ANALISA PERILAKU DAN PERBEDAAN KEBUTUHAN TULANGAN

PADA STRUKTUR BANGUNAN DENGAN DAN TANPA PELAT

SEBAGAI DIAFRAGMA

TUGAS AKHIR

Ditulis Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Sains Terapan

Pendidikan Diploma IV

Oleh:

SYAFIQA PUTRI NABILA

NIM 1505141014

PROGRAM STUDI MANAJEMEN REKAYASA KONSTRUKSI GEDUNG

JURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI MEDAN

2019

I

ABSTRAK

ANALISA PERILAKU DAN PERBEDAAN KEBUTUHAN TULANGAN

PADA STRUKTUR BANGUNAN DENGAN DAN TANPA PELAT

SEBAGAI DIAFRAGMA

Oleh:

SYAFIQA PUTRI NABILA

NIM. 1505141014

Dalam perencanaan sebuah struktur bangunan gedung, kolom dan balok

adalah penyusun rangka utama dan pelat bertindak sebagai beban pada struktur

tersebut. Akan tetapi, dalam beberapa kasus analisa bangunan terhadap beban

gempa, pelat diperlakukan sebagai struktur menyatu dengan elemen balok

sehingga seluruh beban yang mungkin dipikul oleh struktur akan diterima oleh

pelat. Pada kasus seperti ini, pelat disebut diafragma. Untuk mengetahui

perbedaan perilaku, efisiensi material struktur, perbedaan ukuran dimensi, dan

kebutuhan tulangan pada struktur bangunan dengan dan tanpa pelat sebagai

diafragma, telah dilakukan penelitian terhadap struktur bangunan menggunakan

aplikasi ETABS versi 2013 dengan memvariasikan jumlah lantai pada desain

semula sebagai pembanding. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui

besar perbandingan dimensi dan kebutuhan tulangan pada kolom dan balok

dengan dan tanpa pelat sebagai diafragma. Dari hasil pembahasan dapat

disimpulkan bahwa terjadi kenaikan jumlah tulangan pada setiap elemen balok

sebesar kurang dari 10% pada struktur yang memfungsikan pelat sebagai

diafragma. Sedangkan pada elemen kolom, kebutuhan tulangan yang diperlukan

hampir sama antara struktur yang memfungsikan pelat sebagai beban dan struktur

yang memfungsikan pelat sebagai diafragma. Kenaikan kebutuhan tulangan pada

elemen balok disebabkan karena jika dibandingkan dengan struktur yang

memfungsikan pelat sebagai beban, struktur yang memfungsikan pelat sebagai

diafragma mengalami kenaikan nilai momen akibat beban dan menerima gaya

normal pada sambungan pelat dan balok. Karena hal inilah struktur bangunan

yang memfungsikan pelat sebagai diafragma menjadi lebih kaku dan layak untuk

menahan beban gempa yang ada.

Kata Kunci: Diafragma, Pelat, Balok, Kolom, Struktur Bangunan, Beban Gempa.

II

ABSTRACT

ANALYSIS OF BEHAVIOR AND DIFFERENCES OF REBAR

REQUIREMENTS ON BUILDING STRUCTURES WITH AND WITHOUT

FLAT AS DIAFRAGMA

By:

SYAFIQA PUTRI NABILA

NIM. 1505141014

In planning a building structure, columns and beams are the main frame

compilers and plates act as a burden on the structure. However, in some cases the

building analysis of earthquake loads, plates are treated as structures integrated

with beam elements so that all loads that may be borne by the structure will be

received by the plates. In cases like this, the plate is called a diaphragm. To find

out differences in behavior, material efficiency of structures, differences in

dimension sizes, and reinforcement requirements in building structures with and

without plates as diaphragms, a study of building structures using the 2013

version of ETABS was applied by varying the number of floors in the original

design as a comparison. The purpose of this study was to determine the magnitude

of dimensions and needs of reinforcement in columns and beams with and without

plates as diaphragms. From the results of the discussion it can be concluded that

an increase in the amount of reinforcement in each beam element by less than

10% in the structure that functions as a diaphragm plate. Whereas for column

elements, the required reinforcement requirements are almost the same between

structures that function plates as loads and structures that function plates as

diaphragms. The increase in reinforcement requirements in the beam element is

caused because when compared to structures that function plates as loads,

structures that function plates as diaphragms experience an increase in moment

value due to load and accept normal forces on the joints of plates and beams.

Because of this, building structures that function as plates as diaphragms become

more rigid and suitable to withstand the earthquake load.

Keywords: Diaphragm, Plates, Beams, Column, Building Structure, Earthquake

Load.

III

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat,

anugerah, dan karunia yang melimpah sehingga peneliti dapat menyelesaikan

Laporan Tugas Akhir dengan judul “ANALISA PERILAKU DAN

PERBEDAAN KEBUTUHAN TULANGAN PADA STRUKTUR

BANGUNAN DENGAN DAN TANPA PELAT SEBAGAI DIAFRAGMA”.

Sholawat dan salam semoga selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW

beserta keluarga dan para sahabatnya hingga pada umatnya sampai akhir zaman.

Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan di Jurusan

Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan dan dalam proses penyusunan Tugas Akhir

ini, Penulis mendapatkan banyak sekali bantuan sehingga dalam kesempatan kali

ini, Penulis bermaksud menyampaikan rasa terima kasih kepada:

1. Bapak M.Syahruddin, S.T., M.T., Direktur Poiteknik Negeri Medan

2. Bapak Ir. Samsudin Silaen, M.T., Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik

Negeri Medan

3. Bapak Palghe Tobing, S.T., M.T., Kepala Program Studi Manajemen

Rekayasa Konstruksi Gedung Politeknik Negeri Medan

4. Ibu Ernie Shinta Y S, S.T., M.T., Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah

mengarahkan, memberikan masukan, ilmu, dan motivasi sehingga Tugas

Akhir ini dapat terselesaikan.

5. Bapak Edi Usman, Drs., S.T., M.T., Wali Kelas MRKG 8A Politeknik Negeri

Medan

6. Orang tua tercinta yang telah banyak memberikan doa dan dukungan kepada

Penulis secara moril maupun materil sehingga Tugas akhir ini dapat

terselesaikan.

7. Anis, Angel, Fauzan, Iky, Rafi, Arif, seluruh mahasiswa/i MRKG A 2015,

sahabat serta rekan seperjuangan yang tiada henti memberikan dukungan dan

motivasi kepada Penulis.

IV

Penulis menyadari adanya keterbatasan kemampuan dan pengetahuan dalam

penyususnan laporan ini, sehingga masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena

itu, dengan tangan terbuka dan hati yang tulus, Penulis akan menerima saran dan

kritik yang membangun demi kesempurnaan Laporan Tugas Akhir ini. Penulis

berharap Laporan Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak

khususnya yang bergerak dibidang Teknik Sipil.

Medan, September 2019

Penulis

Syafiqa Putri Nabila

V

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN .............................................................................................. I

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................. II

ABSTRAK ....................................................................................................................... III

ABSTRACT ..................................................................................................................... IV

KATA PENGANTAR ................................................................................................... 1IV

DAFTAR ISI.................................................................................................................... VI

DAFTAR TABEL ........................................................................................................ VIII

DAFTAR GAMBAR .........................................................................................................X

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................. XII

BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................................ 1

A. Latar Belakang ..................................................................................................... 3

B. Rumusan Masalah ............................................................................................... 3

C. Batasan Masalah .................................................................................................. 3

D. Tujuan ................................................................................................................... 3

E. Manfaat ................................................................................................................ 4

BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN ........................................................................... 5

A. Struktur Bangunan .............................................................................................. 5

B. Struktur Beton Bertulang .................................................................................... 6

C. Pembebanan ........................................................................................................ 7

1. Beban Mati .................................................................................................. 7

2. Beban Hidup ................................................................................................ 8

3. Beban Gempa ............................................................................................ 10

D. Kombinasi Pembebanan .................................................................................. 19

E. Elemen Struktur Beton Bertulang .................................................................. 20

1. Pelat ............................................................................................................ 21

2. Balok .......................................................................................................... 23

VI

3. Kolom ......................................................................................................... 25

BAB 3 METODE PENELITIAN .............................................................................. 29

A. Pendahuluan ....................................................................................................... 29

B. Kerangka Pikiran ............................................................................................... 29

C. Tahap Analisis ................................................................................................... 30

D. Data Teknis ........................................................................................................ 30

E. Bagan Alur Penelitian ....................................................................................... 31

BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN .................................................................... 32

A. Pemodelan Struktur ................................................................................................ 33

1. Sistem Struktur ................................................................................................ 33

2. Asumsi Yang Digunakan ............................................................................... 33

3. Peraturan dan Standard Perencanaan ........................................................... 33

4. Material Struktur ............................................................................................. 37

5. Detail Elemen Struktur ................................................................................... 39

6. Pemodelan Struktur ........................................................................................ 42

7. Berat Sendiri Bangunan ................................................................................. 45

8. Pembebanan ..................................................................................................... 46

9. Input Beban ..................................................................................................... 54

10. Run Analysis .................................................................................................... 55

B. Hasil Analisis .......................................................................................................... 57

1. Menampilkan Hasil Analysis ........................................................................ 57

2. Memilih Elemen Yang Akan Ditinjau ......................................................... 58

3. Perhitungan Balok ......................................................................................... 59

4. Perhitungan Kolom ......................................................................................... 63

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 65

A. Kesimpulan .............................................................................................................. 65

B. Saran ......................................................................................................................... 65

DAFTAR KEPUSTAKAAN

LAMPIRAN

VII

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Beban mati pada struktur....................................................................... 8

Tabel 2.2 Beban hidup pada struktur .................................................................... 9

Tabel 2.3. Kategori risiko bangunan gedung dan

non gedung untuk beban gempa ......................................................... 11

Tabel 2.4. Faktor keutamaan gempa (Ie) ............................................................ 12

Tabel 2.5. Koefisien situs Fa ................................................................................. 13

Tabel 2.6 Koefisien situs Fv ................................................................................. 13

Tabel 2.7 Kategori desain seismik berdasarkan

parameter respons percepatan pada perioda pendek ........................ 14

Tabel 2.8. Kategori desain seismik berdasarkan parameter

respons percepatan pada perioda 1 detik ........................................... 14

Tabel 2.9. Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk sistem penahan

gaya gempa (contoh untuk Rangka Beton

Bertulang Pemikul Momen) ............................................................... 15

Tabel 2.10. Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung .................. 17

Tabel 2.11. Nilai Paramter Periode Pendekatan Ct dan x .................................... 17

Tabel 4.1 Daftar Grid dan Ordinate Huruf ........................................................ 36

Tabel 4.2 Daftar Grid dan Ordinate Angka ........................................................ 37

Tabel 4.3 Daftar Elemen Balok dan Ukuran ...................................................... 39

VIII

Tabel 4.4 Daftar Elemen Kolom dan Ukuran .................................................... 40

Tabel 4.5 Daftar Elemen Platdan Ukuran ........................................................... 42

Tabel 4.6 Kombinasi Pembebanan ...................................................................... 47

Tabel 4.7 Beban Hidup ......................................................................................... 49

Tabel 4.8. Nilai Gaya Gempa ................................................................................ 53

Tabel 4.9 Daftar Elemen Tinjauan Tiap Lantai ................................................. 58

IX

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Pelat Dua Arah dan Pelat Satu Arah .................................................. 22

Gambar 4.1. Icon Shortcut Aplikasi ETABS ......................................................... 33

Gambar 4.2. Tampilan Awal Aplikasi ETABS 2013 ............................................. 34

Gambar 4.3. Setting Awal File Pemodelan Pada Software ETABS .................... 34

Gambar 4.4. Input Data Jumlah Grid, Lantai, dan Ketinggiannya. ..................... 44

Gambar 4.5. Detail Otomatis dari Pengaturan Pemodelan Awal ETABS .......... 34

Gambar 4.6. Ketentuan Material Property Beton ................................................... 38

Gambar 4.7. Ketentuan Material Property Beton ................................................... 38

Gambar 4.8. Input Data Balok .................................................................................. 39

Gambar 4.9. Input Data Tulangan Balok ................................................................. 40

Gambar 4.10. Input Data Kolom ................................................................................. 41

Gambar 4.11. Input Data Plat ...................................................................................... 42

Gambar 4.12. Menggambarkan Model Balok ........................................................... 43

Gambar 4.13. Menggambarkan Model Balok ........................................................... 44

Gambar 4.14. Elemen Balok, Kolom, Dan Plat

Yang Sudah Selesai Dimodelkan ....................................................... 44

Gambar 4.15. Bentuk 3D dari Pemodelan gedung ................................................... 44

Gambar 4.16. Input Data Pondasi ............................................................................... 45

Gambar 4.17. Run Analysis ......................................................................................... 45

X

Gambar 4.18. Cara Menampilkan Berat Sendiri Bangunan .................................... 46

Gambar 4.19. Berat Sendiri Bangunan ....................................................................... 46

Gambar 4.20. Input Jenis Beban ................................................................................. 47

Gambar 4.21. Input Load Combination ..................................................................... 48

Gambar 4.22. Pengaturan Beban Mati Pada Dinding .............................................. 54

Gambar 4.23. Pengaturan Beban Mati Pada Pelat .................................................... 54

Gambar 4.24. MemasukkanBeban Gempa ................................................................ 55

Gambar 4.25. Rigid Zone Factor ................................................................................ 56

Gambar 4.26. RunAnalysis .......................................................................................... 57

Gambar 4.27. Pilihan Menu Untuk Menampilkan Hasil Analysis ......................... 57

Gambar 4.28. Hasil Analysis ....................................................................................... 58

Gambar 4.29. Hasil Design Check .............................................................................. 59

Gambar 4.30. Detail Tulangan Utama Pada Balok B259 ........................................ 60

Gambar 4.31. Detail Tulangan Geser Pada Balok B259 ......................................... 61

Gambar 4.32. Detail Tulangan Torsi Pada Balok B259 .......................................... 62

Gambar 4.33. Detail Informasi Pada Kolom C29 ..................................................... 63

Gambar 4.34. Detail Tulangan Geser Pada Kolom C29 .......................................... 64

XI

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 Rekapitulasi Tulangan Lentur, Tulangan Torsi, dan

Tulangan Geser Pada Seluruh Balok Tinjauan

LAMPIRAN 2 Rekapitulasi Tulangan Lentur dan Tulangan Geser Pada

Seluruh Kolom Tinjauan

I-1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Di era yang serba modern seperti saat ini, dibutuhkan pengembangan

infrastruktur yang memadai demi mendukung pertumbuhan ekonomi suatu

negara. Infrastruktur merupakan salah satu roda penggerak pertumbuhan ekonomi

terutama untuk memenuhi kebutuhan manusia yang semakin meningkat.

Bangunan gedung merupakan salah satu kebutuhan penting manusia yang

dapat menunjang pertumbuhan ekonomi di suatu negara. Bangunan gedung

memiliki banyak fungsi yang menurut Undang Undang Nomor 28 Tahun 2002

tentang bangunan gedung, setiap bangunan memiliki fungsi sebagai hunian,

fungsi keagamaan, fungsi usaha, fungsi sosial dan budaya, dan fungsi khusus.

Selain dari fungsi-fungsi diatas, tuntutan-tuntutan fungsi dari suatu bangunan

makin lama makin berkembang. Pada saat ini, selain dituntut fungsi layannya,

suatu bangunan dituntut pula untuk memiliki bentuk yang atraktif, efisien, dan

ekonomis baik dari segi konstruksi dan operasionalnya.

Melihat begitu banyaknya tuntuan dan besarnya peran bangunan gedung

bagi kehidupan manusia, sudah seharusnya bangunan gedung dirancang dan

dibangun dengan memperhatikan aspek kekuatan dan keamanan bangunan

tersebut saat digunakan. Menurut urutan, suatu bangunan gedung harus memenuhi

kriteria kekuatan, baru setelah itu diperiksa terhadap kriteria kemampulayanan

dan ekonomi.

Struktur bangunan merupakan elemen penting dalam sebuah bangunan.

Karena, selain mendukung keberadaan elemen nonstruktur (seperti: elemen

tampak, interior, dan detail arsitektur), struktur bangunan juga berfungsi untuk

meneruskan beban bangunan dari bagian bangunan atas menuju bagian bangunan

bawah lalu menyebarkannya ke tanah.

I-2

Perancangan struktur harus memastikan bahwa bagian-bagian sistem

struktur ini sanggup mengizinkan atau menanggung gaya gravitasi dan beban

bangunan, kemudian menyokong dan menyalurkannya ke tanah dengan aman.

Perancangan struktur bangunan secara garis besar dilakukan melalui dua tahap,

yakni:

1. Menentukan gaya-gaya dalam yang bekerja pada struktur dengan

menggunakan metode-metode analisis struktur yang tepat

2. Menentukan dimensi atau ukuran dari tiap elemen struktur secara

ekonomis dengan mempertimbangkan faktor keamanan, stabilitas,

kemampulayanannya, serta fungsi dari struktur tersebut.

Untuk menentukan gaya dalam yang bekerja pada struktur bangunan, perlu

dianalisa terlebih dahulu beban-beban yang mungkin bekerja pada struktur

tersebut. Ada banyak jenis beban yang mungkin akan bekerja pada sebuah

struktur gedung, salah satunya adalah beban gempa. Beban gempa merupakan

beban arah horizontal dari struktur yang ditimbulkan akibat adanya gerakan tanah

yang disebabkan oleh gempa bumi, baik dalam arah vertikal maupun horizontal.

Dalam perencanaan sebuah struktur bangunan, kolom dan balok adalah

penyusun rangka utama dan pelat bertindak sebagai beban pada struktur tersebut.

Akan tetapi, dalam beberapa kasus analisa bangunan terhadap beban gempa, pelat

diperlakukan sebagai struktur yang satu dengan kolom dan balok sehingga seluruh

beban yang mungkin dipikul oleh struktur akan diterima oleh pelat. Pada kasus

seperti ini, pelat disebut pula sebagai diafragma pada struktur bangunan. Secara

analisis, diafragma dapat ditinjau sebagai elemen tegangan bidang (plane stress)

dengan ditumpu oleh kekauan pegas transversal kolom dan dinding geser, beban

yang dikerjakan adalah distributed area loads untuk massa lantai, line loads untuk

massa dinding dan concentrated load untuk massa terpusat.

I-3

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengamati periaku kolom

dan balok pada suatu struktur yang memfungsikan pelat sebagai beban dan pelat

sebagai diafragma.

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah diperlukan agar penelitian mempunyai arah dalam

pengerjaannya. Maka, rumusan masalah yang dapat ditarik dari latar belakang

adalah sebagai berikut:

1. Seberapa besar perbedaan dimensi dan kebutuhan tulangan pada kolom

dan balok pada struktur yang memfungsikan pelat hanya sebagai beban

dan pelat sebagai diafragma?

C. Batasan Masalah

Penelitian ini dibatasi oleh hal-hal berikut ini:

1. Penelitian ini menggunakan analisa struktur dengan bantuan software

komputer yakni ETABS.

2. Analisis beban gempa menggunakan analisis statik ekuivalen

3. Penelitian ini menggunakan SNI 2847:2013 sebagai acuan dalam

pendetailan struktur beton.

4. Pada Tugas Akhir ini, data proyek Asrama C2 Pemprovsu dijadikan dasar

dalam pemodelan struktur bangunan

5. Analisa perbandingan dilakukan dengan membandingkan struktur dengan

dan tanpa pelat sebagai diafragma dengan satu desain struktur yang

divariasikan menjadi 3 lantai dan 5 lantai.

6. Nilai f’c yang digunakan yakni 20 MPa

D. Tujuan

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah:

1. Mengetahui dimensi dan kebutuhan tulangan pada kolom dan balok yang

memfungsikan pelat sebagai beban.

I-4

2. Mengetahui dimensi dan kebutuhan tulangan pada kolom dan balok yang

memfungsikan pelat sebagai diafragma.

3. Membandingkan hasil dimensi dan kebutuhan tulangan pada kolom dan

balok dengan dan tanpa pelat sebagai diafragma

E. Manfaat

Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:

1. Memperoleh pengetahuan dalam ilmu perencanaan struktur beton

2. Mengetahui proses dan cara menganalisis kekuatan struktur

3. Mengetahui perilaku kolom dan balok ketika pelat difungsikan sebagai

pelat dan sebagai diafragma.

II-1

BAB II

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

A. Struktur Bangunan

Struktur merupakan suatu rangkaian unsur yang disusun sedemikian rupa

sehingga struktur pada keseluruhannya maupun komponen-komponennya mampu

bertahan diri tanpa mengalami perubahan geometrik yang berarti selama

pembebanan dan tanpa pembebanan.

Struktur bangunan gedung terdiri dari struktur atas dan bawah. Struktur

atas adalah bagian dari struktur bangunan gedung yang berada di atas muka tanah.

Struktur bawah adalah bagian dari struktur bangunan gedung yang terletak di

bawah muka tanah, yang dapat terdiri dari struktur besmen, dan/atau struktur

fondasi.

Struktur bangunan merupakan elemen penting dalam sebuah bangunan.

Karena, selain mendukung keberadaan elemen nonstruktur (seperti: elemen

tampak, interior, dan detail arsitektur), struktur bangunan juga berfungsi untuk

meneruskan beban bangunan dari bagian bangunan atas menuju bagian bangunan

bawah lalu menyebarkannya ke tanah.

Proses desain suatu struktur bangunan secara garis besar dilakukan memalui dua

tahap, yakni:

1. Menentukan gaya-gaya dalam yang bekerja pada sturktur tersebut dengan

menggunakan metode-metode analisis struktur yang tepat

2. Menentukan dimensi atau ukuran dari tiap elemen struktur secara

ekonomis dengan mempertimbangkan faktor keamanan, stabilitas,

kemampulayanan, serta fungsi dari struktur tersebut.

Selain dua hal diatas, dalam mendesain struktur bangunan, pemilihan

material pembentuk struktur juga penting untuk diperhatikan. Material yang

II-2

dipilih bisa berupa kayu, baja, beton, atau kombinasi antara beton dengan baja

yang disebut beton bertulang.

B. Struktur Beton Bertulang

Salah satu material yang paling sering digunakan sebagai bahan untuk

membuat struktur adalah beton. Beton merupakan material konstruksi yang

diperoleh dari pencampuran pasir, kerikil/batu pecah, semen serta air. Terkadang

beberapa macam bahan tambah dicampurkan kedalam campuran tersebut dengan

tujuan untuk memperbaiki sifat-sifat dari beton, yakni untuk meningkatkan

workability, durability, serta waktu pengerasan beton. Durability atau daya tahan

beton merupakan fungsi dari banyak faktor, diantaranya ialah nilai banding

campuran dan mutu bahan penyusun, metode pelaksanaan pengecoran,

pelaksanaan finishing, temperatur, dan kondisi perawatannya.

Campuran beton yang merupakan bahan bersifat getas, seiring dengan

bertambahnya waktu akan menjadi keras seperti batuan dan memiliki kuat tekan

yang tinggi namun kuat tariknya rendah. Nilai kuat tariknya hanya berkisar 9%-

15% saja dari kuat tekannya. Beton bertulang adalah kombinasi dari beton serta

tulangan baja, yang bekerja secara bersama-sama untuk memikul beban yang ada.

Tulangan baja akan memberikan kuat tarik yang tidak dimiliki oleh beton. Dalam

perkembangannya, didasarkan pada tujuan peningkatan kemampuan kekuatan

komponen, sering juga dijumpai beton dan tulangan baja bersama-sama

ditempatkan pada bagian struktur di mana keduanya sama-sama menahan tekan.

Kerjasama antara bahan beton dan baja tulangan hanya dapat terwujud

apabila dengan didasarkan kepada keadaan-keadaan sebagai berikut:

1. Lekatan sempurna antara batang tulangan baja dengan beton keras yang

membungkusnya sehingga tidak terjadi penggelinciran di antara keduanya

2. Beton yang mengelilingi batang tulangan baja bersifat kedap sehingga

mampu melindungi dan mencegah terjadinya karat baja

II-3

3. Angka muai kedua bahan hampir sama, dimana untuk setiap kenaikan satu

derajat celcius angaka muai beton 0,000010 sampai 0,000013 sedangkan

baja 0,000012. Sehingga tegangan yang timbul karena perbedaan nilai

muai dapai diabaikan.

C. Pembebanan

Menurut SNI 1727:2013, Beban adalah gaya atau aksi lainnya yang

diperoleh dari berat seluruh bahan bangunan, penghuni, barang-barang yang ada

di dalam bangunan gedung, efek lingkungan, selisih perpindahan, dan gaya

kekangan akibat perubahan dimensi. Dalam perencanaan struktur bangunan, ada

beberapa jenis beban yang diperhitungkan. Diantaranya yakni: Beban Mati, Beban

Hidup, dan Beban Gempa.

1. Beban Mati

Pada SNI 1727:2013 disebutkan bahwa beban mati adalah berat

seluruh bahan konstruksi bangunan gedung yang terpasang, termasuk

dinding, lantai, atap, plafon, tangga, dinding partisi tetap, finishing,

klading gedung dan komponen arsitektural dan struktural lainnya serta

peralatan layan terpasang lain termasuk berat keran. Beban mati dibedakan

menjadi dua, yakni berat sendiri elemen struktur dan beban mati tambahan.

Benda-benda diluar dari elemen struktur yang membebani struktur dan

tidak bergerak untuk jangka waktu yang lama merupakan beban mati

tambahan bagi struktur bangunan.

Pada program ETABS, berat mati dari material dihitung secara

otomatis berdasarkan input data material dan dimensi material yang

digunakan. Beban mati berdasarkan material struktur bangunan dapat

dilihat pada Tabel 2.1. Sedangkan Beban mati tambahan adalah beton yang

berasal dari finishing lantai (keramik, plester) beban dinding dan beban

tambahan lainnya.

II-4

Tabel 2.1 Beban mati pada struktur

Komponen struktur Berat

Sendiri

Batu Alam 2600 kg/m3

Beton 2200 kg/m3

Beton Bertulang 2400 kg/m3

Pasir (kering udara sampai

lembab) 1600 kg/m

3

Semen (per cm tebal) 21 kg/m2

Dinding (Setengah batu) 250 kg/m2

Plafond 11 kg/m2

Lantai Ubin semen portland 24 kg/m2

sumber: PPPURG-1989

2. Beban Hidup

Beban hidup adalah beban yang diakibatkan oleh pengguna dan

penghuni bangunan gedung atau struktur lain yang tidak termasuk kepada

beban mati dan beban lingkungan. Contoh yang paling nyata dari beban

hidup adalah manusia atau pengguna bangunan gedung tersebut. Yang

mana, pengguna gedung yang melakukan aktifitas di dalam bangunan

gedung akan memberikan beban yang tidak tetap pada satu tempat. SNI

1727:2013 menyebutkan beberapa komponen struktur gedung dengan nilai

beban hidup gedung yang sudah ditetapkan. Selengkapnya ada pada Tabel

2.2

Beban hidup adalah semua beban tidak tetap, kecuali beban angin,

beban gempa dan pengaruh-pengaruh khusus yang diakibatkan oleh selisih

suhu, pemasangan (erection), penurunan pondasi, susut, dan pengaruh-

pengaruh khusus lainnya. Untuk menentukan secara pasti beban hidup

yang bekerja pada suatu lantai bangunan sangatlah sulit, dikarenakan

fluktuasi beban hidup bervariasi, tergantung dari banyak faktor. Oleh

II-5

karena itu faktor pengali pada beban hidup lebih besar jika dibandingkan

dengan faktor pengali pada beban mati.

Tabel 2.2 Beban hidup pada struktur

Komponen Struktur Berat

Sendiri

Lantai Sekolah 150 kg/m2

Tangga, Bordes Tangga dan

Gang 150 kg/m2

Plat atap 150 kg/m2

sumber: SNI 1727:2013

Beban hidup yang digunakan dalam perancangan bangunan gedung

dan struktur lain harus beban maksimum yang diharapkan terjadi akibat

penghunian dan penggunaan bangunan gedung, akan tetapi tidak boleh

kurang dari beban merata minimum yang ditetapkan dalam Tabel 4-1 yang

ada di SNI 1727:2013.

Berdasarkan SNI 1727:2013, komponen struktur yang memiliki

KLLAr adalah 400 ft2

(37,16m2) atau lebih diizinkan untuk dirancang

dengan beban hidup teriduksi sesuai dengan rumus berikut:

Dimana:

L= beban hidup rencana tereduksi per ft2 (m

2) dari ulasan

yang didukung oleh komponen struktur

Lo= beban hidup rencana tanpa reduksi per ft2 (m

2) dari ulasan

yang didukung oleh komponen struktur (lihat tabel 4-1

SNI 1727:2013)

KLL= factor elemen beban hidup (lihat tabel 4-1 SNI

1727:2013)

II-6

Ar= luas tribute dari dalam ft2 (m

2)

L tidak boleh kurang dari 0,05Lo untuk komponen struktur yang

mendukung satu lantai dan L tidak boleh kurang dari 0,4 Lo untuk

komponen struktur yang mendukung dua lantai atau lebih dari dua lantai.

3. Beban Gempa

Beban gempa yang pada beberapa buku dimasukkan ke dalam

klasifikasi beban lingkungan. Beban gempa adalah beban dalam arah

horizontal dari struktur yang ditimbulkan oleh adanya gerakan tanah akibat

gempa bumi, baik dalam arah vertikal maupun horizontal. Gempa bumi

yang erat kaitannya dengan struktur bangunan gedung dan non gedung

adalah gempa bumi tektonik. Gempa tektonik adalah gempa yang

disebabkan oleh pergerakan lempeng tektonik.

Getaran gempa bumi akan menimbulkan gaya lateral pada asar

struktur berupa gaya geser dasar bangunan (base shear, v), dan akan

terdistribusi pada tiap lantai bangunan sebagai gaya lateral tingkat (gaya

horizontal tingkat, F). Besarnnya V dan F daat ditinjau berdasarkan

pembebanan gempa nominal statik ekuivalen maupun dinamik, yang diatur

daalam SNI 1726:2012.

SNI 1726:2012 menentukan bahwa analisis beban gempa dapat

dilakukan dengan 3 prosedur, yakni Statik Ekuivalen, Dinamik Ragam

Respon Spektra, dan Dinamik Time History. Penentuan prosedur analisis

yang dapat digunakan bergantung pada kategori desain seismik struktur,

sistem struktur, properti dinamis, dan keteraturan.

a. Statik Ekuivalen

Analisa Statik Ekuivalen merupakan bentuk penyederhanaan

dari Analisis Dinamik Time History. Konsep Analisis Statik

Ekuivalen memperhitungkan massa bangunan dan cocok untuk

bangunan yang cenderung kaku atau bangunan rendah

(Widodo, 2001).

b. Perhitungan Analisa Statik Ekuivalen

II-7

Sebelum memulai perhitungan gempa dengan prosedur statik

ekuivalen, terlebih dahulu perlu diketahui lokasi gedung akan

didirikan dan fungsinya untuk menentukan kategori risiko

gempa.

Tabel 2.3. Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa

Jenis Pemanfaatan Kategori

Risiko

Gedung dan non gedung yang memiliki risiko rendah

terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan,

termasuk, tapi tidak dibatasi untuk, antara lain:

I >Fasilitas pertanian, perkebunan, peternakan, dan

perikanan

>Fasilitas sementara

>Gudang penyimpanan

>Rumah jaga dan struktur kecil lainnya

Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk

dalam kategori risiko I, II, III, IV termasuk tapi tidak

dibatasi untuk:

II

>Perumahan, rumah toko dan rumah kantor

>Pasar

>Gedung Perkantoran

>Gedung apartemen/rumah susun

>Pusat perbelanjaan/mall

>Bangunan Industri

>Fasilitas Manufaktur

>Pabrik

Tabel 2.4. Faktor keutamaan gempa (Ie)

Kategori Risiko Faktor Keutaman Gempa

(Ie)

I atau II 1

III 1,25

IV 1,5

II-8

Ss dan S1 didapat dari website Puskim dengan memasukkan daerah

lokasi tempat struktur akan didirikan.

1. Faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda

pendek (Fa) (Tabel 2.5)

2. Faktor amplifikasi getaran terkait percepatan yangmewakili

getaran perioda 1 detik (Fv) (Tabel 2.6)

3. Parameter percepatan pada perioda pendek

(SMS)= Fa x Ss

4. Parameter spektrum respon percepatan pada perioda 1 detik

(SM1)= Fv x S1

5. Parameter percepatan spektral desain untuk perioda pendek,

SDS= 2/3 SMS

6. Parameter percepatan spektral desain untuk perioda 1 detik

SD1= 2/3 SM1

Tabel 2.5. Koefisien situs Fa

Kelas Situs

Parameter Respons Spektral Percepatan

Gempa (MCEr) Terpetakan Pada Perioda

Pendek, T=0,2 detik Ss

Ss≤0,25 Ss=0,5 Ss=0,75 Ss=1 Ss≥1,25

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

SB 1 1 1 1 1

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

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

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

SF SSb

(a) Untuk nilai-nilai antara Ss dapat dilakukan interpolasi linier

(b) Ss= Situs yang memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan

analisis respons situs-spesiik, lihat pasal 6.10.1

II-9

Tabel 2.6 Koefisien situs Fv

Kelas

Situs

Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa

(MCEr) Terpetakan Pada Perioda Pendek,

T=0,2 detik Ss

S1≤0,1 S1=0,2 S1=0,3 S1=0,4 S1≥0,5

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

SB 1 1 1 1 1

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

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

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

SF SSb

(a) Untuk nilai-nilai antara Ss dapat dilakukan interpolasi linier

(b) SS= situs yag memerlukan investigasi geoteknik spesifik dan analisis

respons situs-spesifik, lihat dipasal 6.10.1

Kategori desain seismik berdasarkan parater-paramter respons

percepatan pada peroda pendek (SDS) adalah KDS D (Tabel

2.7). Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons

percepatan pada perioda 1 detik (SD1) adalah KDs D (Tabel

2.8). Sehingga kategori desain seismik berdasarkan nilai SDS

dan SD1 termasuk dalam KDS D.

Struktur beton bertulang dan sistem penahan gaya seismik

yang digunakan adalah sistem rangka pemikul momen khusus.

Untuk rangka beton bertulang pemikul momen khusus

(SRPMK) (arah ortogonal sama) digunakan koefisien

modifikasi respons (R), Rx=Ry (Tabel 2.9).

Tabel 2.7 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan

pada perioda pendek.

Nilai SDS

Kategori Risiko

I atau II atau III IV

II-10

SDS < 0,167 A A

0,167 ≤ SDS <0,33 B C

0,33 ≤ SDS < 0,5 C D

0,5 ≤ SDS D D

Tabel 2.8. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan

pada perioda 1 detik

Nilai SD1

Kategori Risiko

I atau II atau III IV

SD1 < 0,067 A A

0,067 ≤ SD1 < 0,133 B C

0,133 ≤ SD1 < 0,2 C D

0,2 ≤ SD1 D D

Tabel 2.9. Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk sistem penahan gaya gempa (contoh untuk

Rangka Beton Bertulang Pemikul Momen)

Sistem

Penahan

Gaya

Seismik

Koefisien

Modifikasi

Respons, R

Faktor

Kuat

Lebih

Sistem,

Ω0

Faktor

Pembesaran

Defleksi,

Cdb

Batasan sistem Struktur

dan Batasan Tinggi

Struktur hn (m)c

Kategori Desain Seismik

B C Dd E

d F

e

C. Sistem

Rangka

Pemikul

Momen

(C.S)

Rangka

Beton

Bertulang

Pemikul

8 3 5,5 TB TB TB TB TB

II-11

Momen

Khusus

(Gambar 6)

(C.6)

Tangka

Beton

Bertulang

Pemikul

Momen

Menengah

(Gambar 5)

5 3 4,5 TB TB TI TI TI

(C.7)

Rangka

Beton

Bertulang

Pemikul

Momen

Biasa

(Gambar 4)

3 3 2,5 TB TI TI TI TI

a. Faktor pembesaran defleksi Cd untuk penggunaan dalam pasal 7.8.6,

7.8.7, dan 7.9.2

b. TB= Tidak dibatasi dan TI= Tidak diijinkan

c. Lihat pasal 7.2.5.4 untuk penjelasan sistem penahan gaya gempa

yang dibatasi sampai bangunan dengan ketinggian 72 m atau

kurang.

d. Lihat pasal 7.2.5.4 untuk sistem penahan gaya gempa yang dibatasi

sampai bangunan dengan ketinggian 48 m atau kurang.

Berat Seismik Efektif (W) bisa dicari dengan manual atau dari

aplikasi bantuan seperti ETABS.

Batasan Perioda Fundamental Struktur (T)

Perioda fundamental struktur (T), tidak boleh melebihi hasil

koefisien untuk batasan atas pada perioda yang dihitung (Cu)

dari Tabel 2.10 dan pada periode fundamental pendekatan,

(Ta). Sebagai alternatif pada pelaksanaan analisis untuk

menentukan perioda fundamental struktur (T), diijinkan secara

II-12

langsung menggunakan perioda bangunan pendekatan (Ta).

Perioda fundamental pendekatan (Ta), dalam detik, harus

ditentukan dari persamaan berikut:

Ta = Ct . hnx

Dengan hn adalah ketinggian struktur dalam m , diatas dasar

sampai tingkat tertinggi struktur dan koefisien Ct = 0,0466 dan

x ditentukan dari Tabel 2.11.

Ta= Ct . hnx

Tmaks= Cu . Ta

Perioda fundamental struktur (T) yang digunakan:

Jika Tc > Cu Ta gunakan T = Cu Ta

Jika Ta < Tc < Cu Ta gunakan T =Tc

Jika Tc < Ta gunakan T = Ta

Dengan Tc = perioda fundamental struktur yang diperoleh dari

program analisis struktur.

Sebagai alternatif, diijinkan untuk menentukan perioda

fundamental pendekatan Ta dalam detik, dari persamaan

berikut untuk struktur dengan ketinggian tidak melebihi 12

tingkat dimana sistem penahan gaya gempa terdiri dari rangka

penahan momen beton atau baja secara keseluruhan dan tinggi

tingkat paling sedikit 3 m.

Ta = 0,1N dengan N= jumlah tingkat

Ta = 0,1 x 3 = 0,3

Tabel 2.10. Koefisien untuk batas atas pada perioda yang dihitung

Parameter Percepatan

Respons Spektral Desain

pada 1 Detik SD1

Koefisien

Cu

>= 0,4 1,4

0,3 1,4

II-13

0,2 1,5

0,15 1,6

<= 0,1 1,7

Tabel 2.11. Nilai Paramtere Perioda Pendekatan Ct dan x

Tipe Struktur Ct x

Sistem rangka pemikul momen dimana rangka

memikul 100 persen gaya gempa yang

diisyaratkan dan tidak dilingkupi atau

dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku

dan mencegah rangka dari defleksi jika dikenai

gaya gempa

Rangka baja pemikul

momen 0,0724 0,8

Rangka beton pemikul

momen 0,0466 0,9

rangka baja dengan bresing

eksentris 0,0731 0,75

Rangka baja dengan brsing

terkekang terhadap tekuk 0,0731 0,75

Semua sistem struktur

lainnya 0,0488 0,75

Perhitungan Geser Dasar Seismik

Geser dasar seismik (V) dalam arah yang ditetapkan harus

ditentukan sesuai dengan persamaan berikut:

V= Cs W

dengan,

Cs= koefisien respons seismik

W= berat seismik efektif

Koefisien respons seismik (Cs) harus ditentukan sesuai dengan

Cs =

Dengan,

II-14

SDS= Parameter percepatan spektrum respons desain dalam

rentang perioda pendek.

R= faktor modifikasi respons (R=8)

Ie= faktor keutaman gempa (Ie = 1)

Cs min= 0,044 SDS Ie

Cs min=

Cs =

Distribusi Vertikal Gaya Gempa

Gaya gempa lateral (Fx) kN yang timbul di semua tingkat

harus ditentukan dari persamaan berikut:

Fx= Cvx V dengan Cvx =

∑

Dimana,

Cvx= faktor distribusi vertikal

V= gaya lateral desain total atau geser didasar struktur

(kN)

Wi dan Wx= bagian berat seismik efektif total struktur

(W) yang ditempatkan atau dikenakan pada tingkat i atau x

hi dan hx= tinggi (m) dari dasar sampai tingkat i atau x

k= eksponen yang terkait dengan perioda struktur

sebagai berikut:

Untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 0,5 detik

atau kurang k=1

Untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 2,5 detik

atau lebih, k=2

Untuk struktur yang mempunyai perioda antara 0,5 dan

2,5 detik, k harus sebesar 2 atau harus ditentukan dengan

interpolasi linier antara 1 dan 2.

II-15

D. Kombinasi Pembebanan

Berdasarkan SNI 2847-2013, kombinasi pembebanan yang digunakan dalam

Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. 1,4D

2. 1,2D + 1,6L + 0,5 (Lratau R)

3. 1,2D + 1E + L

4. 1,2D - 1E + L

5. 0,9D + 1E

6. 0,9D- 1E

Keterangan:

D = Beban Mati

L = Beban Hidup

Lr = Beban Hidup Atap

E = Beban Gempa

E. Elemen Struktur Beton Bertulang

Agar suatu bangunan struktur beton bertulang dapat berfungsi dengan

baik, maka seorang perencana struktur wajib mendesain elemen-elemen

strukturnya dengan benar dan tepat. Elemen-elemen struktur diklasifikasikan

berdasarkan banyak hal. Misalnya saja berdasarkan geometri atau bentuk asalnya,

elemen struktur terbagi atas:

1. Elemen garis atau elemen yang disusun dari elemen-elemen garis, adalah

klasifikasi elemen yang panjang dan langsing dengan potongan

melintangnya lebih kecil dibandingkan ukuran panjangnya. Elemen garis

dapat dibedakan atas garis lurus dan garis lengkung.

2. Elemen permukaan adalah klasifikasi elemen yang ketebalannya lebih

kecil dibandingkan ukuran panjangnya. Elemen permukaan, dapat berupa

II-16

datar atau lengkung. Elemen permukaan lengkung bias berupa lengkung

tunggal ataupun lengkung ganda.

Sedangkan klasifikasi elemen struktur berdasarkan karakteristik

kekakuannya, terbagi atas:

1. Elemen kaku, biasanya sebagai batang yang tidak mengalami perubahan

bentuk yang cukup besar apabila mengalami gaya akibat beban-beban.

2. Elemen tidak kaku atau fleksibel, misalnya kabel yang cenderung berubah

menjadi bentuk tertentu pada suatu kondisi pembebanan. Bentuk struktur

ini dapat berubah drastis sesuai perubahan pembebanannya. Struktur

fleksibel akan mempertahankan keutuhan fisiknya meskipun bentuknya

berubah-ubah.

Dan berdasarkan susunan elemen, dibedakan menjadi dua sistem, yaitu:

1. Sistem satu arah, dengan mekanisme transfer beban dari struktur untuk

menyalurkan ke tanah merupakan aksi satu arah saja. Sebuah balok yang

terbentang pada dua titik tumpuan adalah contoh sistem satu arah.

2. Sistem dua arah, dengan dua elemen bersilangan yang terletak di atas dua

titik tumpuan dan tidak terletak di atas garis yang sama. Suatu pelat bujur

sangkar datar yang kaku dan terletak di atas tumpuan pada tepi-tepinya

Meskipun diklasifikasikan dalam banyak kategori, elemen struktur

bangunan beton bertulang yang paling sering digunakan secara umum dan dibahas

pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Pelat

Pelat adalah suatu elemen horizontal utama yang berfungsi untuk

menyalurkan beban hidup, baik yang bergerak maupun statis ke elemen

pemikul beban vertikal, yaitu balok, kolom, maupun balok.

Pelat lantai dapat direncanakan sehingga dapat berfungsi menyalurkan

beban dalam satu arah (pelat satu arah, one-way slab). Apabila pelat

II-17

bertumpu dikeempat sisinya, dan rasio bentang panjang terhadap bentang

pendek lebih besar atau sama dengan 2, maka hampir 95% beban akan

dilimpahkan dalam arah bentang pendek, dan pelat akan menjadi sistem pelat

satu arah. Sistem pelat satu arah cocok digunakan untuk bentangan 3-6 meter

serta memikul beban hidup sebesar 2,5-5 kN/m2.

Apabila struktur pelat beton ditopang dikeempat sisinya, dan rasio antara

bentang panjang terhadap bentang pendek kurang dari 2, maka pelat tersebut

dikategorikan sebagai sistem pelat dua arah atau two-way slab.

Apabila Lx ≥ 0,4 Ly seperti gambar dibawah, pelat dianggap sebagai

menumpu pada balok B1,B2,B3,B4 yang lazimnya disebut sebagai pelat yang

menumpu keempat sisinya disebut sebagai pelat yang menumpu keempat

sisinya. Dengan demikian pelat tersebut dipandang sebagai pelat dua arah

(arah x dan arah y), tulangan pelat dipasang pada kedua arah yang besarnya

sebanding dengan momen-momen setiap arah yang timbul.

Gambar 2.1 Pelat Dua Arah dan Pelat Satu Arah

Apabila Lx < 0,4 Ly Seperti pada gambar di atas pelat tersebut dapat

dianggap sebagai pelat menumpu balok B1 dan B3, sedangkan balok B2 dan

B4 hanya kecil didalam memikul beban pelat. Dengan demikian pelat dapat

II-18

dipandang sebagai pelat satu arah (arah x), tulangan utama dipasang pada

arah x dan pada arah y hanya sebagai tulangan pembagi.

Selain pelat satu arah dan dua arah, adapula dikenal dengan istilah Pelat

Rusuk (Joist Construction). Sistem pelat rusuk terdiri dari pelat beton dengan

ketebalan 50 mm hingga 100 mm, yang ditopang oleh sejumlah rusuk dengan

jarak beraturan. Rusuk mempunyai lebar minimum 100 mm dan mempunyai

tinggi tidak lebih dari 3,5 kali lebar minimumnya. Sistem pelat rusuk cocok

digunakan untuk struktur pelat dengan bentagan 6-9 m serta memikul beban

hidup sebesar 3,5-5,5 kN/m2.

Dalam perencanaan sebuah struktur bangunan, kolom dan balok adalah

penyusun rangka utama dan pelat bertindak sebagai beban pada struktur

tersebut. Akan tetapi, dalam beberapa kasus analisa bangunan terhadap beban

gempa, pelat diperlakukan sebagai struktur yang satu dengan kolom dan

balok sehingga seluruh beban yang mungkin dipikul oleh struktur akan

diterima oleh pelat. Pada kasus seperti ini, pelat disebut pula sebagai

diafragma pada struktur bangunan. Secara analisis, diafragma dapat ditinjau

sebagai elemen tegangan bidang (plane stress) dengan ditumpu oleh kekauan

pegas transversal kolom dan dinding geser, beban yang dikerjakan adalah

distributed area loads untuk massa lantai, line loads untuk massa dinding dan

concentrated load untuk massa terpusat.

Peran utama suatu diafragma sebagai elemen struktur adalah menahan

beban gravitasi dan menyediakan tahanan lateral untuk elemen-elemen

vertikal. Dalam menganalisis struktur, harus diperhitungkan kekauan relatif

diafragma dan elemen vertikal sistem penahan gaya gempa dan secara

ekspisit harus menyertakan peninjauan kekuan diafragma, yaitu asumsi

pemodelan semi kaku (SNI 1726:2012). Suatu diafragma harus pula

mempunyai kekuatan dan daktilitas yang cukup untuk meneruskan gaya-gaya

(akibat gerak tanah yang tidak seragam) dari suatu bagian struktur ke bagian

lainnya.

II-19

2. Balok

Balok adalah elemen horizontal maupun miring yang dianggap sebagai

elemen garis (satu arah) yang panjang dengan ukuran lebar serta tinggi yang

terbatas. Balok berfungsi untuk menyalurkan beban dari pelat menuju kolom

yang ada dibawahnya. Pada umumnya balok dicetak secara monolit dengan

pelat lantai, sehingga akan membentuk balok penampang T pada balok

interior dan balok penampang L pada baloj-balok tepi.

Balok terdiri dari balok anak (joint) dan balok induk (beam). Perencanaan

balok beton bertulang bertujuan untuk menghitung tulangan dan membuat

detail-detail konstruksi untuk menahan momen-momen lentur ultimit, gaya-

gaya lintang dan momen-momen puntir lengan cukup kuat. Kekuatan suatu

balok tidak banyak dipengaruhi oleh tinggi daripada lebarnya. Lebarnya dapat

sepertiga sampai setengah dari tinggi ruangan.

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dan perlu menjadi pertimbangan

dalam mendesain balok beton bertulang, yaitu:

a. Lokasi tulangan

b. Tinggi maksimim balok

c. Selimut beton (concrete cover) dan jarak tulangan.

Dalam proses desain suatu balok beton bertulang dengan metode kekuatan

(strengh design method) atau yang dikenal pula dengan metode ultimit,

mengambil beberapa asumsi sebagai berikut:

a. Regangan yang terjadi pada beton dan tulangan baja adalah sama

b. Regangan pada beton berbanding lurus terhadap jaraknya ke sumbu

netral penampang

c. Modulus Elastisitas, Es= 200.000 Mpa, dan tegangan yag timbul pada

tulangan baja dalam daerah elastis sama dengan nilai regangan

dikalikan dengan Es.

d. Penampang datar akan tetap datar setelah terjadi lentur

II-20

e. Kuat tarik dari beton abaikan

f. Pada kondisi keruntuhan regangan maksimum yang terjadi pada serat

tekan beton terluar, besarnya adalah sama dengan Ɛcu = 0,003

g. Untuk perhitungan kuat rencana, bentuk dari distribusi tegangan tekan

beton diasumsikan berupa persegi empat, sesuai dengan asumsi dalam

Sni 2847:2013 pasal 10.2.

Ketentuan mengenai perencanaan beton bertulang biasa maupun beton

prategang dalam SNI 2847:2013 pasal 10.3, didasarkan pada konsep

regangan yang terjadi ada penampang beton dan tulangan baja. Secara umum,

ada 3 jenis penamang yang dapat didefinisikan, yaitu:

a. Kondisi regangan seimbang (balanced strain condition)

b. Penampang dominasi tekan (compression controlled section)

c. Penampang dominasi tarik (tension controlled section)

Untuk analisis terhadap penampang balok bertulang rangkap didasarkan

pada kondisi tulangan tekan, ada dua macam kasus yang akan dijumpai. Yaitu

apakah tulangan tekan sudah luluh atau belum?

Syarat tulangan tekan sudah luluh:

3. Kolom

Kolom merupakan elemen penting yang memikul beban dari balok dan

pelat yang memiliki rasio tinggi/panjang terhadap dimensi terkecilnya sebesar

3 atau lebih.. Kolom dapat memikul beban aksial saja, namun lebih sering

kolom direncanakan sebagai pemikul beban kombinasi aksial dan lentur.

Selain beban gravitasi, kolom juga dapat direncanakan sebagai pemikul beban

lateral yang berasal dari beban gempa atau beban angin. Sebenarnya, pada

II-21

suatu struktur beton bertulang, sangat jarang ditemui kolom yang hanya

memikul beban aksial saja. Namun dapat saja diasumsikan bahwa beban

aksial bekerja dengan eksentrisitas, e, yang cukup kecil sekitar 0,1h atau

kurang diukur dari pusat kolom.

Secara umum, kolom dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kategori,

yakni sebagai berikut:

a. Berdasarkan beban yang bekerja, kolom diklasifikasikan menjadi:

1) Kolom dengan beban aksial, beban kolom dianggap bekerja melalui

pusat penampang kolom

2) Kolom dengan beban eksentris, beban kolom dianggap bekerja

sejarak e dari pusat penampang kolom. Jarak e dapat diukur terhadap

sumbu x atau y, yang menimbulkan momen terhadap sumbu x dan y.

3) Kolom dengan beban biaksial, beban bekerja pada sembarang titik

pada penampang kolom, sehingga menimbulkan momen terhadap

sumbu x dany secara simultan.

b. Berdasarkan panjangnya, kolom dikategorikan menjadi:

1) Kolom pendek, yaitu jenis kolom yang keruntuhannya diakibatkan

oleh hancurnya beton atau luluhnya tulangan baja di bawah kapasitas

ulimit dari kolom tersebut.

2) Kolom panjang, jenis kolom yang dalam perencanannya harus

memperhitungkan rasio kelangsingan dan efek tekuk, sehingga

kapasitasnya berkurang dibandingkan dengan kolom pendek.

c. Dan berdasarkan kekangan arah lateral, kolom dapat menjadi bagian dari

suatu portal yang dikekang terhadap goyangan ataupun juga dapat

menjadi bagian dari suatu portal bergoyang. Kekangan dalam arah lateral

untuk struktur beton dapat diberikan oleh dinding geser (shear wall).

Pada portal tak bergoyang, kolom memikul beban gravitasi dan dinding

geser memikul beban lateral. Pada portal bergoyang, kolom memikul

seluruh beban gravitasi dan beban lateral.

II-22

Syarat-syarat dalam mendesain kolom adalah sebagai berikut:

a. Kolom harus direncanakan untuk memikul beban aksial terfaktor yang

bekerja pada semua lantai atau atap dan momen maksimum yang berasal

dari beban terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap yang

ditinjau. Kombinasi pembebanan yang dihasilkan rasio maksimum dari

momen terhadap beban aksial juga harus diperhitungkan.

b. Pada konstruksi rangka atau struktur menerus, pengaruh dari adanya

beban yang tak seimbang pada lantai atau atap terhadap kolom luar

ataupun dalam harus diperhitungkan. Demikian pula pengaruh dari beban

eksentrisitas karena sebab lainnya juga harus diperhitungkan

c. Dalam menghitung momen akibat beban gravitasi yang bekerja pada

kolom ujung-ujung tersebut menyatu (monolit) dengan komponen

struktur lainnya

d. Momen-momen yang bekerja pada setiap level lantai atau atap harus

didistribusikan pada kolom di atas atau di bawah lantai tersebut

berdasarkan kekakuan relative kolom dengan juga memperhatikan

kondisi kekangan pada ujung kolom.

Fungsi kolom adalah sebagai penerus beban seluruh bangunan ke pondasi.

Kolom berfungsi sangat penting, agar bangunan tidak runtuh. Beban

bangunan dimulai dari atap dan akan diteruskan ke kolom. Keruntuhan kolom

merupakan hal yang perlu dihindari dalam perencanaan struktur bangunan.

Perencanaan kolom harus memperhatikan keadaan batas tegangan (kekuatan)

dan kekakuan untuk menghindari deformasi berlebihan dan tekuk. Daktail

tulagan yang benar dan penutup beton yang cukup adalah hal yang penting.

Perbandingan selimut beton dari kolom tidak boleh lebih dari

.

Semua asumsi dan tata cara perencanaan kuat tekan kolom secara umum

mensyaratkan bahwa desain tekan kolom harus memenuhi syarat dibawah ini:

ØPn Pu

Dimana:

II-23

Pn= Kuat Aksial Nominal Balok

Ø= Faktor Reduksi Kekuatan Geser Kolom (0,75 untuk kekangan

spiral dan 0,6 untuk kekangan selain spiral)

Pu= Gaya Geser Luar Akibat Beban Luar Terfaktor

Pada konisi nyata, hampir tidak ada kolom yang mengalami pembebanan

aksial murni (tidak ada momen). Hal ini sidebabkan oleh sifat imperfection

(ketidaksempurnaan) dan akibat eksentrisitas gaya aksial yang bekerja pada

kolom. Sehingga dalam perencanaan kolom perlu memperhatikan efek dari

momen luar. Perencanaan kolom dengan pengaruh momen harus

mempertimbangkan interaksi antara momen dan lentur.

Berdasarkan standard perencanaan struktur rangka momen khusus yang

dikenai beban lentur dan beban aksial, untuk kekuatan lentur minimum kolom

harus memnuhi persamaan berikut ini:

∑Mnc (1,2) ∑Mnb

Keterangan:

∑Mnc =Jumlah kekuatan lentur nominal kolom yang meranga kedalam

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

dihitung untuk gaya aksial terfaktor, konsisten dengan narah gaya –gaya

lateral yang ditinjau, yang menghasilkan kekuatan lentur terendah.

∑Mnb= Jumlah kekuatan lentur nominal balok yang merangka ke dalam

joint, yang dievaluasi di muka-muka joint.

Dan berdasarkan standard perencanaan struktur rangka momen khusus

yang dikenai beban lentur dan beban aksila, untuk persyaratan tulangan lentur

pada kolom adalah sebagai berikut:

a. Rasio tulagan lentur terpasang tidak boleh kurang dari 0,01 tetapi tidak

boleh lebih dari 0,06

b. Sambungan lewatan hanya boleh dipasang ditengah tinggi kolom dan

harus diikat dengan tulangan confinement dengan spasi tulangan yang

ditetapkan pada SNI 2847:2013 pasal 21.6.4.3.

III-1

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Pendahuluan

Metode penelitian adalah langkah-langkah yang dilakukan dalam meneliti

suatu masalah, kasus, gejala, atau fenomena dengan jalan ilmiah untuk

menghasilkan jawaban yang rasional dan bisa dipertanggungjawabkan. Metode

penelitian digunakan sebagai dasar atas langkah-langkah berurutan yang

didasarkan pada tujuan penelitian dan menjadi suatu perangkat yang digunakan

untuk menarik kesimpulan sehingga dapat diperoleh penyelesaian yang

diharapkan untuk mencapai keberhasilan penelitian.

Tugas Akhir ini menggunakan metode penelitian berbasis analisis perilaku

struktur yang difokuskan kepada pengaruh pelat sebagai diafragma pada dimensi

kolom dan balok. Analisis yang digunakan mengacu kepada SNI 2847:2013

mengenai Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung, SNI 1726:2012

mengenai Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan

Gedung Dan Non Gedung, dan SNI 1727:2013 mengenai Beban Minimum Untuk

Perancangan Bangunan Gedung Dan Struktur Lain.

Metode yang digunakan dalam Tugas Akhir ini dibagi kedalam 3 tahap

yaitu: design struktur, analisis, dan output. Tahap design struktur mencakup

perhitungan geometri struktur, penentuan jenis beban,dan pemodelan dimensi.

Sedangkan tahap analsisis termasuk didalamnya melakukan analisis struktur

dengan menggunakan bantuan software komputer yakn ETABS.

B. Kerangka Pikiran

Penelitian ini akan mencari tahu seberapa besar perbedaan dimensi kolom

dan balok pada struktur yang memfungsikan pelat hanya sebagai beban dan pelat

III-2

sebagai diafragma dengan menggunakan data pada proyek Asrama C2 Pemprovsu

sebagai data dasar perencanaan struktur bangunan.

C. Tahap Analisis

1. Studi Literatur

Dalam Tugas Akhir ini, studi literatur menggunakan buku, jurnal, dan

skripsi yang terkait dalam perencanaan dan analisis struktur bangunan. Literatur

lainnya yang digunakan adalah SNI 2847:2013 mengenai Persyaratan Beton

Struktural Untuk Bangunan Gedung, SNI 1726:2012 mengenai Tata Cara

Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung Dan Non

Gedung, dan SNI 1727:2013 mengenai Beban Minimum Untuk Perancangan

Bangunan Gedung Dan Struktur Lain.

2. Analisis Struktur

Perhitungan beban dilakukan dengan mengikuti SNI 1726:2012 mengenai

Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung Dan

Non Gedung dan kemudian dilakukan pemodelan struktur dengan bantuan

program komputer yakni ETABS.

D. Data Teknis

Berikut ini merupakan data proyek Asrama C2 Pemprovsu yang dijadikan

data perencanaan dasar dalam penelitian ini. Data yang dimaksud adalah sebagai

berikut:

1. Struktur Beton Bertulang

2. Tinggi Gedung 12m

3. Pembebanan beban mati, hidup, dan gempa

4. Data struktur:

1) Mutu tulangan:

2) Mutu beton: f’c 25

5. Data gempa:

1) Lokasi: Kota Medan

III-3

2) Tanah dasar: Tanah sedang

3) Fungsi Bangunan: Asrama (hunian)

4) Jumlah lantai: 3 lantai

E. Bagan Alur Penelitian

Identifikasi Masalah

Pengumpulan Data

1. Data Proyek Asrama C2

Pemprovsu

2. SNI 2847:2013

3. SNI 1726:2012

4. SNI 1727:2013

Memodelkan Struktur

1. Pemodelan Desain Sistem

Struktur Menggunakan

ETABS

2. Pembebanan Pada Model

3. Hasil Analisis Struktur

Mengolah Data

Kesimpulan dan Saran

Mulai

IV-1

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

Ilmu teknik sipil pada dasaranya adalah ilmu yang kuno. Orang-orang

terdahulu pun telah mampu menciptakan berbagai macam konstruksi yang kokoh,

hal tersebut dibuktikan dengan berbagai macam penemuan bangunan-bangunan

prasejarah. Namun, ilmu teknik sipil tersebut terus berkembang karena 3 hal,

yaitu: adanya inovasi material-material baru, teknik atau metode peelaksanaan

yang semakin canggih dan adanya tegknologi yang membantu dalam hal

perecanaan, pengawasan, dan lain-lain.

Perkembangan ilmu teknik sipil dirasakan begitu cepat karena adanya

keinginan dan kebutuhan manusia yang semakin meningkat, seperti banyaknya

gedung-gedung tinggi, jembatan, bangunan air, dan sarana prasarana lainnya.

Sekarang untuk merencanakan semua itu tidak menjadi masalah dan bisa

dilakukan dengan cepat karena kecanggihan teknologi untuk mendesain bangunan

sipil.

ETABS (Extended Three Dimension Analysisi of Building Systems) adalah

salah satu program komputer yang digunakan khusus untuk perencanaan gedung

dengan konstruksi beon, baja, dan komposit. Perangkat lunak ini mempunyai

tampilan yang hampir sama dengan SAP karena dikembangkan oleh perusahaan

yang sama (Computer dan sStructure Inc, CSI) yaitu salah satu perusahaan

pembuat perangkat lunak untuk perencanaan-perencanaan struktur. Perangkat

lunak-perangkat lunak dariCSI tersebut sudah dugunakan dilebih dari 160 negara.

IV-2

Pada Bab 4 ini, penulis akan menjelaskan dengan detail langkah-langkah

mendesain struktur gedung dengan ETABS yang meliputi: Pemodelan Struktur,

Input Pembebanan, Analisis Gempa dan Perhitungan Struktur Balok dan Kolom.

A. Pemodelan Struktur

1. Sistem Struktur

Pemodelan struktur dilakukan dengan Program ETABS 2013.

Perencanaan struktur dengan Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK).

Gedung yang akan dimodelkan adalah gedung 3 lantai dengan fungsi sebagai

asrama.

2. Asumsi Yang Digunakan

a. Plat lantai dianggap sebagai shell yang bersifat menerima beban

tegak lurus bidang (vertical) dan beban lateral (horzontal) akibat

gempa.

b. Pondasi dianggap jepit, sehingga kedudukan pondasi diasumsikan

tidak mengalami rotasi dan translasi.

3. Peraturan dan Standard Perencanaan

a. Perencanaan Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan gedung

dan Struktur Lain SNI 1727:2013

b. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan

Gedung dan Non-Gedung SNI 1726:2012

Untuk memulai pembuatan model struktur pada ETABS, dapat dilakukan dengan

cara melakukan double click pada icon shortcut ETABS 2013.

Gambar 4.1. Icon Shortcut Aplikasi ETABS

IV-3

Lalu tampilan awal akan muncul seperti gambar dibawah ini.

Gambar 4.2. Tampilan Awal Aplikasi ETABS 2013

Untuk memulai pembuatan model struktur pada ETABS, dapat dilakukan dengan

cara File – New Model – Use Built-in Settings With.

Gambar 4.3. Setting Awal File Pemodelan Pada Software ETABS

IV-4

Setelah itu akan muncul kotak dialog yang berisi data teknis bangunan. Kolom

tersebut diisi sesuai dengan model struktur gedung yang akan didesain meilputi:

a. Number of Grid Lines X Direction adalah jumlah grid yang akan

dibuat pada bidang sumbu x

b. Number of Grid Lines in Y Direction adalah jumlah grid yang akan

dibuat pada bidang sumbu y.

c. Spacing of Grid in X Direction adalah jarak antara satu grid dengan

grid lainnya pada bidang sumbu x

d. Spacing of Grid in Y Direction adalah jarak antara satu grid dengan

grid lainnya pada bidang sumbu y

e. Number of Stories adalah jumlah lantai dari struktur yang akan

dimodelkan

f. Typical Story Height adalah tinggi tiap lantai secara umum

g. Bottom Story Height adalah tinggi dari lantai pertama

Gambar 4.4. Input Data Jumlah Grid, Lantai, dan Ketinggiannya.

IV-5

Gambar 4.5. Detail Otomatis dari Pengaturan Pemodelan Awal ETABS

Terdapat beberapa detail yang tidak persis sama dengan apa yang

otomatis ditampilkan pada ETABS maka dari itu, perlu dilakukan perubahan

manual yang bisa dilakukan dengan cara Klik Kanan – Add/Modify Grid –

Modify/Show Grid System dan rubah X Grid Data dan Y Grid Data sesuai dengan

denah struktur bangunan yang akan dimodelkan.

Tabel 4.1 Daftar Grid dan Ordinate Huruf

Grid

ID

X Ordinate

(m)

Grid

ID

X Ordinate

(m)

A 0 N 24

B 2,5 O 24,75

C 5 P 26

D 7,5 Q 28,5

E 10 R 29

F 12,5 S 31

G 15 T 33,5

H 17,5 U 34

I 18,75 V 36

J 19,5 W 39

K 20,1 X 41

L 21,75 Y 41,6

M 23,4

IV-6

Tabel 4.2 Daftar Grid dan Ordinate Angka

4. Material Struktur

Struktur gedung didesain menggunakan bahan beton bertulang dengan

mutu dan persyaratan sesuai dengan standard peraturan yang ada sebagai berikut:

a. Mutu Beton = 20 MPa

b. Modulus Elastisitas Beton, Ec = 4700 = 21019,03899 MPa

c. Angka Poison =0,2

d. Mutu Baja Tulangan Utama = 420 MPa

e. Mutu Baja Tulangan Sengkang = 420 MPa

Memasukkan data material ini bisa dengan perintah Define – Material

Properties – Add New Material

Grid

ID

Y Ordinate

(m)

1 0

2 2

3 3

4 4

5 5,5

6 6

7 8

8 10

9 12,5

10 14

11 15

12 16

IV-7

Gambar 4.6. Ketentuan Material Property Beton

Gambar 4.7. Ketentuan Material Property Beton

IV-8

Untuk memasukkan data tulangan, lakukan hal yang sama. Akan tetapi,

pada Add New Material Property, pada Material Type ubah menjadi Steel.

5. Detail Elemen Struktur

Elemen-elemen struktur yang digunakan dalam perencanaan gedung

ditunjukkan sebagai berikut:

a. Balok

Tabel 4.3 Daftar Elemen Balok dan Ukuran

Nama Balok Ukuran Balok

BI (35 x 65) 350 mm x 650 mm

BI (35 x 75) 350 mm x 750 mm

BI (40 x 70) 400 mm x 700 mm

BA (30 x 40) 300 mm x 400 mm

BA (30 x 60) 300 mm x 600 mm

Input elemen struktur balok dilakukan dengan cara Define – Section

Properties – Frame Section – Add New Property – Concerete Retangular

– Retangular

Gambar 4.8. Input Data Balok

Untuk mengatur tulangan pada balok, klik Modify/Show Rebar – pada

Design Type pilih M3 Design Only (Beam) – pada Rebar Material,

IV-9

masukkan data tulangan utama pada Longitudinal Bars dan data tulangan

sengkang pada Confinement Bars

Gambar 4.9. Input Data Tulangan pada Balok

Lakukan hal yang sama dengan semua jenis balok yang ada pada tabel

diatas.

b. Kolom

Tabel 4.4 Daftar Elemen Kolom dan Ukuran

Nama Kolom Ukuran Kolom

K1 ( 45 x 45 ) 450 mm x 450 mm

K2 ( 35 x 35 ) 350 mm x 350 mm

Input elemen struktur balok dilakukan dengan cara Define – Section

Properties – Frame Section – Add New Property – Concerete Retangular

– Retangular

IV-10

Gambar 4.10. Input Data Kolom

Untuk mengatur tulangan pada balok, klik Modify/Show Rebar – pada

Design Type pilih P-M2-M3 Design (Column) – pada Rebar Material,

masukkan data tulangan utama pada Longitudinal Bars dan data tulangan

sengkang pada Confinement Bars.

c. Plat Lantai

Input elemen plat lantai dilakukan dengan cara Define – Wall/Slab – Ad

New Slab. Ada 3 asumsi dalam pemodelan plat lantai, yaitu:

Shell: Plat lantai diasumsikan menerima gaya vertikal akibat

beban mati dan hidup, juga menerima gaya horizontal/lateral

akibat gempa.

Membrane: Plat diasumsikan menerima gaya horizontal saja.

Plate: Plat diasumsikan hanya menerima gaya vertical saja,

akibat beban mati dan hidup

Thick Plate: Plat diasumsikan mempunyai ketebalan lebih,

biasanya digunakan untuk jalan beton, tempat parkir dan plat

yang berfungsi sebagai pondasi.

Dalam perencanaan ini, plat dimodelkan sebagai shell, sehingga selain

menerima gaya vertikal akibat beban mati dan hidup, plat juga

IV-11

diasumsikan menerima gaya horizontal/lateral akibat gempa.

Menambahkan plat lantai pada ETABS dapat menggunakan perintah

Define – Section Properties – Slab Sections – Add New Property.

Gambar 4.11. Input Data Plat

Pada pemodelan kali ini, terdapat dua jenis plat yang digunakan, yakni

sebagai berikut:

Tabel 4.5 Daftar Elemen Plat dan Ukuran

Nama Plat Ukuran Plat

P1 (15) 150 mm

P2 (12) 120 mm

6. Pemodelan Struktur

Pemodelan struktur gedung dilakukan secara 3D dengan menggambar

semua elemen balok, kolom, dan plat. Cara penggambarannya ditunjukkan

sebagai berikut:

a. Penggambaran Elemen Balok dan Kolom

Penggambaran elemen balok dapat dilakukan secara praktir dengan

pilihan Similiar Story untuk beberapa lantai yang mmpunyi denah balok

yang sama (typical), sedangkan untuk kasus dimana lantai yang didesain

IV-12

berbeda dengan lantai, mata dapat digunakan pilihan One Story.

Penggambaran elemen balok tersebut dilakukan dengan cara Draw –

Draw Beam/Column/Brace Object – Draw Beam/Column/Brace (Plan,

Elev, 3D.

Gambar 4.12. Menggambarkan Model Balok

Untuk menggambarkan elemen kolom, gunakan perintah yang sama,

hanya saja pada Property ubah menjadi pilihan K1 atau K2 sesuai

dengan denah gambar.

b. Penggambaran Elemen Plat

Penggambaran elemen plat dapat dilakukan dengan cara Draw – Draw

Floor/Wall Object – Draw Retangular Floor/Wall (Plan, Elev). Karena

ada lantai yang mempunyai jenis plat yang sama (typical), maka

penggambaran plat dapat dilakukan dengan praktis dengan pilihan

similiar story, sedangkan untuk kasus dimana lantai yang didesain

berbeda dengan lantai yang lain, maka dapat digunakan pilihan one story.

IV-13

Gambar 4.13. Menggambarkan Model Balok

Gambar 4.14. Elemen Balok, Kolom, Dan Plat Yang Sudah Selesai Dimodelkan

Gambar 4.15. Bentuk 3D dari Pemodelan gedung

IV-14

c. Pemodelan Pondasi

Pemodelan pondasi diasumsikan sebagai jepit, karena desain pondasi

yang menggunakan bore pile (pondasi dalam), sehingga kedudukan

pondasi dianggap tidak memiliki rotasi dan transisi. Pemodelan tumpuan

tersebut dapat dilakukan dengan klik semua kolom pada lantai dasr,

kemudian Assign – Joint – Restraints

Gambar 4.16. Input Data Pondasi

7. Berat Sendiri Bangunan

Sebelum memasukkan angka pembebanan, perlu dilakukannya Run

Analysis untuk mendapatkan besar berat sendiri bangunan. Untuk melakukan Run

Analysis dapat dilakukan sebagai berikut: Analyze – Set Load Cases To Run – Run

Now.

Gambar 4.17. Run Analysis

IV-15

Setelah proses analisis selesai, munculkan besar berat bangunan dengan

cara: Display – Show Tables – Mass Summary

Gambar 4.18. Cara Menampilkan Berat Sendiri Bangunan

Gambar 4.19. Berat Sendiri Bangunan

8. Pembebanan

Jenis beban yang bekerja pada gedung meliputi:

Beban mati sendiri elemen struktur (self weight)

Beban mati tambahan (superimposed dead load)

Beban Hidup

Beban Gempa

Jenis beban yang bekerja pada struktur gedung dapat diinput dengan cara

Define – Load Pattern

IV-16

Gambar 4.20. Input Jenis Beban

a. Kombinasi Pembebanan

Struktur bangunan dirancang mampu menahan beban mati, hidup, dan

gempa sesuai dengan peraturan SNI 1727 2013. Kombinasi pembebanan

dapat dimasukkan dengan cara Define – Load Combinations.

Adapun kombinasi pembebanan yang dimasukkan adalah sebagai

berikut:

Tabel 4.6 Kombinasi Pembebanan

COMB NAME COMB

Comb. 1 1,4 DL

Comb. 2 1,2 DL + 1,6 LL

Comb. 3 1,2 DL + 1 EQx + 0,3 EQy +0,5 LL

Comb. 4 1,2 DL + 1 EQx - 0,3 EQy +0,5 LL

Comb. 5 1,2 DL - 1 EQx + 0,3 EQy +0,5 LL

Comb. 6 1,2 DL - 1 EQx - 0,3 EQy +0,5 LL

Comb. 7 1,2 DL + 1 EQY + 0,3 EQx +0,5 LL

Comb. 8 1,2 DL + 1 EQY - 0,3 EQx +0,5 LL

Comb. 9 1,2 DL - 1 EQY + 0,3 EQx +0,5 LL

Comb. 10 1,2 DL - 1 EQY - 0,3 EQx +0,5 LL

Comb. 11 0,9 DL + 1 EQx + 0,3 EQy

Comb. 12 0,9 DL + 1 EQx - 0,3 EQy

IV-17

Comb. 13 0,9 DL - 1 EQx + 0,3 EQy

Comb. 14 0,9 DL - 1 EQx - 0,3 EQy

Comb. 15 0,9 DL + 1 EQy + 0,3 EQx

Comb. 16 0,9 DL + 1 EQx - 0,3 EQy

Comb. 17 0,9 DL - 1 EQx + 0,3 EQy

Comb. 18 0,9 DL - 1 EQx - 0,3 EQy

Comb. 19 1,2 DL + 1 LL

Gambar 4.21. Input Load Combination

b. Besar Beban Mati dan Beban Hidup

1) Beban Mati

Beban mati yang diperhitungkan dalam struktur gedung

bertingkat ini terdari dari beban mati sendiri elemen struktur

yang terdiri dari pelat lantai, balok, dan kolom serta untuk beban

mati tambahan meliputi dinding, pasir urug, spesi, keramik,

plafon, dan ME. Berdasarkan SNI 1727:2013 pasal 31.2 alam

menentukan beban mati untuk perancangan, harus digunakan

berat bahan dan konstruksi yang sebanarnya. Pada beban mati

IV-18

sendiri elemen struktur sudah dihitung secara otomatis dengan

program ETABS dengan memberikan faktor pengali berat

sendiri sama dengan 1. Sedangkan pada beban mati elemen

tambahan diberikan faktor pengali sama dengan 0 dikarenakan

beban tersebut diinput secara manual pada program bantu

ETABS.

2) Beban Hidup

Beban hidup yang diperhitungkan adalah beban hidup selama

masa layan. Beban hidup yang direncakan dengan mengikuti

peraturan Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan

Gedung dan Struktur Lain (SNAI 1727:2013). Untuk bangunan

hotel/hunian berdasarkan SNI 1727:2013 tabel 4-1 dilihat untuk

kegunaan rumah tinggal. Lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel

dibawah ini.

Tabel 4.7 Beban Hidup

Hunian Atau Penggunaan Beban Merata (kN/m2)

Loteng yang tidak dapat

didiami tanpa gudang

0,48

Hunian rumah tinggal lainnya 1,92

Jalur untuk akses pemeliharaan 1,92

Ruang publik dan koridor yang

melayani mereka

4,79

Ruang Pertemuan 4,79

Tangga dan jalan keluar 4,79

Atap yang digunakan untuk

taman atap

4,79

Ruang makan dan restoran 4,79

Ruang F&B 6

Chiller area 10

(Sumber: SNI 1727:2013, tabel 4-1)

IV-19

c. Beban Gempa dan Perhitungan Dengan Prosedur Statik Ekuivalen

Pada perhitungan beban gempa statik ekuivalen ini, digunakan data pada

3 lantai sebagai contoh.

Lokasi bangunan termasuk kelas situs SD (kondisi tanah sedang).

Bangunan berfungsi sebagai asrrama dengan kategoi risiko II (Tabel 1)

dengan Faktor Keutamaan Gempa (Ie)= 1,0.

Untuk Kota Medan, diperoleh parameter untuk perioda pendek Ss= 0,5 g

dan parameter percepatan gempauntuk perioda 1 detik S1= 0,32 g,

sehingga:

1. Faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda

pendek (Fa)= 1,4

2. Faktor amplifikasi getaran terkait percepatan yangmewakili

getaran perioda 1 detik (Fv)= 1,76 g (hasil interpolasi)

3. Parameter percepatan pada perioda pendek

(SMS)= Fa x Ss= 1,4 g x 0,5 g= 0,7 g

4. Parameter spektrum respon percepatan pada perioda 1 detik

(SM1)= Fv x S1= 1,76 g x 0,32 g= 0,5596 g

5. Parameter percepatan spektral desain untuk perioda pendek,

SDS= 2/3 SMS= 0,467 g

6. Parameter percepatan spektral desain untuk perioda 1 detik

SD1= 2/3 SM1= 0,37312

Struktur betn bertulang dan sstem penahan gaya seismik yang digunakan

adalah sistem rangka pemikul momen khusus. Untuk rangka beton

bertulang pemikul momen khusus (SRPMK)(arah ortogonal sama)

digunakan koefisien modifikasi respons (R), Rx=Ry=8.

Berat Seismik Efektif (W) didapat dari aplikasi ETABS, yaitu sebesar

16501,24 kN.

IV-20

Batasan Perioda Fundamental Struktur (T)

Perioda fundamental struktur (T), tidak boleh melebihi hasil koefisien

untuk batasan atas pada perioda yang dihitunh (Cu) dan pada periode

fundamental pendekatan, (Ta). Sebagai alternatif pada pelaksanaan

analisis untuk menentukan perioda fundamental struktur (T), diijinkan

secara langsung menggunakan perioda bangunan pendekatan (Ta).

Perioda fundamental pendekatan (Ta), dalam detik, harus ditentukan dari

persamaan berikut:

Ta = Ct . hnx

Dengan hn adalah ketinggian struktur dalam m (, diatas dasar sampai

tingkat tertinggi struktur dan koefisien Ct = 0,0466 dan x = 0,9.

Ta= Ct . hnx

= 0,0466 x 120,9

= 0,44 detik

SD1= 0,37312 g maka Cu=1,4

Tmaks= Cu . Ta

= 1,4 . 0,3

= 0,42 detik

Perioda fundamental struktur (T) yang digunakan:

Jika Tc > Cu Ta gunakan T = Cu Ta

Jika Ta < Tc < Cu Ta gunakan T =Tc

Jika Tc < Ta gunakan T = Ta

Dengan Tc = perioda fundamental struktur yang diperoleh dari program

analisis struktur.

Tc = 0,512

Maka, T yang dipakai adalah Cu Ta = 0,42 detik

Sebagai alternatif, diijinkan untuk menentukan perioda fundamental

pendekatan Ta dalam detik, dari persamaan berikut untuk struktur dengan

ketinggian tidak melebihi 12 tingkat dimana sistem penahan gaya gempa

IV-21

terdiri dari rangka penahan momen beton atau baja secara keseluruhan

dan tinggi tingkat paling sedikit 3 m.

Ta = 0,1N dengan N= jumlah tingkat

Ta = 0,1 x 3 = 0,3

Perhitungan Geser Dasar Seismik

Geser dasar seismik (V) dalam arah yang ditetapkan harus ditentukan

sesuai dengan persamaan berikut:

V= Cs W

Dengan,

Cs= koefisien respons seismik

W= berat seismik efektif

Koefisien respons seismik (Cs) harus ditentukan sesuai dengan Cs =

Dengan,

SDS= Parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentang

perioda pendek.

R= faktor modifikasi respons (R=8)

Ie= faktor keutaman gempa (Ie = 1)

Cs min= 0,044 SDS Ie

Cs min=

Cs =

Cs min (0,0205) < Cs (0,05833) < Cs max (0,11104)

Sehingga, V= Cs W= 0,075 x 16501,24 kN= 962,5723 kN

Distribusi Vertikal Gaya Gempa

Gaya gempa lateral (Fx) kN yang timbul di semua tingkat harus ditentukan

dari persamaan berikut:

Fx= Cvx V dengan Cvx =

∑

Dimana,

IV-22

Cvx= faktor distribusi vertikal

V= gaya lateral desain total atau geser didasar struktur (kN)

Wi dan Wx= bagian berat seismik efektif total struktur (W) yang

ditempatkan atau dikenakan pada tingkat i atau x

hi dan hx= tinggi (m) dari dasar sampai tingkat i atau x

k= eksponen yang terkait dengan perioda struktur sebagai

berikut:

Untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 0,5 detik

atau kurang k=1

Untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 2,5 detik

atau lebih, k=2

Untuk struktur yang mempunyai perioda antara 0,5 dan 2,5

detik, k harus sebesar 2 atau harus ditentukan dengan

interpolasi linier antara 1 dan 2.

T= 0,42 detik, maka nilai K diambil dari nilai interpolasi K=1

Tabel 4.8. Nilai Gaya Gempa

Untuk Tiap Portal

Lantai hi (m) hiᵏ Wi (kN) Wi x hiᵏ (kN

m) Fi x-y (kN) Fix Fiy

3 12 12 4.704,30 56451,6 427,856075 106,964 47,53956

2 8 8 5.840,76 46726,08 354,144739 88,53618 39,34942

1 4 4 5.956,18 23824,72 180,571519 45,14288 20,0635

16.501,24 127002,4

IV-23

9. Input Beban

a. Input Beban Mati Pada Dinding

Klik elemen dinding, lalu Assign – Frame Loads – Distributed.

Gambar 4.22. Pengaturan Beban Mati Pada Dinding

b. Input Beban Mati Dan Hidup Pada Plat

Klik elemen plat yang akan di input beban, Assign – Shell Loads –

Uniform.

Gambar 4.23. Pengaturan Beban Mati Pada Pelat

Dan masukkan beban-beban (termasuk beban hidup pada pelat)

lainnya dengan cara yang sama.

IV-24

c. Input Beban Gempa

Beban yang di-input adalah nilai gaya geser dasar yang dihitung

dengan metode perhitungan gempa statik ekivalen. Beban gempa

akan di input tepat pada joint. Langkah-langkahnya adalah sebagai

berikut:

Klik joint sumbu X pada elevasi 3, lalu klik Assign – Joint Loads –

Force.

Gambar 4.24. Memasukkan Beban Gempa

Lakukan hal yang sama untuk memasukkan beban gempa pada

sumbu Y

10. Run Analysis

Run Analysis pada sesi ini merupakan run analysis akhir, maka dari itu,

terdapat dua jenis pengaturan sambungan pada pelat dan balok yang akan

dilakukan, yakni sambungan pelat-balok pada struktur yang

memfungsikan pelat sebagai beban dan pelat sebagai diafragma.

Seperti yang sudah disebutkan pada Bab 2, peran utama suatu diafragma

sebagai elemen struktur adalah menahan beban gravitasi dan

menyediakan tahanan lateral untuk elemen-elemen vertikal. Berdasarkan

IV-25

SNI 2847:2013 dan SNI 1726:2012 mengenai persyaratan beton

struktural untuk bangunan gedung dan tata cara perencanaan ketahanan

gempa untuk struktur bangunan gedung dan nongedung, disebutkan

betapa pentingnya nilai kekakuan struktur untuk bangunan yang

menerima beban gempa. Karena pada struktur yang memfungsikan pelat

sebagai diafragma mengalami kenaikan nilai momen akibat beban dan

menerima gaya normal pada sambungan pelat dan balok. Karena hal

inilah struktur bangunan yang memfungsikan pelat sebagai difragma

menjadi lebih kaku dan layak untuk menahan beban gempa yang ada.

Untuk melakukan Run Analysis dapat dilakukan sebagai berikut:

a) Pemodelan Pelat Sebagai Beban

Klik Select- Select- All untuk menyeleksi semua elemen yang ada

pada pemodelan, lalu klik Assign- Frame- End Length Offsets dan isi

0 pada Rigid Zone Factor. Pada Rigid Zone Factor ini, angka yang

dimasukkan berkisar 0-1. 0 berarti tidak kaku dan 1 berarti sangat

kaku. Pada pemodelan pelat sebagai beban, struktur yang

dimodelkan dianggap tidak kaku.

Gambar 4.25. Rigid Zone Factor

IV-26

b) Pemodelan Pelat Sebagai Diafragma

Klik Select- Select- All untuk menyeleksi semua elemen yang ada

pada pemodelan, lalu klik Assign- Frame- End Length Offsets dan isi

0,5 pada Rigid Zone Factor. Lalu klik Select- Select- All untuk

menyeleksi seluruh elemen pada pemodelan. Lalu klik Assign- Joint-

Diaphragms- D1- Ok untuk menfungsikan plat sebagai diafragma.

Lalu, untuk melakukan Run Analysis, klik Analyze- Set Active of Degree

Freedom- 3D untuk melakukan analisa secara 3D. Dan klik Analyze- Set

Loads Cases To Run- Run Analysis untuk memulai analisis.

Gambar 4.26. Run Analysis

11. Menampilkan Hasil Analysis

Untuk menampilkan hasil analisis pada pemodelan, klik File – Export –

ETABS Tables to Excel.

Gambar 4.27. Pilihan Menu Untuk Menampilkan Hasil Analysis

IV-27

Gambar 4.28. Hasil Analysis

12. Memilih Elemen Yang Akan Ditinjau

Dalam menentukan elemen Balok yang perlu ditinjau, perlu diketahui

Balok mana yang memiliki nilai momen terbesar dan untuk Kolom, perlu

diketahui Kolom mana yang memiliki nilai Pu terbesar. Kedua parameter ini dapat

diketahui dengan cara: Buka file excel hasil analisis pemodelan, lalu pada cell

kosong, gunakan menu MIN/MAX dengan menyeleksi column M3 pada hasil

analisa Balok dan P pada hasil analisa Kolom. Dengan begitu,, dapat diketahui

untuk tiap pemodelan adalah sebagai berikut:

Tabel 4.9 Daftar Elemen Tinjauan Tiap Story

3 Lantai ReStructure

UnDiafragma 5 Lantai ReStructure Diafragma

Lantai 1 C29 Lantai 1 C29

Lantai 1 B259 Lantai 1 B259

Lantai 3 C40 Lantai 3 C29

Lantai 3 B259 Lantai 3 B259

3 Lantai ReStructure Diafragma Lantai 5 C40

Lantai 1 C29 Lantai 5 B259

Lantai 1 B259 5 Lantai ReStructure UnDiafragma

Lantai 3 C40 Lantai 1 C29

Lantai 3 B259 Lantai 1 B259

Lantai 3 C29

Lantai 3 B259

Lantai 5 C40

Lantai 5 B259

IV-28

13. Perhitungan Balok

Momen desain untuk pendetailan khusus balok harus memenuhi

ketentuan sesuai SNI 2847;2013 Pasal 21.5.2.2 yaitu (a) Kekuatan momen positif

pada muka join harus tidak kurang dari setengah momen negatifnya (b) Kekuatan

momen negatif dan positif pada sembarang penampang sepanjang bentang tidak

boleh kurang dari seperempat momen maksimumnya.

Dari analisa struktur dengan ETABS, akan didapatkan distribusi momen

envelope dari beberapa kombinasi beban yang diberikan. Untuk menampilkan

analisa momen envelope, dapat digunakan cara sebagai berikut: Design –

Concrete Frame Design – Start Design Check

Gambar 4.29. Hasil Design Check

Pada gambar diatas, dapat dilihat bahwa ada warna-warna yang muncul

pada elemen-elemen struktur. Makna dari warna elemen-elemen tersebut, adalah:

a. Biru: Sangat aman

b. Hijau: Aman dan ekonomis

c. Kuning: Aman

d. Ungu: Cukup aman

e. Merah: Kritis s.d over strength atau melebihi kapasitas kekuatan.

IV-29

Adapun perhitungan balok yang ditinjau meliputi tulangan utama,

tulangan geser/sengkang, dan tulangan torsi yang dapat dilakukan dengan cara

sebagai berikut:

a. Perhitungan Tulangan Utama

Perhitungan luas tulangan utama balok secara otomatis dapat

diketahui dengan cara Design- Concrete Frame design- Display

Design Info- Longitudinal Reinforcing. Dalam contoh ini, balok

yang akan ditinjau di pemodelan 3 lantai dengan pelat sebagai

beban adalah B259 pada lantai 1. Detail luas tulangan utama yang

ditinjau ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 4.30. Detail Tulangan Utama Pada Balok B259

1) Tulangan Utama Daerah Tumpuan

Luas tulangan bagian atas: 1284 mm2. Jika tulangan utama

menggunakan D19 (283,5 mm2) maka jumlah tulangan yang

dibutuhkan adalah 4,5 ≈ 5 tulangan.

Luas tulangan bagian bawah: 829 mm2. Jika tulangan utama

menggunakan D19 (283,5 mm2) maka jumlah tulangan utama

yang dibutuhkan adalah 2,9 ≈ 3 tulangan.

2) Tulangan Utama Daerah Lapangan

Luas tulangan bagian atas: 408 mm2. Jika tulangan utama

menggunakan D19 (283,5 mm2) maka jumlah tulangan yang

dibutuhkan adalah 1,44 ≈ 2

Luas tulangan bagian bawah: 1062 mm2. Jika tulangan utama

menggunakan D19 (283,5 mm2) maka jumlah tulangan yang

dibutuhkan adalah 3,7 ≈ 4

IV-30

b. Desain Tulangan Geser Balok

Luas tulangan geser (Sengkang) secara otomatis dapat diketahui

dengan cara Design – Concrete Frame Design – Display Design

Info – Shear Reinforcing.

Gambar 4.31. Detail Tulangan Geser Pada Balok B259

1) Tulangan Geser Daerah Tumpuan

Jika tulangan utama menggunakan 2D10-70 (2x78,5mm2x

=

2242,85 mm2) sehingga luas tulangan per meter panjang=

2242,85/1000= 2,242 mm2/mm. Kontrol keamanan 2,242 > 0,918

maka tulangan aman digunakan.

2) Tulangan Geser Daerah Lapangan

Jika tulangan utama menggunakan 2D10-70 (2x78,5mm2x

=

2242,85 mm2) sehingga luas tulangan per meter panjang=

2242,85/1000= 2,242 mm2/mm. Kontrol keamanan 2,242 > 0,492

maka tulangan aman digunakan.

c. Desain Tulangan Torsi

Desain tulangan torsi secara otomatis dapat diketahui dengan cara

Design – Concrete Frame Design- Display Design Info- Toorsion

Reinforcing.

Gambar 4.32. Detail Tulangan Torsi Pada Balok B259

IV-31

Bagian atas menunjukkan luas tulangan torsi untuk sengkang dan

bagian bawah menunjukkan luas tulangan torsi untuk tulangan

utama (atas dan bawah). Karena luas tulangan torsi atas lebih kecil

dari luas tulangan sengkang, maka tidak diperlukan tulangan untuk

torsi. Namun karena luas tulangan torsi bawah lebih besar dari luas

tulangan utama, maka tulangan torsi perlu untuk diperhitungkan.

Hitung tulangan longitudinal terhadap torsi, syarat diameter

tulangan longitudinal minimum untuk torsi:

> 1/24 spasi sengkang = 1/24 . 100 = 4,1 mm

> 10 mm (OK)

Dibutuhkan As 949 mm2. Digunakan 4D13 (630,9 mm

2) didaerah

tengah dan sisa luas tulangan yang diperlukan menjadi 318,1 mm2,

dipakai 5D9 (318,1 mm2) yang ditambahkan disisi atas dan bawah.

d. Rekapitulasi Tulangan Lentur, Tulangan Torsi, dan Tulangan Geser

Pada Seluruh Balok Tinjauan

Rekapitulasi jumlah tulangan yang dibutuhkan pada seluruh balok

yang ditinjau dapat dilihat pada lampiran 1.

14. Perhitungan Kolom

Perhitungan balok induk meliputi tulangan utama, tulangan

geser/sengkang, dan torsi. Pada contoh kali ini, kolom yang akan ditinjau adalah

C29 yang terletak pada lantai 1 pemodelan 3 lantai plat sebagai beban.

a. Desain Tulangan Utama Kolom

Luas tulangan utama kolom dapat diketahui dengan cara Design-

Concrete Frame Design- Display Design Info- Longitudinal

Reinforcing.

IV-32

Gambar 4.33. Detail Informasi Pada Kolom C29

Detail dari luas tulangan utama kolom yang ditinjau 2025 mm2.

Digunakan tulangan D19 (283,5 mm2). Maka jumlah tulangan yang

dibutuhkan adalah 7,14 ≈ 8.

b. Desain Tulangan Geser Kolom

Luas tulangan geser (sengkang) secara otomatis dapat dilihat dengan

cara Design – Concrete Frame Deign – Display Design Info – Shear

Reinforcing.

Gambar 4.34. Detail Tulangan Geser Pada Kolom C29

Detail dari luas tulangan utama kolom yang ditinjau 554 mm2.

Digunakan tulangan 5D12 (565,5 mm2)

. Jarak sengkang digunakan

200 mm (sesuai persyaratan). Jadi tulangan gesernya 5D12-200.

c. Rekapitulasi Tulangan Pada Seluruh Kolom Tinjauan

Rekapitulasi jumlah tulangan yang dibutuhkan pada seluruh balok

yang ditinjau dapat dilihat pada lampiran 2.

IV-33

V-1

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Dari perhitungan yang sudah dilakukan pada pemodelan struktur yang

memfungsikan pelat sebagai beban dan struktur yang memfungsikan pelat

sebagai diafragma, dapat ditarik kesimpulan bahwa terjadi kenaikan

jumlah tulangan pada setiap elemen balok sebesar kurang dari 10% pada

struktur yang memfungsikan pelat sebagai diafragma.

2. Kenaikan kebutuhan tulangan pada elemen balok disebabkan karena

struktur yang memfungsikan pelat sebagai diafragma mengalami kenaikan

nilai momen akibat beban dan menerima gaya normal pada sambungan

pelat dan balok. Karena hal inilah struktur bangunan yang memfungsikan

pelat sebagai difragma menjadi lebih kaku dan layak untuk menahan

beban gempa yang ada.

3. Sedangkan pada elemen kolom, kebutuhan tulangan yang diperlukan

hampir sama.

A. SARAN

1. Struktur konstruksi yang menahan beban gempa, ada baiknya

menfungsikan plat sebagai diafragma agar struktur konstruksi yang

dibangun menjadi lebih kaku dan mampu menahan gaya-gaya yang ada.

2. Dibutuhkan perhitungan dan penelitian lebih dalam untuk struktur

bangunan lebih dari 5 lantai.

3. Untuk bangunan tinggi (z>40m) disarankan untuk menggunakan prosedur

perhitungan beban gempa respon spektra karena lebih mudah untuk

dikerjakan dan diaplikasikan.

4. Untuk bangunan tinggi (z>40m) disarankan untuk melakukan perhitungan

lebih detail dengan memperhitungkan konsep daktilitas pada perancangan

kapasitas strukturnya dan memperdalam pengetahuan mengenai

penggunaan ETABS sebagai alat bantu dalam menganalisa struktur.

V-2

DAFTAR PUSTAKA

Yuan-Yu Hsieh, Ir.Suryadi (Penterjemah). 1983. Edisi Kedua Teori Dasar Struktur. Jakarta:

Erlangga

J. D. Todd, The Houw Liong, Ph.D (Penterjemah). 1981. Teori dan Analisis Struktur. Jakarta:

Erlangga

Syont.wordpress.com

Jurnal Teknik, Universitas Muhammadiyah Tangerang, Pengaruh Diafragma Terhadap Perilaku

Sistem Struktur Jembatan

Ariestadi, Dian, 2008, Teknik Struktur Bangunan Jilid 2 untuk SMK, Jakarta : Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional, h. 115 – 126.

LAMPIRAN 1

Rekapitulasi Tulangan Lentur, Tulangan Torsi, dan Tulangan Geser Pada Seluruh Balok Tinjauan

Tulangan Utama

Tump Lap

Atas

mm2

n Bawah

mm2

n Atas

mm2

n Bawah

mm2

n

Pemodelan 3 Lantai, Plat Sebagai Beban

Lantai 1 B259 D19 1285 5 829 3 408 2 1062 4

Lantai 3 B259 D19 726 3 486 2 234 1 701 3

Pemodelan 3 Lantai, Plat Diafragma Beban

Lantai 1 B259 D19 1332 5 859 4 423 2 1039 4

Lantai 3 B259 D19 788 3 513 2 254 1 701 3

Pemodelan 5 Lantai, Plat Sebagai Beban

Lantai 1 B259 D19 1400 5 905 4 446 2 1052 4

Lantai 3 B259 D19 1078 4 702 3 347 2 998 4

Lantai 5 B259 D19 864 4 563 2 278 1 816 3

Pemodelan 5 Lantai, Plat Sebagai Diafragma

Lantai 1 B259 D19 1453 6 939 4 462 2 1025 4

Lantai 3 B259 D19 1098 4 715 3 353 2 998 4

Lantai 5 B259 D19 953 4 619 3 306 2 816 3

Tulangan Geser

Tump Lap

Luas Tulangan Yang

Digunakan

mm2

Luas

Tulangan

Yang

Dibutuhkan

mm2

Luas Tulangan Yang

Digunakan

mm2

Luas

Tulangan

Yang

Dibutuhkan

mm2

Pemodelan 3 Lantai, Plat Sebagai Beban

L 1 B259 2D10-70 2242,9 918,62 2D10-70 2242,86 492,48

L 3 B259 2D10-70 2242,9 263,31 2D10-70 2242,86 430,92

Pemodelan 3 Lantai, Plat Diafragma Diafragma

L 1 B259 2D10-70 2242,9 952,02 2D10-70 2242,86 502,72

L 3 B259 2D10-70 2242,9 333,61 2D10-70 2242,86 430,92

Pemodelan 5 Lantai, Plat Diafragma Beban

L 1 B259 2D10-70 2242,9 1312,19 2D10-70 2242,86 1008,45

L 3 B259 2D10-70 2242,9 983,15 2D10-70 2242,86 796,56

L 5 B259 2D10-70 2242,9 563,2 2D10-70 2242,86 430,92

Pemodelan 5 Lantai, Plat Sebagai Diafragma

L 1 B259 2D10-70 2242,9 1343 2D10-70 2242,86 1029

L 3 B259 2D10-70 2242,9 995,35 2D10-70 2242,86 805,35

L 5 B259 2D10-70 2242,9 661,5 2D10-70 2242,86 430,92

Tulangan Torsi

Atas Bawah

Lap Tump Lap Tump

Pemodelan 3 Lantai, Plat Sebagai Beban

L1 B259 551,43 3D13 398,2 2D10 153,23 949 4D13 630,9 5D9 318,1

L3 B259 606,52 3D13 398,2 2D13 265,4 781 4D13 630,9 2D10 150,1

Pemodelan 3 Lantai, Plat Diafragma Diafragma

L1 B259 541 3D13 398 2D10 143 949 4D13 630,9 5D9 318,1

L3 B259 648,84 4D13 630,9 2D8 50,3 781 4D13 630,9 2D10 150,1

Pemodelan 5 Lantai, Plat Sebagai Beban

L1 B259 735,78 < tulangan sengkang, maka tidak perlu

tulangan torsi 1095 6D13 769,4 3D12 339,3

L3 B259 582,96 < tulangan sengkang, maka tidak perlu

tulangan torsi 1095 6D13 769,4 3D12 339,3

L3 B259 472,59 3D13 398,2 D10 78,5 909 6D13 769,4 4D9 254,5

Pemodelan 5 Lantai, Plat Sebagai Diafragma

L1 B259 683,88 < tulangan sengkang, maka tidak perlu

tulangan torsi 1095 6D13 769,4 3D12 339,3

L3 B259 582,96 < tulangan sengkang, maka tidak perlu

tulangan torsi 1095 6D13 769,4 3D12 339,3

L3 B259 514,73 3D13 398,2 2D9 127,2 909 6D13 769,4 4D9 254,5

LAMPIRAN 2

Rekapitulasi Tulangan Lentur dan Tulangan Geser Pada Seluruh Kolom Tinjauan

Tulangan Utama Tulangan Geser

Luas

Tulangan

Perlu

(mm2)

Tulangan

Yang

Digunakan

Luas Tulangan

Yang

Digunakan

(mm2)

Luas

Tulangan

Perlu

(mm2)

Tulangan

Yang

Digunakan

Luas

Tulangan

Yang

Digunakan

(mm2)

Pemodelan 3 Lantai Pelat Sebagai Beban

Lantai 1 C29 2025 8D19 2268 554 5D12-200 565,5

Lantai 3 C40 2025 8D19 2268 986,79 7D14-200 1078

Pemodelan 3 Lantai Pelat Sebagai Diafragma

Lantai 1 C29 2025 8D19 2268 554 5D12-200 565,5

Lantai 3 C40 2025 8D19 2268 1064,61 7D14-200 1078

Pemodelan 5 Lantai Pelat Sebagai Beban

Lantai 1 C29 3600 6D28 3694,6 738,72 5D14-200 770

Lantai 3 C29 3600 6D28 3694,6 1219,11 8D14-200 1231

lantai 5 C40 3600 6D28 3694,6 911,45 7D13-200 929,1

Pemodelan 5 Lantai Pelat Sebagai Diafragma

Lantai 1 C29 3600 6D28 3694,6 738,72 5D14-200 770

Lantai 3 C29 3600 6D28 3694,6 1234,42 5D18-200 1272,4

lantai 5 C40 3600 6D28 3694,6 1000,83 9D10-200 1017,9