi dari elemen yang mengalami leleh. Proses ini diteruskan hingga struktur akhirnya menjadi tidak stabil atau hingga suatu batasan yang ditentukan tercapai. Dari kurva kapasitas yang dihasilkan, bisa diprediksi perilaku struktur setelah batas elastisnya terlampaui. Demand

Tuntutan gaya gempa (demand) adalah suatu representasi dari pergerakan tanah selama terjadi gempa. Pergerakan tersebut sering menghasilkan pola-pola simpangan horisontal yang amat kompleks pada gedung yang bervariasi tergantung pada waktu. Pemakaian pola simpangan tersebut berdasarkan urutan waktu terjadinya untuk menentukan persyaratan perencanaan struktur dinilai tidak praktis. Analisa linier yang ada selama ini menggunakan gaya lateral sebagai pengganti gaya gempa sesungguhnya. Sedangkan metode analisa nonlinier digunakan suatu rangkaian simpangan-simpangan lateral sebagai pengganti untuk kondisi perencanaan. Untuk struktur dan pergerakan tanah yang tertentu, tuntutan simpangan tersebut adalah suatu perkiraan dari respon maksimum yang diharapkan terjadi pada gedung selama gempa. Performance Point Performance Point adalah representasi dari suatu kondisi dimana kapasitas gempa dari struktur sama dengan gempa yang akan terjadi pada gedung. Performance Point didapat melalui proses pengecekan kinerja yang bertujuan memastikan bahwa baik komponen struktural dan non struktural tidak mengalami

Page 7: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

7

kerusakan di luar batasan yang telah ditentukan oleh tujuan kinerja. Performance struktur tergantung kepada cara dari kapasitas struktur yang tersedia untuk mengatasi demand yang ada. Dengan kata lain, struktur harus memiliki kapasitas untuk menahan demand dari gempa sedemikian sehingga daya guna dari struktur sesuai dengan objektivitas desain yang diinginkan. Metode Spektrum Kapasitas

Gambar 2.2 Respon spektrum gempa rencana wilayah gempa 6 Konsep desain kinerja struktur metode capacity spectrum pada dasarnya merupakan prosedur yang dilakukan untuk mendapatkan titik perpindahan aktual struktur gedung. Metode ini menyajikan dua buah grafik, yaitu spektrum kapasitas dan spektrum kebutuhan dalam satu format yang sama yaitu ADRS (Acceleration Displacement Response Spectrum). Spektrum kapasitas menggambarkan kapasitas struktur itu sendiri sedangkan spektrum kebutuhan menggambarkan besarnya demand akibat gempa dengan periode ulang tertentu. Penyajian secara grafis ini memberi gambaran yang jelas bagaimana suatu struktur bangunan merespon beban gempa. Perpotongan antara spektrum kapasitas dan spektrum kebutuhan dinamakan titik kinerja atau performance point. (yosafat , 2006)

Gambar 2.3 Titik kinerja pada Capacity

Spectrum Method Metode Spektrum Kapasitas ini secara

khusus telah built-in dalam program ETABS v.9.7.1, proses konversi kurva pushover ke format ADRS dan kurva respon spektrum yang direduksi dikerjakan otomatis dalam program. Data yang perlu dimasukkan cukup memberikan kurva Respons Spektrum Rencana dengan parameter berikut :

Gambar 2.4 Parameter data respons spektrum rencana

Pola Beban Dorong Distribusi gaya inersia yang berpengaruh saat gempa, akan bervariasi secara kompleks sepanjang tinggi bangunan. Oleh karena itu , analisa beban dorong statik memerlukan berbagai kombinasi pola distribusi yang berbeda untuk menangkap kondisi yang paling ekstrim untuk perencanaan. Bentuk distribusi pembebanan yang relatif sederhana disampaikan dalam gambar berikut :

Page 8: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

8

Pengumpulan Data1. Data umum bangunan2. Data tanah

OK

Perencanaan Pondasi

Gambar Output AutoCAD

3. Beban angin4. Beban gempa

Pemodelan dan Analisa Struktur

Kontrol Desain

Evaluasi Kinerja Struktur

Buku dan peraturan-peraturan yang berlakuStudi Literatur

Preliminery Desain

Pembebanan1. Beban mati2. Beban hidup

NOT OK

Gambar Variasi pola distribusi pembebanan

lateral (FEMA 274)

Beban lateral harus diberikan pada model struktur dalam proporsi yang sama dengan distribusi gaya inersia sebidang dengan diaphragma lantai. Untuk keseluruhan analisis sedikitnya dua pola beban lateral harus diberikan yaitu : ● Sama dengan pola ragam

fundamental pada arah yang ditinjau bilamana sedikitnya 75% massa dapat diantisipasi pada ragam tersebut.

● Pola kedua adalah distribusi merata sesuai dengan proporsi total massa pada lantai.

BAB III METODOLOGI

Bagan Alir Tugas Akhir

Data Umum Bangunan

1. Nama Gedung : Gedung A Rusunawa Gunungsari 2. Lokasi : Jl. Gungsari Raya, Surabaya 3. Fungsi : Rumah Susun 4. Jumlah Lantai : 5 lantai 5. Tinggi Gedung : 25,80 m 6. Zona Gempa : 3 7. Struktur Utama : Beton Bertulang

Page 9: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

9

90 mm

tulangan negatif

Ø 10 - 250

pelat bondek

balok

110 mm

tulangan negatif

Ø 10 - 250

pelat bondek

balok

Data Modifikasi Bangunan 1. Nama Gedung : Gedung A Rusunawa

Gunungsari 2. Lokasi : Kota Padang 3. Fungsi : Rumah Susun 4. Jumlah Lantai : 15 lantai 5. Tinggi Gedung : 57,00 m 6. Zona Gempa : 6 7. Struktur Utama : Struktur Baja Studi Literatur a. American Institute of Steel Construction –

Load and Resistance Factor Design (AISC-LRFD).

b. Federal Emergency Managemen Agency (FEMA-273/356/440).

c. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983.

d. RSNI 03–1726–2010 tentang Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.

e. SNI 03–1729–2002 tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung.

f. Penjelasan konsep Performance Based Seismic Design dan analisa statik non linear menurut ATC-40 dan jurnal-jurnal penunjang.

g. Daya Dukung Pondasi Dalam. Herman Wahyudi, Surabaya, 1999.

h. Penjelasan prosedur Analisa Statik Non linear (Pushover analysis) pada program bantu ETABS v.9.7.1.

Kombinasi Pembebanan

Pembebanan struktur baja harus mampu memikul semua kombinasi pembebanan di bawah ini : 1. 1.4D 2. 1.2D + 1.6L + 0.5 (La atau H) 3. 1.2D + 1.6 (La atau H) + (L atau 0.5W) 4. 1.2D + 1.0W + L + 0.5 (La atau H) 5. 1.2D + 1.0E + L 6. 0.9D + 1.0W 7. 0.9D + 1.0E

BAB IV

PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER

Pelat Atap ( lantai 15 )

Pelat Lantai ( Lantai 1 sampai 15 )

Perencanaan Balok Lift (BF)

Perencanaan balok lift meliputi balok-balok yang berkaitan dengan ruang mesin lift, yaitu yang terdiri dari balok penumpu dan balok penggantung lift. Untuk lift pada bangunan ini menggunakan lift yang diproduksi oleh PT. Hyundai Elevator CO., LTD, dengan data-data sebagai berikut :

Tipe lift : Machine Room Less Elevators

Merk : LUXEN (Gearless Elevator)

Kecepatan : 90 m/min

Kapasitas : (1000 kg)

Lebar pintu : 900 mm

Dimensi sangkar :

eksternal 1660 x 1705 mm2

internal 1600 x 1550 mm2

Dimensi ruang luncur : 4200 x 2200 mm2

Page 10: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

10

2050

4200

1705

2200

1660900

Balok Penumpu Lift Balok Penggantung Lift

Balok Anak

LIFT LIFT

Beban reaksi ruang mesin : R1 = 5450 kg (Berat mesin penggerak + beban kereta + perlengkapan) R2 = 4300 kg (Berat bandul pemberat + perlengkapan)

Jadi, beban terpusat yang bekerja pada balok peggantung akibat reaksi dari mesin lift adalah

P = ΣR . Ψ = (5450 + 4300) x (1 + 0,6 . 1,3 . 1)

= 17355 kg

Gambar Denah pembalokan lift Perancanaan balok penggantung lift (BF1) Balok penggantung lift BF1 menggunakan Profil WF 400 x 200 x 7 x 11 Perancanaan balok penumpu lift (BF2)

Balok penggantung lift BF2 menggunakan Profil WF 400 x 200 x 8 x 13

Perencaan Balok Anak (BA)

Balok anak memanjang BA1 menggunakan Profil WF 450 x 300 x 11 x 18

Perencanaan Balok Anak Melintang (BA2)

Balok anak melintang BA2 menggunakan Profil WF 450 x 200 x 8 x 12

Perencanaan Tangga

Data - data perencanaan tangga : Mutu baja (BJ 41) : fy = 2500 kg/cm2 Tinggi per lantai : 380 cm Tinggi bordes : 190 cm Panjang bordes : 600 cm Lebar bordes : 150 cm Panjang tangga : 250 cm Lebar tangga : 200 cm Tebal pelat anak tangga : 3 mm Lebar injakan (i) : 30 cm Tinggi injakan (t) : 17,5 cm

- Persyaratan jumlah injakan dan kemiringan tangga

60 cm ≤ (2t + i) ≤ 65 cm 250 < α < 400

Dimana : t = tinggi injakan (cm)

i = lebar injakan (cm) α = sudut kemiringan tangga

- Perhitungan jumlah injakan tangga

Tinggi injakan (t) = cm5,172

3065

Jumlah tanjakan = buah115,17

190

Jumlah injakan (n) = 11 – 1 = 10 buah Sudut kemiringan (α) =

arc tg Okx

.......35,321030

190 0

Page 11: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

11

VOID

200 200 200

A

A

Bordes

Balok tumpuan tangga

Balo

k in

duk B

alo

k induk

150

250

800

600

Balok utama

tangga

250 150

± 0.00

+ 1.90

+ 3.80

Tinggi Berat MassaHx (m) (Kg) (KN)

15 57 512528.72 5125.2914 53.2 1007547.34 10075.4713 49.4 1007547.34 10075.4712 45.6 1007547.34 10075.4711 41.8 1007547.34 10075.4710 38 1007547.34 10075.479 34.2 1007547.34 10075.478 30.4 1007547.34 10075.477 26.6 1007547.34 10075.476 22.8 1007547.34 10075.475 19 1007547.34 10075.474 15.2 1007547.34 10075.473 11.4 1007547.34 10075.472 7.6 1007547.34 10075.471 3.8 843651.34 8436.51

14454295.48 144542.95

Lantai

Σ

Pusat rotasi Pusat massa b

(arah x) (arah x) (arah x)

15 23.761 24.604 0.843 50 3.76 1.66 3.76

14 23.760 24.497 0.737 50 3.61 1.76 3.61

13 23.759 24.480 0.721 50 3.58 1.78 3.58

12 23.759 24.486 0.727 50 3.59 1.77 3.59

11 23.758 24.484 0.726 50 3.59 1.77 3.59

10 23.758 24.484 0.726 50 3.59 1.77 3.59

9 23.757 24.490 0.733 50 3.60 1.77 3.60

8 23.757 24.484 0.727 50 3.59 1.77 3.59

7 23.756 24.484 0.728 50 3.59 1.77 3.59

6 23.756 24.484 0.728 50 3.59 1.77 3.59

5 23.755 24.484 0.729 50 3.59 1.77 3.59

4 23.754 24.484 0.73 50 3.60 1.77 3.60

3 23.754 24.484 0.73 50 3.60 1.77 3.60

2 23.753 24.484 0.731 50 3.60 1.77 3.60

1 23.751 24.484 0.733 50 3.60 1.77 3.60

Lantai e (1.5*e)+(0.05*b) e - 0.05*b edx

Gambar Denah tangga

Gambar Potongan A-A

Perencanaan Balok Utama Tangga Balok utama tangga menggunakan

profil WF 200 x 100 x 5,5 x 8

Perencanaan Balok Penumpu Tangga

Direncanakan balok penumpu tangga menggunakan Profil WF 250 x 125 x 6 x 9

BAB V PEMBEBANAN DAN ANALISA

STRUKTUR PRIMER Perhitungan Massa Struktur Tabel Massa dan berat struktur tiap lantai

Menentukan Eksentrisitas Rencana Bangunan (ed) Tabel Perhitungan eksentrisitas rencana ed pada arah X

Page 12: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

12

Pusat rotasi Pusat massa b

(arah y) (arah y) (arah y)

15 9.515 9.496 0.019 19 0.98 0.93 0.98

14 9.516 9.466 0.05 19 1.03 0.90 1.03

13 9.516 9.485 0.031 19 1.00 0.92 1.00

12 9.516 9.494 0.022 19 0.98 0.93 0.98

11 9.516 9.491 0.025 19 0.99 0.93 0.99

10 9.516 9.491 0.025 19 0.99 0.93 0.99

9 9.515 9.482 0.033 19 1.00 0.92 1.00

8 9.515 9.491 0.024 19 0.99 0.93 0.99

7 9.514 9.491 0.023 19 0.98 0.93 0.98

6 9.514 9.491 0.023 19 0.98 0.93 0.98

5 9.513 9.491 0.022 19 0.98 0.93 0.98

4 9.512 9.491 0.021 19 0.98 0.93 0.98

3 9.510 9.491 0.019 19 0.98 0.93 0.98

2 9.507 9.491 0.016 19 0.97 0.93 0.97

1 9.504 9.491 0.013 19 0.97 0.94 0.97

Lantai e (1.5*e)+(0.05*b) e - 0.05*b edyMode Period UX UY SumUX SumUY

1 2.6932 0.0015 72.7814 0.0015 72.7814

2 2.4432 77.195 0.0097 77.1965 72.7911

3 2.1015 0.0894 3.1842 77.2859 75.9752

4 0.9595 0.0005 10.9042 77.2863 86.8795

5 0.9168 10.4096 0.0015 87.6959 86.8810

6 0.8713 0.0057 0.5409 87.7016 87.4219

7 0.5028 0.0012 4.0817 87.7028 91.5036

8 0.4935 4.1697 0.0017 91.8724 91.5054

9 0.4598 0.0011 0.2392 91.8735 91.7445

10 0.3174 0.0024 2.3424 91.8760 94.0869

11 0.3144 2.4167 0.0029 94.2927 94.0898

12 0.2907 0.0005 0.1413 94.2932 94.2311

13 0.2184 0.0075 1.5223 94.3007 95.7535

14 0.2176 1.5898 0.0077 95.8905 95.7612

15 0.2002 0.0002 0.0945 95.8907 95.8557

Tabel Perhitungan eksentrisitas rencana ed pada arah Y

Periode Fundamental Struktur

Dengan menggunakan persamaan 32 RSNI 03-1726-2010 periode fundamental pendekatan adalah : Ct = 0,0724 (tabel 15 RSNI 03-1726-2010) Hn = 57 m (tinggi total gedung dalam meter) X = 0,8 (tabel 15 RSNI 03-1726-2010) SD1 = 0,95 g didapat CU = 1,4 (tabel 14 RSNI 03-1726-2010) T1 = 1,21 detik Ta = Ct . hn

X = 0,0724 . 570,8

= 1,84 detik Maka (CU).(Ta) = 1,4 . 1,84 = 2,576 detik

Tabel Perhitungan periode fundamental struktur

Dari tabel di atas didapat nilai T = 2,6932 detik jadi nilai T > (CU).(Ta). Sehingga nilai T harus diganti dengan nilai (CU).(Ta) sebesar 2,576 detik.

Gambar Pemodelan deformed shape (mode 1) struktur gedung dengan ETABS V9.7.1

Page 13: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

13

Spectra Mode Dir F1

EX 1 U1 0.24

EX 2 U1 12960.74

EX 3 U1 15.58

EX 4 U1 0.19

EX 5 U1 4221.36

EX 6 U1 2.29

EX 7 U1 0.48

EX 8 U1 1690.91

EX 9 U1 0.45

EX 10 U1 0.99

EX 11 U1 980.03

EX 12 U1 0.19

EX 13 U1 2.90

EX 14 U1 611.26

EX 15 U1 0.06

Total (KN) 20487.68

Spectra Mode Dir F2

EY 1 U1 11446.21

EY 2 U1 1.63

EY 3 U1 554.94

EY 4 U1 4421.94

EY 5 U1 0.61

EY 6 U1 219.34

EY 7 U1 1655.25

EY 8 U1 0.70

EY 9 U1 96.99

EY 10 U1 949.90

EY 11 U1 1.18

EY 12 U1 57.31

EY 13 U1 586.72

EY 14 U1 2.98

EY 15 U1 34.27

Total (KN) 20030

simpangan Syarat drift Δa

antar lantai (mm) (mm)

15 3.8 115.01 2.93 76 Ok

14 3.8 112.08 3.69 76 Ok

13 3.8 108.39 4.73 76 Ok

12 3.8 103.66 5.80 76 Ok

11 3.8 97.86 6.79 76 Ok

10 3.8 91.07 7.74 76 Ok

9 3.8 83.33 8.58 76 Ok

8 3.8 74.75 9.38 76 Ok

7 3.8 65.36 10.08 76 Ok

6 3.8 55.28 10.65 76 Ok

5 3.8 44.64 11.01 76 Ok

4 3.8 33.63 11.00 76 Ok

3 3.8 22.63 10.32 76 Ok

2 3.8 12.31 8.37 76 Ok

1 3.8 3.93 3.93 76 Ok

Simpangan antar lantai Arah X

Lantai hi (m) Δ (mm) Ket.

Kontrol Jumlah Ragam Berdasarkan tabel diatas maka didapat : Jumlah partisipasi massa arah X = 95,89 % > 90 % . . . Ok Jumlah partisipasi massa arah Y = 95,86 % > 90 % . . . Ok

Kontrol Gaya Geser Dasar (Base Shear)

Gaya lateral ekivalen arah X : SDS = 0,78 WX = 14454295,6 . 9,81 = 141796638,7 N Ie = 1 R = 8

KN17,138258.1000

796638,70,78.1.141VX

0,85 . VX = 11751,4 KN Gaya lateral ekivalen arah Y : SDS = 0,78 WY = 14213791,9 kg Ie = 1 R = 8

KN17,138258.1000

796638,70,78.1.141VY

0,85 . VY = 11751,4 KN

Tabel Perhitungan base shear arah X

Tabel Perhitungan base shear arah Y

Kontrol Base Shear : Base Shear arah X

Vtx = 20487,68 KN > 0,85 . VX = 11751,4 KN . . . Ok

Base Shear arah Y Vty = 20030 KN > 0,85 . VX = 11751,4 KN . . . Ok

Batasan Simpangan Antar Lantai Tabel Analisa perhitungan simpangan antar lantai arah X

Page 14: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

14

simpangan Syarat drift Δa

antar lantai (mm) (mm)

15 3.8 123.11 4.25 76 Ok

14 3.8 118.86 4.93 76 Ok

13 3.8 113.93 5.85 76 Ok

12 3.8 108.08 6.82 76 Ok

11 3.8 101.26 7.72 76 Ok

10 3.8 93.54 8.54 76 Ok

9 3.8 85.00 9.30 76 Ok

8 3.8 75.70 9.96 76 Ok

7 3.8 65.75 10.53 76 Ok

6 3.8 55.22 10.96 76 Ok

5 3.8 44.26 11.17 76 Ok

4 3.8 33.09 11.01 76 Ok

3 3.8 22.08 10.19 76 Ok

2 3.8 11.90 8.14 76 Ok

1 3.8 3.76 3.76 76 Ok

Lantai hi (m) Δ (mm) Ket.

Simpangan antar lantai Arah Y

Tabel Analisa perhitungan simpangan antar lantai arah Y

Perencanaan Balok Induk (BI)

Balok induk (BI) menggunakan Profil WF 600 x 200 x 12 x 20

Bahan => BJ41 : fy = 250 Mpa = 2500 kg/cm2

fu = 4100 kg/cm2 Panjang balok (L) = 8,00 m

- Perencanaan Balok Induk Melintang MMax = 45430,16 kgm

(batang B24 Story 5) VMax = 33091,60 kg

(batang B20 Story 3) a. Kontrol kuat geser

5,4312522

twh

57,69250

11001100

fy

Jadi plastisgeserfytw

h

1100

b. Kontrol Tekuk Lokal (Local Buckling)

Sayap :

025,5202

2012

xt

b

f

f

75,10250

170p

Badan :

5,4312522

twh

25,106250

1680p

Jadi p

ft

fb

2 dan p

wt

h

. . . . .

Penampang Kompak c. Kontrol Tekuk Lateral (Lateral Buckling)

Panjang tidak terkekang (Lb) = 267 cm Dari tabel profil untuk profil WF 600 x 200 x 12 x 20 dengan BJ 41, diperoleh : Lp = 210,073 cm Lr = 644,200 cm Dengan demikian : Lp < Lb < Lr . . . . . bentang menengah Maka pakai :

PR

BRRPRn LL

LLMMMCbM

Kontrol Lendutan d. Lendutan ijin :

cmLf 22,2360800

360'

Dari hasil perhitungan dengan ETABS V9.7.1 diperoleh lendutannya sebesar YMax = 0,121 cm, maka : YMax < f’ . . . . . Ok -Perencanaan Balok Induk Memanjang

MMax = 47141,81 kgm (batang B46 Story 4)

VMax = 20444,02 kg (batang B45 Story 6)

Perhitungan balok induk memanjang sama

dengan balok induk melintang.

Page 15: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

15

Perencanaan Kolom

PU = 970678 kg MUX = 112554 kgm MUY = 92798 kgm H = 3,80 m

Kolom utama menggunakan Profil K 950 x 450 x 16 x 38

a. Kontrol Penampang Sayap :

29,5382

4502

xt

b

f

f

75,10250

170p

Badan :

125,5116818

twh

25,106250

1680p

Jadi p

ft

fb

2 dan p

wt

h

. . . . .

Penampang Kompak b. Kontrol Momen Nominal

Sumbu X : MX = fy x SX

Mnx = fy x ZX

Sumbu Y :

MY = SY x fy

Mny = fy x ZY

Mny ≤ 1,5 My

c. Kontrol Tekuk Lateral (Lateral Buckling)

Panjang tidak terkekang (Lb) = 380 cm

cmxfEiL

yyP 33,1511

250010236,30.76,1.76,1

6

Dengan demikian : Lb < Lp . . . . . bentang pendek

Maka Mn = Mp

d. Kontrol Kelangsingan Struktur Terhadap Sumbu X : Bagian dasar kolom diasumsikan jepit, sehingga GB = 1

5,12500/904002380/8583122

LbILcI

GXb

XC

A

GB = 1

Diperoleh : Kc = 0,87 ( tidak begoyang)

Kc = 1,95 ( bergoyang )

Terhadap Sumbu Y : Bagian dasar kolom diasumsikan jepit, sehingga GB = 1

13500/904002380/8884622

LbILcI

GXb

YC

A

GB = 1

Diperoleh : Kc = 0,87 ( tidak begoyang)

Kc = 1,95 ( bergoyang )

e. Perhitungan Momen Balok Terhadap sumbu X :

11

bx

crbx

U

m

NN

C

2

14,06,0MMCm

47,0112554

74,370554,06,0 mC

Terhadap sumbu Y :

11

by

crby

U

m

NN

C

2

14,06,0MMCm

42,092798

81,408424,06,0 mC

Page 16: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

16

f. Kontrol Kuat Tekan-Lentur Pn = Ag . (fy / ) = 2380434,78 kg

2,048,056,2023369

970678.

n

U

PP

Maka dipakai rumus interaksi 1

0,1..9

8.

ny

UY

nx

UX

n

U

MM

MM

PP

0,1516150104955

5074654,115336

98

56,2023369970678

= 0,863 ≤ 1,0 . . . . . Ok

BAB VI EVALUASI KINERJA DENGAN

METODE ANALISIS PUSHOVER

Implementasi Metode Koefisien Perpindahan Arah X (portal arah memanjang) Te = 2,567 detik ; lebih besar dari 1 detik

maka C1 = 1 C0 = 1,5 (Tabel 3.2 FEMA 356 untuk

bangunan lebih dari 10 lantai) C2 = 1,1 (Tabel 3.3 FEMA 356 untuk

bangunan sebagai rangka type 1 dan level kinerja yang dipilih adalah LS (Life Safety).

C3 = 1 (Perilaku pasca leleh adalah positif) Sa = 0,144 (didapat dari ETABS) g = 9,81 m/det2 Maka untuk mencari δ menggunakan rumus berikut :

δX = C0.C1.C2.C3.Sa. gTe .2

2

δX = 2,567 . 1,5 . 1 . 1,1 . 1 . 0,133 . 9,81 . 2

2567,2

δX = 0,397 m

Gambar hasil perhitungan ETABS mengenai

displacement untuk arah X

Gambar Kurva Pushover arah X

Gambar Kurva kapasitas spektrum arah X

Berdasarkan target perpindahan arah X (δX) yang telah dihitung di atas, didapatkan nilai δX = 0,3970 m. Kemudian dikontrol terhadap hasil perhitungan pada gambar 6.1, nilai δX berada diantara step 6 dan step 7 dengan nilai masing – masing sebesar 0,3423 m dan 0,4135 m. Untuk mengontrolnya, dilihat batas yang terbesar dari kedua step tersebut yaitu step 7 sebesar 0,4135 m.

Page 17: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

17

Hasil evaluasi pada step 7 memperlihatkan bahwa kinerja struktur arah X tidak muncul sendi plastis yang melewati batas LS (Life Safety) seperti yang sudah ditargetkan sebelumnya. Jadi hasil evaluasi kinerja struktur arah X memenuhi dan keselamatan penghuni akan terjamin pada saat gedung mengalami gempa.

Sedangkan nilai Base Force pada step 7 yaitu sebesar 2372244,25 kg x 9,81 m/det2 x 85% = 19774,20 KN < Vtx = 20487,68 KN (diambil dari perhitungan Base Shear arah X pada Bab 5). Artinya menunjukkan bahwa perilaku struktur juga masih dalam keadaan elastis.

Gambar Kinerja struktur arah X pada step 7

Arah Y (portal arah melintang) Te = 2,567 detik ; lebih besar dari 1 detik

maka C1 = 1 C0 = 1,5 (Tabel 3.2 FEMA 356 untuk

bangunan lebih dari 10 lantai) C2 = 1,1 (Tabel 3.3 FEMA 356 untuk

bangunan sebagai rangka type 1 dan level kinerja yang dipilih adalah LS (Life Safety).

C3 = 1 (Perilaku pasca leleh adalah positif) Sa = 0,141 (didapat dari ETABS) g = 9,81 m/det2 Maka untuk mencari δ menggunakan rumus

berikut :

δX = C0.C1.C2.C3.Sa. gTe .2

2

δX = 2,567 . 1,5 . 1 . 1,1 . 1 . 0,154 . 9,81 . 2

2567,2

δX = 0,4140 m

Gambar Hasil perhitungan ETABS mengenai displacement untuk arah Y

Gambar Kurva Pushover arah Y

Page 18: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

18

Gambar Kurva kapasitas spektrum arah Y

Berdasarkan target perpindahan arah Y (δY) yang telah dihitung di atas, didapatkan nilai δY = 0,4140 m. Kemudian dikontrol terhadap hasil perhitungan pada gambar 6.4, nilai δX berada diantara step 6 dan step 7 dengan nilai masing – masing sebesar 0,3578 m dan 0,4266 m. Untuk mengontrolnya, dilihat batas yang terbesar dari kedua step tersebut yaitu step 7 sebesar 0,4266 m.

Hasil evaluasi pada step 7 memperlihatkan bahwa kinerja struktur arah Y tidak muncul sendi plastis yang melewati batas LS (Life Safety) seperti yang sudah ditargetkan sebelumnya. Jadi hasil evaluasi kinerja struktur arah Y memenuhi dan keselamatan penghuni akan terjamin pada saat gedung mengalami gempa. Sedangkan nilai Base Force pada step 7 yaitu sebesar 2297393 kg x 9,81 m/det2 x 85% = 19150,27 KN < Vtx = 20030 KN (diambil dari perhitungan Base Shear arah Y pada Bab 5). Artinya menunjukkan bahwa perilaku struktur juga masih dalam dalam keadaan elastis.

Gambar Kinerja struktur arah Y pada step 7

Page 19: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

19

Balok Anak LantaiWF 450x300x11x18

Pelat L70x70x7Baut Ø16

Balok IndukWF 600x200x12x20

3560

60

35

Balok IndukWF 600x200x12x20

Baut Ø16

Balok Anak LantaiWF 450x300x11x18

Pelat L70x70x7

3560

60

35

Profil sikuWF 60x60x6

Baut D12

404030

30

Balok IndukWF 600x200x12x20

Balok IndukWF 600x200x12x20

T 400x400x30x50

Baut Ø30

KolomK 950x450x16x38

Baut Ø30

Baut Ø30

T 400x400x30x50

Baut Ø30

L 100x100x10Baut Ø22

Balok IndukWF 600x200x12x20

Baut Ø30

T 400x400x30x50

KolomK 950x450x16x38

4080

80

8080

8080

100

100

100

100

T 400x400x30x50

Baut Ø22L 100x100x10

Baut Ø30

Balok IndukWF 600x200x12x20

T 400x400x30x50

Baut Ø30

KolomK 950x450x16x38

Baut Ø30

Baut Ø30

T 400x400x30x50

Baut Ø30

L 100x100x10Baut Ø22

Balok IndukWF 600x200x12x20

Baut Ø30

T 400x400x30x50

KolomK 950x450x16x38

4080

80

8080

8080

100

100

100

100

T 400x400x30x50

Baut Ø22L 100x100x10

Baut Ø30

KolomK 950x450x16x38

Baut Ø30

Baut Ø30

Pelat 15mm50

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

5050

50

100

100

100

100

100

100

Pelat 15mm

BAB VII PERENCANAAN SAMBUNGAN

Sambungan Balok Anak dengan Balok Induk Balok anak : WF 450 x 300 x 11 x 18 Balok induk : WF 600 x 200 x 12 x 20

Sambungan Balok Tangga dengan Balok Induk Balok tangga : WF 200 x 100 x 5,5 x 8 Balok induk : WF 600 x 200 x 12 x 20

Sambungan Balok Induk Melintang dengan Kolom

Sambungan Balok Induk Memanjang dengan Kolom

Sambungan Antar Kolom Kolom King Cross : K 950 x 450 x 16 x 38 PU = Ry . fy . Af = 1140000 kg

BAB VIII PERENCANAAN PONDASI

Pondasi gedung rusunawa ini

menggunakan pondasi tiang pancang produksi PT Wika dengan spesifikasi sebagai berikut : Diameter = 600 mm Tebal = 100 mm Kelas = A1 Allowable axial = 235,4 ton Bending momen crack = 17 tm

Bending momen ultimate = 25,5 tm

Page 20: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

20

4.8

0

3.30

0.9

01

.50

1.5

00

.90

0.90 1.50 0.90

9.3

0

3.300

.90

1.5

01

.50

0.9

01

.50

1.5

01

.50

Daya Dukung Tiang Pancang Tunggal Bila direncanakan menggunakan tiang pancang diameter 60 cm dengan kedalaman 26 m, diperoleh : NS = 13,38 NP = 36,57 K = 40 t/m2 AS = (π x D) x 26 = (π x 0.6) x 26 = 49.029

m2 AP = 0.25 x π x D2 = 0.25 x π x 0.62 =

0.2829 m2 Maka : QP = NP x K x AP = 36.57 x 40 x 0.2829 =

413.865 ton QS = (Ns/3+1) x AS = (13.38/3 + 1) x 49.029

= 267.635 ton QL = QP + QS = 413.865 + 267.635 = 681.5

ton Sehingga Pijin 1 tiang berdasarkan daya dukung tanah adalah: Pijin 1 tiang = QL / SF = 681.5 / 3 = 227.167 ton (menentukan). - Dari tabel spesifikasi tiang pancang yang

diproduksi PT. Wika diketahui kapasitas tiang pancang tunggal berdasarkan kekuatan bahan adalah 235.4 ton

Daya Dukung Tiang Pancang Kelompok a. Pondasi tipe 1 (P1) Dimensi poer : 480 cm x 330 cm x 125 cm Untuk menghitung nilai efisiensi tiang pancang kelompok dihitung berdasarkan perumusan Converse Labarre :

nm

SDarc

Ce 11290

tan1 0

b. Pondasi tipe 2 (P2) Dimensi poer : 930 cm x 330 cm x 125 cm Perencanaan Poer Data perencanaan poer : Dimensi kolom (Base Plate) = 1150 x 1150

mm Mutu beton (f’c) = 30 Mpa Mutu baja (fy) = 400 Mpa Tebal poer = 1250 mm Diameter tulangan = 32 mm Selimut beton = 50 mm Tinggi efektif (d) : dX = 1250 – 50 – ½ x 32 = 1184 mm dY = 1250 – 50 – 32 – ½ x 32 = 1152 mm Kontrol Geser Ponds Pada Poer Kuat geser diambil nilai terkecil dari :

6'..211cfdb

cV o

C

cfdbV oC '..31

2

Page 21: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

21

4.8

0

3.30

0.9

01.5

01.5

00.9

0

0.90 1.50 0.90

4.8

0

3.30

0.9

01

.50

1.5

00

.90

0.90 1.50 0.90

9.3

0

3.30

0.9

01.5

01.5

00.9

01.5

01.5

01.5

0

1.5

01.5

01.5

0

9.3

0

3.30

0.9

01.5

01.5

00.9

0

qu

3Pu

qu

2Pu

a. Pondasi tipe 1 (P1) PU = 693807,36 kg Pmax 1 tiang = 227167 kg Σ tiang pancang tiap grup = 6

Dimensi poer = 4.8 x 3.3 x 1.25 m3 Akibat kolom Akibat tiang pancang b. Pondasi tipe 2 (P2) PU = 910310,6 kg Pmax 1 tiang = 227167 kg Σ tiang pancang tiap grup = 12

Dimensi poer = 9.3 x 3.3 x 1.25 m3 Akibat kolom

Akibat tiang pancang Penulangan Poer a. Pondasi tipe 1 (P1)

Penulangan arah X Jadi digunakan tulangan 24D32 – 200 (Aspakai = 19292.16 mm2) Penulangan samping : Jadi digunakan tulangan 6D32 – 230 (Aspakai = 4823.04 mm2)

Penulangan arah Y Jadi digunakan tulangan 33D32 – 100 (Aspakai = 26526.72 mm2) Penulangan samping : Jadi digunakan tulangan 7D32 – 200 (Aspakai = 5626.88 mm2)

Page 22: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

22

qu

6Pu

qu

2Pu 2Pu

Ø12-300D32-230

D28-200D32-230

D32-200

Kolom King Cross K 950 x 450 x 16 x 38 Kolom King Cross K 950 x 450 x 16 x 38

8.008.008.004.00 8.00 8.00

A B C D E F G

8.00

3.00

8.00

1

2

3

4

50.00

19.00

P1 P1P1 P1 P1 P1 P1

P1 P1P1 P1 P1 P1 P1

P2 P2P2 P2 P2 P2 P2

P1

P1

P2

6.00

H

b. Pondasi tipe 2 (P2) Penulangan arah X

Jadi digunakan tulangan 47D32 – 200 (Aspakai = 37780,48 mm2) Penulangan samping : Jadi digunakan tulangan 10D32 – 125 (Aspakai = 8038.4 mm2)

Penulangan arah Y Jadi digunakan tulangan 41D32 – 80 (Aspakai = 32957.44 mm2) Penulangan samping : Jadi digunakan tulangan 9D32 – 130 (Aspakai = 7234,56 mm2) Perencanaan Sloof Data – data perancangan : PU = 910310,6 kg = 9103106 N Dimensi sloof : b = 500 mm h = 700 mm Ag = 350000 mm2 Selimut beton = 50 mm Tulangan utama = D32 Tulangan sengkang = 12 Tinggi efektif (d) = 700 – (50 + 12 + ½ x 32) = 622 mm Dari diagram interaksi yang diperoleh dari program bantu PCACOL, diperoleh ρ tulangan adalah 1.06 %. Luas tulangan perlu : AS perlu = 500 x 700 x 0,0106 = 3675 mm2 Sehingga di pakai 6D28 (AS pakai = 3693 mm2)

Gambar detail penulangan sloof

Gambar denah pondasi

Page 23: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

23

BAB IX

PENUTUP

Kesimpulan Dari hasil perhitungan dan analisa

yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan antara lain : 1. Dilakukan perhitungan struktur sekunder

terlebih dahulu seperti perhitungan tangga, pelat lantai, dan balok anak terhadap beban-beban yang bekerja baik beban mati, beban hidup maupun beban terpusat.

2. Dilakukan kontrol terhadap balok utama yaitu meliputi kontrol lendutan, kontrol penampang (local buckling), kontrol lateral buckling dan kontrol geser.

3. Dilakukan kontrol kekuatan struktur kolom King Cross yang meliputi kontrol penampang, perhitungan kuat tekan aksial kolom, perhitungan kuat lentur kolom, dan kontrol kombinasi aksial dan lentur.

4. Rigid connection digunakan untuk sambungan antara balok-kolom. Simple connection digunakan pada sambungan balok anak dengan balok induk.

5. Dimensi – dimensi dari struktur yang digunakan adalah sebagai berikut : Dimensi kolom

- Profil : K 950 x 450 x 16 x 38 Profil balok induk : WF 600 x 200 x 12 x 20 Profil balok anak

- BA1 : WF 450 x 300 x 11 x 18 - BA2 : WF 450 x 200 x 8 x 12

Profil balok lift - BF 1 : WF 400 x 200 x 7 x 11 - BF 2 : WF 400 x 200 x 8 x 13

Profil balok tangga - Utama : WF 200 x 100 x 5,5 x 8 - Penumpu : WF 250 x 125 x 6 x 9

6. Titik evaluasi kinerja atau target displacement (δ), merupakan hal yang penting untuk mengevaluasi kinerja struktur terhadap suatu gempa rencana, menjadi indikasi sejauh mana kondisi struktur bila ada gempa tertentu. Dalam tugas akhir ini metode yang digunakan dalam menentukan displacment adalah metode koefisien perpindahan mengacu pada FEMA 273/356.

7. Dari hasil evaluasi, portal arah X (memanjang) dan arah Y (melintang) sama - sama berperilaku elastis pada gempa rencana, tetapi perilaku pasca leleh portal arah Y secara keseluruhan bersifat kurang daktail dibanding portal arah X. Itu disimpulkan berdasarkan bentuk kurva pushover yang dihasilkan. Pada portal Y, kurva pushover berhenti pada suatu titik puncak setelah leleh dan mengalami “fail” yang mendadak. Sedangkan kurva pushover portal X setelah titik puncak masih mampu menunjukkan perilaku penurunan kekuatan yang bertahap yang diikuti deformasi yang besar.

8. Struktur bangunan bawah menggunakan pondasi dalam berupa tiang pancang berdiameter 60 cm sedalam 26 meter.

9.2 Saran

Perlu dilakukan studi yang lebih mendalam untuk menghasilkan perencanaan struktur dengan mempertimbangkan aspek teknis, ekonomi, estetika serta kinerja struktur yang juga penting untuk dilakukan sehingga diharapkan perencanaan dapat dilaksanakan mendekati kondisi sesungguhnya di lapangan dan hasil yang diperoleh sesuai dengan tujuan perencanaan dan apa yang sudah ditargetkan.

Page 24: Its paper-19365-3107100032-paper

MAKALAH TUGAS AKHIR

24

TAMPAK SAMPINGRUSUNAWA - GUNUNGSARI - SURABAYA

SKALA 1:400

TAMPAK DEPAN

RUSUNAWA - GUNUNGSARI - SURABAYA

SKALA 1:400