PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT 12 LANTAI PADA ZONA GEMPA KHUSUS DENGAN METODE SISTEM GANDA

(DUAL SYSTEM)

Punto Ajie Ramadhan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Universitas Gunadarma Email : panjira68@gmail.com

Abstract : Indonesia is state of disaster areas. There is volcanic and tectonic activity, named Earthquake. Every building must build resistant to it, stable and rigid at connections. Earthquakes are unpredictable, so every building that will be made should resistant from it, stable and rigid interconnections. High rise building will be planned with 12 stories. It will be planned with Dual Systems and corresponding for SNI 03-1726 2010, where least 25% of earthquake must be retained by Moment Resisting Frame System. The result of Moment Resisting Frame System for static quake is; EX = 41.54% and EY = 42.89%. For dynamic quake is; RSPX = 25.32% and RSPY = 33.38%. The building is up structure and down structure, and will be planned in West Sumatra with using reinforcement concrete. The components of up structure is used; slab (h = 130 mm) and roof slab (h = 120 mm), beam with dimension of 400x600, 600x600 and 800x800 are dimensions of columns, shear walls with canal type (h = 400 mm) and elbow type (h = 400 mm). The component of bottom structure is designed using bored pile foundation with giant pile cap system. Supplied by D10, D22, D25 and D32 as the main reinforcement of structural component, while the shear reinforcement used by D10 and D13. Key Words : High Rise Building, Dual System, Earthquake, Reinforcement Concrete Abstraksi : Negara Indonesia merupakan kawasan rawan bencana alam. Hal ini dikarenakan akibat adanya aktifitas tektonik dan vulkanik dalam perut bumi yaitu gempa. Karena gempa bersifat unpredictable, maka setiap bangungan yang akan dibuat harus direncanakan tahan terhadap gempa, stabil dan kaku antar sambungannya. Direncanakan struktur gedung bertingkat 12 lantai dengan menggunakan metode sistem ganda sesuai SNI 03 1726 2010 dimana gempa sekurangnya 25% ditahan oleh Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM) yaitu didapatkan hasil SRPM mampu menahan gempa statik; EX = 41,54% dan EY = 42,89% serta gempa dinamik; RSPX = 25,32% dan RSPY = 33,38%. Gedung didesain meliputi struktur atas dan struktur bawah serta direncanakan di Sumatera Barat dengan menggunakan material beton bertulang. Untuk struktur atas digunakan komponen sebagai berikut; plat lantai (h = 130 mm) dan plat atap (h = 120 mm), balok dimensi 400x600, kolom dimensi 600x600 dan 800x800, dinding geser tipe canal (h = 400 mm) dan tipe siku (h = 400 mm). Sedangkan untuk struktur bawah didesain menggunakan fondasi tiang bor dengan sistem giant pilecap (pilecap besar). Disediakan tulangan ulir D10, D22, D25 dan D32 untuk tulangan utama komponen struktur, sedangkan untuk tulangan gesernya disediakan tulangan ulir D10 dan D13. Kata Kunci : Gedung Bertingkat, Sistem Ganda, Gempa, Beton Bertulang 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Semakin maraknya kemajuan ilmu dan teknologi di bidang konstruksi, sebagai engineer teknik sipil, ini merupakan tantangan baru untuk menciptakan dan membuat inovasi dalam pembangunan, terlebih adalah bangunan gedung bertingkat. Namun untuk mewujudkan semua itu ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pembangunan gedung bertingkat tinggi, salah satunya adalah gempa. (Puslitbang Depkominfo, 2009)

Dalam peta zonasi gempa, Sumatera Barat merupakan daerah rawan gempa kuat. Lebih dari 90% gempa yang terjadi didunia, dan sekitar 81% gempa berkategori kuat terjadi di zona ini. (Situs Ranah Berita, 2013)

Selama kurun waktu 5 tahun terakhir, bencana gempa bumi dan dampaknya masih terus terjadi di Sumatera Barat. Prediksi gempa bumi sampai sekarang masih dalam tahap penelitian dan tidak bisa dipastikan. (Puslitbang Depkominfo, 2009)

Selain pemilihan lokasi perencanaan bangunan, sifat material penyusun bangunan juga sangat penting diperhatikan, karena nantinya akan menentukan efisiensi dalam pengerjaan dan keefektifan dalam perencanaan bangunan tersebut. Pada studi ini, bangunan gedung bertingkat direncanakan menggunakan material beton bertulang, dikarenakan beton merupakan material konstruksi yang dapat dibentuk dengan mudah dan juga mudah didapatkan.

Berjalan dari latar belakang tersebut, penulis akan menganalisis mengenai struktur gedung bertingkat yang terletak pada zona gempa khusus dengan menggunakan sistem ganda (dual system). Adapun penulis mencoba merencanakan bangunan gedung bertingkat yang stabil, aman dan kuat menahan beban, baik beban lateral akibat gempa maupun beban gravitasi akibat berat sendiri bangunan dan fungsi dari bangunan tersebut.

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan jurnal ini sebagai berikut : 1. Merencanakan struktur gedung bertingkat

tahan gempa sesuai dengan SNI 03 1726 2010.

2. Merencanakan struktur gedung bertingkat 12 lantai dengan menggunakan metode sistem ganda (dual system).

3. Merencanakan struktur atas meliputi perencanaan struktur balok, kolom, dinding geser (shear wall) dan perencanaan plat lantai.

4. Merencanakan struktur pondasi yaitu menggunakan sistem pondasi tiang (pile foundation system).

2. ANALISIS PERENCANAAN

Sudah menjadi hal yang umum untuk diketahui bahwa Negara Indonesia merupakan kawasan rawan bencana alam. Hal ini dikarenakan akibat adanya aktivitas tektonik dan vulkanik hampir di seluruh wilayah Indonesia. Dalam kaitannya dengan aktivitas di dalam perut bumi, Sumatera Barat dan sebagian besar wilayah lainnya yang terletak di pulau Sumatera merupakan kawasan "Pacific Ring of Fire" yaitu suatu zona dimana sangat sering terjadi gempa bumi akibat pergerakan lempeng (benua/ samudra) dan meletusnya gunung berapi.

Pada dasarnya gempa bersifat unpredictable atau tidak dapat diprediksi kedatangannya. Oleh karena itu, suatu bangunan yang didesain harus direncanakan terhadap gempa. Dalam definisinya, bangunan tahan gempa merupakan suatu struktur yang memiliki sistem penahan gaya lateral dan vertikal yang lengkap, yang mampu

memberikan kekuatan, kekakuan dan kapasitas disipasi energi yang cukup untuk menahan gerak tanah desain dalam batasan kebutuhan deformasi dan kekuatan yang disyaratkan.

Adapun hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mendesain struktur bangunan tahan gempa yaitu : 1. Kemampuan Layan

Struktur yang di desain harus dapat menahan beban tanpa kelebihan tegangan pada material dan memiliki deformasi masih dalam batas yang diijinkan.

2. Tinjauan Konstruksi Struktur dipengaruhi oleh metode system kinerja struktural bangunan, penggunaan komponen-komponen struktural dan material konstruksi yang dipakai.

3. Kekuatan Struktur Struktur meliputi keamanan dan stabilitas struktur. Dalam hal keamanan, struktur yang didesain harus aman, kuat dan mencakup beban-beban yang bekerja pada desain, yaitu beban gravitasi (beban mati dan beban hidup) dan beban lateral (gempa, angin, dll). Sedangkan stabilitas diperlukan untuk mencegah bangunan mengalami guling dengan menghitung momen-momen yang bekerja pada struktur.

4. Kekakuan Struktur Dalam perencanaan suatu bangunan diperlukan struktur yang kaku yang dapat memperkuat struktur saat terjadi gempa. Beberapa alternatif jenis perkakuan yang sering digunakan yaitu : a. Dinding Pendukung Sejajar (Parallel

Bearing Wall); merupakan perkakukan yang terdiri dari unsur-unsur bidang vertikal yang di pratekan oleh berat sendiri, sehingga menyerap gaya aksi lateral secara efisien. Dinding sejajar ini terutama digunakan untuk bangunan apartemen yang tidak memerlukan ruang bebas yang luas dan sistem mekanisnya tidak memerlukan struktur inti.

b. Inti dan Dinding Pendukung Kulit Luar (Core and Facade Bearing Wall); merupakan unsur bidang vertikal membentuk dinding luar yang mengelilingi sebuah struktur inti, hal ini

memungkinkan ruang interior yang terbuka, yang bergantung pada kemampuan bentangan dari struktur lantai. Intinya adalah membuat sistem transportasi mekanis vertikal serta menambah kekakuan bangunan.

c. Pelat Rata (Flat Slab); merupakan sistem bidang horizontal terdiri dari pelat lantai dengan tebal yang rata dan ditumpu pada kolom.

d. Rangka Kaku (Rigid Frame); merupakan sambungan kaku yang digunakan antara susunan unsur linear atau membentuk bidang vertikal dan horizontal. Pengaturan bidang vertikal terdiri dari balok dan kolom, sedangkan pada grid horizontal terdiri dari balok dan gelagar. Dengan keterpaduan dari semuanya menjadi penentu pertimbangan rancangan.

e. Rangka Kaku dan Inti (Rigid Frame and Corewall); merupakan rangka kaku bereaksi terhadap bidang lateral, terutama melalui lentur balok dan kolom. Perilaku demikian berakibat ayunan lateral yang besar pada bangunan dengan ketinggian tertentu. Akan tetapi, apabila dilengkapi struktur inti, ketahanan lateral bangunan akan sangat meningkat karena interaksi inti dan rangka mengalami fungsi untuk menambah kekakuan dan menyerap bidang geser.

Dalam mendesain suatu bangunan, harus

dilakukan tinjauan konstruksi untuk menetapkan elemen-elemen apa saja yang dibutuhkan. Adapun tinjauan konstruksi yang digunakan pada bangunan gedung bertingkat yaitu : 1. Komponen Struktur

Diperlukan sebagai ukuran untuk menentukan apakah gedung tersebut layak dengan ketentuan-ketentuan yang berlaku. Adapun komponen yang digunakan meliputi struktur atas dan struktur bawah. Struktur atas terdiri dari balok, kolom, plat lantai dan dinding stuktural, sedangkan struktur bawah terdiri dari fondasi dan struktur penahan tanah.

2. Material Konstruksi Ditetapkan untuk menentukan kekuatan suatu gedung, antara lain yang sering digunakan adalah beton dan baja, serta tidak menutup kemungkinan bahwa kayu juga sering dipakai sebagai material konstruksi bangunan gedung.

3. Sistem Struktur Diperlukan untuk menentukan metode system yang diterapkan pada gedung dalam memikul beban-beban yang bekerja. Didalam SNI 03 1726 2010, jenis struktur dibedakan menjadi beberapa sistem struktur yaitu : a. Sistem Dinding Penumpu (Bearing

Wall System); merupakan sistem struktur yang tidak memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Dinding penumpu atau sistem bresing memikul hampir seluruh beban gravitasi. Beban lateral dipikul oleh dinding geser atau rangka bressing.

b. Sistem Rangka Gedung (Building Frame System); merupakan sistem struktur yang pada dasarnya memiliki ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul dinding geser atau rangka bresing.

c. Sistem Rangka Pemikul Momen (Moment Resisting Frame System); yaitu sistem rangka struktur yang pada dasarnya memiliki rangka pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul rangka pemikul momen terutama melalui mekanisme lentur.

d. Sistem Ganda (Dual System); yaitu sistem yang terdiri dari rangka ruang yang berfungsi memikul seluruh beban gravitasi dan pemikul beban lateral yang berupa dinding geser atau rangka bresing dengan rangka pemikul momen. Rangka pemikul momen harus mampu memikul sekurang-kurangnya 25% dari seluruh beban lateral, sedangkan sisanya akan dipikul oleh dinding geser. Kedua sistem harus direncanakan untuk memikul bersama-sama seluruh beban lateral dengan memperhatikan interaksi antara sistem rangka pemikul momen dengan dinding geser.

Penulis merencanakan struktur gedung bertingkat dengan 12 lantai tanpa basement (non-basement). Gedung direncanakan di Sumatera Barat yang merupakan kawasan rawan bencana. Menurut RSNI 03 1726 2010 yang direvisi dari SNI 03 1726 2010, Sumatera Barat terletak di zona 5 yang merupakan zona gempa khusus. Adapun untuk tinjauan konstruksi yang diterapkan sebagai berikut : 1. Komponen Struktur; digunakan struktur

lengkap dengan struktur atas terdiri dari plat (plat lantai & plat atap), balok, kolom (kolom bangunan tower & kolom bangunan podium) dan dinding stuktur berupa shear wall dan core lift. Sedangkan struktur bawah terdiri dari fondasi tiang bor dengan giant pilecap.

2. Material Konstruksi; struktur gedung bertingkat didesain menggunakan material beton bertulang. Beton berfungsi menahan kuat tekan sedangkan tulangan pada beton berfungsi menahan kuat tarik. Beton merupakan material yang mudah dibentuk dan bahan penyusunnya juga mudah didapatkan, sehingga material konstruksi ini dipilih karena pertimbangan aspek lokasi pembangunan gedung.

3. Sistem Struktur; digunakan dual system (sistem ganda) dimana beban gravitasi dipikul sepenuhnya oleh space frame (rangka), sedangkan beban lateral dipikul bersama oleh space frame dan shear wall. System ini bekerja dimana space frame sekurang-kurangnya memikul 25% dari beban lateral dan sisanya dipikul oleh shear wall.

Dalam analisis perencanaan gedung

bertingkat, space frame merupakan struktur rangka pemikul momen melalui mekanisme lentur dari balok dan kolom, sedangkan shear wall merupakan dinding geser yang terbuat dari beton bertulang dimana tulangan-tulangan tersebut yang akan menerima gaya lateral akibat gempa sebesar beban yang direncanakan. Adapun shear wall dan space frame dalam dual system merupakan satu kesatuan struktur maka diharapkan keduanya dapat mengalami defleksi lateral yang sama

atau setidaknya space frame mampu mengikuti defleksi lateral yang terjadi, sehingga penggunaan system struktur dual system ini sangat cocok untuk pembangunan struktur gedung di wilayah gempa kuat (zona gempa khusus).

Analisis struktur gedung ditinjau dengan menganalisis perbandingan antara pengaruh beban gempa statik dengan beban gempa dinamik. Struktur gedung direncanakan 12 lantai (non-basement) dengan ketinggian mencapai 50 meter. Dengan dilakukan tinjauan konstruksi tersebut, diharapkan didapatkan gedung bertingkat yang stabil, aman dan kuat menahan beban lateral akibat gaya gempa serta beban gravitasi akibat berat sendiri bangunan dan akibat beban dari fungsi bangunan tersebut.

3. METODOLOGI PERENCANAAN

End

Struktur Atas : 1. Plat Lantai 2. Tangga 3. Balok 4. Kolom 5. Dinding Geser

Struktur Bawah : 1. Pondasi Bor

Rekayasa Model Bangunan

Kontrol Desain Dengan ETABS

Kontrol Tegangan

Kontrol Batas Layan/Deformasi

Preliminary Design Analisis Pembebanan

Beban Gravitasi Beban Gempa

Desain Struktur (Program ETABS)

Start

Studi Literatur/ Pustaka

Pengumpulan Data : (Data umum, tanah,

material & bangunan

N

Y

Y

Y

N

N

Gambar 1. Bagan Alir Perencanaan Struktur

Standard/ code perancangan yang digunakan sebagai berikut : 1. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa

Untuk Struktur Bangunan Gedung SNI 03 1726 2010.

2. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI 03 2847 2002.

3. Tata Cara Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung SNI 03 1727 1989.

4. Manual Pondasi Tiang (Himpunan Ahli Teknik Tanah Indonesia/ HATTI), 2010.

4. DATA PERENCANAAN

Adapun data-data perencanaan yang digunakan untuk desain struktur gedung yaitu : 1. Data Umum Bangunan

Sistem Gedung : Dual System Lokasi : Sumatera Barat Fungsi Bangunan : Gedung Perkantoran Luas Lt. 1 2 : 45 x 35 m2 Luas Lt. 3 12 : 35 x 25 m2 Tinggi Gedung : 50 m (12 Tingkat Non Basement) Sistem Fondasi : Fondasi Tiang

2. Material Beton Struktur Atas, fc : 40 MPa Fondasi, fc : 25 MPa Pilecap, fc : 35 MPa

3. Baja Tulangan Tul. Ulir, fy : 400 MPa Tul. Polos, fy : 240 Mpa

4. Klasifikasi Tanah & Sistem Penahan Gempa (SNI 03 1726 2010) Kategori Resiko : IV Zona Gempa : Zona 5/ Gempa Kuat Kelas Situs : Tanah Lunak (SE) Kelas Seismik : Seismik D

Gambar 2. Peta Zonasi Gempa

5. ANALISA DAN HASIL PERANCANGAN

5.1 Pemodelan Struktur Bangunan

Gambar 3. Denah Struktur Gedung

Gambar 4. Denah Potongan B B

5.2 Preliminary Design

Direncanakan komponen struktur gedung berdasarkan kaidah SNI 03 2847 2002 : Plat Lantai : Ps. 15.3.3.2.a & Ps. 15.3.3.3.c Plat Atap : Ps. 15.3.3.2.b & Ps. 15.3.3.3.c Balok : Tabel 8 Ps. 11.5.2.3.b Kolom : Ps. 10.8 Dinding : Ps. 11.3, Ps 12.3 & Ps. 23.6 5.3 Perencanaan Beban 5.3.1 Beban Gravitasi (SNI 03 1727 1989)

Beban gravitasi terdiri dari DL, LL dan SDL. Maka beban total bangunan yaitu :

Tabel 2. Komponen Beban Mati (DL) Rencana Jenis Beban Mati Berat Satuan

Beton Bertulang 2400 kg/m3 Tegel + Spesi 45 kg/m2 Aspal + Spesi 35 kg/m2 Plumbing 25 kg/m2 Ducting AC 20 kg/m2 Plafon + Penggantung 18 kg/m2 Curtain Wall Kaca 60 kg/m2 Dinding Partisi 20 kg/m2

Tabel 3. Beban Hidup (LL) Rencana

Beban Hidup Rencana Besaran

Beban Lantai 250 kg/m2 Beban Atap 100 kg/m2

Tabel 4. Beban Total Bangunan Tiap Lantai Tingkat Lantai

DL (ton)

SDL (ton)

LL (ton)

Total (ton)

Lt. Atap 770 122 26 919 Lt. 4 12 812 131 65 1009

Lt. 3 1263 239 86 1590 Lt. 2 1297 246 118 1662

Wt 13254 5.3.2 Beban Lateral (SNI 03 1726 2002)

Beban lateral pada studi kasus ini direncanakan akibat gempa yaitu : 1. Gempa Statik (Lateral Equivalen)

Cs(x;y) =

e

D

IRT

S

.

1 Cv(i) = =

n

i

kii

kii

hw

hw

1.

.

V(x;y) = Cs. Wt F(x,y) = Cv. V(x,y)

2. Gempa Dinamik (Respon Spektrum) SMS = Fa. Ss SM1 = Fv. S1 SDS = 2/3. SMS SD1 = 2/3. SM1

T0 = DS

D

SS 1.2,0 Ts =

DS

D

SS 1

Direncanakan Kurva Respon Spektrum :

Sa =

+

oDS T

TS .6,04,0. (T < T0)

Sa = SDS (T0 < T Ts)

Sa = T

S D1 (T > Ts)

Tabel 5. Distribusi Gempa Statik Tiap Lantai

Lt Wi (ton) F(x) (ton) F(y) (ton)

100% 30% 100% 30% Atap 919 440 132 470 141 12 1009 409 122 437 131 11 1009 340 102 364 109 10 1009 279 83 298 89 6 1009 93 28 100 30 5 1009 62 18 66 20 4 1009 37 11 40 12 3 1590 30 9 32 9 2 1662 7 2 8 2

Gambar 5. Kurva Respon Spektrum Gempa

5.4 Analisa & Desain Program (ETABS)

Gambar 6. Analisa Desain Gedung (ETABS)

0,00,20,40,60,81,0

0,0 1,0 2,0 3,0

Sa

T

KURVA RESPON SPEKTRUM

Analisis desain struktur sesuai dengan kaidah SNI 03 1726 2010 yaitu : 1. Analisa Ragam

Digunakan metode SRSS (Square Root of The Sum of Squares) karena selisih antara waktu getar alami berjauhan (T 15%).

2. Partisipasi Massa Sesuai Pasal 7.9.1, disyaratkan partisipasi massa minimum telah mencapai 90%.

3. Base Shear Sesuai Pasal 7.9.4.1, disyaratkan base shear telah mencakup Vdinamik 85%Vstatik .

4. Distribusi Gempa Sistem struktur menggunakan Dual System, dimana SRPM harus menahan sekurangnya 25% Beban Lateral akibat Gempa yaitu :

Tabel 6. Distribusi Gempa Statik

Kombinasi Pembebanan FX FY

SRPM (%)

SW (%)

SRPM (%)

SW (%)

1,2D + 1,0L + 1,0E 41.54 58.46 42.89 57.11 0,9D + 1,0E 41.54 58.46 42.89 57.11 1,0D + 1,0E 41.54 58.46 42.89 57.11 1,0D + 0,75(0,7E) + 0,75L 41.54 58.46 42.89 57.11 0,6D + 0,7E 41.54 58.46 42.89 57.11

Tabel 7. Distribusi Gempa Dinamik

Kombinasi Pembebanan FX FY

SRPM (%)

SW (%)

SRPM (%)

SW (%)

0,9DL + 1,0RSPX 25.32 74.68 33.38 66.62 0,9DL + 1,0RSPY 25.29 74.71 33.55 66.45 1,2DL + 1,0LL + 1,0RSPX 25.32 74.68 33.38 66.62 1,2DL + 1,0LL + 1,0RSPY 25.29 74.71 33.55 66.45

5. Kontrol Deformasi

i = Deformasi Izin u = Deformasi Ultimate Lantai I > u (OK)

5.5 Perencanaan Struktur Atas 5.5.1 Plat (Slab)

Digunakan Tulangan Ulir D10 untuk desain plat lantai (h = 130 mm), yaitu :

Mu = 2718400 Nmm

Kmax = ( )( )2

11

600.225600'...5,382

fyfyfc

+

+

K = 2.. db

Mu

(K < Kmax) Maka :

a = dfc

K .'.85,0

211

Direncanakan Penulangan Plat : 1. Tulangan Pokok

As,u = fy

bfc .a'..85,0 As,u = dbfyfc

..4

'

S uAs

bD,

...25,0 2 (As,u Terbesar)

Dipasang Tulangan arah X D10 -150 Dipasang Tulangan arah Y D10 -200

2. Tulangan Bagi Asb,u = 20%. As,u Asb,u = 0,0018.b.h

S uAsb

bD,

...25,0 2 (Asb,u Terbesar)

Dipasang Tulangan arah X D10 -150 Dipasang Tulangan arah Y D10 -200

5.5.2 Balok (Beam) Digunakan B400x600, Tulangan Utama

D22 dan sengkang D10 untuk desain balok yaitu : 1. Tulangan Lentur

Mu = 484767870 Nmm (Lapangan) Mu = 242383935 Nmm (Tumpuan) Dihitung nilai Kmax, K dan a, maka :

As,u = dbfyfc ..

4' As,u =

fybfc .a'..85,0

n = ( )2..25,0,

DuAs

(As,u Terbesar)

Dipasang Tulangan Lapangan 8 D22 Dipasang Tulangan Tumpuan 4 D22

2. Tulangan Geser Vu.d = 206541 N

Vc = dbfc ..'.61. (Vu.d > Vc) :

Vs = ( )VcVu Av,u =

dfysVs

..

Av,u = fy

sbfc.1200

..'.75 Av,u =

fysb

.3.

Dipakai Sengkang 2 Kaki D10 :

S = uAv

sDn,

...25,0. 2 (Av,u Terbesar)

Daerah Tumpuan Dipakai 3D10 100 Daerah Lapangan Dipakai 3D10 125

3. Tulangan Torsi Dari perhitungan didapat Tu < Tu, maka balok tidak memerlukan tulangan torsi.

5.5.3 Kolom (Column) Digunakan K800x800, Tulangan Utama

D25 dan Sengkang D10 untuk desain kolom yaitu : 1. Tulangan Lentur

Pu = 3684721 N

ac = bfc

Pu'..85,0.

ab = fyd

+600.1.600

at1 = fyds

600.1.600

Didapat ab > ac > at1, Tulangan Tarik Menentukan dan Tulangan Tekan Leleh : Pu() = 0,10.fc.b.h

=

)(.15,080,0

PuPu

A1 = ( ) fydsd

achePu..

2.5,0

+

(e =

PuMu )

As,u = A1 + A2 (A1 = A2)

n = hbuAs

., = 1,88% > 1% (OK)

n = 2..25,0,

DuAs

Dipakai Tulangan Kolom 24 D25 2. Tulangan Geser

Vu = 95951 N

Vc = 6

'.

fc .b.d

Vs = VcVu

Vs = dbfc ..'.32

Karena Vs < Vs, Maka :

Av,u = dfysVs

.. Av,u =

fysb

.3.

Av,u = fy

sbfc.1200

..'.75

S < uAv

sDn,

...25,0. 2 (Av,u Terbesar)

Dipakai Sengkang 3D10 100

5.5.4 Dinding Geser (Shear Wall) Dilakukan peninjauan Shear Wall tipe

Canal (h = 400 mm) yaitu : 1. Evaluasi Terhadap Beban Aksial Lentur

Bekerja akibat kombinasi beban aksial lentur (1,2D + 1,0L 1,0RSPY).

Pu (bot) = 18121 kN M3u dan M2u Positif, di kuadran IV :

= 360o tan-1uMuM

23

Muo = 22 23 uMuM +

Edge A

Edge B

Edge C

Edge DEdge E

Gambar 7. Analisis Kebutuhan Tul. Lentur

Digunakan Tulangan D25 250 : Ag = 6160000 mm2 As = 0,25. . D2 = 490 mm2 Dihitung As Total : As (A) = (n 1). 2As = 1960 mm2 As (B) = (n 1). 2As = 20580 mm2 As (C) = (n 1). 2As = 19600 mm2 As (D) = (n 1). As = 11270 mm2 As (E) = (n 1). As = 9800 mm2 As(tot) = As (A E) = 63210 mm2 Dihitung Gaya Tekan Maksimum : .Pmax= 0,80..[0,85.fc.(AgAs) + fy.As] Pu > .Pmax (OK)

2. Evaluasi Terhadap Beban Geser As,u = 2483 mm2 (ETABS) Vu = 2692000 N

Vc = 10..

2

..2'.

'.21 dh

LVM

hLN

fcLfc

w

u

u

w

uw

+

+

2Vc < Vu (OK)

Dipakai Tulangan Geser 2D13 100 : Av = 265 mm2

Vn = . (Vs + Vc) (Vs = S

dfyAv .. )

As,p = 100

1000.13..412 2

x

As,p > As,u (OK) 3. Evaluasi Terhadap Boundary Element

Dianalisis terhadap Metode UBC 1997 :

1,0 > LwVu

Mu.

(OK)

Vu < '..3 fcAcv (OK) Kesimpulan : Tidak perlu Boundary

5.6 Perencanaan Struktur Bawah Direncanakan Bored Pile 1,2 m (L = 20

m) dengan Giant Pilecap. Adapun Daya Dukung Tiang Tunggal yaitu :

Qt = 21 SF

QsSFQe

+ (DD Aksial Tekan)

Qtr = SF

WptrQs +)( ( DD Aksial Tarik)

330

520

Gambar 8. Daya Dukung Lateral dari LPILE

Tabel 8. Daya Dukung Izin Beban Tekan

Dia Tiang

(m)

Panjang Tiang

(m) Qs/SF1 (ton)

Qe/SF2 (ton)

Qt (ton)

Qt Desain (ton)

1.2 20 209 150 359 350

Tabel 9. Daya Dukung Izin Beban Tarik Dia

Tiang (m)

Panjang Tiang

(m)

Qs(tr) (ton)

Wp (ton)

Q(tr) (ton)

Q(tr) Desain (ton)

1.2 20 438 54 164 160

Tabel 10. Daya Dukung Izin Beban Lateral Dia

Tiang (m)

Gempa Desain a = 1/4

(ton)

Gempa Seismik a = 1/2

(ton) 1.2 33 52

Gambar 9. Rencana Fondasi Tiang Dengan

Giant Pilecap 5.7 Desain Struktur 1. Plat (Slab)

Gambar 9. Detail Tulangan Plat Lantai

(h = 130 mm)

2. Balok (Beam)

(a). Tul. Lapangan (b). Tul. Tumpuan

Gambar 10. Detail Tulangan Balok (Dimensi 400x600 mm)

3. Kolom (Column)

Gambar 11. Detail Tulangan Kolom

(Dimensi 800x800 mm) 4. Dinding Geser (Shear Wall)

Gambar 12. Detail Tulangan Shear Wall

(Tipe Canal h = 400 mm)

5. Fondasi

Gambar 13. Detail Tulangan Fondasi

(Bored Pile & Giant Pilecap) 6. KESIMPULAN

Dari hasil pembahasan, didapatkan hasil kesimpulan berdasarkan tujuan yaitu : 1. Struktur gedung bertingkat 12 lantai

direncanakan sesuai SNI 03 1726 2010 dengan Metode Dual System. Adapun gempa yang ditahan oleh (SRPM) yaitu : a. Statik (EX) = 41,54% b. Statik (EY) = 42,89% c. Dinamik (RSPX) = 25,32% d. Dinamik (RSPY) = 33,38%

2. Struktur Atas direncanakan menggunakan : a. Plat (Slab) terdiri dari Plat Lantai (h =

130 mm) dan Plat Atap (h = 120 mm). b. Balok (Beam) digunakan dimensi 600

mm x 400 mm (B600x400) untuk semua komponen Balok pada struktur gedung.

c. Kolom (Colomn) terdiri dari Kolom Tower (K800x800) dan Kolom Podium (K600x600).

d. Dinding Geser (Shear Wall) digunakan Tipe Canal (h = 400 mm) dan Tipe Siku (h = 400 mm).

3. Struktur Bawah direncanakan menggunakan : a. Fondasi Tiang Bor (Bored Pile

Foundation) digunakan diameter 1,2 m dengan Panjang 20 m (dari permukaan tanah sampai dasar pengeboran di elevasi -20 m)

b. Pilecap yang digunakan berupa Giant Pilecap dengan dimensi, h = 1,2 m; bx = 49,2 m dan by = 38,4 m

7. SARAN Berdasarkan hasil analisis yang telah

dilakukan, saran yang diberikan yaitu : 1. Melakukan perencanaan struktur gedung

dengan menggunakan SNI 03 1726 2002 dan SNI 03 1726 2010 agar didapatkan hasil perbandingan perancangan.

2. Untuk mengetahui besarnya jumlah biaya struktur gedung yang dibangun, disarankan membuat Rencana Anggaran Biaya (RAB).

3. Melakukan analisis gempa dengan metode lain yaitu metode persebaran gempa disetiap kolom struktur (Gempa Statik) dan metode Time History (Gempa Dinamik) sebagai hasil perbandingan desain.

8. DAFTAR PUSTAKA Asroni, Ali. 2010. Balok dan Pelat Beton

Bertulang. Yogyakarta : Graha Ilmu Asroni, Ali. 2010. Kolom, Fondasi & Balok T

Beton Bertulang. Yogyakarta : Graha Ilmu

Badan Standardisasi Nasional. SNI 03 1726 2010 : Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung

Badan Standardisasi Nasional. SNI 03 1727 1989 : Tata Cara Perencanaan Pembebanan Untuk Bangunan Rumah dan Gedung

Badan Standardisasi Nasional. SNI 03 2847 2002 : Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung

Bowles, Joseph E. 1988. Foundation Analysis and Design. Singapore : McGraw Hill Book Company

Fellenius, Bengt H. 2002. Basics of Foundation Design. Calgary : eLib AB

Hendrik, Fajar & Iswandi Imran. 2008. Seismic Design, Joint of Special Moment Resisting Frame. Jakarta : Himpunan Ahli Konstruksi Indonesia (HAKI)

Kusuma, Benny & Tavio. 2010. Desain Sistem Rangka Pemikul Momen dan Dinding Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. Surabaya : ITSPress

Miftakhur Riza, Muhammad. 2012. Aplikasi Perencanaan Struktur Gedung Dengan ETABS. Yogyakarta : Azza Reka Struktur (ARS) Group

Mulyono, Tri. 2004. Teknologi Beton. Jakarta : Penerbit Andi

Puslitbang Aptel SKDI. 2009. Studi Efektifitas Diseminasi Informasi Pengurangan Resiko Bencana Di Daerah Rawan Bencana. Jakarta : Depkominfo

Ramadhan, Punto Ajie. 2013. Tugas Akhir : Perencanaan Struktur Gedung Bertingkat 12 Lantai Pada Zona Gempa Khusus Dengan Metode Sistem Ganda (Dual System). Depok : Universitas Gunadarma

Setiawan, Agus. 2012. Analisis Hubungan Balok Kolom Beton Bertulang. Jakarta : Binus University

Yose H. Chende. 2013. Dua Sumber Gempa Tektonik di Sumatera Barat. Available : http://ranahberita.com/. [2 Agustus 2013]