new perencanaan ulang beton bertulang pada …eprints.umm.ac.id/21008/1/38a.pdf · 2016. 3. 17. ·...
Post on 23-Oct-2020
6 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
i
PERENCANAAN ULANG BETON BERTULANG
PADA BANGUNAN ATAS
THE MALIOBORO HARITAGE HILL YOGYAKARTA
DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN
TERHADAP KETAHANAN GEMPA BERDASARKAN SNI 1726:2012
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik
Oleh :
ELSYA AHYINUSTYANE
201110340311119
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
-
ii
-
iii
-
iv
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kehadirat Allah SWT. Tuhan penguasa alam semesta yang
telah memberikan kenikmatan kepada seluruh hamba-Nya. Sholawat dan salam
tetap tercurahkan kepada junjungan Nabi Besar kita, Nabi Muhammad Saw. Yang
telah membimbing para umatnya menuju jalan yang diRidhoi Allah SWT.
Dan tak lupa kupersembahkan Karya Ilmiah ini kepada :
1. Ayah dan Mama tercinta, terkasih dan tersayang, atas segala do’a yang
tulus ikhlas serta motivasi yang sangat baik sampai akhirnya Tugas
Akhir ini dapat diselesaikan, juga perjuangaanya selama ini sampai
mendapatkan gelar Strata 1.
2. Kedua saudaraku Herda dan Galuh, dan Keluarga besar yang ada di
Madiun Om, Tante, Alm. Kakung dan semuanya yang selalu
memberikan semangat dan doa.
3. Sahabat - sahabatku yang selalu ada Suluh Sulistya, R.A. Nita, Rizka
Mardana, Amalia Chaerunnisa, Mery Anggriani, Faris Rizal, Azizatul
H. dan teman-teman seperjuanganku Yudatara, Agus Imam, Diza
Ananta, Septian Danny, Arief R, yang telah membantu dalam
pengerjaan tugas akhir ini dari awal pembuatan proposal sampai sidang.
4. Sahabat dan teman-teman Teknik Sipil 2011, khususnya Teknik Sipil
Kelas C semuanya yang selalu kompak dan pantang menyerah
menghadapi tugas-tugas Teknik Sipil di kampus. Semoga kalian semua
cepat menyusul lulus dan menjadi sarjana yang handal.
-
v
5. Teman – temanku KKN kelompok 39 serta teman kos Citra ayu M,
Wiendy, Andini, Gendis, Putri, Rosa dan Hikma yang selalu menemani
dalam penyusunan skripsi.
-
vi
KATA PENGANTAR
Bismillaahirrohmaanirrahim
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillahirobbill’aalamiin, puji syukur kehadirat Allah SWT.
yang telah memberikan limpahan nikmat keimanan, kesehatan, dan juga
kesempatan kepada penulis sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan
dengan baik, lancar dan tepat pada waktu nya.
Shalawat dan salam semoga tetap tercurahkan kepada Nabi Besar
Muhammad Saw. yang menuntun kita menuju jalan yang diridhoi-Nya.
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh
oleh mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang
sebagai salah satu syarat mencapai derajat kesarjanaan.
Selanjutnya ucapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Muhadjir Effendy, M.AP selaku Rektor Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Bapak Ir. Sudarman, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik.
3. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil.
4. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT., selaku dosen pembimbing I yang
selalu sabar memberikan bimbingan, masukan dan arahan yang
berarti dan meluangkan waktunya untuk membimbing penulis dan
senantiasa dengan kesabaran memberi nasehat dan saran dalam
bimbingan yang sangat berarti bagi penulis
-
vii
5. Bapak Zamzami Septiropa, ST. MT, selaku dosen pembimbing II
yang selalu sabar memberikan bimbingan, masukan dan arahan yang
berarti dan meluangkan waktunya untuk membimbing penulis. Dan
senantiasa dengan kesabaran memberi nasehat dan saran dalam
bimbingan yang sangat berarti bagi penulis
6. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil yang dengan
kesabarannya memberikasn ilmu pengetahuan sehingga penulis
mampu menyelesaikan studi dan Tugas Akhir ini
7. Teman-teman Mahasiswa Teknik Sipil khususnya angkatan 2011
yang telah banyak memberikan masukan kepada penulis baik selama
mengikuti perkuliahan maupun dalam penulisan Tugas Akhir ini.
8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang
telah membantu dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.
Terima kasih atas bimbingan, saran dan petunjuk yang diberikan
sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang
diharapkan. Akhir kata Penyusun berharap agar tugas akhir ini dapat
dijadikan bahan studi bagi siapa saja yang memerlukan dan bermanfaat
bagi pembaca semua.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Malang, 01 November 2015
Penyusun
-
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... ii
SURAT PERNYATAAN ............................................................................... iii
LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................................ iv
KATA PENGANTAR .................................................................................... vi
ABSTRAK ...................................................................................................... viii
ABSTRACT .................................................................................................... ix
DAFTAR ISI ................................................................................................... x
DAFTAR TABEL........................................................................................... xvi
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 3
1.3 Batasan Masalah ................................................................................ 4
1.4 Tujuan Masalah .................................................................................. 4
1.5 Manfaat .............................................................................................. 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 6
2.1 Umum ................................................................................................ 6
2.2 Beton Bertulang ................................................................................. 6
2.3 Pembebanan Struktur ......................................................................... 7
2.3.1 Beban Hidup ............................................................................. 8
2.3.2 Beban Mati ................................................................................ 8
-
xi
2.3.2.1 Beban Berfaktor .................................................................... 9
2.4 Perencanaan Struktur ......................................................................... 11
2.4.1 Perencanaan Plat ....................................................................... 11
2.4.1.1 Struktur Plat Satu Arah ................................................. 11
2.4.1.2 Struktur Plat Dua Arah ................................................. 11
2.4.2 Balok ......................................................................................... 13
2.4.2.1 Rasio Penulangan Balok ............................................... 14
2.4.3 Kolom ....................................................................................... 14
2.4.3.1 Kuat Beban Aksial Maksimum .................................... 17
2.4.4 Kuat Rancang ............................................................................ 18
2.4.5 Batas dari tulangan komponen struktural ................................. 19
2.4.6 Lentur Biaksial .......................................................................... 19
2.5 Sistem Rangka Pemikul Momen ........................................................ 21
2.5.1 Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus .................................. 22
2.5.2 Perencanaan sengkang pada Balok SRPMK............................. 24
2.5.3 Probable Momen Capacities (Mpr) ......................................... 24
2.5.4 Gaya Geser Balok SRPMK ....................................................... 25
2.5.5 Pemutusan Tulangan Balok SRPMK ........................................ 25
2.5.6 Kekuatan lentur minimum kolom pada SRPMK ..................... 26
2.6 Pengekangan (Confinement) .............................................................. 27
2.6.1 Tulangan Transversal ................................................................ 28
2.6.2 Spasi Tulangan Transversal ...................................................... 29
2.6.3 Luas Penampang Pengekangan ................................................ 30
-
xii
2.7 Hubungan Balok Kolom pada SRPMK ............................................. 30
2.8 Kategori Resiko Gempa dan Faktor Keutamaan Gempa ................... 31
2.8.1 Kategori Resiko Gempa ........................................................... 31
2.8.2 Faktor Keutamaan Gempa ....................................................... 34
2.9 Klasifikasi Situs ................................................................................. 34
2.10 Definisi Kelas Situs ........................................................................... 35
2.11 Koefisien Situs (Fa) .......................................................................... 37
2.12 Kecepatan Rata-Rata Gelombang Geser ........................................... 38
2.13 Nilai-Nilai R, Cd, Ω0 Kombinasi Vertikal ....................................... 39
2.14 Nilai-Nilai R, Cd, Ω0 Kombinasi Horisontal ................................... 40
2.15 Pengaruh Beban Gempa .................................................................... 41
2.16 Pengaruh Beban Gempa Horisontal .................................................. 41
2.17 Pengaruh Beban Gempa Vertikal ...................................................... 41
2.18 Pemodelan Struktur .......................................................................... 42
2.19 Geser Dasar Seismik ......................................................................... 43
2.20 Koefisien Respon Seismik ................................................................ 43
2.21 Periode Fundamental Pendekatan ..................................................... 44
2.22 Distribusi Vertikal Gaya Gempa ....................................................... 45
2.23 Distribusi Horisontal Gempa ............................................................ 46
BAB III METODE PERENCANAAN ......................................................... 47
3.1 Lokasi Perencanaan .......................................................................... 47
3.2 Pengumpulan Data ............................................................................. 47
3.3 Data Perencanaan .............................................................................. 48
3.4 Diagram Alir ..................................................................................... 50
-
xiii
BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR ..................................................... 51
4.1 Perencanaan Dimensi Struktur .......................................................... 51
4.1.1 Perencanaan dimensi Plat ........................................................ 51
4.1.2 Perencanaan dimensi Balok ..................................................... 52
4.1.3 Perencanaan dimensi Kolom ................................................... 53
4.2 Perencanaan Pembebanan ................................................................. 53
4.2.1 Perhitungan pembebanan pada plat ......................................... 53
4.3 Perhitungan Momen Plat ................................................................... 55
4.3.1 Penulangan Plat ....................................................................... 57
4.4 Perhitungan Balok Anak ................................................................... 64
4.4.1 Pendistribusian pembebanan dari plat ke balok anak .............. 64
4.4.2 Pembebanan Gravitasi ............................................................. 67
4.4.3 Penulangan Balok Anak .......................................................... 68
4.5 Perhitungan Balok Induk .................................................................. 77
4.5.1 Pendistribusian pembebanan dari plat ke balok induk ............. 77
4.5.2 Pembebanan ............................................................................. 82
4.5.3 Pembebanan Gravitasi pada Lantai ......................................... 83
4.5.4 Pembebanan Gravitasi pada Atap ............................................ 85
4.6 Perhitungan Beban Gempa ............................................................... 88
4.6.1 Berat Bangunan Basement ....................................................... 88
4.6.2 Berat Bangunan Lantai 1 .......................................................... 88
4.6.3 Berat Bangunan Lantai 2 .......................................................... 89
4.6.4 Berat Bangunan Lantai 3 .......................................................... 89
4.6.5 Berat Bangunan Lantai 4 .......................................................... 90
-
xiv
4.6.6 Berat Bangunan Lantai 5 .......................................................... 90
4.6.7 Berat Bangunan Lantai 6 .......................................................... 91
4.6.8 Berat Bangunan Lantai 7 .......................................................... 91
4.6.9 Berat Bangunan Lantai 8 .......................................................... 92
4.6.10 Berat Bangunan Atap ............................................................. 92
4.7 Analisis gaya Lateral Ekivalen ........................................................ 94
4.7.1 Kategori Resiko Gempa, Faktor Keutamaan Gempa dan Klasifikasi
Situs ......................................................................................... 94
4.7.2 Parameter Kecepatan ................................................................ 94
4.7.3 Parameter Percepatan Spectral Desain ..................................... 96
4.7.4 Kategori Desain Seismik .......................................................... 96
4.7.5 Periode Fundamental Pendekatan ............................................. 96
4.7.6 Faktor Koefisien Modifikasi Respons, Kuat Lebih Sistem
Pembesaran Defleksi ................................................................ 98
4.7.7 Koefisien Respons Seismik (Cs) dan Gaya Dasar Seismik (V)
.................................................................................................. 98
4.7.8 Distribusi Beban Gempa Pada Struktur Bangunan .................. 99
4.7.9 Koefisien Respons Seismik (Cs) dan Gaya Dasar Seismik (V)
.................................................................................................. 98
4.8 Analisa Staadpro .............................................................................. 102
4.9 Perencanaan Balok ........................................................................... 106
4.9.1 Perencanaan Sengkang Pada Balok (Tumpuan) ...................... 112
4.9.2 Pemutusan Tulangan Utama Balok .......................................... 116
4.10 Perencanaan Kolom ......................................................................... 118
-
xv
4.10.1 Perencanaan Sengkang Pada Kolom ................................... 125
4.10.2 Kuat Kolom untuk SRPMK ................................................ 127
4.11 Pengekangan Kolom ........................................................................ 128
BAB V PENUTUP .......................................................................................... 132
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 134
LAMPIRAN DATA
-
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Faktor Reduksi Kekuatan ................................................................. 10
Tabel 2.2 Distribusi Momen Pada Pelat dua arah ............................................ 12
Tabel 2.3 Faktor Panjang Efektif Kolom ......................................................... 17
Tabel 2.4 Kategori Resiko Gempa ................................................................... 31
Tabel 2.5 Faktor Keutamaan Gempa ............................................................... 34
Tabel 2.6 Kelas Situs........................................................................................ 35
Tabel 2.7 Koefisien Situs ................................................................................. 37
Tabel 2.8 Faktor R, Cd, Ω0 Untuk sistem penahan gaya gempa (lanjutan)....... 40
Tabel 2.9 Nilai Parameter Periode Pendekatan Ct dan x .................................. 44
Tabel 4.1 Distribusi Momen Pada Pelat dua Arah ........................................... 55
Tabel 4.2 Distribusi Momen Pada Plat dimensi 5mx4m ................................. 56
Tabel 4.3 Penulangan Plat ................................................................................ 59
Tabel 4.4 Distribusi Momen Pada Plat dimensi 4mx4m ................................. 60
Tabel 4.5 Penulangan Plat ................................................................................ 61
Tabel 4.6 Distribusi Momen Pada Plat dimensi 5mx3m ................................. 62
Tabel 4.7 Penulangan Plat ................................................................................ 62
Tabel 4.8 Distribusi Momen Pada Plat dimensi 4mx4m ................................. 63
Tabel 4.9 Penulangan Plat ................................................................................ 63
Tabel 4.10 Penulangan Balok Anak Tumpuan ................................................ 71
Tabel 4.11 Penulangan Balok Anak Lapangan ................................................ 76
Tabel 4.12 Koefisien situs, Fv.......................................................................... 95
Tabel 4.13 Koefisien situs, Fa .......................................................................... 95
-
xvii
Tabel 4.14 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan
pada perioda pendek ......................................................................................... 96
Tabel 4.15 Nilai Parameter Periode Pendekatan Ct dan x ................................ 97
Tabel 4.16 Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung ................. 97
Tabel 4.17 Faktor R, Cd, Ω0 Untuk sistem penahan gaya gempa (lanjutan).....98
Tabel 4.18 Drift dan simpangan antar lantai .................................................... 101
Tabel 4.19 Gaya Momen yang bekerja pada portal B1 .................................... 103
Tabel 4.20 Gaya Momen yang bekerja pada portal B2 .................................... 103
Tabel 4.21 Gaya Momen yang bekerja pada portal B3 .................................... 104
Tabel 4.22 Gaya Geser dan Normal yang bekerja pada portal B1 ................... 104
Tabel 4.23 Gaya Geser dan Normal yang bekerja pada portal B2 ................... 105
Tabel 4.24 Gaya Geser dan Normal yang bekerja pada portal B3 ................... 105
Tabel 4.25 Penulangan Balok .......................................................................... 109
Tabel 4.26 Penulangan Kolom ......................................................................... 124
Tabel 4.27 Kuat Kolom .................................................................................... 127
Tabel 4.28 Joint Balok Kolom ......................................................................... 131
-
xviii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Distribusi Momen Statik Total Menjadi Momen Positif dan Negatif
.................................................................................................... 12
Gambar 2.2 Distribusi Momen Pada Suatu Pelat Dalam ................................. 13
Gambar 2.3 Diagram Interaksi Kolom ............................................................. 21
Gambar 2.4 Probable Momen Capacities (Mpr) ............................................. 24
Gambar 2.5 Gaya Geser Balok......................................................................... 25
Gambar 2.6 Contoh-contoh sengkang tertutup saling tumpuk dan ilustrasi batasan
pada spasi horizontal maximum batang tulangan longitudinal yang ditumpu
.......................................................................................................................... 28
Gambar 2.7 Ss, Gempa maksimum yang dipertimbangan risiko-tertarget (MCER),
kelas situs SB .................................................................................................... 37
Gambar 2.8 S1, Gempa maksimum yang dipertimbangan risiko-tertarget (MCER),
kelas situs SB .................................................................................................... 38
Gambar 2.9 Spektrum respons Desain ............................................................. 42
Gambar 4.1 Distribusi Momen Statik Total Menjadi Momen Positif dan Negatif
.......................................................................................................................... 55
Gambar 4.2 Distribusi Momen Pada Suatu Pelat Dalam ................................. 56
Gambar 4.3 Distribusi Momen plat ke balok anak .......................................... 64
Gambar 4.4 Perataan beban segitiga eqivalen.................................................. 64
Gambar 4.5 Perataan beban segitiga eqivalen.................................................. 65
Gambar 4.6 Momen Balok Anak ..................................................................... 68
Gambar 4.7 Distribusi Momen plat ke balok induk ......................................... 77
-
xix
Gambar 4.8 Perataan beban segitiga eqivalen.................................................. 77
Gambar 4.9 Perataan beban segitiga eqivalen.................................................. 79
Gambar 4.10 Perataan beban segitiga eqivalen................................................ 80
Gambar 4.11 Ss, Gempa maksimum yang dipertimbangan risiko-tertarget
(MCER), kelas situs SB ..................................................................................... 94
Gambar 4.12 S1, Gempa maksimum yang dipertimbangan risiko-tertarget
(MCER), kelas situs SB ..................................................................................... 95
Gambar 4.13 Penulangan Balok ....................................................................... 108
Gambar 4.14 Kapasitas momen ujung balok ................................................... 112
Gambar 4.15 Gaya geser pada balok................................................................ 113
Gambar 4.16 Penulangan Balok Ujung ............................................................ 117
Gambar 4.17 Kondisi Seimbang Kolom .......................................................... 120
Gambar 4.18 Penulangan Pengekangan Kolom Eksterior ............................... 129
Gambar 4.19 Penulangan Pengekangan Kolom Interior .................................. 130
Gambar 4.20 Detail Pengekangan Kolom ........................................................ 130
-
134
DAFTAR PUSTAKA
Dipohusodo, Istimawan. 1994. Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI T-
15-1991-03 Departemen Pekerjaan Umum RI. Jakarta : Gramedia Pustaka
Utama.
Direktorat Penyidikan Masalah Bangunan. 1983. Peraturan Pembebanan
Indonesia untuk Gedung 1983. Departemen Pekerjaan Umum : Bandung
Liono, Sugito. 2011. Pendetailan Tulangan Struktur Beton Bertulang Tahan
Gempa Sesuai dengan SNI – 03 – 2847 – 2002, 7 (1) ; 1-97
McCORMAC, JACK C.2003. Desain Beton Bertulang. Erlangga: Jakarta.
Purwono, Rachmat. 2005. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa
Sesuai SNI-1726 dan SNI-2847 terbaru. ITS press : Surabaya
Rusdianto, Yunan dan Septiropa, Zamzami. 2005. Analisa dan Perencanaan
Beton Bertulang. Malang : UMM Press.
Schueller, Wolfgang. 2001. Struktur Bangunan Bertingkat Tinggi.PT Refika
Aditama : Bandung
SNI 03-2847-2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan
Gedung.
SNI 03 – 2847 - 2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung
SNI 1726:2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur
Bangunan Gedung dan Non Gedung.
SNI 1727:2013. Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan
struktur lain
-
21
Sudarmoko. 1996. Perancangan Dan Analisis Kolom Beton Bertulang
Berdasarkan SNI-03-2847-1992. KMTS FT UGM Press : Yogyakarta
top related