Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

106
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Menentukan Kategori Desain Seismik 5.1.1 Penentuan Klasifikasi Situs Untuk menentukan Kelas Situs harus dilakukan dengan menggunakan sedikitnya hasil perhitungan dua dari tiga parameter , , dan dengan kedalaman minimal 30 m. Perhitungan nilai N SPT rata-rata dan kuat geser rata- rata dapat dilihat di bawah ini : 5.1.1.1 Perhitungan Nilai N SPT Rata-rata ( ) Tabel 5.1. Hasil Nilai Test Penetrasi Standar Rata-rata ( ) Lapis ke- Ked. (m) N Kedalaman / N Titi k 1 Titik 2 Titik 1 Titik 2 1 0-2 7 3 0,286 0,666 2 2-4 10 10 0,2 0,2 3 4-6 12 14 0,166 0,143 4 6-8 10 17 0,2 0,118 5 8-10 18 8 0,111 0,25 6 10-12 13 14 0,154 0,143 7 12-14 14 15 0,143 0,133 8 14-16 17 27 0,118 0,074 V-1

description

skripsi tentang perencanaan portal tahan gempa gedung Palu Grand Mall menggunakan SAP2000 berdasarkan SNI 03-1726-2012

Transcript of Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Page 1: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

BAB V

HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Menentukan Kategori Desain Seismik

5.1.1 Penentuan Klasifikasi Situs

Untuk menentukan Kelas Situs harus dilakukan dengan menggunakan

sedikitnya hasil perhitungan dua dari tiga parameter , , dan dengan kedalaman

minimal 30 m. Perhitungan nilai N SPT rata-rata dan kuat geser rata-rata dapat dilihat

di bawah ini :

5.1.1.1 Perhitungan Nilai N SPT Rata-rata ( )

Tabel 5.1. Hasil Nilai Test Penetrasi Standar Rata-rata ( )

Lapis ke- Ked. (m)N Kedalaman / N

Titik 1 Titik 2 Titik 1 Titik 2

1 0-2 7 3 0,286 0,666

2 2-4 10 10 0,2 0,2

3 4-6 12 14 0,166 0,143

4 6-8 10 17 0,2 0,118

5 8-10 18 8 0,111 0,25

6 10-12 13 14 0,154 0,143

7 12-14 14 15 0,143 0,133

8 14-16 17 27 0,118 0,074

9 16-18 21 46 0,095 0,043

10 18-20 14 24 0,143 0,083

11 20-22 11 19 0,182 0,105

12 22-24 53 54 0,038 0,037

13 24-26 11 44 0,182 0,045

14 26-28 42 47 0,048 0,043

Jumlah 28 2,066 2,083

(Sumber : Dinas PU Sulawesi Tengah)

V-1

Page 2: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Nilai test penetrasi standar rata-rata sesuai dengan persamaan SNI 03-1726-

2012 pasal 5.4.2 pada titik 1 adalah:

Nilai Test Penetrasi Standar Rata-rata pada titik 2:

Dari Tabel 5.1 Klasifikasi Situs, untuk kedalaman 28 meter dengan nilai hasil

test penetrasi standar rata-rata pada titik 1 = 13,553 dan pada titik 2 = 13,442 (<15)

maka lokasi pembangunan gedung PGM termasuk dalam kelas situs tanah lunak (SE)

5.1.1.2 Perhitungan Kuat Geser Rata-rata ( )

Adapun perhitungan kuat geser rata-rata pada Bor Log 1 dan Bor Log 2

sebagai berikut :

Tabel 5.2. Nilai Hasil Pengujian Tanah

No Parameter Uji

Nomor Contoh dan Kedalaman

Bor-1 Bor-2

3 – 3,5

m

9,3 – 10

m

3 – 3,5

m

9,3 – 10

m

1 Berat isi (g/cm3) 1,8 1,76 1,77 1,76

2 Batas cair LL (%) 57 102 60 85

3 Batas plastis PL (%) 31 47 35 38

4 Indeks plastisitas PI (%) 26 55 25 47

5 Triaxial UUC (kg/cm2) 0,32 0,24 0,26 0,34

(o) 9,2 6,5 8,3 7,5

(Sumber : Dinas PU Sulawesi Tengah)

Contoh perhitungan untuk Bor-1 kedalaman 3 – 3,5 m

Diketahui : ɣ = 1,8 gr/cm3 = 1,8 x 10-3 kg/cm3

V-2

Page 3: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

h = 0,5 m = 50 cm

c = 0,32 kg/cm2

ϕ = 9,2°

Jadi, Su = c + ɣ.h tan ϕ

Su = 0,32+ (1,8.10-3 x 50 x tan 9,2°)

Su = 0,335 kg/cm2

Su = 33,5 kPa

Dari hasil perhitungan, diperoleh nilai kuat geser pada Bor-1 (3-3,5 m) = 33,5

kPa, Bor-1 (9,3-10 m) = 25,4 kPa, Bor-2 (3-3,5 m) = 27,29 kPa dan Bor-2 (9,3-10 m)

= 35,62 kPa. Dari hasil tersebut nilai kuat geser <50 kPa, maka lokasi pembangunan

gedung PGM termasuk dalam kelas situs (SE).

Dari kedua parameter yang digunakan untuk mengetahui kelas situs lokasi

pembangunan gedung PGM yaitu dan keduanya menunjukkan bahwa lokasi

gedung PGM termasuk kelas situs tanah lunak (SE).

5.1.2 Penentuan Parameter SS dan S1

5.1.2.1 Percepatan Batuan Dasar Pada Perioda Pendek, SS

V-3

Page 4: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Ditentukan nilai SS adalah sebesar 1,6 g

5.1.2.2 Percepatan Batuan Dasar Pada Perioda 1 Detik, S1

Ditentukan nilai S1 adalah sebesar 0,75 g

5.1.3 Penentuan Kategori Desain Seismik

PGM yang merupakan gedung dengan kategori risiko II dan berlokasi di

mana parameter respons spektral percepatan terpetakan pada perioda 1 detik, S1, lebih

besar dari atau sama dengan 0,75 kategori desain seismik yang harus ditetapkan

adalah kategori desain seismik E.

5.2 Menentukan Sistem Struktur Penahan Gempa

V-4

Page 5: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Sistem struktur penahan gaya gempa pada gedung PGM menggunakan sistem

rangka beton pemikul momen khusus. Ini berkaitan dengan kategori desain seismik

lokasi pembangunan gedung PGM yaitu kategori desain seismik E, yang beban

gempanya hanya diperbolehkan ditahan oleh sistem struktur rangka beton bertulang

pemikul momen khusus (SRPMK).

5.3 Desain Awal Dimensi Elemen Struktur

5.3.1 Data Pembebanan

Data pembebanan yang digunakan dalam perencanaan sesuai dengan Tata

Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989-F) sebagai

berikut :

a. Berat isi beton = 2400 kg/m3.

b. Berat dinding pasangan setengah bata = 250 kg/m2.

c. Berat finishing tegel per cm tebal = 22 kg/m2

d. Berat isi aspal ketebalan per 1cm (waterproofing) = 14 kg/ m2

e. Berat langit-langit + penggantung = 20 kg/m2

f. Berat Instalasi ME = 25 kg/m2

g. Beban hidup atap mall = 400 kg/m2 (Peruntukan Parkir)

h. Beban hidup lantai ruko = 250 kg/m2

i. Beban hidup atap ruko = 100 kg/m2

Beban hidup untuk lantai mall diambil 400 kg/m2. Hal ini dikarenakan beban

hidup yang digunakan pada perencanaan proyek Palu Grand Mall menggunakan beban

hidup 400 kg/m2.

5.3.2 Material Elemen Struktur

5.3.2.1 Beton

Untuk elemen struktur kolom menggunakan mutu beton K-350 sedangkan

untuk elemen struktur balok, pelat dan tangga menggunakan mutu beton K-

300Konversi mutu beton K-300 = 300 . 0,83 . 0,1 = fc’ 24,9 MPa

a. Konversi mutu beton K-350 = 350 . 0,83 . 0,1 = fc’ 29,05 MPa

b. Modulus elastisitas beton, Ec = 4700.√fc’ = 4700.√24,9 = 23452,953 MPa

c. Modulus elastisitas beton, Ec = 4700.√fc’ = 4700.√29,05 = 25332,084 MPa

V-5

Page 6: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

d. Angka poison rasio, υ = 0,2

e. Modulus geser beton K-300, G = Ec / (2.(1 + υ) = 9772,064 MPa

f. Modulus geser beton K-350, G = Ec / (2.(1 + υ) = 10555,035 MPa

5.3.2.2 Baja Tulangan

a. Untuk baja tulangan ≤ ϕ10 digunakan baja tulangan polos BJTP 24 dengan

tegangan leleh, fy = 235 MPa dan tegangan putus, fu = 382 MPa.

b. Untuk baja tulangan ≥ D10 digunakan baja tulangan ulir BJTD 40 dengan

tegangan leleh, fy = 392 MPa dan tegangan putus, fu = 559 MPa.

5.3.3 Dimensi Awal Balok

Berdasarkan SK-SNI 03-2847-2002, tebal minimum balok non prategang

atau pelat satu arah bila lendutan tidak dihitung adalah :

Balok satu ujung menerus, hmin = L/18,5

Balok dua ujung menerus, hmin = L/21

a. Contoh perhitungan balok induk

Diket : L = 8 m

Maka:

dmin = hmin – tebal selimut beton

= 432,432 – 40

= 392,432 mm

Nilai dmin yang ekonomis adalah antara (1,5-2,2) dari lebar balok, diambil b =

1,5 dmin

Maka :

V-6

Page 7: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Tabel 5.3. Hasil perhitungan penampang balok

Panjang balok (l) mm

Kondisi bentangan

hmin

mmbmin

mm

Dimensi terpakai

mm2

Kontrolb≥250; b/h≥0.3

Arah X

4000 1 ujung menerus 216,216 144,144 250 x 450 oke

8000 2 ujung menerus 380,952 253,968 350 x 700 oke

8000 1 ujung menerus 432,432 261,621 350 x 700 oke

8400 1 ujung menerus 454,054 302,703 400 x 800 oke

16000 2 ujung menerus 761,905 507,936 600 x 1000 oke

Tabel 5.3. Hasil perhitungan penampang balok (lanjutan)

Panjang balok (l) mm

Kondisi bentangan

hmin

mmbmin

mmDimensi

mm2b≥250

b/h≥0.3

Arah Y

4000 2 ujung menerus 190,476 126,984 250 x 450 oke

4000 1 ujung menerus 216,216 144,144 250 x 450 oke

5000 2 ujung menerus 238,095 158,730 250 x 450 oke

6000 1 ujung menerus 324,324 216,216 250 x 450 oke

6000 2 ujung menerus 285,714 190,476 250 x 450 oke

8000 2 ujung menerus 380,952 253,968 350 x 700 oke

8000 1 ujung menerus 432,432 261,621 350 x 700 oke

16000 2 ujung menerus 761,905 507,936 600 x 1000 oke

2000 Kantilever 250 166,667 350 x 700 Oke

b. Balok anak

Dimensi balok anak diambil 250 x 450 mm2

c. Balok sun screen

Dimensi balok sun screen diambil 200 x 500 mm2

5.3.4 Dimensi Awal Pelat

Tebal pelat yang menghubungkan tumpuan pada semua sisi tidak boleh

kurang dari, tmin : ; dan tebal pelat tidak perlu lebih dari, tmax :

V-7

Page 8: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Diket : lebar balok, b = 300 mm

fy = 240 MPa

Ukuran panel pelat lantai mall = 4000 x 6000 mm2

Maka :

,527

Jadi, diambil tebal pelat t = 120 mm.

5.3.5 Dimensi Awal Kolom

Ditinjau kolom pada bentangan tengah yang memikul beban gravitasi

terbesar, yaitu kolom pada tingkat satu di daerah mall, panjang pelat arah X = 8.0 m,

arah Y = 8.0 m, tinggi kolom tingkat 1 = 5,5 m, tingkat 2 dan 3 = 5 m. sehingga tinggi

total kolom (H)= 15,5 m. Direncanakan kolom persegi 0.7 m × 0.7 m.

V-8

Page 9: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Gambar 5.1 Sketsa penampatan balok dan pelat pada kolom

5.3.5.1 Perhitungan Beban Gravitasi

1. Beban mati

a. Berat sendiri kolom = luas penampang x tinggi kolom x c

= 0,72 x 15,5 x 2400

= 18228 kg

b. Berat sendiri pelat lantai dan atap

= tebal pelat x panjang panel x lebar panel x c

x jumlah lantai

= 0,12 x 8 x 8 x 2400 x 3

= 55296 kg

c. Beban mati pelat lantai = (Berat finishing lantai tegel + langit-langit +

penggantung + instalasi ME) x luas panel x

jumlah lantai

= ((22 x 5) + 20 + 25) x (8 x 8) x 2

= 19840 kg

d. Beban mati pelat atap = (Berat waterproofing (aspal 2 cm) + langit-

langit + penggantung + instalasi ME) x luas

panel x jumlah lantai

= ((14 x 2) + 20 + 25) x (8 x 8) x 1

V-9

Kolom 700x700

Page 10: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

= 4672 kg

e. Berat balok induk = Panjang balok x lebar balok x tinggi balok x

c x jumlah balok x jumlah lantai

= (4 - 1/2 x 0,8) x 0,35 x 0,7 x 2400 x 4 x 3

= 25401,6 kg

f. Berat balok anak = Panjang balok x lebar balok x tinggi balok x

c x jumlah balok x jumlah lantai

= (4 - 1/2 x 0,35) x 0,25 x 0,45 x 2400 x 8 x 3

= 24786 kg

g. Berat dinding bata = 2 (tinggi lantai 1 + lantai 2 – (jumlah lantai x

tinggi balok) x lebar panel x berat satuan

pasangan bata)

= 2((10 – (2 x 0,7)) x 8 x 250)

= 34400 kg

h. Beban mati total = 18228 + 55296 + 19840 + 4672 + 25401,6 +

24786 + 34400

= 182623,6 kg

2. Beban hidup

a. Beban hidup pelat lantai = luas panel pelat x beban hidup pelat x jumlah

lantai

= 8 x 8 x 400 x 2

= 51200 kg

b. Beban hidup pelat atap = luas panel pelat x beban hidup pelat

= 8 x 8 x 400

= 25600 kg

c. Beban hidup total = 51200 + 25600

= 76800 kg

V-10

Page 11: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

3. Beban ultimit

Beban ultimit = 1,2 beban mati total + 1,6 beban hidup total

= 1,2 x 182623,6 + 1,6 x 76800

= 342028,32 kg = 3420283,2 N

Tabel 5.4. Pembebanan gravitasi pada kolom

Lokasi KolomUkuran panel(m)

Ukuran Balok induk

(mm)

Ukuran Balok anak

(mm)

Pu(N)

Pn(N)

Mall Interior 8 x 12 600 x 1000 250 x 450 4629949,2 7122998,77

Ruko Interior 8 x 5 350 x 700 250 x 450 2179527 3353118,46

Ruko Exterior 4 x 5 350 x 700 250 x 450 1089763,5 1676559,23

5.3.5.2 Penentuan Dimensi Kolom

Dari hasil perhitungan di atas diperoleh nilai Pu = 3487243,2 N, maka

dimensi kolom yang diperlukan dapat ditentukan dengan persamaan pendekatan Aperlu

= Pn/(0,8 x fc), dimana Aperlu adalah luas perlu penampang kolom, Pn adalah kuat

nominal kolom (Pu/) dan fc’ adalah kuat tekan beton yaitu fc’ = 29,05 MPa.

= 0,65 (Sengkang ikat)

Maka, Aperlu =

=

= 226418,853 mm2

aperlu =

=

= 475,835 mm

Maka, dimensi kolom 700 mm x 700 mm dapat digunakan.

Tabel 5.5. Variasi dimensi kolom

Lokasi Kolom Pn(N)

A perlum2

Dimensi Kolom

Luas Terpakai

V-11

Page 12: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

m m2

Mall Interior 7122998,77 0,3065 0,8 x 0,8 0,64

Ruko Interior 3353118,46 0,1443 0,6 x 0,7 0,42

Ruko Exterior 1676559,23 0,0722 0,6 x 0,6 0,36

5.3 Pembebanan Struktur

5.4.1 Beban Mati

a. Berat finishing lantai = Berat finishing lantai tegel + langit-langit +

penggantung + instalasi ME

= (22 x 5) + 20 + 25

= 155 kg/m2

b. Berat finishing atap = Berat waterproofing (aspal 2 cm) + langit-langit

+ penggantung + instalasi ME

= (14 x 2) + 20 + 25

= 73 kg/m2

c. Berat dinding pasangan ½ bata mall lt. 2-3

= berat dinding bata x tinggi lantai

= 250 x 5

= 1250 kg/m

d. Berat dinding pasangan ½ bata ruko dengan tinggi lantai 3,5 m

= berat dinding bata x tinggi lantai

= 250 x 3,5

= 875 kg/m

e. Berat dinding pasangan ½ bata ruko dengan tinggi lantai 4 m

= berat dinding bata x tinggi lantai

= 250 x 4

= 1000 kg/m

f. Berat dinding ½ bata ruko dengan tinggi lantai 5 m

= berat dinding bata x tinggi lantai

V-12

Page 13: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

= 250 x 5

= 1250 kg/m

g. Berat dinding beton lift (tebal 25 cm) dengan tinggi lantai 5 m

= berat dinding beton x tinggi lantai

= 2400 x 5 x 0,25

= 3000 kg/m

5.4.2 Beban Tangga

Beban tangga diperoleh dengan cara melakukan analisis struktur tangga

menggunakan program bantu SAP2000. Beban mati dan beban hidup tangga di

aplikasikan pada model tangga pada SAP2000, yang kemudian rekasi perletakannya

digunakan sebagai beban tangga.

5.4.2.1 Tangga Mall

Tabel 5.6. Pembebanan tangga mall

ElevasiJenis tangga

A B C DP1 (kg) P2 (kg) P1 (kg) P2 (kg) P1 (kg) P2 (kg) P1 (kg) P2 (kg)

+ 5,5 3444 2189 3444 2189 2081 3154 2081 3154

+ 10,5 3986 4443,5 3986 4443,5 3271 1730 3271 1730

+ 15,5 4218,1 1953,7 4218,1 1953,7 - - - -

5.4.2.2 Tangga Ruko

Tabel 5.7. Pembebanan tangga ruko

ElevasiJenis tangga

A BP1 (kg) P2 (kg) P1 (kg) P2 (kg)

+ 5,5 2400 2400 2700 2700+ 9,0 2400 2400 - -+ 10,5 - - 2700 2700+ 12,5 - 2400 - -+ 14,5 - - - 2700

5.4.2.3 Eskalator

Tabel 5.8. Pembebanan eskalator

V-13

Page 14: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Elevasi P1 (kg) P2 (kg)

+ 5,5 6500 7000

+ 10,5 6500 7000

+ 15,5 6500 7000

5.4.2.4. Lift

Tabel 5.9. Pembebanan lift

No.Jenis Lift

LS-01 LS-02P1 (kg) P2 (kg) P1 (kg) P2 (kg) P3 (kg) P4 (kg)

1 8500 6800 5450 4300 6600 4700

5.5 Beban Gempa

Beban gempa dihitung berdasarkan Tata cara perencanaan ketahanan gempa

untuk bangunan gedung (SNI 03-1726-2012) dengan metode dinamik Respons Spektrum.

Akan tetapi beban gempa juga akan dihitung dengan analisis Statik Ekivalen sebgai

pembanding gaya geser dasar metode Respons Spektrum. Dalam analisis struktur

terhadap beban gempa, massa bangunan sangat menentukan besarnya gaya inersia akibat

gempa.

Dalam analisis modal (modal analysis) untuk penentuan waktu getar

alami/fundamental struktur, mode shape dan analisis dinamik dengan Spectrum Respons

maupun Time History, maka massa tambahan yang diinput pada SAP2000 meliputi massa

akibat beban mati tambahan dan beban hidup yang direduksi dengan faktor reduksi 0,3.

Dalam hal ini massa akibat berat sendiri elemen struktur (kolom, balok, dan plat) sudah

dihitung secara otomatis oleh program.

5.5.1 Metode Statik Ekivalen

Data untuk keperluan input pembebanan gempa statik ekivalen diambil

seperti di bawah ini, dengan mengacu pada SNI 03-1726-2012.

5.5.1.1 Beban Gravitasi Tiap Lantai

Beban gravitasi tiap lantai meliputi beban mati (efektif 100%) dan beban

hidup (efektif 30%)

1. Berat atap mall (elevasi +15,5)

a. Beban mati

V-14

Page 15: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Volume balok = jumlah balok x lebar balok x (tinggi balok – tebal pelat)

x panjang balok

= (338 x (0,35x(0,7-0,12)x8)) + (9 x (0,35x(0,7-0,12)x6))

+ (297 x (0,25x(0,45-0,12)x8)) + (9 x (0,25x(0,45-

0,12)x6)) + (22 x (0,4x(0,8-0,12)x8))

= 548,912 + 10,962 + 102,3 + 4,455 + 47,872 = 808,221 m3

Berat balok = (berat isi beton) × (total volume balok atap)

= 2400 x 808,221 = 1939730,4 kg

Volume pelat = luas pelat atap x tebal pelat atap

= 9880,08 x 0,12

= 1185,609 m3

Berat pelat = (berat isi beton) × (total volume pelat atap)

= 2400 x 1185,609 = 2845462,05 kg

Berat finsihing lantai

= Luas pelat atap x berat finishing pelat

= 9880,08 x 73

= 721245,84 kg

Berat tangga, lift dan esklator

= Berat tangga mall A dan B + berat lift LS 01 + berat Lift

LS 02 + Berat Eskalator

= (4128,1 x 2 + 1953,7 x 2) + (8500 + 6800) + (5450 +

4300 + 6600 + 4700) + (7000 x 2)

= 62513,6 kg

Berat mati total = 100 % x (Berat balok + Berat Pelat + Berat finishing

lantai + Berat tangga, lift dan eskalator)

= 1 x (1939730,4 + 2845462,05 + 721245,84 + 62513,6)

= 5568951,89 kg

b. Beban hidup = 30% x (luas pelat × beban hidup atap (parkir))

= 0,3 x (9880,08 x 400)

= 1185609,6 kg

V-15

Page 16: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

c. Berat total lantai atap

= 5568951,89 + 1185609,6

= 6754561,49 kg

Berat lantai 1 mall (elevasi +10,5)

a. Beban mati

Volume balok = jumlah balok x lebar balok x (tinggi balok – tebal pelat)

x panjang balok

= (383 x (0,35x(0,7-0,12)x8)) + (7 x (0,35x(0,7-0,12)x6))

+ (301 x (0,25x(0,45-0,12)x8)) + (8 x (0,25x(0,45-

0,12)x6)) + (34 x (0,25x(0,45-0,12)x4)) + (36 x

(0,4x(0,8-0,12)x8)) + (12 x (0,4x(0,8-0,12)x4)) + (10 x

(0,45x(0,9-0,12)x8)) + (3 x (0,6x(1-0,12)x8))

= 621,992 + 8,526 + 198,66 + 3,96 + 11,22 + 78,336 +

13,056 + 28,08 + 12,672 = 976,502 m3

Berat balok = (berat isi beton) × (total volume balok lantai 1)

= 2400 x 976,502 = 2343604,8 kg

Volume kolom = jumlah kolom x luas penampang kolom x (tinggi lantai –

tinggi balok) x panjang balok

= (196 x (0,7x0,7)x(5-0,7)) + (24 x (0,8x0,8)x(5-0,7)) +

(18 x (0,6 x0,6)x(4-0,7)) + (20 x (0,6x0,7)x(4-0,7))

= 412,972 + 66,048 + 21,384 + 27,72 = 528,124 m3

Berat kolom = (berat isi beton) × (total volume kolom)

= 2400 x 528,124 = 1267497,6 kg

Volume pelat = luas pelat atap x tebal pelat atap

= 11433,554 x 0,12

= 1372,026 m3

Berat pelat = (berat isi beton) × (total volume pelat atap)

= 2400 x 1372,026 = 3292863,552 kg

Berat finishing lantai

V-16

Page 17: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

= Luas pelat atap x berat finishing pelat

= 11433,554 x 155

= 1772200,87 kg

Berat tangga mall, ruko dan eskalator

= Berat tangga mall A, B, C dan D + (berat tangga ruko x

jumlah tangga) + (berat eskalator x jumlah eskalator)

= (4128,1 x 2 + 1953,7 x 2 + 3271 x 2 + 1730 x 2) + (2700

x 48) + (7000 x 6 + 6000 x 6)

= 229765,6 kg

Berat dinding 1/2 bata

= (Panjang dinding ruko x berat pasangan ½ bata ruko) +

(Panjang dinding mall x berat pasangan ½ bata mall)

= (288 x 1000) + (580,49 x 1250)

= 1013612,5 kg

Berat mati total = 100 % x (Berat balok + berat kolom + berat Pelat + berat

finishing lantai + berat tangga dan eskalator + berat

dinding ½ bata)

= 1 x (2343604,8 + 1309840,8 + 3292863,552 +

1772200,87 + 229765,6 +1013612,5)

= 9916376,9 kg

b. Beban hidup = 30% x ((luas pelat lantai mall × beban hidup lantai mall)

+ (luas pelat lantai ruko x beban hidup lantai ruko))

= 0,3 x ((9861,056 x 400) + (1572,498 x 250)

= 1301264,07 kg

c. Berat total lantai 1 (elevasi +10,5)

= 9916376,9 + 1301264,07

= 11217640,97 kg

Dengan cara yang sama hasil perhitungan beban gravitasi pada elevasi lain

akan ditampilkan dalam tabel

Tabel 5.10. Berat gravitasi pada tiap lantai bangunan

V-17

Page 18: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Elevasi

Berat Balok

Berat Kolom

Berat PelatBeban Mati

Tambahan

Beban Hidup

Berat Total

(kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg)

+5,5 2834572,8 1299727,2 4042232,4 3804513,6 1548265,6 13529311,6

+9 350006,4 99724,8 435426,9 668746,9 113392,43 1667297,4

+10,5 2343604,8 1267497,6 3292863,5 3015579,9 1301264,1 11217640,97

+12,5 340176 - 435426,9 167968,63 45356,97 988928,5

+14,5 367497,6 - 452879,4 179592,35 47174,94 1047144,3

+15,5 1939730,4 - 2845462,1 769759,44 1185609,6 6754561,5

35204884,27

5.5.1.2 Geser Dasar Seismik, V

Gaya geser dasar seisimik untuk beban gempa statik ekivalen, ditentukan

sesuai dengan persamaan 3.36 yaitu :

V = Cs.W

a. Periode fundamental struktur, T

Periode fundamental struktur, T, ditentukan dengan persamaan 3.9 yaitu :

Ta = Ct . hnx

Dimana, Ct adalah 0,0466 (Rangka beton pemikul momen), hn adalah

ketinggian struktur dan x adalah 0,9 (Rangka beton pemikul momen). Maka,

Ta = 0,0466 . 15,50,9

= 0,5491 detik.

b. Koefisien respons seismik, Cs

Diketahui :

Sistem struktur penahan gempa SRPMK

R : 8

I : 1 (peruntukan bangunan mall)

Cd : 5,5

SS : 1,6

S1 : 0,75

Fa : 0,9 (untuk kelas situs SE dan SS ≥ 1,25)

Fv : 2,4 (untuk kelas situs SE dan S1 ≥ 0,5)

V-18

Page 19: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

dfdd

dg

Cs ditentukan dengan persamaan 3.17 yaitu :

Nilai Cs yang dipakai adalah Cs = 0,12

c. Nilai gaya geser dasar seismik, V

V = 0,12 . W

Dimana W adalah berat total struktur yaitu 35204884,27 kg, maka :

V = 0,12 . 35204884,27

= 4224586,112 kg

5.5.1.3 Distribusi Vertikal Gaya Gempa, Fx

Distribusi vertikal gaya gempa, Fx dihitung sesuai dengan SNI 03-1726-2012

pasal 7.8.3 sebagai berikut :

Fx = Cvx . V

Cvx =

k = eksponen yang terkait dengan perioda struktur, untuk perioda

struktur = 0,5 detik atau kurang, k = 1, untuk perioda struktur = 2,5

V-19

Page 20: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

detik atau lebih, k = 2 dan untuk perioda struktur antara 0,5 – 2,5

detik nilai k harus didapatkan dengan cara interpolasi linear.

k = dari hasil interpolasi nilai eksponen k antara 1 dan 2, nilai k adalah

1,02455 untuk perioda struktur = 0,5491 detik

Contoh perhitungan distribusi vertikal gaya gempa, Fx untuk elevasi +5,5

adalah :

Cvx =

= 0,21579

Fx = 0,21579 x 4224586,112

= 911641,351 kg

Untuk nilai Fx pada elevasi lain, dapat dilihat selengkapnya pada tabel 5.11

Tabel 5.11. Beban gempa statik ekivalen pada tiap lantai

Elevasi (m)

Berat Lantai (Wi) (kg)

wi x hik

(kg.m)Fx

(kg)

+5,5 13529311,6 77591525,93 911641,351

+9,0 1667297,4 15837339,84 186076,684

+10,5 11217640,97 124784611,8 1466124,177

+12,5 988928,5 13152370,88 154530,344

+14,5 1047144,3 16213848,84 190500,379

+15,5 6754561,5 111982846,2 1315713,179

Total 359562543,5 4224586,112

5.5.2 Metode Respons Spektrum

Diketahui :

Sistem struktur penahan gempa SRPMK

V-20

Page 21: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Ditanya :

a) T0

b) TS

c) Sa untuk perioda lebih kecil dari T0

d) Sa untuk perioda lebih dari TS

Penyelesaian :

a) T0

b) TS

c) Sa untuk perioda lebih kecil dari T0

d) Sa untuk perioda lebih dari TS

Tabel 5.12. Tabel Periode vs Percepatan Spektra

Periode ( T ) Percepatan Spektra ( Sa )

( detik ) ( g )

0 0,384

0,25 0,96

1,25 0,96

1,3 0,923

1,4 0,857

1,5 0,800

1,6 0,750

1,7 0,706

1,8 0,667

1,9 0,632

2 0,600

V-21

Page 22: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

2,1 0,571

2,2 0,545

2,3 0,522

2,4 0,500

Tabel 5.12. Tabel Periode vs Percepatan Spektra (lanjutan)

Periode ( T ) Percepatan Spektra ( Sa )

( detik ) ( g )

2,5 0,480

2,6 0,462

2,7 0,444

2,8 0,429

2,9 0,414

3 0,400

3,1 0,387

3,2 0,375

3,3 0,365

3,4 0,353

3,5 0,343

V-22

Page 23: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Gambar 5.2 Grafik Respons Spektrum Rencana

V-23

Page 24: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

5.6 Analaisis Struktur Portal dengan SAP2000

Untuk melakukan analisis struktur portal digunakan program bantu

SAP2000. Langkah pertama adalah menentukan unit satuan yang digunakan, dalam

perencanaan ini menggunakan (kgf, m, Co). Data yang meliputi properti material,

bentuk portal gedung, pembebanan struktur dan beban gempa yang diinput adalah

sebagai berikut :

5.6.1 Input Data Material Struktur

Pada perencanaan portal ini material yang digunakan adalah material beton

bertulang. Maka data material beton dan baja tulangan yang diinput pada program

sesuai dengan material rencana pada pasal 5.3.2 sebagai berikut :

a. Beton K-300

Kuat tekan, fc’ = 24,9 MPa

Modulus elastisitas, Ec = 23452,953 MPa

Angka poisson, υ = 0,2

b. Beton K-350

Kuat tekan, fc’ = 29,05 MPa

Modulus elastisitas, Ec = 25332,084 MPa

Angka poisson, υ = 0,2

c. Baja tulangan BJTD 40 (D22 dan D12)

Tegangan leleh minimum, fy = 392 MPa

Tegangan putus minimum, fu = 559 MPa

Modulus elastisitas, Es = 200.000 MPa

Angka poisson, υ = 0,3

5.6.2 Input Data Elemen Portal Struktur

Setelah data material yang digunakan telah dimasukkan, maka selanjutnya

ialah memasukan data elemen portal yaitu kolom, balok dan pelat. Data yang akan

dimasukkan pada program adalah sebagai berikut :

a. Elemen balok

Untuk elemen balok data yang dimasukkan yaitu meliputi dimensi rencana

balok, material balok, material tulangan, diameter tulangan dan lain-lain.

V-24

Page 25: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Contoh data elemen balok yang dimasukkan pada program adalah sebagai

berikut :

Jenis balok = B 25/45

Dimensi balok = lebar balok (width) = 0,25 m dan tinggi balok (depth) =

0,45 m

Material beton = Beton K-300

Penulangan Balok (concrete reinforcement) = pilih tipe penulangan

‘balok’ (beam) tulangan pokok (longitudinal bars) = BJTD 40

tulangan geser (confinement bars) = BJTP 40 jarak tepi beton ke pusat

tulangan pokok (concrete cover to longitudinal rebar center) = selimut

beton + tulangan geser + tulangan pokok = 0,04 + 0,12 + 0,11 = 0,063

m

Kemudian cara yang sama dilakukan pada jenis balok yang lain.

b. Elemen kolom

Contoh data elemen kolom yang dimasukkan pada program adalah sebagai

berikut :

Jenis kolom = K 70/70

Dimensi kolom = lebar kolom (width) = 0,7 m dan tinggi kolom (depth) =

0,7 m

Material beton = Beton K-350

Penulangan kolom (concrete reinforcement) = pilih tipe penulangan

‘kolom’ (column) tipe penulangan kolom (reinforcement configuration)

= tulangan kolom kotak (rectangular) tulangan pokok (longitudinal

bars) = BJTD 40 tulangan geser (confinement bars) = BJTD 40

selimut beton (cleaar cover for confinement bars) = 0,04 m diameter

tulangan pokok rencana (longitudinal bar size) = 22 mm diameter

tulangan geser (confinement bar size) = 12 mm pilih tipe tulangan

kolom untuk didesain (reinfircement to be designed).

Kemudian cara yang sama dilakukan pada jenis kolom yang lain.

c. Elemen pelat

V-25

Page 26: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Contoh data elemen kolom yang dimasukkan pada program adalah sebagai

berikut :

Jenis pelat = Pelat lantai mall

Material pelat = Beton K-300

Dimensi pelat = tebal pelat (thickness) = 0,12 m

Kemudian cara yang sama dilakukan pada jenis pelat yang lain.

5.6.3 Menggambar Model Struktur

Selanjutnya adalah menggambar model struktur yang sesuai dengan

perencanaan. Langkah pertama yang harus dilakukan adalah membuat grid lines pada

sumbu x, y dan z yang sesuai dengan perencanaan. Setelah menentukan grid lines

garis bantu yang memudahkan penggambaran model akan muncul. Setelah itu model

struktur dapat digambar dengan lebih mudah.

V-26

Page 27: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Gambar 5.3. Gambar 3 dimensi portal

V-27

Page 28: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

5.6.4 Pembebanan Struktur

Pembebanan struktur merupakan tahapan yang sangat penting selanjutnya.

Semua beban yang dipikul oleh model struktur harus diaplikasikan secara

keseluruhan. Hal ini sangat mempengaruhi hasil desain portal.

5.6.4.1 Memasukkan Fungsi Respons Spektrum

Grafik respons spektrum dimasukkan bukan sebagai beban atau load akan

tetapi sebagai suatu fungsi. Langkah memasukkan fungsi respons spektrum pada

program adalah : define functions respons spectrum add new function, pilih

user masukkan nilai perioda vs percepatan spektralnya. Kemudian digunakan faktor

pengali awal untuk fungsi respons spektrum sebesar g/R = 9,81/8 = 1,22625 pada arah

X maupun arah Y.

Gambar 5.4. Input grafik fungsi Respons Spektrum

V-28

Page 29: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

5.6.4.2 Menentukan Jenis Beban yang Ada Pada Model Struktur

Dari beberapa jenis beban yang ada, untuk desain portal beton bertulang

bangunan PGM digunakan beban :

1) Dead

Adalah beban default program yaitu berat sendiri elemen struktur pada model

portal

2) Mati tambahan

Adalah beban mati tambahan meliputi, beban dinding, finishing dan

waterproofing

3) Hidup

Adalah beban hidup yang ada pada lantai dan atap

5.6.4.3 Memasukkan Beban Pada Elemen Struktur

Sebelumnya pada Bab 5.4 beban yang akan diaplikasikan pada portal telah

dihitung. Beban-beban pada elemen struktur seperti beban dinding, beban finishing,

beban tangga dan lain-lain harus dimasukkan pada balok, kolom dan pelat yang

dibebani. Cara memasukkan beban pada elemen portal adalah : untuk elemen balok

dan kolom (frame sections), beban dimasukkan dengan cara memilih balok atau

kolom yang memikul beban kemudian pilih menu assign frame loads distributed

(beban merata) dan point (beban terpusat) pilih jenis beban (mati tambahan atau

hidup) masukkan beban.

Untuk elemen pelat (area sections), beban dimasukkan dengan cara memilih

pelat yang memikul beban kemudian pilih menu assign area loads uniform to

frames pilih jenis beban (mati tambahan atau hidup) masukkan beban.

5.6.4.4 Memasukkan Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan merupakan hal yang penting dan sangat

mempengaruhi hasil desain portal. Kombinasi pembebanan yang digunakan sesuai

persamaan SNI 03-1726-2012 pasal 7.4.2, serta koefisien pembebanan sesuai

persamaan SNI 03-2847-2002, pasal 11.2.1, sebagai berikut:

V-29

Page 30: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

1) Beban ultimmit

Kombinasi beban ultimit yang digunakan adalah 1,2 DL + 1,6 LL. Dimana

DL adalah beban mati struktur yang terdiri dari beban mati sendiri dan beban

mati tambahan. LL merupakan beban hidup pada model struktur.

2) Beban respons spektrum

Untuk kombinasi beban respons spektrum digunakan 4 jenis kombinasi yaitu:

a) COMRS-X

= (1,2 + 0,2SDS).DL + QE + 0,5.LL

= (1,2 + 0,2.0,96).DL + (RS x + 0,3RS y) + 0,5.LL

= 1,392.DL + 1,3.RS x + 0,39.RS y + 0,5.LL

b) COMRS-Y

1,392.DL + 1,3RS y + 0,39RS x + 0,5.LL

c) COMRS-X1

= (0,9 – 0,2SDS.).DL + QE

= (0,9 - 0,2.0,96).DL + (RS x + 0,3RS y)

= 0,708.DL + 1,3.RS x + 0,39.RS y

COMRS-Y1

d) 0,708.DL + 1,3.RS y + 0,39.RS x

Keterangan :

DL : Beban Mati

LL : Beban Hidup

Faktor redundansi = 1,3

RSx : Gempa respons spektrum arah x

RSy : Gempa respons spektrum arah y

5.6.5 Analisis Struktur

Setelah gambar model selesai dan semua beban yang ada telah dimasukkan

pada program, maka model siap untuk dianalisis. Dalam analisis ini akan diperoleh

info perioda getar alami struktur, gaya geser dasar, gaya-gaya dalam struktur dan juga

rasio pastisipasi massa struktur terhadap beban gempa.

5.6.5.1 Gaya Geser Dasar Respons Spektrum

V-30

Page 31: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Sesuai dengan peraturan SNI 03-1726-2012 Pasal 7.9.4.1. Dalam analisis

dinamis respons spektrum, gaya geser dasar hasil analisis respons spektrum harus

minimum sebesar 85 persen dari hasil analisis statik ekivalen.

Tabel. 5.13. Gaya geser dasar respons spektrum

ArahGaya geser dasar

(kg)X 3973520,67

Y 3962134,22

Dari hasil di atas dapat diperoleh nilai perbandingan gaya geser dasar dalam

arah X maupun arah Y yaitu:

1) Arah X

85%.Vstatik ekivalen < Vrespons spektrum = 0,85(4224586,11) < 3973520,67

= 3590898,194 < 3973520,67

2) Arah Y

85%.Vstatik ekivalen < Vrespons spektrum = 0,85(4224586,11) < 3962134,22

= 3590898,194 < 3962134,22

Dari hasil di atas gaya geser dasar analisis respons spektrum pada masing-

masing arah X maupun arah Y telah memenuhi persyaratan minimum 85 persen dari

gaya geser dasar anlisis statik ekivalen. Maka faktor pengali g/R = 9,81/8 = 1,22625

pada fungsi respons spektrum dapat digunakan.

5.6.5.2 Partisipasi masa

Analisis harus dilakukan untuk menentukan ragam getar alami untuk struktur.

Analisis harus menyertakan jumlah ragam yang cukup untuk mendapatkan partisipasi

massa ragam terkombinasi sebesar paling sedikit 90 persen dari massa aktual dalam

masing-masing arah horisontal ortogonal dari respons yang ditinjau oleh model (SNI

03-1726-2012).

Tabel 5.14. Rasio partisipasi massa struktur

V-31

Page 32: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Dari tabel 5.14. dapat dilihat pada mode atau ragam ke 4, partisipasi massa

struktur sudah diatas 90 persen. Maka persyaratan jumlah ragam yang disertakan pada

analisis sudah tepat.

5.6.5.3 Perioda fundamental struktur

Output analisis struktur dengan menggunakan program bantu juga

memberikan informasi tentang perioda alami fundamental struktur. Pada tabel 5.15.

dapat dilihat perioda fundamental struktur, T akibat fungsi respons spektrum adalah

0,5855 detik. Sedangkan perioda fundamental pendekatan, Ta yang digunakan

sebelumnya untuk menghitung gaya geser dasar seismik dengan metode anaisis statik

ekivalen adalah 0,5491 detik.

Pada SNI 03-1726-2012 Pasal 7.8.2 perioda fundamental struktur, T tidak

boleh melebihi untuk batasan atas pada perioda yang dihitung, Cu dan perioda

fundamental pendekatan, Ta. Dimana nilai Cu adalah 1,4 (untuk SD1 = 1,2), maka :

T < Cu.Ta

0,5855 detik < 1,4 . 0,5491 detik

0,5855detik < 0,7687 detik Ok...

Tabel 5.15. Perioda fundamental struktur

5.6.5.4 Simpangan Antar Lantai

V-32

Page 33: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Simpangan antar lantai hasil desain beton bertulang harus lebih kecil dari

syarart maksimum simpangan antar lantai a = 0,025.hsx. Dimana hsx adalah tinggi

tingkat di bawah tingkat x.

Diketahui : Cd = 5,5

ix = 0,0067 m

Ie = 1,0

Penyelesaian: Contoh perhitungan simpangan lantai elevasi +5,5 arah-X

1x = m

a = 0,025 . 5,5 = 0,1375 m

1 < a, Simpangan memenuhi syarat.

Hasil selanjutnya akan ditampilkan dalam bentuk tabel.

Tabel 5.16. Simpangan lantai arah-X

ElevasiTinggi tingkat

(m)

ix

(m)x

(m)x (m)

a

(m)x < a

+5.5 5,5 0,0067 0,0369 0,0369 0,1375 OK

+9.0 3,5 0,0121 0,0666 0,0297 0,0875 OK

+10.5 1,5 0,0136 0,0748 0,0082 0,0375 OK

+12.5 2 0,0152 0,0836 0,0088 0,050 OK

+14.5 2 0,0173 0,0952 0,0116 0,050 OK

+15.5 1 0,0199 0,1095 0,0143 0,025 OK

Tabel 5.17. Simpangan lantai arah-Y

ElevasiTinggi tingkat

(m)

iy

(m)y

(m)y (m)

a

(m)y < a

+5.5 5,5 0,0074 0,0407 0,0407 0,1375 OK

+9.0 3,5 0,0102 0,0561 0,0154 0,0875 OK

+10.5 1,5 0,0145 0,0798 0,0237 0,0375 OK

+12.5 2 0,0153 0,0842 0,0044 0,050 OK

+14.5 2 0,0179 0,0985 0,0142 0,050 OK

+15.5 1 0,0185 0,1018 0,0033 0,025 OK

V-33

Page 34: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

5.7 Hasil Desain Beton Bertulang

Setelah syarat-syarat analisis terpenuhi maka selanjutnya ialah mengecek

kapasitas dimensi penampang dan menentukan kebutuhan tulangan geser dan utama

dengan menggunakan program SAP2000. Hal yang penting untuk diperhatikan adalah

design code yang digunakan untuk perencanaan beton bertulang. Perancangan elemen

struktur menggunakan SAP2000 dihitung berdasarkan peraturan (design code)

internasional yang baku, seperti U.S (ACI 318), Canadian (CSA 1994), British (BSI

1989), Eurocode 2 (CEN 1992), dan New zealand (NZS 3101-95).

Karena peraturan yang berlaku di Indonesia yaitu SNI 03-2847-2002 tidak

terdaftar pada program SAP2000, maka pada tulisan ini penulis menggunakan design

code ACI 318-1999 yang juga merupakan dasar dari SNI 03-2847-2002 dengan

merubah faktor reduksi kekuatan strukturya.

Gambar 5.5. Modifikasi faktor reduksi kekuatan pada SAP2000

Gambar 5.5. adalah kotak dialog yang akan muncul ketika akan melakukan

desain beton bertulang. Setelah faktor reduksi kekuatan disesuaikan dengan peraturan

yang berlaku di Indonesia, maka selanjutnya adalah mengecek kapasitas penampang

elemen struktur. Ketika menemukan balok atau kolom yang mengalami overstress

V-34

Page 35: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

pada model struktur program SAP2000. Maka beberapa cara yang dapat dilakukan

untuk memperbaikinya adalah dengan mengecek ulang model, memperbear dimensi

atau menaikan mutu material.

Setelah melewati proses memodifikasi elemen-elemen struktur yang

mengalami over stress atau over capacity maka semua elemen telah aman dari beban

yang telah kita aplikasikan.

Gambar 5.6. Kotak dialog hasil cek kapasitas

Gambar 5.7. Contoh output kebutuhan tulangan longitudinal balok dan kolom

Gambar 5.6. menunjukkan bahwa semua elemen portal baik balok dan kolom

telah aman dari beban yang telah di aplikasikan. Maka hasil dari desain beton

bertulang balok dan kolom portal gedung PGM dalam bentuk kebutuhan tulangan

utama dan geser dapat digunakan. Sedangkan gambar 5.7. menunjukkan beberapa

V-35

Page 36: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

contoh kebutuhan tulangan longitudinal balok dan kolom. Nilai kebutuhan tulangan

longitudinal adalah dalam satuan mm2.

5.7.1 Desain Penulangan Balok

5.7.1.1 Tulangan Lentur Balok

Desain balok yang digunakan adalah menggunakan mutu beton K-300

dengan mutu baja tulangan utama BJTD 40. Dari hasil perancangan penulangan

dengan menggunakan SAP2000, diperoleh luas tulangan pokok yang diperlukan.

Luas tulangan aktual dan jumlah tulangan aktual dihitung secara manual.

Contoh penulangan balok adalah pada balok B 35/70 yang terletak pada grid

8-9/F elevasi +5.5. Luas tulangan perlu dan momen ultimit hasil analisa SAP2000

adalah sebagai berikut :

Tabel 5.18. Momen ultimit dan luas tulangan perlu

Ujung iMomen ultimate(Mu

- i) = 486,075 kN.m

Lapangan

(Mu+) = 222,043 kN.m

ujung j

(Mu- j) = 486,532 kN.m

Kombinasi pembebananCOMRS-X ULTIMIT COMRS-X

Luas tulangan (SAP 2000)(Au

- i) = 2747 mm2

(Au+

i) = 1285 mm2(Au

-) = 784 mm2

(Au+) = 1168 mm2

(Au-j) = 2750 mm2

(Au+

j) = 1287 mm2

1. Tulangan lentur aktual balok pada daerah tumpuan

Pada daerah tumpuan digunakan momen ultimit pada ujung j karena nilainya

lebih besar dibandingkan pada ujung i. Direncanakan menggunakan tulangan pokok

D22 (luas AS = 380,133 mm2), tulangan sengkang D12 (luas AV = 226,195 mm2)

Jumlah tulangan (n) yang diperlukan pada sisi atas :

n = = 7,23 Digunakan 8 D22 dua lapisan.

Jumlah tulangan yang diperlukan pada sisi bawah :

n = = 3,39 Digunakan 4 D22 satu lapisan.

V-36

Page 37: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Gambar 5.8. Penampang balok rencana pada daerah tumpuan

2. Kontrol kuat lentur nominal balok daerah tumpuan

MU : 486,532 kN.m

Dimensi : 350 x 700 mm2

(ß1) : 0,85 (untuk fc’ ≤ 30 MPa)

Faktor reduksi kekuatan () : 0,8

Kuat tekan beton (fc’) : 24,9 MPa

Tegangan leleh baja (fy) : 392 MPa

Balok dianalisis menggunakan analisis balok bertulang rangkap, dengan

langkah-langkahnya sebagai berikut :

Anggap bahwa semua tulangan luluh, maka : fS = fS’ dan AS2 = As’

a) Perkiraan tinggi efektif penampang (d)

d = tinggi balok – selimut beton – tul.sengkang – tul. Utama - (½ x spasi

vertikal tulangan)

= 700 – 40 – 12 – 22 - (½ x 25)

= 613,5 mm

d’ = selimut beton + tul.sengkang + ½ tul. Utama

= 40 + 12 + 22/2 = 63 mm

b) Luas tulangan tarik, AS (8D22) = 380,133 x 8 = 3041,064 mm2

Luas tulangan tekan, AS’ (4D22) = 380,133 x 4 = 1520,532 mm2

AS1 = 3041,064 – 1520,532 = 1520,532 mm2

V-37

Page 38: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

c) Hitung tinggi blok tekan beton (a) dan letak garis netral (c)

a = = = 80,463 mm

c = = = 94,662 mm

d) Dengan menggunakan diagram regangan, diperiksa regangan tulangan baja

tarik maupun tekan apakah sudah luluh atau tidak, sebagai berikut :

y = = = 0,00196

s’= 0,003 = 0,003 = 0,001 < y

s = 0,003 = 0,003 = 0,016 > y

Karena s > y > s’, maka tulangan baja tarik telah mencapai luluh tapi

tulangan baja tekan belum. Dengan demikian anggapan awal yang menyatakan

tulangan baja tarik dan tekan telah mencapai luluhnya tidak benar. Maka diperlukan

mencari letak garis netral terlebih dahulu. Nilai c akan didapatkan dengan

menggunakan persamaan :

e) Hitung tinggi blok tekan beton (a) dan letak garis netral (c)

(0,85.fc’.b. ß1)c2 + (600.AS’ – AS.fy)c – 600.d’AS’ = 0

(0,85.24,9.350.0,85) c2 + (600.1520,532 – 3041,064.392) c – 600.63.

1520,532) = 0

6296,5875c2 – 279777,888c – 57476109,6 = 0

Dengan menggunakan rumus ABC persamaan kuadrat diperoleh nilai c

sebesar 120,307 mm.

a = ß1.c

a = 0,85. 120,307 = 102,261 mm

V-38

Page 39: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

f) Tegangan tekan baja, fs’

MPa

g) Menghitung momen nominal Mn

ND1 = (0,85.fc’)a.b = (0,85.24,9). 102,261.350 = 757,524 kN

ND2 = As’fs’ = 1520,532. 285,804 = 434,574 kN

ND = ND1 + ND2 = 757,524 + 434,574 = 1192,098 kN

NT = AS.fy = 3041,064.392 = 1192,097 kN

ND = NT

Mn1 = ND1 (z1) = ND1 (d-½ a)

= 757,524 (613,5- ½ 102,261)

= 426,008 kN.m

Mn2 = ND2 (z2) = ND2 (d – d’)

= 434,574 (613,5- 63)

= 239,233 kN.m

Mn = Mn1 + Mn2

= 426,008 + 239,233

= 665,241 kN.m

h) Kontrol MR vs MU

Mn > MU 0,8 (665,241) > 486,532

532,193 > 486,532 Ok !

i) Kontrol rasio penulangan aktual aktual

aktual = = 0,0143

min = = 0,0036

max = 0,75. b

b = = 0,0270

V-39

Page 40: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

max = 0,75. 0,0278= 0,0208

Karena min < aktual < max 0,0036 < 0,0143 < 0,0208 maka, rasio

penulangan aktual untuk daerah tumpuan telah memenuhi persyaratan.

j) Cek spasi antar tulangan (s)

Jumlah tulangan (n) : 4 tulangan dalam 1 lapis

Spasi minimum : 25 mm / (1,0D = 1,0 x 22 = 22 mm)

Diameter tulangan pokok : 22 mm

Selimut beton : 40 mm

Diameter tulangan sengkang : 12 mm

Lebar badan balok (bw) : 350 mm

S =

S = = 52,667 mm

S > Smin 52,667 mm > 25 mm Ok !

3. Tulangan lentur aktual balok pada daerah lapangan

Jumlah tulangan (n) yang diperlukan pada sisi atas :

n = = 2,06 Digunakan 2 D22 satu lapisan.

Jumlah tulangan yang diperlukan pada sisi bawah :

n = = 3,07 Digunakan 4 D22 satu lapisan.

V-40

Page 41: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Gambar 5.9. Penampang balok rencana pada daerah lapangan

4. Kontrol kuat lentur nominal balok daerah lapangan

MU : 222,042 kN.m

Panjang bentang : 8000 mm

Jarak antara balok : 4000 mm

Balok dianalisis menggunakan analisis balok T, dengan langkah-langkahnya

sebagai berikut :

a) Menentukan lebar efektif flens (bef)

Lebar sayap balok efektif adalah nilai terkecil dari hasil perhitungan lebar

sayap efektif balok di bawah ini :

bef = ¼ panjang bentang

= ¼ (8000) = 2000 mm (terpakai)

bef = jarak antara balok

= 4000 mm

bef = bw + 16.hf

= 350 + 16(120) = 2270 mm

b) Perkiraan tinggi efektif penampang (d)

d = tinggi balok – selimut beton – tul.sengkang – ½tul. Utama

= 700 – 40 – 12 – ½(22)

= 637 mm

Dianggap tulangan tulangan baja tarik telah mencapai luluh.

c) Gaya tarik total (NT)

V-41

Page 42: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

NT = AS . fy

NT = 1520,532 . 392 = 596,049 kN

d) Gaya tekan (ND)

ND = 0,85 . fc’ . bef . hf

ND = 0,85 . 24,9 . 2000 . 120 = 5079,60 kN

Karena ND > NT 5079,60 > 596,049, maka balok berperilaku sebagai balok

persegi karena flens menyediakan daerah tekan cukup luas sehingga daerah blok

tegangan tekan seluruhnya berada pada

e) Menentukan koefisien momen tahanan (k) menggunakan aktual

aktual = = 1,194x10-3

Nilai k, diperoleh dari persamaan :

aktual =

Dengan melakukan beberapa substitusi diperoleh persamaan :

k =

m =

k =

k = 0,463

f) Menghitung momen nominal Mn

V-42

Page 43: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Mn = bef.d2.k

= 2000 . (6372) . 0,463

= 375,742 kN.m

g) Kontrol MR vs MU

Mn > Mu 0,8 (375,742) > 222,041

300,594 > 222,042 Ok !

h) Kontrol rasio penulangan aktual aktual

aktual = = 0,0068

min = = 0,0036

max = 0,75. b

b = = 0,0270

max = 0,75. 0,0278= 0,0208

Karena min < aktual < max 0,0036 < 0,0068 < 0,0208 maka, rasio

penulangan aktual untuk daerah tumpuan telah memenuhi persyaratan.

i) Cek spasi antar tulangan (s)

Jumlah tulangan (n) : 4 tulangan dalam 1 lapis

Spasi minimum : 25 mm / (1,0D=1,0 x 22 = 22 mm)

Diameter tulangan pokok : 22 mm

Selimut beton : 40 mm

Diameter tulangan sengkang : 12 mm

Lebar badan balok (bw) : 350 mm

S =

V-43

Page 44: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

S = = 52,667 mm

S > Smin 52,667 mm > 25 mm Ok !

5.7.1.2 Tulangan geser balok

Penulangan geser menggunakan mutu baja tulangan BJTD 40. Luas tulangan

geser perlu dan gaya geser maksimum analisa SAP2000 adalah sebagai berikut :

Tabel 5.19. Gaya geser ultimit dan luas tulangan sengkang perlu

Ujung iGaya geser ultimate(Vu i) = 253,342 kN.m

U jung j

(Vu j) = 254,64 kN.m

Kombinasi pembebananCOMRS-X COMRS-X

Luas tulangan Geser (SAP 2000)(Av i) = 1,003 mm2/mm (Av j) = 1,005 mm2/mm

Desain penulangan geser menggunakan kebutuhan luas tulangan geser yang

paling besar, yaitu pada tumpuan j. VU = 254,64 kN.m dan Av = 1,005mm2/mm.

d = 609,5 mm

bw = 350 mm

fc’ = 24,9 MPa

fy = 294 MPa

Dsengkang = 12 mm

Asengkang = 2 (0,25 x x 122) (sengkang 2 kaki)

= 226,195 mm2

Syarat kuat geser Vn > VU

Vn = Vc + Vs

= 0,75

Spasi tulangan sengkang (s), direncanakan menggunakan sesuai dengan

kebutuhan tulangan geser hasil analisa SAP2000.

1. Tulangan geser aktual balok pada daerah tumpuan

V-44

Page 45: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

s =

= digunakan spasi 200 mm

2. Kontrol penulangan geser aktual

Vc = (1/6 . fc’) bw . d

= (1/6 . 24,9) 350 . 609,5

= 177,415 kN

VU > ½ Vc 255,402 > 0,5 . 0,75 . 177,415

255,402 > 66,531 Tulangan geser dibutuhkan.

Vs =

Vn = Vc + Vs

= 177,415 + 270,217

= 447,632 kN

Vn > VU

0,75 (447,632) > 257,303

335,724 > 254,64 Ok !

3. Kontrol spasi tulangan geser maksimum

Berdasarkan SNI-2847-2002, pasal 23.3, spasi sengkang yang digunakan

pada daerah tumpuan (2h dari muka muka tumpuan) tidak boleh melebihi nilai

berikut:

smax = ¼ ×d = ¼ × 609,5 = 152,375 mm, atau

smax = 8 ×Dtul pokok = 8 × 22 = 176 mm, atau

smax = 24 ×Dsengkang = 24 × 12 = 288 mm, dan

smax = 300 mm, Spasi sengkang terpasang, s = 200 mm > smaks No !

karena spasi sengkang terpasang melebihi spasi maksimum, maka digunakan

spasi tulangan sengkang, s = 150 mm

4. Syarat pelaksanaan

V-45

Page 46: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

a) Pada daerah di luar 2h dari tumpuan, spasi sengkang yang digunakan tidak

boleh melebihi d/2 = 609,5/2 = 304,75 mm. s = 250 mm.

b) Pada daerah sambungan tulangan lentur, berdasarkan SNI-2847-2002, pasal

23.3.4, spasi sengkang yang digunakan adalah nilai terkecil dari (d/4 =

609,5/4 = 152,375 mm) atau 100 mm. s = 100 mm.

5.7.1.3 Penulangan Torsi Balok

Untuk perencanaan momen torsi balok yang ditinjau adalah B1 yang terletak

pada grid 2/H-I. Tinjauan terhadap momen torsi, berdasarkan hasil analisa struktur

pada SAP2000 diperoleh momen torsi maksimum (Tu= 50,448 kN.m).

Tu = 50,448 kN.m

bef = 2000 mm

hf = 120 mm

bw = 350 mm

h = 700 mm

Vu = 174,387 kN.m

As = 2407,983 mm2

Tu,min

Acp = bef x hf + bw x (h-hf)

= 2000 x 120 + 350 x (700-120) = 443000 mm2

Pcp = 2x(bef + hf + (h-hf))

= 2 x (2000 + 120 + (700-120)) = 5400 mm2

Tu = 11,334 kN.m

Karena Tu < Tmaks maka penulangan torsi diperlukan.

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 13.6.2 untuk struktur statis tak tentu

dimana dapat terjadi pengurangan momen puntir pada komponen strukturnya yang

disebabkan oleh redistribusi gaya-gaya dalam akibat adanya keretakan, momen puntir

terfaktor maksimum Tu menjadi :

V-46

Page 47: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Tu,max

Tu,max = 45,336 kN.m

Tu > Tu,max 50,448 kN.m > 45,336 kN.m, karena Tu dari hasil analisis

menggunakan SAP2000 melewati nilai Tu,max maka Tu yang digunakan adalah

Tu = Tu,max = 45,336 kN.m

1. Tulangan sengkang terhadap torsi

Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 13.6 tulangan sengkang untuk torsi

harus direncakan dengan rumus :

Tn = ,

Dimana :

Ao = Luas bruto yang dibatasi oleh lintasan aliran geser (mm2)

At = Luas satu kaki tualangan sengkang torsi (mm2)

fyv = Tegangan leleh tulangan sengkang torsi

= 45o (beton non-prategang)

s = Spasi sengkang torsi (mm)

Maka,

Ao = 0,85.Aoh

Aoh = (bw – (2 x selimut beton)) x (h – (2 x selimut beton))

= (350 – (2 x 40)) x (700 – (2 x 40))

= 167400 mm2

Ao = 0,85 x 167400 = 142290 mm2

Tn = kN.m

60,448 =

V-47

Page 48: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

= 0,542 mm

Vn =

Vc = (1/6 . fc’) bw . d

= (1/6 . 24,9) 350 . 609,5

= 177,415 kN

Vs = Vn - Vc

= 232,516 – 177,415

= 55,101 kN

=

Kombinasi sengkang geser dan sengkang puntir

=

Avt = 2 (0,25 x x 122)

= 226,195 mm2

s =

= 172,011 mm D12-150

Tulangan sengkang terpakai adalah D12-150, maka tulangan sengkang

terpakai sudah memnuhi kebutuhan geser dan torsi.

2. Tulangan longitudinal untuk menahan torsi

Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 13.6 tulangan longitudinal tambahan

untuk menahan torsi tidak boleh kurang dari :

Al =

Ph = 2x(bw – (2 x ½ Dsengkang) + 2x(h – (2 x ½ Dsengkang)

V-48

Page 49: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Ph = 2x(350 – (2 x (½ 12))) + 2x(700 – (2 x (½ 12)))

= 2052 mm

Al =

= 1112,184 mm2

Luas Al tersebut seperempatnya di sudut-sudut atas, seperempat lainnya

didistribusikan merata pada sisi tegak dengan spasi tidak melebihi 300 mm.

Ast = ¼(Al) + As

= ¼(1112,184) + 2407,983

= 2686,029 mm2 8D22 (As,terpasang = 3041,062 mm2) Ok!

Tulangan tarik terpasang pada daerah tumpuan sudah memenuhi. Pada sisi

tegak balok akan dipasang tulangan memanjang tambahan yaitu :

¼Al = ¼(1112,184)

= 278,046 mm2

Digunakan tulangan memanjang D16 untuk menahan torsi yaitu :

n = = 1,38 2 Batang

Maka, tulangan memanjang yang digunakan untuk menahan momen torsi

pada kedua sisi balok adalah 4D16.

Gambar 5.10 Sketsa Penulangan Torsi

5.7.1.4 Penyaluran dan Sambungan Tulangan Balok

1. Penjangkaran tulangan balok

V-49

Page 50: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Berdasarkan SNI-2847-2002 pasal 23.5.4, panjang penjangkaran untuk

tulangan tarik, (ldh) ≥ fy×db/(5.4√(f’c)). Panjang penjangkaran tulangan longitudinal

balok ke dalam join adalah sebagai berikut:

(ldh) ≥ fy×db/(5.4√(f’c)) = 392 × 22/(5.4√(24,9)) = 320,048 325 mm

≥ 8×db= 8×22 = 176 mm

≥ 150 mm = 150 mm.

Panjang penjangkaran yang tersedia pada kolom,

l = lebar kolom – selimut beton

= 800-40 = 760 mm. > (ldh= 325 mm) Ok!

2. Penyaluran dan sambungan tulangan balok

Panjang penyaluran yang direncanakan sesuai dengan SNI 03-2847-2002

pasal 14.1 yaitu :

a) Penyaluran tulangan balok pada kondisi tarik, ld

dimana :

faktor lokasi penulangan = 1,3

faktor pelapis = 1

faktor ukuran batang tulangan = 1

faktor beton agregat ringan = 1

db : diameter tulangan yang disalurkan = D22

Ktr : untuk penyederhanaan perencanaan boleh diambil = 0

c : niliai terkecil antara jarak dari sumbu batang atau kawat ke

permukaan beton terdekat dan setengah spasi sumbu ke sumbu

batang atau kawat yang disalurkan.

jarak dari sumbu batang ke permukaan beton terdekat adalah : selimut beton

+ ½ tulangan pokok = 40 + ½(22) = 51 mm. Setengah spasi sumbu ke sumbu batang

adalah : ½ (spasi tulangan pokok + tulangan pokok) = ½ (52 + 22) = 37 mm. Dari

kedua jarak tersebut diambil nilai c = 37 mm karena merupakan nilai terkecil.

V-50

Page 51: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

ld = 42,04 db 42db

ld = 42(22) = 924 mm

b) Penyaluran tulangan balok pada kondisi tekan, ld

ld =

c) Penyambungan tulangan dalam kondisi tarik

Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 14.15 sambungan tulangan

longitudinal dalam kondisi tarik adalah = 1,3 ld = 1,3 (924) = 1201,2 mm 1250 mm.

d) Penyambungan tulangan dalam kondisi tekan

Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 14.16 sambungan tulangan

longitudinal dalam kondisi tekan adalah = 0,07.db.fy = 0,07(22 x 392) = 603,7 mm

610 mm.

Gambar 5.11. Hasil penulangan penampang balok (B1)

V-51

Page 52: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Tabel 5.20. Desain penulangan lentur balok

Jenis balok

Dimensi balok

Penulangan lentur

MR-

(kN.m)MR

+

(kN.m)MU

-

(kN.m)MU

+

(kN.m)Kontrol

Tumpuan Lapangan

Tulangan tarik

Tulangan tekan

Tulangan tarik

Tulangan tekan

B1 35/70 8D22 4D22 4D22 2D22 532,192 300,389 527,098 234,197 Ok!

B2 35/70 10D22 5D22 5D22 2D22 659,234 374,437 600,136 285,008 Ok!

B3 35/70 6D22 3D22 3D22 2D22 420,764 225,921 410,356 138,272 Ok!

B4 35/70 4D22 2D22 2D22 2D22 284,562 151,034 273,792 107,439 Ok!

B5 40/80 10D22 5D22 6D22 3D22 782,023 519,591 731,459 504,386 Ok!

B6 40/80 8D22 4D22 4D22 2D22 630,497 348,073 620,890 272,046 Ok!

B7 45/90 12D22 6D22 7D22 3D22 1079,398 688,168 940,287 626,975 Ok!

B8 45/90 10D22 5D22 5D22 2D22 899,660 493,647 863,268 467,260 Ok!

B9 60/100 14D22 7D22 8D22 3D22 1431,232 880,167 1243,553 868,189 Ok!

B10 60/100 12D22 6D22 6D22 3D22 1231,849 662,643 946,750 486,563 Ok!

B11 25/45 6D22 3D22 3D22 2D22 236,344 136,514 225,285 111,179 Ok!

B12 25/45 3D22 2D22 2D22 2D22 123,295 91,429 115,399 81,013 Ok!

BK1 35/70 5D22 3D22 5D22 3D22 335,701 - 297,735 - Ok!

BK2 35/70 3D22 2D22 3D22 2D22 217,019 - 210,356 - Ok!

BK3 40/80 5D22 3D22 5D22 3D22 399,052 - 162,249 - Ok!

BK4 45/90 5D22 3D22 5D22 3D22 461,571 - 173,218 - Ok!

V-52

Page 53: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Tabel 5.21. Desain penulangan geser balok

Jenis balok

Dimensi balok

Penulangan geserVn

(kN)VU

(kN)Kontrol

Tumpuan Lapangan

B1 35/70 D12 - 150 D12 - 250 405,924 268,616 Ok!B2 35/70 D12 - 150 D12 - 250 405,924 315,295 Ok!B3 35/70 D12 - 150 D12 - 250 421,473 206,038 Ok!B4 35/70 D12 - 150 D12 - 250 421,473 147,934 Ok!B5 40/80 D12 - 150 D12 - 250 494,342 446,187 Ok!B6 40/80 D12 - 150 D12 - 250 494,342 299,210 Ok!B7 45/90 D12 - 150 D12 - 250 588,997 497,268 Ok!B8 45/90 D12 - 150 D12 - 250 588,997 147,934 Ok!B9 60/100 D12 - 150 D12 - 250 746,869 711,257 Ok!

B10 60/100 D12 - 150 D12 - 250 746,869 542,999 Ok!B11 25/45 D12 - 150 D12 - 250 231,921 169,378 Ok!B12 25/45 D12 - 150 D12 - 250 231,921 103,468 Ok!BK1 35/70 D12 - 150 D12 - 250 421,473 178,305 Ok!BK2 35/70 D12 - 150 D12 - 250 421,473 148,258 Ok!BK3 40/80 D12 - 150 D12 - 250 510,624 100,210 Ok!BK4 45/90 D12 - 150 D12 - 250 606,012 127,063 Ok!

V-53

Page 54: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

5.7.2 Desain penulangan kolom

5.7.2.1 Tulangan pokok kolom

Berbeda dengan desain balok, mutu beton yang digunakan pada desain kolom

adalah mutu beton K-350 dengan mutu baja tulangan utama BJTD 40. Dari hasil

analisa struktur dan perancangan penulangan dengan menggunakan SAP2000,

diperoleh luas tulangan pokok yang diperlukan. Luas tulangan aktual dan jumlah

tulangan aktual dihitung secara manual.

Contoh penulangan kolom adalah pada kolom K 70/70 yang terletak pada

grid 8/F pada lantai dasar.

PU : 2827,112 kN

1,2PDL : 1631,698 kN

1,2PDL + 1,6PLL : 2827,007 kN

M2s : 468,959 kN.m

M2ns : 5,18 kN.m

Dimensi : 700 x 700 mm2

Luas 1 tulangan pokok (As) : 380,133

Tulangan perlu (SAP2000) : 4900 mm2

(ß1) : 0,85 (untuk fc’ ≤ 30 MPa)

Faktor reduksi kekuatan () : 0,65

Kuat tekan beton kolom (fc’) : 29,05 MPa

Kuat tekan beton balok (fc’) : 24,9 MPa

Tegangan leleh baja (fy) : 392 MPa

Panjang kolom lantai 1 (lc) : 5,5 m

Panjang kolom lantai 2 (lc2) : 5 m

Panjang balok (lb) : 8 m

1. Cek kelangsingan kolom

Ic = 0,7.(1/12).(700.7003) = 1,4x1010 mm4

Ec = 4700 fc = 4700 29,05 = 25332,084 MPa

EIc/lc = (25332,084(1,4x1010))/5500 = 6,448x1010 Nmm

EIc/lc2= (25332,084(1,4x1010))/5000 = 7,093x1010 Nmm

V-54

Page 55: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Ib = 0,35.(1/12).(350.7003) = 3,5x109 mm4

Eb = 4700 fc = 4700 24,9 = 23452,953 MPa

EIb/lb = (23452,953(3,5x109))/8000 = 1,026x1010 Nmm

A = = 6,599

B = 0 (tumpuan jepit)

k = 1,59 (dari nomogram panjang efektif portal bergoyang)

lu = lc - hbalok = 5500 – 700

= 4800 mm

r = 0,3b = 0,3(700)

= 210

k.lu/r = 1,59x 4800 / 210 > 22

= 36,343 > 22 Termasuk kolom panjang

2. Cek eksentrisitas kolom

Mu = M2ns + s . M2s

s =

Pc =

EI =

d =

= 0,577

EI =

V-55

Page 56: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

= 1,286x1014

Pc =

= 21790339,19 N

s =

= 1,21

Mu = 5,18 + . 486,959 = 593,998 kN.m

e = = 210,108 mm

emin = 0,1h = 0,1 x 700 = 70 mm

3. Tulangan pokok aktual kolom

Jumlah tulangan (n) yang diperlukan pada sisi atas :

n = = 16 Digunakan 16 D22

Gambar 5.12. Penulangan penampang kolom rencana

4. Kontrol kuat rencana kolom

a) Perkiraan tinggi efektif penampang (d)

V-56

Page 57: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

d = h – selimut beton – tul. Sengkang – tul. Memanjang

= 700 – 40 – 12 – (½ x 22)

= 637 mm

b) y = 0,5 x h

= 0,5 x 700

= 350 mm

c) cb =

=

= 385,282 mm

d) a = ß1 x cb

= 0,85 x 385,282

= 327,490 mm

e) =

=

= 0,0025

f) =

=

= 0,0019

s’ > y Tulangan tekan telah mencapai tegangan lelehnya fs’ = fy = 392

MPa

g) As’ = 5 x As

= 5 x 380,133

= 1900,665 mm2

V-57

Page 58: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

h) Cc = 0,85 x fc’ x b x a

= 0,85 x 29,05 x 700 x 327,490

= 5660,581 kN

i) Cs = As’ x fs’ = 1900,665 x 392 = 745,060 kN

j) Ts = As x fs

= 1900,665 x 392

= 745,061 kN

k) Pn,b = Cc + Cs – Ts

= 5660,581 + 745,060 – 745,061

= 5660,580 kN

l) Mn,b = Cc (y – a/2) + Cs (y – d’) + Ts (d – y)

= 5660,581 (350 – 327,490/2) + 745,060 (350 – 63) + 745,061 (637

– 350)

= 1481,976 kN.m

m) eb = Mn,b/Pn,b = 1481,976/5660,580

= 261,806 mm eb>e Kolom mengalami keruntuhan desak

Untuk jenis keruntuhan desak digunakan metoda pendekatan dari WhitneyPo = 0,85 . fc’ (Ag – Ast ) + Ast . fy

= [0,85 x 29,05 x (490000 – 6082,128)] + [6082,128 x 392]= 14333336,23 N

Pn =

=

= 6428,696 kN

1) Kontrol keamanan kolom

Pu > 0,1.fc’.Ag

6428696 N > 1423450 N Ok!!

V-58

Page 59: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Digunakan faktor reduksi ϕ = 0,65

ϕPn = 0,65 x 6428,696 = 4178,652 kN

ϕPn = 4178,652 kN > Pu = 2827,112 kN Kolom aman

n) Kontrol rasio penulangan aktual aktual

aktual = = 0,0124

Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 23.4, niliai min dan max adalah :

min = 0,01

max = 0,06

Karena min < aktual < max 0,01 < 0,0124 < 0,06 maka, rasio penulangan

pokok kolom memenuhi syarat.

o) Cek spasi antar tulangan (s)

Jumlah tulangan (n) : 5 tulangan dalam 1 lapis

Spasi minimum : 40 mm / (1,5D = 1,5 x 22 = 33 mm)

Diameter tulangan pokok : 22 mm

Selimut beton : 40 mm

Diameter tulangan sengkang : 12 mm

Lebar kolom : 700 mm

S =

S = = 121,5 mm

S > Smin 121,5 mm > 40 mm Ok !

5.7.2.2 Tulangan geser kolom

Dari hasi analisa struktur dan desain beton bertulang dengan SAP2000

diperoleh gaya geser maksimum VU = 139,477 kN.m

V-59

Page 60: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

PU = NU = 2827,112 kN

d = 637 mm

b = 700 mm

fc’ = 29,05 MPa

fy = 294 MPa

Dsengkang = 12 mm

Asengkang = 4 (0,25 x x 122)

= 452,389 mm2

Syarat kuat geser Vn > VU

Vn = Vc + Vs

= 0,75

Spasi tulangan sengkang (s), direncanakan menggunakan sesuai dengan

kebutuhan tulangan geser hasil analisa SAP2000.

1. Cek kebutuhan tulangan geser

Vc =

=

= 400,717 kN

VU < ½ Vc 139,477 > 0,5 . 0,75 . 400,717

139,477 < 150,269 secara teoritis tulangan geser tidak dibutuhkan. Maka

akan dipasang tulangan sengkang minimum.

Ag . fc’ / 10 > PU

490000 . 29,05 / 10 > 2827,112 kN

1423,45 kN < 2827,112 kN Karena PU lebih besar dari Ag . fc’ / 10, maka

pasal 23.4 SNI 03-2847-2002 tentang syarat penulangan geser dan kuat lentur

nominal untuk kolom pada sistem struktur (SRPMK) berlaku.

V-60

Page 61: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Maka, spasi maksimum tulangan sengkang pada arah sumbu longitudinal

kolom adalah:

(1/4b) = ¼ × 700 = 175 mm,

(6 tul pokok) = 6×22 = 132 mm,

Sx = 100 + (350-hx)/3 = 100 + (350 –233)/3 = 139 mm,

100 mm ≤ Sx≤ 150 mm.

Sehingga digunakan spasi sengkang (s) =100 mm.

2. Cek kuat lentur minimal kolom

Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 23.4 kuat lentur minimal kolom

harus memenuhi persamaan Me ≥ 6/5 Mg. Dimana Me adalah jumlah momen pada

pusat hubungan balok-kolom, sehubungan dengan kuat lentur nominal kolom yang

merangka pada hubungan balok-kolom tersebut.

Dan Mg adalah adalah jumlah momen pada pusat hubungan balok-kolom,

sehubungan dengan kuat lentur nominal balok-balok yang merangka pada hubungan

balok-kolom tersebut.

Gambar. 5.13. Pertemuan balok dan kolom

Me T = Me B = Mn kolom 700/700 = 1481,976 kN.m

Mg L = Mg R = Mn balok 350/700 = 660,473 kN.m

Me ≥ 6/5 Mg

(1481,976 + 1481,976) ≥ 6/5(660,473 + 660,473)

2963,952 ≥ 6/5 (1320,946) 2662,722 ≥ 1585,1352 Ok!

V-61

Page 62: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Gambar 5.14. Hasil penulangan kolom (K1)

3. Penyaluran dan sambungan tulangan kolom

a) Penyaluran tulangan kolom, ld

dimana :

faktor lokasi penulangan = 1,3

faktor pelapis = 1

faktor ukuran batang tulangan = 1

faktor beton agregat ringan = 1

db : diameter tulangan yang disalurkan = D22

Ktr : untuk penyederhanaan perencanaan boleh diambil = 0

c : niliai terkecil antara jarak dari sumbu batang atau kawat ke

permukaan beton terdekat dan setengah spasi sumbu ke sumbu

batang atau kawat yang disalurkan.

jarak dari sumbu batang ke permukaan beton terdekat adalah : selimut beton

+ ½ tulangan pokok = 40 + ½(22) = 51 mm. Setengah spasi sumbu ke sumbu batang

adalah : ½ (spasi tulangan pokok + tulangan pokok) = ½ (121 + 22) = 71,5 mm. Dari

kedua jarak tersebut diambil nilai c = 51 mm, karena merupakan nilai terkecil.

ld = 36,7 db 37db

ld = 37(22) = 814 mm

b) Penyambungan tulangan kolom

V-62

Page 63: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 14.15 sambungan tulangan

longitudinal dalam kondisi tarik adalah = 1,3 ld = 1,3 (814) = 1058,2 mm 1100 mm.

V-63

Page 64: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Tabel 5.22. Desain penulangan kolom

Jenis balok

Dimensi kolom

Tulangan pokok

Kelangsingan kolom

Jenis Keruntuhan

Pn

(kN)PU

(kN)Mn

(kN.m)Mu

(kN.m)Tulangan geser

KontrolTumpuan Lapangan

K1 70/70 16Kolom Panjang

Desak 4178,652 2827,112 877,968 593,998 D12-120 D12-200 Ok!

K2 80/80 20Kolom Panjang

Tarik 4865,128 3304,720 1551,577 894,488 D12-120 D12-200 Ok!

K3 60/60 16Kolom Panjang

Desak 2673,456 1298,365 658,015 319,565 D12-120 D12-200 Ok!

K4 60/70 16Kolom Panjang

Tarik 4233,670 1844,057 1022,560 619,762 D12-120 D12-200 Ok!

V-64

Page 65: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

5.7.3 Desain penulangan join

Berdasarkan SNI-2847-2002 pasal 23.5, Gaya-gaya pada tulangan

longitudinal balok di muka hubungan balok-kolom harus ditentukan dengan

menganggap bahwa tegangan pada tulangan tarik lentur adalah 1,25fy. Tulangan

transversal berupa sengkang yang dipasang pada ujung kolom harus dipasang di join

hubungan balok-kolom. Apabila kolom terkekang pada keempat sisinya, maka

tulangan sengkang yang dipasang setidak-tidaknya setengah dari sengkang yang

digunakan pada ujung kolom, spasi yang digunakan dapat diperbesar menjadi 150

mm.

5.7.3.1 Join terkekang di empat sisi

Join terkekang empat sisi merupakan join yang dikekang balok pada keempat

sisinya. Join yang ditinjau terletak pada grid 7/F pada elevasi +5,5. Pada arah X, join

yang ditinjau terkekang oleh balok tipe B10 di sebelah kiri dan balok tipe B1 pada

sebelah kanan. Sedangakan pada arah Y, join yang ditinjau terkekang oleh balok tipe

B1 di sebelah kiri dan balok tipe B5 pada sebelah kanan dan kolom K2 pada titik join.

1. Analisa geser joint pada arah X

Mkap,ki = 1,25(Mn B10) = 1,25 (1535,421)

= 1919,276 kN.m

ND,ki = NT,ki = 1,25(ND B10) = 1,25 (1788,144)

= 2235,18 kN

Mkap,ka = 1,25(Mn B1) = 1,25 (660,472)

= 825,59 kN.m

ND,ka = NT,ka = 1,25(ND B1) = 1,25 (1192,096)

= 1490,12 kN

Kuat geser nominal hubungan balok kolom yang terkekang keempat sisi,

sesuai dengan SNI 03-2847,2002 pasal 23.5 tidak boleh diambil lebih besar dari

1,7fc’ . Aj

Vj = ND,ki + ND,ka - Vkolom

Vkolom =

V-65

Page 66: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Dimana : hk,a adalah tinggi kolom atas

hk,b adalah tinggi kolom atas

Vkolom =

= 522,832 kN

Vj = 2235,18 + 1490,12 – 522,832 = 3202,468 kN

Vj = 0,8 (3202,468) = 2561,974 kN

Kontrol kuat geser

Vj < 1,7fc’ . Aj 2561,974 kN < 1,729,05 . (800x800)

2561,974 kN < 5864,108 kN kuat geser hubungan balok kolom sudah mencukupi

Ok!. Dengan cara yang sama kontrol kuat geser pada arah Y akan ditampilkan dalam

tabel 5.23

.Tabel 5.23. Geser nominal join arah Y

ND,ki

(kN)ND,ka

(kN)Mkap,ki

(kN.m)Mkap,ka

(kN.m)Vkolom

(kN)Vj

(kN)1,7fc' . Aj

(kN)

1,7fc' . Aj > Vj

1490,120 1192,096 971,568 660,472 310,865 2371,352 5864,108 Ok!

2. Penulangan sengkang pada joint

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 23.5 tentang hubungan balok-kolom

pada SRPMK. Penulangan sengkang pada hubungan balok kolom tidak boleh kurang

dari :

hc = hkolom – 2(selimut beton + Dsengkang + (½ x D22))

= 800 – 2(40 + 12 + (½ x 22))

= 674 mm

Ag = 800 x 800 = 640000 mm2

Ach = (800 – 2(selimut beton + ½Dsengkang))2

= (800 – 2(40 + ½(12)))2

= 501264 mm2

= = = 4,495 mm2/mm

V-66

Page 67: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

= = = 4,147 mm2/mm

= 4,495 mm2/mm (terbesar)

Digunakan spasi tulangan sengkang pada tumpuan kolom sebagai spasi

tulangan sengkang pada joint yaitu 100 mm. Sehingga diperoleh luas tulangan

sengkang adalah = 4,495 x 100 = 449,5 mm2

Sehingga tulangan sengkang yang digunakan adalah :

= 3,97 (dibutuhkan sengkang D12-100 dengan 4

kaki)

Sehingga digunakan 4D12-100 sebagai tulangan sengkang pada joint.

Tabel 5.24. Tulangan geser pada joint

Jenis balok

Dimensi kolom

Ag (mm2)

Ach (mm2)

Ash1 (mm2)

Ash2 (mm2)

Tulangan geser

K1 70/70 490000 369664 382,8375 415,4145 4D12-100

K2 80/80 640000 501264 449,5339 414,7285 4D12-100

K3 60/60 360000 258064 316,1411 416,2554 4D12-100

K4 60/70 420000 308864 382,8375 448,178 4D12-100

V-67

Page 68: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Gambar 5.15. Tampak samping penulangan join terkekang empat sisi

Gambar 5.16. Tampak atas penulangan join terkekang empat sisi

5.7.3.2 Join terkekang di tiga sisi

Join terkekang tiga sisi merupakan join yang dikekang balok pada ketiga

sisinya. Join yang ditinjau terletak pada grid 7/I pada elevasi +5,5. Pada arah X, join

V-68

Page 69: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

yang ditinjau terkekang oleh balok tipe B1 baik di sebelah kiri maupun disebelah

kanan. Pada arah Y, join yang ditinjau terkekang oleh balok tipe B1.

1. Analisa join pada arah Y

Mkap,ka = 1,25(Mn B1) = 1,25 (660,472)

= 825,59 kN.m

ND,ka = NT,ka = 1,25(ND B1) = 1,25 (1192,096)

= 1490,12 kN

Kuat geser nominal hubungan balok kolom yang terkekang pada tiga sisi,

sesuai dengan SNI 03-2847,2002 pasal 23.5 tidak boleh diambil lebih besar dari

1,25fc’ . Aj

Vj = ND,ka - Vkolom

Vkolom =

Dimana : hk,a adalah tinggi kolom atas

hk,b adalah tinggi kolom atas

Vkolom =

= 157,255 kN

Vj = 1490,12 – 157,255 = 1332,865 kN

Vj = 0,8 (1332,865) = 1066,292 kN

Kontrol kuat geser

Vj < 1,25fc’ . Aj 1066,292 kN < 1,2529,05 . (700x700)

1066,292 kN < 3301,256 kN kuat geser hubungan balok kolom sudah mencukupi

Ok!

Dengan cara seperti pada contoh join yang terkekang di keempat sisi, kontrol kuat

geser pada arah X akan ditampilkan dalam tabel 5.25.

Tabel 5.25. Geser nominal join arah X

ND,ki

(kN)ND,ka

(kN)Mkap,ki

(kN.m)Mkap,ka

(kN.m)Vkolom

(kN)Vj

(kN)1,25fc' . Aj

1,25fc' . Aj > Vj

1192,096 1192,096 660,472 660,472 251,608 2132,584 3301,256 Ok!

V-69

Page 70: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Gambar 5.17. Tampak samping penulangan join terkekang tiga sisi

Gambar 5.18. Tampak atas penulangan join terkekang tiga sisi

5.8 Perbandingan Hasil Desain Portal dengan Perencanan di Lapangan

5.8.1 Balok

Balok hasil desain pada tulisan ini berjumlah 12 (dua belas) jenis dan balok

kantilever 4 (empat) jenis yang dibedakan berdasarkan dimensi dan jumlah tulangan

pokoknya. Dimensi balok hasil desain terdiri dari 25/45, 35/70, 40/80, 45/90, dan

V-70

Page 71: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

60/100. Dengan dimensi balok induk yang paling dominan adalah 35/70, dan untuk

balok anak 25/45.

Sementara desain balok pada proyek Palu Grand Mall terdiri dari 30 (tiga

puluh) jenis balok induk dan 13 jenis balok anak. Dimensi balok induk terdiri dari

30/60, 35/70, 30/50, 40/80, 50/85, 25/50, 50/110, 50/100 dan 70/140. Dengan dimensi

balok induk yang paling dominan adalah 35/70. Sedangkan untuk balok anak, dimensi

balok terdiri dari 30/60, 25/40, 20/30, 15/30, 30/50, 35/70, 20/40 dan 15/40. Dengan

dimensi balok anak yang dominan adalah 30/50.

Dimensi balok induk terbesar hasil perencanaan pada tulisan ini adalah balok

tipe B9 dengan dimensi 60 cm x 100 cm, yang terletak pada lantai 1 grid 15-17/I

dengan panjang bentang 16 m. Jumlah tulangan pokok balok B9, untuk daerah

tumpuan tulangan tarik = 14D22 dan tulangan tekan = 7D22. Pada daerah lapangan

tulangan tarik = 8D22 dan tulangan tekan = 3D22. Tulangan sengkang yang

digunakan pada daerah tumpuan adalah D12-150 dan pada daerah lapangan D12-250.

Penulangan torsi yang digunakan pada sisi kiri dan kanan balok adalah 2D16.

Sementara dimensi balok induk terbesar perencanaan proyek Palu Grand

Mall adalah balok tipe B30 dengan dimensi 70 cm x 140 cm, yang terletak pada lantai

1 grid 15-16/I-J dengan panjang bentang 11,32 m. Jumlah tulangan pokok balok B30,

untuk daerah tumpuan tulangan tarik = 11D22 dan tulangan tekan = 11D22. Pada

daerah lapangan tulangan tarik = 9D22 dan tulangan tekan = 9D22. Tulangan

sengkang yang digunakan pada daerah tumpuan adalah D10-100 dan pada daerah

lapangan D10-150. Penulangan torsi yang digunakan pada sisi kiri dan kanan balok

adalah 2D10.

Untuk tipe balok anak, dimensi terbesar hasil perencanaan pada tulisan ini

adalah balok tipe B11 dengan dimensi 25 cm x 45 cm. Jumlah tulangan pokok balok

B11, untuk daerah tumpuan tulangan tarik = 6D22 dan tulangan tekan = 3D22. Pada

daerah lapangan tulangan tarik = 3D22 dan tulangan tekan = 2D22. Tulangan

sengkang yang digunakan pada daerah tumpuan adalah D12-150 dan pada daerah

lapangan D12-250.

Sementara dimensi balok anak terbesar perencanaan proyek Palu Grand Mall

adalah balok tipe BA10 dengan dimensi 35 cm x 70 cm. Jumlah tulangan pokok balok

V-71

Page 72: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

BA10, untuk daerah tumpuan tulangan tarik = 8D22 dan tulangan tekan = 7D22. Pada

daerah lapangan tulangan tarik = 3D22 dan tulangan tekan = 3D22. Tulangan

sengkang yang digunakan pada daerah tumpuan adalah D10-100 dan pada daerah

lapangan D10-150. Penulangan torsi yang digunakan pada sisi kiri dan kanan balok

adalah 2D10.

Dari hasil perbandingan desain balok, dapat dilihat bahwa dimensi balok

terbesar pada tulisan ini lebih kecil dibandingkan dengan dimensi balok terbesar pada

perencanaan proyek pada gedung Palu Grand Mall. Pada lokasi yang sama untuk

balok terbesar hasil perencanaan pada tulisan ini (B9), desain balok proyek palu grand

mall menggunakan balok tipe B26 dengan dimensi 50/110. Tulangan pokok balok

B26 pada daerah tumpuan, tulangan tarik = 14D22 dan tulangan tekan 14D22.

Sedangkan pada daerah lapangan menggunakan tulangan tarik = 7D22 dan tulangan

tekan 7D22.

Pada lokasi yang sama dengan balok tipe B9 desain balok proyek Palu Grand

Mall pun lebih besar dibandingkan hasil desain balok pada tulisan ini. Tulangan

pokok yang digunakan pada perencanaan proyek Palu Grand Mall pun lebih tinggi

dibandingkan hasil desain pada tulisan ini. Tetapi dimensi balok induk yang dominan

digunakan sama yaitu balok 35/70.

5.8.2 Kolom

Elemen kolom portal hasil desain pada tulisan ini berjumlah 4 (empat) jenis

kolom dengan dimensi kolom hasil desain terdiri dari 60/60, 70/70, 80/80, dan 60/70.

Dengan dimensi kolom yang paling dominan adalah 70/70. Sementara desain kolom

pada proyek Palu Grand Mall terdiri dari 6 (enam) jenis kolom dengan dimensi terdiri

dari 50/80, 60/60, 70/70, 80/80, 90/90, dan 100/100. Dengan dimensi kolom yang

paling dominan adalah 80/80.

Dimensi kolom terbesar yang digunakan pada proyek Palu Grand Mall adalah

K37 dengan dimensi 100/100 yang terletak pada grid 13/B. Tulangan pokok K37 =

44D22. Tulangan sengkang pada daerah tumpuan = 4D10 – 100 dan pada pada daerah

lapangan = 4D10 – 150. Pada lokasi yang sama, hasil desain kolom pada tulisan ini

yaitu K1 dengan dimensi 70/70. Tulangan pokok yang digunakan kolom K1 = 16D22.

V-72

Page 73: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Tulangan sengkang hasil desain pada tulisan ini = 4D12 – 100 pada daerah tumpuan,

dan 4D12 – 120 pada daerah lapangan.

V-73

Page 74: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisa dan perancangan penulangan yang telah dilakukan

dalam penyusunan Tugas Akhir ini, dapat ditarik kesimpulan:

1. Waktu getar alami struktur hasil analisa menggunakan fungsi respons

spektrum (0,5855 detik) tidak melebihi batas waktu getar yang diberikan

sesuai dengan SNI 03-1726-2012 yaitu T = Cu . Ta, dimana Ta adalah waktu

getar pendekatan (0,5491 detik) dan Cu adalah koefisien batas atas waktu

getar (1,4) sehingga T = 1,4 . 0,5491 = 0,7687 detik.

2. Balok hasil dari perencanaan pada tulisan ini diperoleh 12 jenis balok dengan

2 tumpuan (B1-B12) dan 4 jenis balok kantilever (BK1-BK4). Diemensi

balok terdiri dari balok 35/70, 25/45, 35/70, 40/80, 45/90 dan 60/100.

Sedangkan tipe balok pada perencanaan gedung PGM dibedakan atas 2 jenis

yaitu balok induk BI dan balok anak BA. Untuk balok induk terdiri dari balok

dengan dimensi : 30/60, 35/70, 30/50, 40/80, 50/85, 25/50, 50/110, 50/100

dan 70/140. Sedangkan untuk balok anak terdiri dari balok dengan dimensi :

30/60, 25/40, 20/30, 15/30, 30/50, 35/70, 20/40 dan 15/40. Sedangkan untuk

elemen kolom, hasil perencanaan pada tulisan ini diperoleh 4 jenis kolom

yaitu K1(70/70), K2(80/80), K3(60/60) dan K4(50/80). Sedangkan jenis

kolom yang digunakan dalam pembangunan PGM terdiri dari kolom dengan

dimensi 60/60, 70/70, 80/80, 90/90, 100/100 dan 50/80.

3. Pada perancangan tulangan lentur balok, diperoleh tulangan terbesar pada

balok interior grid 16/H-J bentangan 16 m yaitu B9 (600x1000 mm2)

tulangan pada tumpuan (As = 14D22, As’ = 7D22), tulangan pada tengah

bentangan (As = 8D22, As’ = 3D22).

4. Pada tulisan ini penulis melakukan beberapa perubahan pada denah struktur

portal gedung PGM. Perubahan yang paling mencolok adalah pada tulisan ini

penulis menambahkan balok anak pada arah horizontal. Dimana pada

perencanaan PGM yang sesungguhnya hanya digunakan balok anak

memanjang searah sumbu Y gedung sehingga panel lantai utama yang

VI-1

Page 75: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

berukuran 8 x 8 m2 menjadi 8 x 4 m2 karena balok anak ditempatkan pada

tengah bentang. Dengan penambahan balok anak dalam arah horizontal

membuat struktur portal menjadi lebih aman dan ukuran panel menjadi 4 x 4

m2.

5. Pada hubungan balok kolom (join) digunakan tulangan sengkang tertutup

(4D12-100) berdasarkan tulangan transversal yang direncanakan di ujung

kolom (lo) (SNI-2847-2002 pasal 23.5

6.2 Saran

Setelah melakukan studi literatur, analisa dan perancangan yang dilakukan

pada struktur portal PGM diperoleh beberapa hal untuk dijadikan saran dalam

penulisan selanjutnya sebagai berikut:

1. Dengan adanya perubahan status tingkat bahaya gempa di Kota Palu, maka

perencanaan stuktur gedung bertingkat harus dihitung secara akurat agar

meminimalisir pengaruh beban gempa.

2. Penelitian selanjutnya dapat dilakukan dengan menambahkan elemen dinding

geser penahan gempa atau menggunakan base isolator untuk mereduksi

beban gempa.

VI-2

Page 76: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

DAFTAR PUSTAKA

Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. 2012, Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung Dan Non Gedung (SNI

03-1726-2012), Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.

Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. 1989, Tata Cara Perencanaan

Pembebanan Untuk Rumah Dan Gedung (SNI 03-1727-1989-F), Badan

Standarisasi Nasional, Jakarta.

Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. 2002, Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002), Badan

Standarisasi Nasional, Jakarta.

Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. 2002, Tata Cara Perhitungan

Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002), Badan

Standarisasi Nasional, Jakarta.

Dipohusodo, Istimawan. 1996. Struktur Beton Bertulang. PT Gramedia Pustaka

Utama. Jakarta.

Dewobroto, Wiryanto.2007. Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP2000 Edisi

Baru, P.T. Elex Media Komputindo, Jakarta.

Chopra, A.K., 1995. Dynamics of Structures Theory and Applications to Earthquake

Engineering. Prentice-Hall. New Jersey.

Satyarno, Iman dkk. 2012. Belajar SAP2000 Analisis Gempa. Zamil Publishing.

Yogyakarta.

1987, Pedoman Data Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (PPURG 1987),

Departemen PU.

Nawangalam, Purbolaras. 2012. Tips Cepat dan Tepat.

http://www.purbolaras.wordpress.com

2010, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung

Dan Non Gedung (RSNI 03-1726-2002), BSN.

P-1

Page 77: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Palantik, E. 2009, Perencanaan Portal Tahan Gempa Jenis B dengan Daktilitas

Penuh Berdasarkan Peraturan Gempa SNI-1726-2002, Universitas

Tadulako, Palu.

Website : http://www.purbolaras.wordpress.com

Website : http://palukota.bps.go.id

Website : http://tssp.semenpadang.co.id/informasi-145-mutu-beton.html.

Website : http://www.ilmusipil.com

P-2

Page 78: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Tabel kategori risiko bangunan gedung dan struktur untuk beban gempa

Jenis pemanfaatan KategoriRisiko

Gedung dan struktur lainnya yang memiliki risiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:

- Fasilitas pertanian, perkebunan, perternakan, dan perikanan- Fasilitas sementara- Gudang penyimpanan- Rumah jaga dan struktur kecil lainnya

I

Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori risiko 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 struktur lainnya yang memiliki risiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:

- Bioskop- Gedung pertemuan- Stadion- Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit gawat darurat- Fasilitas penitipan anak- Penjara- Bangunan untuk orang jompo

Gedung dan struktur lainnya, tidak termasuk kedalam kategori risiko IV, yang memiliki potensi untuk menyebabkan dampak ekonomi yang besar dan/atau gangguan massal 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 struktur lainnya yang tidak termasuk dalam kategori risiko 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 di mana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang disyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran.

III

Gedung dan struktur lainnya 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

IV

L-1

Page 79: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

- Fasilitas pemadam kebakaran, ambulans, dan kantor polisi, serta garasi kendaraan darurat

- Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angin badai, dan tempat perlindungan darurat lainnya

- Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas lainnya untuk tanggap darurat

- Pusat pembangkit energi dan fasilitas publik lainnya yang dibutuhkan pada saat keadaan darurat

- Struktur tambahan (termasuk 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 disyaratkan untuk beroperasi pada saat keadaan darurat

Gedung dan struktur lainnya yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori risiko IV.

(Sumber : SNI 03-1726-2012)

L-2

Page 80: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Tabel Pembe

L-3

Page 81: Prosedur Perencanaan Portal Gedung Tahan Gempa Pada PALU GRAND MALL Sesuai SNI 03-1726-2012

Tabel Pembebanan berdasarkan SNI-03-1727-1989-F

L-4