analisis struktur bangunan apartemen...

ANALISIS STRUKTUR BANGUNAN APARTEMEN GRAND EMERALD

KELAPA GADING JAKARTA UTARA MENGGUNAKAN

PETA GEMPA 2002 DENGAN ANALISIS STATIK EQUIVALENT

SKRIPSI

AGUS HERMANTO

F44080033

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

STRUCTURAL ANALYSIS APARTMENT GRAND EMERALD BUILDING

KELAPA GADING NORTH JAKARTA USE EARTHQUAKE MAP 2002

WITH STATIC EQUIVALENT ANALYSIS

Agus Hermanto1, Meiske Widyarti

2, Muhammad Fauzan

2

1student of

2lecturer of

Department of Civil and Environmental Engineering, Faculty of Agricultural Technology, Bogor

Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO BOX 220, Bogor, West Java, Indonesia.

ABSTRACT

Structure calculation is an important step in the beginning of building planning. One of the

instruments that can be used to do structure analysis in a fast and precise way is ETABS v 9.0.7. The

instruments that used in this research is ETABS v 9.0.7 software and Grand Emerald Apartement

working-plan. Work load analysis referred to PBI 1983, and earthquake analysis referred to static

equivalent analysis method.

The result of metal sheet structure analysis showed, for living quarters metal sheet, parking

place metal sheet, and water torn metal flat slab showed that the result of planned bending moment

(Mr) for each metal sheet is 17,945 KNm; 21,36 KNm; and 37,91 KNm, higher than ultimate bending

moment (Mu) for each metal sheet 12,563 KNm; 18,644 KNm; 21,953 KNm. So, it can be concluded

that the dimension of metal sheet profile that installed in this construction has fulfilled the planning

requirements. Based on analysis result, one of sample beam, B30x40, has planning moment value,

planning shearing force value, and planning torsion moment value each 68,939 KNm; 234,793 KN;

22,862 KNm. That value is higher than the value of ultimate bending moment, ultimate shearing force,

and ultimate torsion moment that each 63,176 KNm; 68,75 KN; 19,433 KNm. It showed that beam

B30x40 fulfilled the planning requirements. It shown in appendix 12 the analysis process for varying

beams.

Keywords: axial force, bending moment, shearing force, static equivalent, torsion moment

Agus Hermanto. F44080033. 2012. Analisis Struktur Bangunan Apartemen Grand Emerald,

Kelapa Gading, Jakarta Utara menggunakan Peta Gempa 2002 dengan Analisis Statik

Equivalent

Di bawah bimbingan Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng dan Muhammad Fauzan, ST,. MT.

RINGKASAN

Perhitungan struktur merupakan langkah penting pada proses awal perencanaan suatu

bangunan. Salah satu alat yang dipergunakan untuk menganalisis struktur secara cepat dan tepat

adalah ETABS v 9.0.7 yang termasuk dalam Spesific Professional Program Analysis. Dalam

perencanaan bangunan bertingkat, banyak langkah yang diperlukan seperti menentukan spesifikasi

bahan dan penampang, permodelan struktur tiga dimensi, memberikan input beban hidup, beban super

dead load, beban gempa, beban angin, beban kombinasi 1 hingga beban kombinasi 16, dan melakukan

tahap penjepitan, serta menganalisis untuk mengetahui gaya-gaya dalam ultimit dari masing-masing

elemen struktur pelat, balok, dan kolom. Pada penelitian ini bertujuan untuk membandingkan gaya-

gaya dalam ultimit dengan gaya-gaya dalam rencana dan untuk mengetahui apakah dimensi

penampang terpasang mampu menahan gaya-gaya dalam ultimit akibat efek pembebanan dari luar.

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu program ETABS v 9.0.7, dan gambar

struktur proyek Apartemen Grand Emerald. Analisis pembebanan mengacu pada PBI 1983, dan

analisa gempa menggunakan metode analisis statik equivalen.

Hasil perhitungan struktur pelat, baik pelat hunian, pelat parkir, dan pelat water torn

menunjukan bahwa nilai momen lentur rencana (Mr) lebih besar dibandingkan dengan momen lentur

ultimit (Mu). Hal ini terlihat dari ketiga jenis pelat tersebut memiliki nilai momen lentur rencana

sebesar 17,945 KNm; 21,36 KNm; 37,91 KNm sedangkan nilai momen lentur ultimitnya sebesar

12,563 KNm; 18,644 KNm; 21,953 KNm sehingga dapat disimpulkan dimensi penampang pelat yang

terpasang di lapangan memenuhi syarat perencanaan.

Hasil perhitungan struktur balok, menunjukan bahwa seluruh jenis balok yang terpasang

dilapangan mampu menahan gaya-gaya dalam ultimit. Hal ini dapat dilihat pada salah satu contoh

jenis balok B30x40 yang memiliki nilai momen rencana, gaya geser rencana, dan momen torsi

rencana masing-masing sebesar 68,939 KNm; 234,793 KN; 22,862 KNm. Nilai tersebut lebih besar

dibandingkan dengan nilai momen lentur ultimit, gaya geser ultimit, dan momen torsi ultimit yang

masing-masing sebesar 63,176 KNm; 68,75 KN; 19,433 KNm. Hal ini menunjukan bahwa jenis balok

B30x40 memenuhi syarat perencanaan.

Hasil perhitungan analisis struktur kolom, menunjukan bahwa seluruh jenis kolom yang

terpasang dilapangan mampu menahan gaya-gaya dalam ultimit. Hal ini dapat dilihat pada salah satu

contoh jenis kolom K100x50 yang memiliki nilai gaya aksial rencana, gaya geser rencana, dan momen

torsi rencana, masing-masing sebesar 4613,751 KN; 1903,72 KN; 24,795 KNm nilai tersebut lebih

besar dibandingkan dengan nilai gaya aksial ultimit, gaya geser ultimit, dan momen torsi ultimit yang

masing-masing sebesar 3141,59 KN; 104,7 KN; 3,915 KNm; .Hal ini menunjukan bahwa jenis kolom

K100x50 memenuhi syarat perencanaan.

Kata-kata kunci : analisis statik equivalent, gaya aksial, gaya geser,momen lentur, momen torsi.

ANALISIS STRUKTUR BANGUNAN APARTEMEN GRAND EMERALD,

KELAPA GADING JAKARTA UTARA MENGGUNAKAN

PETA GEMPA 2002 DENGAN ANALISIS STATIK EQUIVALENT

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNIK

Pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan,

Fakultas Teknologi Pertanian,

Institut Pertanian Bogor

Oleh:

AGUS HERMANTO

F44080033

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

Judul Skripsi : Analisis Struktur Bangunan Apartemen Grand Emerald Kelapa Gading,

Jakarta Utara menggunakan Peta Gempa 2002 dengan Analisis Statik

Equivalent

Nama : Agus Hermanto

NIM : F44080033

Menyetujui,

Pembimbing Akademik I Pembimbing Akademik II

Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng Muhammad Fauzan, ST, MT

NIP. 19520209 198903 2 001 NIP. 19780129 201012 1 001

Mengetahui:

Ketua Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, M.Sc

NIP. 19561025 198003 1 003

Tanggal lulus:

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Analisis Struktur

Bangunan Apartemen Grand Emerald, Kelapa Gading, Jakarta Utara menggunakan Peta

Gempa 2002 dengan Analisis Statik Equivalent adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan

Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi

manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak

diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di

bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Agustus 2012

Yang membuat pernyataan

Agus Hermanto

F44080033

© Hak cipta milik Agus Hermanto, tahun 2012

Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dan meperbanyak tanpa izin tertulis dari

Institut pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak,

fotocopi, microfilm, dan sebagainya.

BIODATA PENULIS

Penulis dilahirkan pada tanggal 16 Agustus 1989 di Subang, Jawa Barat,

dari pasangan Bapak Husni Heriwanto dan Kayah Rokayah. Penulis

mengawali pendidikan dasar pada tahun 1998 di Sekolah Dasar Negeri II

Margahayu Kota Bekasi dan diselesaikan pada tahun 2003. Pendidikan

lanjutan tingkat pertama dimulai pada tahun 2003 dan diselesaikan pada

tahun 2005 di Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 1 Ciasem,

Kabupaten Subang. Penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah

Atas Negeri 3 Bekasi, Jawa Barat pada tahun 2005 dan diselesaikan pada

tahun 2008. Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2008

melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen Teknik Sipil dan

Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada tahun 2009. Selama menjadi

mahasiswa, penulis aktif sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan

(HImatesil). Penulis melaksanakan Praktik Lapang di PT. Pembangunan Perumahan (Tbk) dan

berhasil menyelesaikan laporan praktik lapangannya dengan judul “ Desain dan Analisis Struktur

Atas (Balok Lantai-8) Berdasarkan Tinjauan Beban Gravitasi” dan pada tahap terakhir strata 1,

penulis dapat menyelesaikan tugas akhirnya dengan judul “Analisis Struktur Bangunan Apartemen

Grand Emerald, Kelapa Gading, Jakarta Utara menggunakan Peta Gempa 2002 dengan

Analisis Statik Equivalent” untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di bawah bimbingan Dr. Ir.

Meiske Widyarti, M.Eng dan Muhammad Fauzan, ST, MT. Penulis berkesempatan menjadi penerima

beasiswa PPA (Peningkatan Prestasi Mahasiswa) pada tahun 2008 hingga 2009 dan beasiswa Permata

Bank Syariah pada tahun 2012.

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT atas segala limpahan berkah, izin, nikmat, dan

karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Analisis Struktur

Bangunan Apartemen Grand Emerald, Kelapa Gading, Jakarta Utara Menggunakan Peta Gempa

2002 dengan Program ETABS v 9.0.7”.

Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Dr. Ir. Meiske Widyarti, M.Eng. sebagai

dosen pembimbing utama sekaligus dosen pembimbing akademik, dan Muhammd Fauzan, ST, MT

sebagai dosen pembimbing ke-dua atas segala kesabarannya dalam memberikan bimbingan, nasihat

dan sarannya selama penelitian hingga penulisan skripsi.

Sembah bakti dan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya dan tak terkira, penulis

haturkan kepada Ayahanda Drs. Moch. Nuri Iryanto, M.Si dan Ibunda Alm. Budiarti yang telah

berjuang dengan tenaga dan pikiran, memberikan doa, motivasi moril dan material, nasihat, kesabaran

dan rasa kasih sayang yang tiada hentinya. Terima kasih saya ucapkan juga untuk adikku yang tercinta

Irnawati Indah Sari yang menjadi penyemangat bagi penulis untuk menjadi yang terbaik.

Semoga upaya penulis dalam pembuatan skripsi ini bisa bermanfaat secara pribadi penulis

sendiri maupun bagi perkembangan ilmu Teknik Sipil di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan.

Penulis memahami bahwa skripsi ini jauh dari kata kesempurnaan dan untuk itu penulis mohon maaf

bila ada kesalahan yang tidak disengaja pada skripsi ini.

Bogor, Agustus 2012

Agus Hermanto

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ............................................................................................................................ i

DAFTAR ISI .......................................................................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................................ iii

DAFTAR TABEL ................................................................................................................................. vi

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................................................... v

I. PENDAHULUAN .............................................................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................................................. 1

1.2 Tujuan .......................................................................................................................................... 2

1.3 Manfaat Penelitian ....................................................................................................................... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................................................... 3

2.1 Struktur Bangunan Gedung.......................................................................................................... 3

2.2 Program Komputer Rekayasa ...................................................................................................... 3

2.3 Desain Penampang ....................................................................................................................... 3

2.4 Beton ............................................................................................................................................ 4

2.4.1 Beton Bertulang ................................................................................................................. 4

2.4.2 Kuat Tekan Beton yang disyaratkan .................................................................................. 4

2.4.3 Kuat Nominal ..................................................................................................................... 4

2.4.4 Kuat Rencana ..................................................................................................................... 4

2.4.5 Modulus Elastisitas ............................................................................................................ 5

2.5 Konsep Perencanaan Bangunan Tahan Gempa ............................................................................ 5

2.6 Analisis Gaya Lateral Ekivalen.................................................................................................... 5

2.6.1 Gaya Geser Dasar Seismik ................................................................................................. 5

2.6.2 Pembatasan Waktu Getar Alami ........................................................................................ 6

2.6.3 Distribusi Vertikal gaya Gempa ......................................................................................... 6

2.6.4 Arah Pembebanan Gempa .................................................................................................. 7

2.6.5 Wilayah Gempa ................................................................................................................. 7

2.7 Analisis Struktur .......................................................................................................................... 8

2.7.1 Analisis Struktur Pelat ....................................................................................................... 8

2.7.2 Analisis Struktur Balok ...................................................................................................... 9

2.7.3 Analisis Struktur Kolom .................................................................................................. 12

III. METODOLOGI ............................................................................................................................. 14

3.1 Waktu Dan Tempat Penelitian ................................................................................................... 14

3.2 Alat Dan Bahan .......................................................................................................................... 14

3.3 Tahapan Penelitian ..................................................................................................................... 14

3.3.1 Permodelan Struktur Atas dan Spesifikasi Bahan ................................................................... 14

3.3.2 Analisa Pembebanan berdasarkan PBI tahun 1983 ................................................................. 15

3.3.2.1 Beban Mati ................................................................................................................. 16

3.3.2.2 Beban Hidup .............................................................................................................. 16

3.3.2.3 Beban Angin .............................................................................................................. 16

3.3.2.4 Beban Gempa ............................................................................................................. 16

3.3.2.5 Kombinasi Pembebanan ............................................................................................. 17

3.3.3 Analisis dengan program ETABS v 9.0.7 ............................................................................... 17

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................................................... 18

4.1 Perhitungan Struktur akibat Gaya Gempa.................................................................................. 18

4.2 Analsis Struktur Pelat ................................................................................................................ 20

4.2.1 Analsis Struktur Pelat Hunian .......................................................................................... 20

4.2.2 Analsis Struktur Pelat Parkir ............................................................................................ 21

4.2.3 Analsis Struktur Pelat Water Torn ................................................................................... 22

4.3 Analisis Struktur Balok ............................................................................................................. 23

4.4 Analisis Struktur Kolom ........................................................................................................... 26

V. KESIMPULAN ............................................................................................................................... 29

5.1 KESIMPULAN .......................................................................................................................... 29

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................................... 30

LAMPIRAN ......................................................................................................................................... 31

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Unsur beton ............................................................................................................................. 4

Tabel 2. Faktor keutamaan (I) untuk berbagai katagori gedung dan bangunan..................................... 6

Tabel 3. Koefisien δ yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung ...................... 6

Tabel 4. Berat wi struktur lantai Apartemen Grand Emerald .............................................................. 18

Tabel 5. Perbandingan periode pendekatan dan periode ETABS SNI 03-1726-2002 ......................... 18

Tabel 6. Perhitungan distribusi vertikal gaya gempa berdasarkan SNI 03-1726-2002 ....................... 19

Tabel 7. Gaya-gaya dalam maksimum yang dihasilkan dari program ETABS v 9.0.7 ....................... 23

Tabel 8. Proses perhitungan momen rencana (Mr).............................................................................. 23

Tabel 8a. Proses perhitungan lanjutan momen rencana (Mr) .............................................................. 23

Tabel 9. Perhitungan gaya geser rencana (Vr) .................................................................................. 24

Tabel 10. Hasil perhitungan dimensi elemen struktur balok memenuhi syarat perencanaan .............. 25

Tabel 11. Luas tulangan torsi minimal telah memenuhi persyaratan perencanaan ............................. 25

Tabel 12. Gaya-gaya dalam maksimum yang dihasilkan dari program ETABS v 9.0.7 ..................... 26

Tabel 13. Hasil analisis struktur kolom terhadap beban aksial (Pn) .................................................... 26

Tabel 14. Hasil analisis struktur kolom terhadap momen torsi (Tr) .................................................... 27

Tabel 15. Hasil analisis struktur kolom terhadap gaya geser (Vr) ...................................................... 28

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Wilayah gempa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar dengan periode ulang

500 tahun ........................................................................................................................... 7

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Permodelan struktur atas (3D) ......................................................................................... 32

Lampiran 2. Denah kolom, balok, dinding geser, dan pelat struktur atas ............................................ 33

Lampiran 3. Denah potongan ............................................................................................................... 36

Lampiran 4. Distribusi pembebanan .................................................................................................... 38

Lampiran 5. Respon spektrum gempa rencana ..................................................................................... 39

Lampiran 6. Faktor daktilitas maksimum ............................................................................................. 40

Lampiran 7. Berat bahan bangunan berdasarkan PBI 1983 ................................................................. 41

Lampiran 8. Berat komponen-komponen gedung berdasarkan PBI 1983 ........................................... 42

Lampiran 9. Beban hidup pada lantai gedung berdasarkan PBI 1983 .................................................. 43

Lampiran 10. Momen pelat persegi yang menumpu pada keempat tepinya akibat beban

terbagi rata .................................................................................................................. 44

Lampiran 10a. Momen pelat persegi yang menumpu pada keempat tepinya akibat beban terbagi rata

(lanjutan) ..................................................................................................................... 45

Lampiran 11. Detail perhitungan struktur pelat ................................................................................. 46

Lampiran 12. Perhitungan analisis struktur balok .............................................................................. 51

Lampiran 13. Perhitungan analisis struktur kolom ............................................................................. 54

Lampiran 14. Metodologi penelitian .................................................................................................. 56

Lampiran 15. Grafik perbandingan beban geser statik arah x dengan 0,8 statik ................................ 57

Lampiran 16. Grafik perbandingan beban geser statik arah x dengan 0,8 statik ................................ 58

1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kondisi perekonomian Indonesia yang semakin berkembang dengan pertumbuhan ekonomi

setiap tahunnya di atas 6% menyebabkan meningkatnya daya beli masyarakat, dan hal tersebut sejalan

dengan meningkatnya permintaan akan hunian, untuk para pelaku usaha dan profesional di wilayah

industri dan perdagangan seperti Kelapa Gading, Jakarta Utara. Peningkatan kepadatan penduduk

khususnya di wilayah yang berpusat pada perdagangan dan industrialisasi, mendorong peningkatan

permintaan terhadap property atau tempat hunian yang bersinergi dengan lingkungan sehingga

membuat penghuni merasa nyaman. Hal tersebut yang membuat pihak pengembang memiliki

keyakinan untuk menyediakan konsep hunian khususnya di wilayah pusat Industri seperti Jakarta

Utara.

Jenis hunian yang dipilih oleh pengembang adalah apartemen, dikarenakan dengan kondisi

lahan yang terbatas sekitar 2.197, 58 m2

(56,675 m x 38,775 m), mampu menyediakan tempat hunian

sebanyak 1.392 jiwa, dengan asumsi per hunian terdapat dua jiwa yang tinggal. Apabila dibandingkan

menggunakan konsep cluster maka dengan luas tanah yang sama hanya mampu menyediakan tempat

hunian sebanyak 315 jiwa dengan asumsi per rumah terdapat tiga jiwa dan luas per rumah sebesar 21

m2. Hal ini menunjukan adanya usaha efisiensi lahan dengan semakin tingginya harga tanah pada

kawasan Industri dan perdagangan seperti kawasan Kelapa Gading, Jakarta Utara. Konsep hunian

yang selaras dengan kondisi tersebut adalah bangunan tinggi atau bangunan dengan konstruksi

vertikal. Kawasan Kelapa Gading merupakan kawasan yang sudah tertata dengan baik, dimana sangat

mudah dalam mengakses ke pusat-pusat hiburan, fasilitas pendidikan, fasilitas jalan bebas hambatan,

dan pelabuhan, serta didorong oleh kondisi wilayah yang aman. Rencana pengembang sejalan dengan

program pemerintah untuk merealisasikan program 1000 tower di seluruh Indonesia yang

dideklarasikan pada tahun 2007 (Kemenpera 2007). Untuk itu, pihak pengembang mendapatkan

beberapa insentif untuk merealisasikan proyek Apartemen Grand Emeral di wilayah Kelapa Gading,

Jakarta Utara karena mendukung program pemerintah dalam usaha penyediaan tempat hunian bagi

masyarakat perkotaan.

Apartemen Grand Emerald merupakan konsep bangunan tinggi dimana harus di perhitungkan

terhadap beban-beban yang akan bekerja pada bangunan tersebut, metode yang tepat dalam

menganalisis beban gempa, serta perencanaan dinding geser yang mampu menahan gaya lateral yang

sangat besar karena bangunan ini merupakan bangunan tidak beraturan, dan memperhitungkan gaya-

gaya dalam maksimum yang akan terjadi pada elemen struktur baik kolom, balok, dan pelat, apakah

gaya –gaya dalam maksimum ultimit mampu ditahan oleh dimensi penampang yang terpasang di

lapangan. Apartemen Grand emerald terletak di wilayah Jakarta Utara dalam peta gempa ini terletak

di wilayah 3 dengan kondisi tanah lunak.

Dalam menganalisi dan mendesain bangunan ini, perencana mengacu pada:

a. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, SKBI 1.3.53.1987 dari

Departemen Pekerjaan Umum.

b. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk bangunan Gedung, SNI 03-1726-2002 dari Badan

Standarnisasi Nasional (BSN).

c. Tata cara Perencanan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI-03-2847-2002 dari Badan

Standarisasi Nasional (BSN).

d. American Concrete Institute (ACI) Building Code Requirements for Structural Concete 318-99.

2

Penelitian ini penting dilakukan untuk mengetahui atau membandingkan gaya-gaya dalam

maksimum ultimit dengan gaya-gaya dalam rencana dari dimensi penampang elemen struktur yang

telah terpasang di lapangan sesuai dengan peraturan yang telah dijelaskan diatas. Dalam menganalisis

gaya-gaya dalam ultimit akibat efek pembebanan yang bekerja pada elemen struktur menggunakan

program ETABS v. 9.0.7. sedangkan perhitungan gaya-gaya dalam rencana diperhitungkan sesuai

dengan Tata cara Perencanan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI-03-2847-2002 dari Badan

Standarisasi Nasional (BSN).

Program ETABS v 9.0.7 merupakan program analisis struktur yang dikembangkan oleh

perusahaan software Computers and Structures, Incorporated (CSI) yang berlokasi di Barkeley,

California, Amerika Serikat. Berawal dari penelitian dan pengembangan riset oleh dr. Edward

L.Wilson pada tahun 1970 di University of California, Berkeley, Amerika Serikat, maka pada tahun

1975 didirikan perusahaan CSI oleh Ashraf Habibullah. Program ETABS digunakan secara spesialis

untuk analisis struktur high rise building seperti bangunan perkantoran, bangunan apartemen, dan

rumah sakit. Program ETAB v 9.0.7 secara khusus difungsikan untuk menganalisis lima perencanaan

struktur, yaitu : analisis struktur baja, analisis struktur beton, analsis balok komposit, analisis baja

rangka batang (cremona), dan analisis dinding geser. Penggunaan program ini untuk menganalisis

struktur, terutama untuk bangunan. Program ini sangat tepat bagi perencana struktur karena ketepatan

dari output yang dihasilkan dan efektifitas waktu untuk menganalisisnya.

Program ETABS telah teruji aplikasinya di lapangan. Khusus di Indonesia, konsultan-

konsultan perencanaan struktur ternama telah menggunakan program ini untuk menganalisis struktur

dan banyak gedung yang telah di bangun dari hasil perencanaan tersebut.

1.2 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Menganalisis gaya-gaya dalam ultimit yang terdiri dari momen lentur, gaya geser, momen torsi,

dan beban aksial pada elemen struktur baik kolom, balok dan pelat dengan menggunakan

program ETABS v 9.0.7.

2. Menganalisis gaya-gaya dalam rencana yang terdiri dari momen lentur, gaya geser, momen torsi,

dan beban aksial pada elemen struktur baik kolom, balok dan pelat dengan menggunakan

perhitungan manual sesuai dengan Tata cara Perencanan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung,

SNI-03-2847-2002 dari Badan Standarisasi Nasional (BSN).

3. Membandingkan hasil analisis gaya-gaya dalam ultimit dengan hasil gaya-gaya dalam rencana

pada dimensi penampang yang telah terpasang di lapangan. Untuk mengetahui apakah penampang

yang terpasang di lapangan mampu menahan beban-beban yang bekerja pada masing-masing

elemen struktur.

1.3 Manfaat Penelitian

Untuk mengetahui syarat perencanan momen lentur, gaya geser, torsi dan defleksi dalam

analisis struktur kolom, balok dan plat pada bangunan Apartemen Grand Emerald apakah telah

memenuhi persyaratan yang berlaku pada SNI Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan

Gedung SNI 03-2847-2002 dengan faktor beban dan faktor reduksi kekuatan Ф.

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Struktur Bangunan Gedung

Struktur Bangunan gedung terdiri atas dua bangunan utama, yaitu struktur bangunan bawah

dan struktur bangunan atas. Struktur bangunan bawah, yaitu struktur bangunan yang berada di bawah

permukaan tanah yang lazim disebut fondasi. Fondasi berfungsi sebagai pendukung struktur bangunan

diatasnya untuk diteruskan ke tanah dasar. Sedangkan struktur bangunan atas yaitu struktur bangunan

yang berada diatas permukaan tanah, yang meliputi : struktur atap, struktur pelat lantai, struktur balok,

struktur kolom, dan struktur dinding geser. Struktur balok dan kolom menjadi satu kesatuan yang

kokoh dan sering disebut sebagai kerangka (portal) dari suatu gedung (Asroni 2010).

Pada struktur bangunan atas, kolom merupakan komponen struktur yang paling penting

untuk diperhatikan, karena apabila kolom ini mengalami kegagalan, maka dapat berakibat keruntuhan

struktur bangunan atas dari gedung secara keseluruhan (Asroni 2010).

2.2 Program Komputer Rekayasa

Program komputer rekayasa (SAP2000, ETABS, STAD-III, GT-STRUDL, ANSYS, ABAQUS)

berbeda dengan program komputer umum (Word, Photoshop,Excel, AutoCAD), karena pengguna

program komputer rekayasa dituntut untuk memahami latar belakang metode penyelesaian dan

batasan-batasan yang dihasilkan dari program tersebut. Pada umumnya, developer program tidak mau

bertanggung jawab untuk setiap kesalahan yang timbul dari pemakaian program, hal itu dapat dilihat

dari berbagai kutipan disclaimer yang dinyatakan pada setiap manualnya (Dewobroto 2004).

Tahapan paling awal sebelum dapat dilakukan analisa struktur adalah pembuatan model

struktur, yaitu membuat simulasi perilaku fisik struktur yang nyata sehingga dapat diproses melalui

pendekatan numerik menggunakan bantuan komputer. Permodelan tidak terbatas hanya pada

bagaimana menyiapkan data komputer, tetapi model yang dibuat harus disesuaikan dengan struktur

yang akan dianalisis, apakah itu tegangan, thermal, atau apa saja. Jadi, pembuat model dituntut harus

memahami permasalahan yang akan diselesaikan, apakah problem yang ditinjau dipengaruhi waktu

(misal creep), apakah ada unsur-unsur non linier (mendekati runtuh), maupun teori-teori pendukung

dalam penyelesaian problem yang ditinjau. Dengan demikian, dapat menentukan apakah suatu

parameter harus ada atau dapat dihilangkan dan tidak mempengaruhi hasil (Dewobroto 2004).

Dengan memahami permasalahan, maka dapat disusun suatu model analisis, tentu saja

pembuatan model dibatasi dengan ketersediaan metode penyelesaiannya. Semakin sederhana model

yang dibuat, semakin mudah penyelesaiannya, demikian juga sebaliknya. Meskipun demikian, suatu

model yang kompleks tidak menjamin dapat memberi simulasi yang terbaik dari perilaku fisik aslinya

(Dewobroto 2004).

2.3 Desain Penampang

Pada umumnya berguna untuk mengetahui apakah dimensi penampang yang digunakan pada

analisis struktur memenuhi persyaratan kekuatan, kekakuan, atau daktilitas yang ditetapkan dalam

peraturan yang berlaku. Sedangkan pada konstruksi beton bertulang, desain penampang juga

digunakan untuk mencari berapa banyak tulangan memanjang maupun sengkang yang harus dipasang

pada penampang yang direncanakan. Untuk mengevaluasi tersebut digunakan design code yang

berlaku dan umumnya dapat dikatagorikan dalam dua cara yaitu, elastik atau tegangan izin, misal

4

allowable stress design dari AISC, peraturan baja atau kayu Indonesia yang lama dan ultimit ( gaya-

gaya dalam batas maksimum yang dapat ditahan oleh struktur kayu, struktur beton, atau struktur baja)

atau limit state design, ACI 318-2002 untuk struktur beton atau AISC-LFRD 1993 untuk struktur baja

yang diadopsi di Indonesia sebagai SNI 03-1729-2000 yang baru (Dewobroto 2004).

2.4 Beton

Beton merupakan bahan dari campuran antara air, semen, agregat halus (pasir) dan agregat

kasar (kerikil), dengan tambahan adanya rongga-rongga udara. Campuran bahan-bahan pembentuk

beton harus ditetapkan sedemikian rupa, sehingga menghasilkan beton basah yang mudah dikerjakan,

memenuhi kekuatan tekan rencana setelah mengeras dan cukup ekonomis (Nasution 2009). Secara

umum proporsi pembentuk beton adalah :

Tabel 1 Unsur beton

Agregat kasar + Agregat halus [60%-80%]

semen : 7% - 15% Air

udara : 1 % - 8% [14% - 21 %]

2.4.1 Beton Bertulang

Beton bertulang adalah beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan tertentu untuk

mendapatkan tanggap suatu penampang berdasarkan asumsi bahwa kedua material bekerja bersama-

sama dalam menahan gaya yang kerja. Apabila beton mempunyai berat isi 2200-2500 kg/m3 maka

disebut beton-normal (Nasution 2009).

2.4.2 Kuat Tekan Beton yang Disyaratkan

Kuat tekan beton yang disyaratkan (fc’) adalah kuat tekan yang ditetapkan oleh perencana

struktur dari benda uji berbentuk silinder berdiameter 150 mm dan tinggi 300 mm, yang dinyatakan

dalam megapascal (Mpa). Untuk definisi parameter kekuatan beton bertulang, kuat tarik leleh fy

sebesar 400 Mpa merupakan tarik leleh minimum yang disyaratkan atau titik leleh dari tulangan

(Nasution 2009). Satuan dari kuat tarik leleh ini dalam megapascal (Mpa).

2.4.3 Kuat Nominal

Kuat nominal didefinisikan sebagai kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang

dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metode perencanaan sebelum dikalikan dengan suatu

faktor reduksi yang sesuai. Sedangkan kuat perlu adalah kekuatan komponen struktur atau penampang

yang diperlukan menahan beban terfaktor atau momen dan gaya dalam akibat suatu kombinasi beban

(Nasution 2009).

2.4.4 Kuat Rencana

Kuat rencana didefinisikan sebagai kuat nominal yang dikalikan dengan suatu faktor reduksi

kekuatan Ф. Dalam perencanaan diperlukan parameter modulus elastisitas yang dinyatakan dari rasio

antara tegangan normal tarik atau tekan dengan regangan dari unsur elemen dibawah batas

proporsional dari material (Nasution 2009).

5

2.4.5 Modulus Elastisitas

Modulus Elastisitas adalah perbandingan antara tegangan dan regangan dari suatu benda.

Modulus Elastisitas dilambangkan dengan E dan satuannya Nm-2

. Bagi analisis dan desain beton

bertulang, Modulus Elastisitas bahan merupakan parameter yang perlu ditetapkan terlebih dahulu

sebelum dilakukan proses perhitungan (Nasution 2009). Nilai modulus elastisitas beton dan baja

tulangan ditentukan menurut ketentuan sebagai berikut :

a. untuk nilai wc diantara 1500-2500 kg/m3, nilai modulus elastisitas beton Ec dapat diambil sebesar

Ec = 0.043*(wc)1.5

√fc’ dalam MPa. Untuk beton normal Ec dapat diambil sebesar 4.700√fc’. ini

berarti jika kekuatan tekan rencana beton normal fc’ = 22.5 Mpa, maka Ec = 22295 MPa (218500

kg/cm2). Bagi analisis struktur, secara umum banyak digunakan nilai modulus elastisitas yang

tetap, yaitu sebesar 21000 Mpa.

b. Modulus elastisitas untuk tulangan non pra-tekan Es boleh diambil sebesar 200 Gpa = 200.000

Mpa = 2.1*106 kg/cm

2.

c. Modulus elastisitas untuk tendon pratekan, Es ditentukan melalui pengujian atau dari data pabrik

(factory manifestation).

2.5 Konsep Perencanaan Bangunan Tahan Gempa

Dalam perencanaan struktur bangunan tahan gempa, diperlukan standar dan peraturan

perencanaan bangunan untuk menjamin keselamatan penghuni terhadap gempa besar yang mungkin

terjadi serta menghindari dan meminimalisasi kerusakan struktur bangunan dan korban jiwa terhadap

gempa bumi yang sering terjadi (Nasution 2009). Oleh karena itu bangunan tahan gempa harus

memiliki kekuatan, kekakuan, dan stabilitas yang cukup untuk mencegah terjadinya keruntuhan

bangunan. Filosofi dan konsep dasar perencanaan bangunan tahan gempa adalah :

a. Pada saat terjadi gempa ringan, struktur bangunan dan fungsi bangunan harus dapat tetap berjalan

(servicable) sehingga struktur harus kuat dan tidak ada kerusakan baik pada elemen struktur dan

elemen non struktur bangunan.

b. Pada saat terjadi gempa moderat atau medium, struktur diperbolehkan mengalami kerusakan pada

elemen non struktural, tetapi tidak diperbolehkan terjadi kerusakan pada elemen struktur.

c. Pada saat terjadi gempa besar, diperbolehkan terjadi kerusakan pada elemen struktur dan non

struktural, namun tidak boleh sampai menyebabkan bangunan runtuh sehingga tidak ada korban

jiwa atau dapat meminimalkan jumlah korban jiwa.

2.6 Analisis Gaya Lateral Ekivalen

2.6.1 Gaya Geser Dasar Seismik

Beban geser dasar untuk arah pembebanan sumbu x dan sumbu y dihitung dengan rumus :

Vb =

........................................................ (1)

dengan :

Vb : gaya geser dasar horizontal total akibat gempa (KN)

C : koefisien gempa dasar seperti ditentukan spektrum tanggap percepatan

I : faktor keutamaan

R : faktor reduksi gempa

Wt : berat total bangunan (KN)

6

Untuk menentukan koefisien gempa dasar (C), maka harus mengetahui jenis tanah di lokasi proyek

dan periode alami struktur pada arah pembebanan gempa sumbu x dan sumbu y yang dominan.

Tabel 2 Faktor keutamaan ( I ) untuk berbagai kategori gedung dan bangunan.

Katagori Gedung Faktor Keutamaan

I1 I2 I

Gedung umum seperti untuk penghunian,

perniagaan, dan perkantoran 1 1 1

Monumen dan bangunan monimental 1 1,6 1,6

gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, instalasi air bersih, pembangkit tenaga

listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan

darura, fasilitas radio dan televisi

1,4 1 1,4

gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas, produk minyak bumi, dan asam,

bahan beracun.

1,6 1 1,6

Cerobong, tangki diatas menara 1,5 1 1,5

Dari SNI Gempa 03-1726-2003, untuk gedung apartemen I = 1. Faktor reduksi gempa (R)

dengan asumsi struktur gedung apartemen berupa sistem rangka pemikul momen khusus (SRPMK)

dari beton bertulang, maka nilai R sebesar = 6.5.

2.6.2 Pembatasan Waktu Getar Alami

Menurut Peraturan Gempa (Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk bangunan

Gedung, SNI 03-1726-2002 dari Badan Standarnisasi Nasional) waktu getar alami struktur dibatasi

agar tidak terlalu fleksibel sehingga kenyamanan penghuni tidak terganggu khususnya untuk

bangunan ini diharapkan bangunan cukup kaku. Pembatasan yang dilakukan yakni:

Tabel 3 Koefisien (δ) yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung

Wilayah Gempa ζ

1 0,2

2 0,19

3 0,18

4 0,17

5 0,16

6 0,15

T < δ n ......................................................... (2)

dimana :

n : jumlah lapis struktur bangunan yang ada

T : waktu getar struktur mode pertama (T-1) yang dominan.

2.6.3 Distribusi Vertikal Gaya Gempa

Beban geser dasar nominal (Vb) harus dibagikan sepanjang tinggi struktur bangunan gedung

menjadi beban-beban gempa nominal statik ekuivalen (Fi) yang menangkap pada pusat massa lantai

tingkat ke-i, persamaan :

7

∑

..................................................... (3)

Wi dihitung sebagai berat lantai ke-i diukur dari taraf penjepitan lateral menurut pasal 5.1.2

dan pasal 5.1.3 menurut SNI 03-1726-2003 Tata cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk

bangunan Gedung. Berat lantai yang dihitung adalah beban mati ditambah beban hidup tereduksi.

Perhitungan beban lantai dilihat melalui tributary area beban lantai.

2.6.4 Arah Pembebanan Gempa

Dalam perencanaan struktur gedung, arah utama pengaruh gempa rencana harus ditentukan

sedemikian rupa sehingga memberikan pengaruh terbesar terhadap unsur-unsur subsistem dan sistem

struktur gedung secara keseluruhan. Untuk mensimulasikan arah pengaruh gempa rencana yang

sembarang terhadap struktur gedung, pengaruh pembebanan gempa dalam arah utama yang ditentukan

harus dianggap efektif 100 % dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh pembebanan

gempa dalam arah tegak lurus pada arah utama pembebanan tadi, tetapi dengan efektifitas 30 %. Hal

ini berlaku baik untuk SNI 03-1726-2002 pasal 5.8.2.

2.6.5 Wilayah Gempa

Berdasarkan SNI 03-1726-2002 pasal 4.7 Indonesia ditetapkan dalam 6 wilayah gempa

seperti ditunjukan dalam Gambar 1 wilayah gempa 1 adalah wilayah dengan kegempaan paling

rendah dan wilayah gempa 6 dengan kegempaan paling tinggi.

Gambar 1 Wilayah gempa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar dengan periode ulang

500 tahun

8

2.7 Analisis Struktur

Saat sekarang ini telah banyak ditemukan program-program analisa struktur yang dapat

menganalisis struktur dalam waktu yang singkat dan tepat. Program tersebut antara lain SAP90,

GRASP, ETABS, STAAD III, dan lain sebagainya. Untuk menganalisa struktur pada tugas akhir ini

digunakan program ETABS v 9.0.6. Program ETAB v 9.0.7 secara khusus difungsikan untuk

menganalisis lima perencanaan struktur, yaitu : analisis struktur baja, analisis struktur beton, analisis

balok komposit, analisis baja rangka batang (cremona), dan analisis dinding geser. Penggunaan

program ini untuk menganalisis struktur, terutama untuk bangunan tinggi. Program ini sangat tepat

bagi perencana struktur karena ketepatan dari output yang dihasilkan dan efektifitas waktu untuk

menganalisisnya.

2.7.1 Analisis Struktur Pelat

Pelat beton bertulang yaitu struktur tipis yang dibuat dari beton bertulang dengan bidang

yang arahnya horizontal, dan beban yang bekerja tegak lurus pada bidang struktur tersebut. Ketebalan

bidang pelat ini relatif sangat kecil apabila dibandingkan dengan bentang panjang atau lebar

bidangnya. Pelat beton bertulang ini sangat kaku dan arahnya horizontal, sehingga pada bangunan

gedung, pelat ini berfungsi sebagai diafragma atau unsur pengaku horizontal yang sangat bermanfaat

untuk mendukung ketegaran balok portal. Beban yang bekerja pada pelat umumnya diperhitungkan

terhadap beban gravitasi (beban mati dan beban hidup). Beban tersebut mengakibatkan terjadinya

momen lentur. Oleh karena itu, pelat juga direncanakan terhadap beban lentur.

Untuk merencanakan pelat beton bertulang yang perlu dipertimbangkan tidak hanya

pembebanan saja, tetapi juga jenis perletakan dan jenis penghubung di tempat tumpuan. Kekakuan

hubungan antara pelat dan tumpuan akan menentukan besarnya momen lentur yang terjadi pada pelat.

Untuk bangunan gedung, umumnya pelat tersebut ditumpu oleh balok-balok secara monolit, yaitu

pelat dan balok dicor bersama-sama sehingga menjadi satu-kesatuan.

Sistem perencanaan tulangan pelat pada dasarnya dibagi menjadi dua macam, yaitu sistem

perencanaan pelat dengan tulangan pokok satu arah atau one way slab dan sistem perencanaan pelat

dua arah atau two way slab. Dalam analisis struktur pelat pada bangunan ini menggunakan sistem

perencanaan two way slab. Terdapat tiga jenis pelat yang digunakan pada bangunan ini yaitu, pelat

hunian, pelat parkir, dan pelat water torn, dengan spesifikasi bahan yang berbeda-beda. Langlah-

langkah dalam merencanakan tebal pelat adalah sebagai berikut (ref: SKSNI 15-1991-03)

Keterangan :

Iy = bentang pelat yang terpanjang diukur diantara as balok (mm)

Ix = bentang pelat yang terpendek diukur diantara as balok (mm)

Iyn = bentang bersih pelat yang terpanjang (mm) = ly-1/2b3-1/2b4 .......................................... (4)

Ixn = bentang bersih pelat yang terpanjang (mm) = lx-1/2b3-1/2b4 .......................................... (5)

1. Menentukan tulangan bersih pelat arah x dan arah y

2. Menentukan nilai β

β = Iyn/Ixn ............................................................... (6)

3. Menaksir tebal plat (h awal) dan menentukan lx dan ly

Ix pelat = (1/12).Ix.h3 (mm

4) ............................................... (7)

Iy pelat = (1/12).Iy.h3 (mm

4)............................................. (7.1)

9

4. Menentukan nilai lx balok 1, lx balok 2, nilai ly balok 3, ly balok 4

Ix B1 = (1/12).b1.h13 .................................................... (8)

Ix B2 = (1/12).b2.h23 .................................................. (8.a)

Iy B3 = (1/12).b3.h33 .................................................. (8.b)

Iy B4 = (1/12).b4.h43 .................................................. (8.c)

5. Menentukan nilai a

α1 = Ix B1/Ix pelat ....................................................... (9)

α2 = Ix B2/Ix pelat ..................................................... (9.a)

α3 = Ix B3/Ix pelat ..................................................... (9.b)

α4 = Ix B4/Ix pelat ..................................................... (9.c)

αm = ∑(αi)/n = (α1+ α2+ α3+ α4)/n ................................. (9.d)

6. Menentukan tebal pelat yang dibutuhkan h (mm)

h =

............................................ (10)

dengan fy adalah mutu tulangan pelat (Mpa)

7. Menentukan tebal pelat minimum (hmin) dan tebal pelat maksimum (hmaks)

hmin =

.................................................... (11)

hmaks =

............................................... (11.a)

Selain tebal pelat, jenis perletakan juga merupakan faktor penting dalam perencanaan pelat

berotasi bebas tumpuan, maka pelat dikatakan ditumpu bebas (misal : pelat yang ditumpu pada

tembok bata). Bila tumpuan mencegah pelat berotasi dan relative sangat kaku terhadap momen puntir,

maka pelat itu terjepit penuh (monolit dengan balok). Bila balok tepi tidak cukup kuat untuk

mencegah rotasi sama sekali, maka pelat terjepit sebagian.

Selain mencegah atau memungkinkan terjadinya rotasi, tumpuan mungkin dapat atau tidak

mengijinkan lendutan. Bila tidak mungkin terjadi lendutan pada tumpuan, yaitu tumpuan merupakan

sebuah dinding atau balok yang kaku, dikatakan bahwa pelat tertumpu kaku. Bila tumpuan dapat

melendut, pelat itu tertumpu elastis. Dalam beberapa hal, sebuah pelat mungkin tidak mempunyai

tumpuan garis yang menerus, seperti halnya dinding atau balok, tetapi tumpuan hanya beberapa

tempat, misalnya suatu deretan kolom sepanjang tepinya, dalam hal ini tumpuan disebut tumpuan titik.

2.7.2 Analisis Struktur Balok

Sifat dari bahan beton, yaitu sangat kuat untuk menahan tekan, tetapi tidak kuat (lemah)

untuk menahan tarik. Oleh karena itu, beton dapat mengalami retak jika beban yang dipikulnya

menimbulkan tegangan tarik yang melebihi kuat tariknya. Jika sebuah balok beton (tanpa tulangan)

ditumpu oleh tumpuan sederhana (sendi-rol), dan di atas balok tersebut bekerja beban terpusat P serta

beban merata q, maka akan timbul momen luar, sehingga balok akan melengkung ke bawah. Pada

balok yang melengkung ke bawah akibat beban luar ini pada dasarnya ditahan oleh kopel gaya-gaya

10

dalam yang berupa tegangan tekan dan tarik. Jadi pada serat-serat balok bagian tepi-atas akan

menahan tegangan tekan, dan semakin ke bawah tegangan tekan tersebut akan semakin kecil.

Sebaliknya, pada serat-serat bagian tepi-bawah akan menahan tegangan tarik, dan semakin ke atas

tegangan tariknya akan semakin kecil pula (Nasution, 2009).

Pada bagian tengah, yaitu pada batas antara tegangan tekan dan tarik, serat-serat balok tidak

mengalami tegangan sama sekali (tegangan tekan maupun tariknya bernilai nol). Serat-serat yang

tidak mengalami tegangan tersebut membentuk suatu garis yang disebut garis netral. Jika beban diatas

balok cukup besar, maka serat-serat beton pada bagian tepi bawah akan mengalami tegangan tarik

cukup besar pula, sehingga dapat terjadi retak beton pada bagian bawah. Keadaan ini terjadi terutama

pada daerah beton yang momennya besar, yaitu pada bagian tengah bentang (Asroni, 2010).

Untuk menahan gaya tarik yang cukup besar pada serat-serat balok bagian tepi-bawah, maka

perlu diberikan baja tulangan sehingga disebut dengan istilah beton bertulang. Pada balok beton

bertulang ini, tulangan baja ditanam di dalam beton sedemikian rupa, sehingga gaya tarik yang

dibutuhkan untuk menahan momen pada penampang retak dapat ditahan oleh baja tulangan. Beban

yang bekerja pada balok biasanya berupa beban lentur, beban geser maupun torsi (momen puntir),

sehingga perlu baja tulangan untuk menahan beban-beban tersebut. Tulangan ini berupa tulangan

memanjang atau tulangan longitudinal (yang menahan beban lentur) serta tulangan geser (yang

menahan beban geser dan torsi) (Asroni, 2010).

Pada portal bangunan gedung, biasanya balok yang menahan momen lentur besar terjadi di

daerah lapangan (bentang tengah) dan ujung balok (tumpuan jepit balok). Di bentang tengah balok

terjadi momen positif (M(+)), berarti penampang beton daerah tarik berada di bagian bawah, sedangkan

diujung (dekat kolom) terjadi momen negatif (M(-)), berarti penampang beton daerah tarik berada di

bagian atas. Oleh karena itu biasanya di daerah lapang dipasang tulangan longitudinal bawah lebih

banyak daripada tulangan longitudinal atas, sedangkan di ujung terjadi sebaliknya, yaitu dipasang

tulangan longitudinal atas yang lebih banyak daripada tulangan longitudinal bawah. Beberapa rumus

yang digunakan sebagai dasar untuk perhitungan momen lentur rencana balok yang dicantum dalam

pasal-pasal SNI 03-2847-2002, yaitu sebagai berikut :

Mn = Mnc + Mns ..................................................... (12)

Mnc = Cc. (d-a/2) .................................................... (13)

Cc = 0,85.fc’.a.b ................................................... (13.a)

Mns = Cs. (d-ds) ........................................................14)

Cs = As’.fs’........................................................... (14.a)

Mr = Ф.Mn ............................................................. (15)

dengan Ф = 0,8

dimana :

Mn : momen nominal aktual penampang balok, KNm

Mnc : momen nominal yang dihasilkan oleh gaya tekan beton, KNm

Mns : momen nominal yang dihasilkan oleh gaya tekan tulangan, KNm

Mr : momen rencana pada penampang balok, KNm

Beberapa rumus yang digunakan sebagai dasar untuk perhitungan tulangan geser balok yang dicantum

dalam pasal-pasal SNI 03-2847-2002, yaitu sebagai berikut :

Vr = Ф. Vn dan ФVn ≥ Vu ........................................ (16)

Vn = Vc + Vs ......................................................... (17)

11

dimana :

Vr : gaya geser rencana, KN

Vn : gaya geser nomional, KN

Vc : gaya geser yang ditahan oleh beton, KN

Vs : gaya geser yang ditahan oleh begel, KN

Ф : faktor reduksi geser sebesar 0,75

Gaya geser yang ditahan oleh beton (Vc) dihitung dengan rumus :

Vc = 1/6. b.d. √fc’................................................... (18)

Gaya geser yang ditahan oleh begel (Vs) dihitung dengan rumus :

Vs = (Vu- Ф.Vc)/ Ф ................................................ (19)

Vs harus ≤ 2/3.b.d√fc’ ............................................ (20)

Vs > 2/3.b.d√fc’ .................................................... (21)

maka ukuran penampang balok diperbesar.

Tu ≤ 1/12.Ф.√fc’(Acp2/Pcp) ....................................... (22)

dengan :

Acp : luas penampang keseluruhan, termasuk rongga pada penampang berongga, mm2

Pcp : keliling penampang keseluruhan (keliling batas terluar ), mm2

Ф : 0,75 (untuk geser dan torsi )

Tulangan yang dibutuhkan untuk torsi ditentukan berdasarkan :

Tr = Ф.Tn .............................................................. (23)

Tr ≥ Tu ................................................................ (24)

dengan :

Tr : momen puntir atau torsi rencana, KNm

Tn :kuat torsi rencana, KNm

Tu :torsi terfaktor atau torsi perlu, KNm

Tulangan longitudinal tambahan untuk menahan torsi :

At = Avt/s.Ph. (fyv/fyl)cot2 Ф ........................................ (25)

dengan :

At : luas tulangan longitudinal torsi, mm2

Ph : keliling daerah yang dibatasi oleh sengkang tertutup, mm2

Fyl : tegangan leleh tulangan longitudinal, Mpa

Luas total begel (untuk geser dan torsi ) per meter panjang balok (S = 1000 mm)

(Avs + Avt ) ≥ √

....................................... (26)

(Avs + Avt ) ≥

................................................... (27)

12

2.7.3 Analisis Struktur Kolom

Pada struktur konstruksi bangunan gedung, kolom berfungsi sebagai pendukung beban-beban

dari balok dan pelat, untuk diteruskan ke tanah dasar melalui fondasi (Asroni, 2010). Beban dari balok

dan pelat ini berupa beban aksial tekan, serta momen lentur (akibat kontinuitas konstruksi). Oleh

karena itu, dapat didefinisikan, kolom adalah suatu struktur yang mendukung beban aksial dengan

atau momen lentur. Kegagalan kolom akan berakibat langsung pada runtuhnya komponen struktur lain

yang berhubungan dengan kolom. Umumnya kegagalan atau keruntuhan komponen desak bersifat

mendadak, tanpa diawali dengan tanda peringatan yang jelas. Oleh karena itu, merencanakan struktur

kolom harus diperhitungkan secara cermat cadangan kekuatan yang lebih tinggi daripada komponen

struktur lainnya. Kolom tidak hanya menerima beban aksial vertikal tetapi juga momen lentur,

sehingga analisis kolom diperhitungkan untuk menyangga beban aksial desak dengan eksentrisitas

tertentu. Jenis kolom yang digunakan pada bangunan ini yaitu kolom segi empat, baik berbentuk

empat persegi panjang maupun bujur sangkar, dan susunan tulangan yang digunakan berupa tulangan

memanjang dan tulangan sengkang atau begel.

Kolom yang sering dijumpai atau digunakan pada bangunan gedung yaitu kolom dengan

penampang segi empat. Jika kolom menahan beban eksentris Pn, maka pada penampang kolom

sebelah kiri menahan beban tarik yang akan ditahan oleh baja tulangan, sedangkan sebelah kanan

menahan beban tekan yang akan ditahan oleh beton dan baja tulangan (Asroni, 2010). Gaya tekan

yang ditahan beton bagian kanan sebesar :

Ccb = 0,85. fc’. ab. B ............................................... (28)

Dimana :

Ccb : gaya tekan beton, KN

b : ukuran lebar penampang struktur, mm

fc’ : kuat tekan yang ditetapkan oleh perencanaan struktur dari benda uji berbentuk silinder

diameter 150 mm dan tinggi 300 mm, yang dinyatakan dalam megapascal (Mpa)

ab :β. cb , nilai a untuk penampang struktur pada kondisi regangan seimbang (balance), mm.

Jarak c yaitu jarak antara garis netral dan batas tepi beton tekan pada penampang kolom

dengan kondisi beton tekan menentukan adalah relatif besar . jika beban P di geser ke kanan sedikit

demi sedikit, maka jarak c akan berkurang secara pelan-pelan, dan suatu saat pada penampang kolom

ini akan terjadi kondisi seimbang dengan jarak c dinotasikan cb.

cb =

........................................................... (29)

dimana :

cb : jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan pada kondisi regangan penampang

seimbang (balance), mm.

d : tinggi efektif penampang struktur (kolom dan balok) yang diukur dari tepi serat beton tekan

sampai pusat berat tulangan tarik,mm.

fy : tarik leleh minimum yang disyaratkan atau titik leleh dari tulangan. Satuan dari kuat tarik

leleh ini dalam megapascal (Mpa)

Pada Penampang kolom pada kondisi beban sentris, berarti beban tersebut tepat bekerja pada

sumbu (as) longitudinal kolom, sehingga beton maupun baja tulangan (semuanya) menahan beban

tekan. Kekuatan penampang kolom dengan beban sentris ditentukan dengan menganggap bahwa

semua baja tulangan sudah mencapai leleh, disamping itu regangan tekan beton sudah mencapai batas

13

maksimal, yaitu εc’= εcu ‘= 0,003. Dengan mempertimbangkan gaya vertikal harus nol, maka

diperoleh:

Pnb = Ccb +Csb +Tsb ................................................... (30)

Pada kenyataannya, beban yang betul-betul sentris itu jarang sekali dijumpai, dan dianggap

tidak ada. Oleh karena itu, Pasal 12.3.5 SNI 03-2847-2002 memberikan batasan kuat tekan nominal

maksimal sebesar 80% dari beban sentris untuk kolom dengan tulangan sengkang, atau 85% dari

beban sentris untuk kolom dengan tulangan spiral. Sehingga diperoleh persamaan di bawah ini.

Prb = 0,65. Pnb ....................................................... (31)

Kontrol keluluhan baja dalam persamaan, sebagai berikut :

εs =

....................................................... (32)

Tu ≤ Ф.1/24. √fc’.∑x2y ............................................ (33)

Faktor kegagalan kolom dapat pula disebabkan oleh ketidakmampuan kolom dalam

menerima gaya geser atau gaya lintang yang bekerja pada kolom. Besarnya gaya geser ini sangat erat

kaitannya dengan besarnya momen yang bekerja pada kedua ujung kolom. Gaya geser yang dipikul

beton (Vc) sebesar :

Vc = 1/6. b.d. √fc’ .................................................... (34)

Vs =Vu/Ф –Vc ........................................................ (35)

Vs ≤ 2/3.b.d√fc’ ..................................................... (36)

maka dimensi kolom memenuhi syarat perencanaan, tidak perlu penambahan dimensi kolom, namun

bila dalam kondisi seperti di bawah ini.

Vs > 2/3.b.d√fc’ ..................................................... (37)

maka harus ada penambahan dimensi kolom atau hal ini menggambarkan ukuran kolom terlalu kecil.

14

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan mulai Maret 2012 sampai Juli 2012 pengambilan data dilakukan di

PT. Pembangunan Perumahan (Persero).Tbk, pada proyek Apartemen Grand Emerald yang beralamat

di Jalan Pegangsaan Dua KM 3,3, Kelapa Gading, Jakarta Utara. Analisis data dilakukan di

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB, Bogor.

3.2. Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

a. Software ETABS v 9.0.7

b. Kalkulator

c. Perangkat lunak Microsof Excel

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah data-data teknis mengenai struktur atas Apartemen

Grand Emerald, antara lain :

a. Layout denah setiap jenis pelat lantai (lampiran 2)

b. Shop drawing detail kolom, dan denah kolom

c. Shop drawing denah penulangan balok

d. Shop drawing denah pelat lantai, dan shop drawing potongan pelat.

3.3 Tahapan Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dengan beberapa tahapan, yaitu: 1) melakukan permodelan

struktur atas, dimana permodelan dilakukan berdasarkan gambar struktur gedung berupa elemen

struktur balok, kolom, dan pelat lantai. 2) melakukan analisa pembebanan berdasarkan PBI tahun

1983, dan 3) melakukan analisis dengan program ETABS v 9.0.7. untuk mendapatkan gaya-gaya

dalam pada elemen struktur atas, dan kontrol gaya-gaya dalam maksimum berdasarkan syarat

perencanaan struktur. Bagan dari metode penelitian dapat dilihat pada lampiran 14.

3.3.1 Permodelan Struktur Atas dan Spesifikasi Bahan

Tahapan penelitian ini di awali dengan tahap perancangan atau permodelan yang terdiri dari

pemilihan sistem struktur, pemilihan bahan material. Memodelkan sistem struktur dan

menganalisanya untuk mendapatkan gaya-gaya dalam pada setiap elemen struktur akibat dari efek

pembebanan yang diberikan pada masing-masing elemen struktur, baik kolom, balok dan pelat lantai.

Untuk lebih jelasnya contoh permodelan struktur dapat dilihat pada lampiran 1. Spesifikasi Bahan

yang digunakan pada bangunan Apartemen Grand Emerald, sebagai berikut :

1. Beton untuk kolom = fc’ 37,35 Mpa

2. Beton untuk balok, pelat = fc’ 29,05 Mpa

3. Beton untuk dinding geser = fc’ 37,35 Mpa

4. Beton untuk sloof dan pile cap = fc’ 29,05 Mpa

5. Beton untuk tiang pancang = fc’ 45 Mpa

6. Baja tulangan = fy 400 Mpa

15

7. Modulus elastisitas beton (Ec) = 4700 x √fc’

(Pasal 10.5n SNI-03-2847-2002)

8. Modulus elastisitas baja (Es) = 200000 Mpa

(Pasal 10.5.2 SNI-03-2847-2002)

9. Modulus geser (G) = 80000 Mpa

10. Nisbah poisson (µ) = 0,3 Mpa

3.3.2 Analisa Pembebanan berdasarkan PBI tahun 1983

Sebagai dasar untuk menganalisis maka harus dimasukan beban luar yang bekerja pada

elemen struktur, baik struktur balok, struktur kolom, dan struktur pelat lantai, sedangkan berat sendiri

elemen struktur dianalisis secara otomatis oleh program ETABS v 9.0.7. Berat sendiri struktur

dikalikan faktor pengali berat sendiri yang bernilai satu. Langkah selanjutnya memberikan beban pada

struktur gedung yang akan dianalisis sesuai dengan fungsi, tipe, dan karakter gedung tersebut yaitu

mencakup beban hidup, beban mati, beban mati tambahan karena fungsi (beban dinding, beban

plafond, screed dan keramik, dan beban mekanikal elektrikal, beban angin, dan beban gempa).

Analisa Pembebanan yang digunakan pada Apartemen Grand Emerald, adalah :

1. Beton γ = 24 KN/m3

2. Beban dinding ½ bata γ = 2,5 KN/ m2

3. Beban air (roof tank) = 20 KN/ m2

4. Beban hidup (LL)

a. Lantai hunian = 2,5 KN/m2

b. Lantai parkir = 8,0 KN/m2

c. Lantai daerah M&E = 5,0 KN/m2

6. Beban Super Dead Load (SDL) = 1,6 KN/ m2

Lantai (tipikal)

a. plester tebal 5 cm = 0,05 m x 22 KN/m3 = 1,1 KN/m

2

b. Finishing = 0,24 KN/ m2

c. Mekanikal dan elektrikal = 0,26 KN/m2

= 1,6 KN/m2

Tangga (tipikal)

a. plester tebal 5 cm = 0,05 m x 22 KN/m3 = 1,1 KN/m

2

b. Finishing = 0,24 KN/ m2

c. Mekanikal dan elektrikal = 0,26 KN/m2

= 1,6 KN/m2

7. Beban hidup atap = 1,5 KN/m

8. Beban gempa zona III tanah lunak

9. Struktur rangka sistem ganda SRPMM (R) = 6,5

10. Faktor Keutamaan Struktur (I) = 1

11. Beban gempa

a. Wilayah gempa = wilayah 3 (DKI Jakarta)

b. Analisa = respon spectrum

c. Koefisien gempa dasar (C) = 0,75 untuk T= 0,2-1,0 detik

d. Damping rasio = 0,05

e. Tinjauan arah gempa = 00 dan 90

0

16

3.3.2.1 Beban Mati

Beban mati dihitung dari berat unsur struktur sendiri dan beban-beban tetap, seperti

kelengkapan bangunan, genteng/atap, barang-barangn tidak bergerak, lemari, langit-langit dan lain-

lain. Beban mati dapat dikalikan dengan koefisien reduksi 0.9 apabila beban mati tersebut

memberikan pengaruh yang menguntungkan terhadap pengerahan kekuatan suatu struktur atau unsur

struktur suatu gedung.

3.3.2.2 Beban Hidup

Beban hidup terdiri dari dua arah, yaitu beban hidup arah vertikal arah vertikal dan beban

hidup arah horizontal. Beban hidup arah vertikal yang paling sering digunakan, tetapi untuk beban

hidup arah horizontal jarang dijumpai karena jarang sekali terjadi (membebani suatu bangunan).

Contoh beban hidup arah horizontal adalah beban hidup yang terjadi karena desakan gerakan sejumlah

besar manusia pada suatu gedung.

3.3.2.3 Beban Angin

Beban angin bergantung pada kecepatan angin, bentuk bangunan, ketinggian dan lokasi

bangunan, bidang permukaan dan kekakuan struktur. Dengan mengetahui kecepatan angin V, gaya

yang bekerja pada bangunan dapat ditetapkan dari persamaan.

p = 0,0000473CDV2

dimana :

p = tekanan proyeksi vertikal (kN/m2)

CD = koefisien bentuk

V = kecepatan angin (Km/jam)

3.3.2.4 Beban Gempa

Beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada gedung tersebut atau

bagian dari gedung tersebut yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat dari gempa tersebut.

Beban gempa yang direncanakan berdasarkan kriteria bangunan dan jenis tanah dimana gedung

tersebut di bangun. Desain beban gempa pada bangunan ini menggunakan analisa statik equivalen

berdasarkan SNI 03-1726-2002. Efek perusak dari gempa pada bangunan sudah dikenal sejak dahulu

kala. Indonesia termasuk daerah dengan tingkat risiko gempa yang cukup tinggi, sebab wilayah

Indonesia berada di antara empat sistem tektonik aktif. Sering terjadi gempa dengan magnitude 7 atau

lebih pada skala Richter. Pada gempa magnitude 7, terjadi kerusakan berat struktur bangunan.

Bangunan lepas dari fondasinya, tanah merekah dan pecahnya pipa-pipa bawah tanah.

Analisa pembebanan akibat beban gempa dilakukan analisa gempa statik ekivalen. Analisa

gempa statik equivalen adalah gaya-gaya dalam momen dan geser elemen struktur akibat gravitasi

dan gaya seismik statik ekivalen, yang kemudian di kaji kekakuan dan lendutannya. Dalam

menghitung beban gempa statik equivalen digunakan berdasarkan persamaan 1 dan gaya geser yang

akan didistribusikan kemasing-masing lantai dapat di tinjau berdasarkan persamaan 3.

17

3.3.2.5 Kombinasi Pembebanan

Kombinasi beban untuk metode ultimit struktur, komponen-komponen struktur dan elemen-

elemen fondasi harus dirancang sedemikian hingga kuat rencana sama atau melebihi pengaruh beban-

beban terfaktor. Berdasarkan SNI 03-1726-2002, faktor-faktor dan kombinasi beban untuk beban mati

nominal, beban hidup nominal, dan beban gempa nominal. Untuk input pembebanan ke dalam

software ETABS v 9.0.6, kombinasi pembebanannya setelah dijabarkan, sebagai berikut :

1. 1,4 DL

2. 1,2 DL + 1,6 LL

3. 1,2 DL + 1 LL + 0,3 EQX + 1 EQY

4. 1,2 DL + 1 LL - 0,3 EQX - 1 EQY

5. 1,2 DL + 1 LL + 0,3 EQX - 1 EQY

6. 1,2 DL + 1 LL + 0,3 EQX + 1 EQY

7. 1,2 DL + 1 LL + 1 EQX + 0,3 EQY

8. 1,2 DL + 1 LL - 1 EQX - 0,3 EQY

9. 1,2 DL + 1 LL + 1 EQX - 0,3 EQY

10. 1,2 DL + 1 LL - 1 EQX + 0,3 EQY

11. 0,9 DL + 0,3 EQX + 1 EQY

12. 0,9 DL - 0,3 EQX - 1 EQY

13. 0,9 DL + 0,3 EQX - 1 EQY

14. 0,9 DL - 0,3 EQX + 1 EQY

15. 0,9 DL + 1 EQX + 0,3 EQY

16. 0,9 DL - 1 EQX - 0,3 EQY

17. 0,9 DL + 1 EQX - 0,3 EQY

18. 0,9 DL - 1 EQX + 0,3 EQY

dimana :

DL : Beban mati, termasuk super dead load

LL : Beban hidup

EQX : Beban gempa arah-x

EQY : Beban gempa arah-y

3.3.3 Analisis dengan Program ETABS v 9.0.7

Untuk mendapatkan gaya-gaya dalam pada elemen struktur baik kolom, balok, dan pelat

lantai dilakukan dengan menggunakan program ETABS v.9.0.6. Gaya-gaya dalam yang dihasilkan

oleh elemen struktur kolom berupa beban aksial (Pu), gaya geser (Vu), momen torsi (Tu), momen

lentur (Mu), sedangkan gaya-gaya dalam yang dihasilkan oleh elemen struktur balok berupa gaya

geser (Vu), momen torsi (Tu), momen lentur (Mu). Dari gaya-gaya dalam yang dihasilkan tersebut,

dicari gaya-gaya dalam maksimum pada setiap elemen struktur kolom, dan elemen sturktur Balok.

Langkah selanjutnya dilakukan perhitungan manual sesuai standar perencanaan untuk menentukan

gaya-gaya dalam rencana seperti (Pr,Vr,Tr, dan Mr), baik pada kolom maupun balok.

18

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Perhitungan Struktur Akibat Gaya Gempa

Beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada gedung tersebut atau

bagian dari gedung tersebut yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat dari gempa tersebut.

Beban gempa yang direncanakan berdasarkan kriteria bangunan dan jenis tanah dimana gedung

tersebut di bangun. Desain beban gempa pada bangunan ini menggunakan analisa statik equivalen

berdasarkan SNI 03-1726-2002. Hasil dari program ETABS v 9.0.7 untuk berat total bangunan

Apartemen Grand Emerald sebesar 31020,3255 KN. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 4,

dibawah ini.

Tabel 4 Berat wi struktur lantai Apartemen Grand Emerald

Group Berat (w) Group Berat (w)

KN KN

LANTAI 35 50,3514 LANTAI 15 850,6783

LANTAI 34 426,245 LANTAI 14 857,8129

LANTAI 33 426,778 LANTAI 13 860,2493

LANTAI 32 426,715 LANTAI 12 861,8676

LANTAI 31 440,3395 LANTAI 11 880,5257

LANTAI 30 784,7314 LANTAI 10 880,5257

LANTAI 29 788,7849 LANTAI 9 880,5257

LANTAI 28 789,7775 LANTAI 8 880,5257

LANTAI 27 789,7775 LANTAI 7 1413,9128

LANTAI 26 789,7775 LANTAI P6A 701,9157

LANTAI 25 789,7775 LANTAI P6 743,6628

LANTAI 24 789,7775 LANTAI P5A 701,7057

LANTAI 23 789,7775 LANTAI P5 743,6628

LANTAI 22 789,7775 LANTAI P4A 700,3071

LANTAI 21 789,7775 LANTAI P4 742,6445

LANTAI 20 789,7775 LANTAI P3A 701,3254

LANTAI 19 804,0605 LANTAI P3 733,0842

LANTAI 18 804,0605 LANTAI P2A 761,3508

LANTAI 17 804,0605 LANTAI P2 907,7196

LANTAI 16 803,4392 LANTAI DASAR 1539,1598

wt 31010,3255

Menurut Peraturan Gempa ( SNI 2002) waktu getar alami struktur dibatasi agar tidak terlalu

fleksibel sehingga kenyamanan penghuni tidak terganggu khususnya untuk bangunan ini diharapkan

bangunan cukup kaku. Pembatasan yang dilakukan berdasarkan persamaan 2.

Tabel 5 Perbandingan periode pendekatan dan periode ETABS SNI 03-1726-2002

Periode Pendekatan Maksimum

berdasatkan persamaan 2 (detik)

Periode ETABS (detik)

arah x (Tx) arah y (Ty)

6,12 3,1471 2,8773

19

Dari tabel 5 terlihat bahwa periode struktur yang didapat dari ETABS memenuhi pembatasan

untuk waktu getar alami. Dengan nilai Tx dan Ty masing-masing sebesar 3,1471 detik dan 2,8773

detik, maka akan didapat nilai masing-masing C1 berdasarkan Gambar 1 dengan memasukan ke dalam

persamaan C untuk jenis tanah lunak, didapatkan nilai C1 untuk masing-masing arah, yaitu C1(arah x)

sebesar 0,238 dan C1(arah y) sebesar 0,261 setelah mendapatkan nilai C, baru dapat dilakukan

perhitungan nilai gaya geser nominal statik equivalen (Vb). Jadi, didapatkan nilai gaya geser nominal

statik equivalen berdasarkan persamaan 1, untuk masing-masing arah x (Vbx) dan arah y (Vby) adalah

1136,971 KN dan 1243,583 KN.

Distribusi vertikal gaya gempa ditentukan berdasarkan persamaan 3 dan untuk memperjelas

hasil perhitungan tersebut dapat di lihat pada Tabel 6, setelah mendapatkan nilai distribusi vertikal

gaya gempa pada tinjauan arah x (Fx), dan arah y (Fy) pada setiap lantai, maka nilai Fx dan Fy di

masukan pada program ETABS v 9.0.7 sebagai user load untuk pembebanan gempa menggunakan

analisa statik equivalen. Dengan demikian, input beban baik tinjauan gravitasi dan tinjauan beban

gempa telah dimasukan pada program ETABS v 9.0.7. langkah selanjutnya adalah melakukan run

analysis untuk mengetahui gaya-gaya dalam dari masing-masing elemen struktur, baik pelat, balok

dan kolom.

Tabel 6 Perhitungan distribusi vertikal gaya gempa berdasarkan SNI 03-1726-2002

Group Mass (w) Tinggi (h) w.h Fx Fy

KN M KN.m

LANTAI 35 50,3514 112 5639,3568 4,196 4,590

LANTAI 34 426,245 109 46460,705 34,573 37,815

LANTAI 33 426,778 106 45238,468 33,664 36,820

LANTAI 32 426,715 103 43951,645 32,706 35,773

LANTAI 31 440,3395 100 44033,95 32,767 35,840

LANTAI 30 784,7314 97 76118,9458 56,643 61,954

LANTAI 29 788,7849 94 74145,7806 55,175 60,348

LANTAI 28 789,7775 91 71869,7525 53,481 58,496

LANTAI 27 789,7775 88 69500,42 51,718 56,567

LANTAI 26 789,7775 85 67131,0875 49,955 54,639

LANTAI 25 789,7775 82 64761,755 48,192 52,711

LANTAI 24 789,7775 79 62392,4225 46,429 50,782

LANTAI 23 789,7775 76 60023,09 44,665 48,854

LANTAI 22 789,7775 73 57653,7575 42,902 46,925

LANTAI 21 789,7775 70 55284,425 41,139 44,997

LANTAI 20 789,7775 67 52915,0925 39,376 43,068

LANTAI 19 804,0605 64 51459,872 38,293 41,884

LANTAI 18 804,0605 61 49047,6905 36,498 39,921

LANTAI 17 804,0605 58 46635,509 34,703 37,957

LANTAI 16 803,4392 55 44189,156 32,883 35,966

LANTAI 15 850,6783 52 44235,2716 32,917 36,004

LANTAI 14 857,8129 49 42032,8321 31,278 34,211

LANTAI 13 860,2493 46 39571,4678 29,447 32,208

LANTAI 12 861,8676 43 37060,3068 27,578 30,164

LANTAI 11 880,5257 40 35221,028 26,209 28,667

20

Group Mass (w) Tinggi (h) w.h Fx Fy

LANTAI 10 880,5257 37 32579,4509 24,244 26,517

LANTAI 9 880,5257 34 29937,8738 22,278 24,367

LANTAI 8 880,5257 28 24654,7196 18,347 20,067

LANTAI 7 1413,9128 25 35347,82 26,304 28,770

LANTAI P6A 701,9157 22 15442,1454 11,491 12,569

LANTAI P6 743,6628 20,5 15245,0874 11,344 12,408

LANTAI P5A 701,7057 19 13332,4083 9,921 10,851

LANTAI P5 743,6628 17,5 13014,099 9,684 10,592

LANTAI P4A 700,3071 16 11204,9136 8,338 9,120

LANTAI P4 742,6445 14,5 10768,3453 8,013 8,765

LANTAI P3A 701,3254 13 9117,2302 6,784 7,421

LANTAI P3 733,0842 11,5 8430,4683 6,273 6,862

LANTAI P2A 761,3508 10 7613,508 5,665 6,197

LANTAI P2 907,7196 8,5 7715,6166 5,741 6,280

LANTAI DASAR 1539,1598 4,5 6926,2191 5,154 5,637

Wt 31010,7255 ∑ wi.hi 1527903,69

4.2 Analisis Struktur Pelat

Pada bangunan Apartemen grand Emerald ini terdapat tiga jenis pelat yang digunakan, yaitu

pelat hunian, pelat parkir, dan pelat water torn. Dari ketiga jenis tersebut terdapat perbedaan jenis

beban yang bekerja pada masing-masing pelat, hal ini berdampak pada perbedaan ketebalan pelat (h)

yang digunakan dan jenis tulangan serta jarak tulangan yang digunakan pada konstruksi elemen

struktur pelat. Analisis gaya-gaya dalam pada elemen struktur pelat, dikhususkan pada peninjauan

momen rencana dan dibandingkan dengan momen ultimit yang di hasilkan program ETABS v 9.0.7

akibat efek beban luar. Apabila momen rencana lebih besar dibandingkan momen ultimit, maka

dimensi penampang pelat yang digunakan di masing-masing jenis pelat pada bangunan ini telah

memenuhi syarat perencanaan.

4.2.1 Analisis Struktur Pelat Hunian

Data teknis :

Mutu beton (fc) : 29,05 Mpa

Mutu baja (fy) : 400 Mpa

Beban lantai (qll) : 2,5 KN/m2

Selimut beton : 25 mm = 0,025 m

Berat satuan spesi atau adukan : 0,21 KN/m2

Berat keramik : 0,24 KN/m2

Berat satuan beton bertulang : 24 KN/m3

Dimensi panjang pada pelat hunian untuk arah x (Ly) dan arah y (Ly) masing-masing sebesar

5000 mm (5 m). Balok tipical yang digunakan untuk menahan beban pelat adalah 300 mm dan 500

mm (B30x50). Berdasarkan persamaan 4 dan persamaan 5 dihasilkan panjang pelat efektif arah y dan

arah x masing-masing sebesar 4400 mm. Berdasarkan persamaan 9 dihasilkan nilai α1 sebesar 0,315,

karena dimensi ke-empat balok tipical, maka didapatkan nilai αm sebesar 0,315. Berdasarkan

persamaan 6 dihasilkan nilai β sebesar 1,00. Berdasarkan persamaan 10 dihasilkan tebal pelat yang

21

dibutuhkan (h) adalah 127,97 mm. Berdasarkan persamaan 11 dan persamaan 12 dihasilkan tebal plat

maksimum dan minimum masing-masing sebesar 129,026 mm dan 104,296 mm. Dari hasil

perhitungan tebal pelat tersebut maka disimpulkan tebal pelat (h) yang digunakan sebesar 130 mm dan

hal ini sesuai dengan tebal pelat yang terpasang pada bangunan Apartemen Grand Emerald.

Analisa pembebanan berdasarkan PBI 1983, dari hasil analisa tersebut dihasilkan beban mati

total (qdl) sebesar 4,72 KN/m2

dan beban hidup (qll) untuk bangunan gedung sebesar 2,5 KN/m2.

Berdasarkan hasil perhitungan beban kombinasi antara beban mati total (qdl) dan beban hidup (qll)

maka dihasilkan qu sebesar 9,664 KN/m2. Dari hasil perhitungan analisa pembebanan, dilanjutkan

dengan memperhitungkan momen rancangan (Mr). Perhitungan momen rancangan di awali dengan

menentukan faktor pengali yang terdapat pada tabel PBI 1973, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada

lampiran 10, dari tabel tersebut dihasilkan Cx+,Cy

+,Cx

-,Cy

- masing-masing sebesar 21, 21, 52, 52.

Hasil perhitungan untuk masing-masing momen lapangan arah x, momen lapangan arah y, momen

tumpuan arah x dan momen tumpuan arah y sebesar 5,074 KNm; 5,074 KNm; -12,563 KNm; dan -

12,563 KNm. Diamater tulangan pelat yang terpasang pada pelat hunian bangunan ini adalah 10 mm

dengan jarak antar tulangan (s) sebesar 125 mm sehingga dihasilkan luas nominal (As) diameter

tersebut sebesar 78,54 mm2. Dari tahapan proses perhitungan pelat diatas, maka dihasilkan momen

rencana sebesar 17,945 KNm dengan faktor reduksi dalam pelaksanaan pekerjaan di lapangan sebesar

0,8. Jadi, dapat disimpulkan bahwa dimensi pelat hunian tersebut mampu menahan momen ultimit

sebesar 12,563 KNm. Hal ini menunjukan analisis struktur pelat hunian sesuai dengan syarat

perencanaan dan memenuhi standar keamanan terhadap momen lentur.

4.2.2 Analisis Struktur Pelat Parkir

Data teknis :



Beban lantai (qll) : 4 KN/m2


Berat satuan spesi atau adukan : 22 KN/m2



Dimensi panjang pada pelat hunian untuk arah x (Ly) dan arah y (Ly) masing-masing sebesar

5700 mm dan 5000 mm. Balok typical yang digunakan untuk menahan beban pelat adalah 300 mm

dan 500 mm (B30x50). Berdasarkan persamaan 4 dan persamaan 5 dihasilkan panjang pelat efektif

arah y dan arah x masing-masing sebesar 5100 mm dan 4400 mm. Berdasarkan persamaan 9

dihasilkan nilai α1 sebesar 0,315, karena dimensi ke-empat balok typical, maka didapatkan nilai αm

sebesar 0,315. Berdasarkan persamaan 6 dihasilkan nilai β sebesar 1,14. Berdasarkan persamaan 10

dihasilkan tebal pelat yang dibutuhkan (h) adalah 147,343 mm. Berdasarkan persamaan 11 dan

persamaan 12, dihasilkan tebal plat maksimum dan minimum masing-masing sebesar 148,994 mm

dan 117,596 mm. Dari hasil perhitungan tebal pelat tersebut maka disimpulkan tebal pelat (h) yang

digunakan sebesar 150 mm dan hal ini sesuai dengan tebal pelat yang terpasang pada bangunan

Apartemen Grand Emerald.



dan beban hidup (qll) untuk bangunan gedung sebesar 4 KN/m2.

Berdasarkan hasil perhitungan, beban kombinasi (qu) antara beban mati total (qdl) dan beban hidup

(qll) sebesar 9,664 KN/m2. Dari hasil perhitungan analisa pembebanan maka dilanjutkan dengan

22

memperhitungkan momen rancangan (Mr). Perhitungan momen rancangan di awali dengan



+,Cx

-,Cy




18,644 KNm. Diamater tulangan pelat yang terpasang pada pelat parkir bangunan ini adalah 10 mm

dengan jarak antar tulangan (s) sebesar 125 mm sehingga dihasilkan luas nominal (As) diameter


rencana sebesar 21,36 KNm, dengan faktor reduksi dalam pelaksanaan pekerjaan di lapangan sebesar

0,8. Jadi, dapat disimpulkan bahwa dimensi pelat parkir tersebut mampu menahan momen ultimit

sebesar 18,644 KNm. Hal ini menunjukan analisis struktur pelat parkir sesuai dengan syarat


4.2.3 Analisis Struktur Pelat Water Torn

Data teknis : Mutu beton (fc) : 29,05 Mpa







Dimensi panjang pada pelat water torn untuk arah x (Ly) dan arah y (Ly) masing-masing

sebesar 5000 mm dan 3000 mm. Balok tipical yang digunakan untuk menahan beban pelat adalah 300

mm dan 500 mm (B30x50). Berdasarkan persamaan 4 dan persamaan 5 dihasilkan panjang pelat

efektif arah y dan arah x masing-masing sebesar 4400 mm dan 2400 mm. Berdasarkan persamaan 9

dihasilkan nilai α1 sebesar 0,578, karena dimensi ke-empat balok typical, maka didapatkan nilai αm

sebesar 0,578. Berdasarkan persamaan 6 dihasilkan nilai β sebesar 1,67. Berdasarkan persamaan 10

dihasilkan tebal pelat yang dibutuhkan (h) adalah 112,27 mm. Berdasarkan persamaan 11 dan

persamaan 12, dihasilkan tebal plat maksimum dan minimum masing-masing sebesar 119,65 mm dan

91,97 mm. Dari hasil perhitungan tebal pelat tersebut maka disimpulkan tebal pelat (h) yang

digunakan sebesar 130 mm dan hal ini sesuai dengan tebal pelat yang terpasang pada bangunan

Apartemen Grand Emerald.



dan beban hidup (qll) untuk bangunan gedung sebesar 1,5 KN/m2.

Berdasarkan hasil perhitungan, beban kombinasi (qu) antara beban mati total (qdl) dan beban hidup

(qll) sebesar 30,144 KN/m2. Dari hasil perhitungan analisa pembebanan, dilanjutkan dengan

memperhitungkan momen rancangan (Mr). Perhitungan momen rancangan di awali dengan



+,Cx

-,Cy




21,953 KNm. Diamater tulangan pelat yang terpasang pada pelat water torn bangunan ini adalah 13

mm dengan jarak antar tulangan (s) sebesar 100 mm sehingga dihasilkan luas nominal (As) diameter


23

rencana sebesar 37,91 KNm, dengan faktor reduksi dalam pelaksanaan pekerjaan di lapangan sebesar

0,8. Jadi, dapat disimpulkan bahwa dimensi pelat water torn tersebut mampu menahan momen ultimit

sebesar 21,963 KNm. Hal ini menunjukan analisis struktur pelat water torn sesuai dengan syarat


4.3 Analisis Struktur Balok

Tabel 7 Gaya-gaya dalam maksimum yang dihasilkan dari program ETABS v 9.0.7

dimana :

Vu : gaya geser ultimit (KN)

Tu : momen torsi ultimit (KNm)

Mu : momen lentur ultimit (KNm)

Berdasarkan hasil analisis menggunakan program ETABS v 9.0.7 dihasilkan gaya-gaya

dalam pada elemen struktur balok. Dari hasil tersebut dicari gaya-gaya dalam maksimum baik gaya

geser, momen lentur, dan momen torsi atau puntir pada seluruh elemen struktur balok. Dari hasil

pengolahan data menggunakan microsoft excel dihasilkan gaya-gaya dalam maksimum pada setiap

jenis struktur balok. Untuk memperjelasnya dapat dilihat pada Tabel 7.

Tabel 8 Proses perhitungan momen rencana (Mr)

Jenis Balok b (mm)

Mu

∑

tulangan

terpasang

Jenis

tulangan As As. Fy 0,85*fc'*b a

B30X40 300 63,176 3 D16 602,88 241152 9524,25 25,320

B30X50 300 103,384 4 D19 803,84 321536 9524,25 33,760

B30X60 300 92,694 3 D19 602,88 241152 9524,25 25,320

B40X50 400 117,433 4 D22 803,84 321536 12699 25,320

B40X60 400 160,768 5 D22 1004,8 401920 12699 31,650

dimana :

b : lebar penampang balok (mm)

Mu : momen lentur ultimit (KNm)

As : luas tulangan nominal (mm2)

a : tinggi balok tegangan tekan beton persegi equivalen (mm)

Tabel 8.a Proses perhitungan lanjutan momen rencana (Mr)

h ds d d-a/2

Mn

(Nmm) Mn (KNm) ФMn Ket.

400 30 370 357,340 86173281 86,173281 68,93862 Aman

500 50 450 433,120 1,39E+08 139,26372 111,411 Aman

600 50 550 537,340 1,3E+08 129,58064 103,6645 Aman

Jenis

Balok Vu T Mu

B30X40 68,75 19,433 63,176

B30X50 103,59 34,007 103,384

B30X60 45,95 25,51 92,694

B40X50 77,49 11,161 117,433

B40X60 189,68 56,694 160,768

24

h ds d d-a/2

Mn

(Nmm) Mn (KNm) ФMn Ket.

500 30 470 457,340 1,47E+08 147,05131 117,641 Aman

600 50 550 534,175 2,15E+08 214,69567 171,7565 Aman

dimana :

h : tinggi penampang balok (mm)

ds : jarak antara titik berat tulangan tarik dan tepi serat beton tarik (mm)

d : jarak antara titik berat tulangan tekan dan tepi serat beton tekan (mm)

a : tinggi balok tegangan tekan beton persegi equivalen (mm)

Mn : momen lentur nominal (KNm)

Ф : faktor reduksi geser = 0,75

Hasil gaya-gaya dalam maksimum ultimit dimana digambarkan pada Tabel 7, dari hasil

program ETABS v 9.0.7. Hasil tersebut dibandingkan dengan perhitungan gaya-gaya dalam rencana

secara manual berdasarkan panduan gambar kerja elemen struktur balok yang telah terpasang baik

dimensi maupun jumlah tulangan dan jenis tulangan yang digunakan. Perhitungan secara manual

elemen struktur balok baik momen lentur rencana, gaya geser rencana, hingga momen torsi rencana.

Hasil perhitungan momen lentur rencana dapat dilihat pada Tabel 8 dan tabel 8a, dan berdasarkan

hasil perhitungan tersebut, disimpulkan bahwa dimensi penampang yang terpasang di lapangan

mampu menahan momen lentur ultimit (Mu) karena nilai momen rencana lebih besar dibandingkan

dengan momen ultimit. Salah satu contoh hasil perhitungan untuk jenis balok B30x40 memiliki

momen lentur ultimit sebesar 63,176 KNm sedangkan momen lentur rencana sebesar 68,938 KNm.

Tabel 9 Perhitungan gaya geser rencana(Vr)

Jenis

Balok

b

(mm) Vu

Vc

(KN) Av S S d Vs (N)

Vs

(KN) Vn ФVn Ket

B30X40 300 68,75 113,058 250 150 174,5 349 200000 200 313,058 234,793 aman

B30X50 300 103,59 137,453 250 150 213,75 427,5 200000 200 337,453 253,089 aman

B30X60 300 45,95 167,998 250 100 263,75 527,5 200000 200 367,998 275,998 aman

B40X50 400 77,49 191,416 333,33 150 213,75 427,5 266666,67 266,67 458,082 343,562 aman

B40X60 400 189,68 223,997 333,33 100 263,75 527,5 266666,67 266,67 490,663 367,997 aman

dimana :

Vu : gaya geser ultimit. KN


Av : luas begel perlu minimal per meter panjang balok, mm

s : spasi begel, mm

S : panjang balok 1000 mm

Vs : gaya geser yang ditahan oleh begel, KN

Vn : gaya geser nominal, KN

Ф : faktor reduksi geser = 0,75

Berdasarkan hasil perhitungan gaya geser rencana (Vr) secara manual, dihasilkan bahwa

dimensi penampang balok dan luas tulangan balok yang terpasang di lapangan mampu untuk menahan

gaya geser ultimit. Hal ini dikarenakan nilai gaya geser ultimit dari program ETABS v 9.0.7 lebih

kecil dibandingkan dengan nilai gaya geser rencana pada setiap jenis penampang balok. Untuk

memperjelas dalam membandingkan hal tersebut maka dapat dilihat pada Tabel 9, dan untuk

memperjelas alur proses perhitungan gaya geser rencana pada elemen struktur balok dapat dilihat pada

25

lampiran 12. Salah satu contoh hasil perhitungan untuk jenis balok B30x40 memiliki gaya geser

ultimit sebesar 68,75 KNm sedangkan gaya geser rencana sebesar 234,793KNm.

Tabel 10 Hasil perhitungan dimensi elemen struktur balok

dimana :

Tu : momen torsi ultimit, KNm

Ph :keliling batas begel terluar, mm

Aoh : luas batas sengkang luar, mm2

Vu : gaya geser ultimit, KN


Berdasarkan hasil perhitungan, bahwa pada setiap elemen struktur balok membutuhkan

tulangan torsi, dikarenakan pada hasil perhitungan secara manual tidak sesuai dengan persamaan 22.

untuk memperjelas alur atau proses perhitungan momen torsi dapat dilihat pada Lampiran 12 (kontrol

penulangan torsi ke-2). Berdasarkan hasil perhitungan didapatkan bahwa dimensi balok memenuhi

syarat perencanaan terhadap puntir, sehingga tidak diperlukan penambahan dimensi pada setiap

penampang balok. Untuk memperjelas bahwa dimensi balok memenuhi syarat perencanaan dapat

dilihat pada Tabel 10. Salah satu contoh untuk menggambarkan kondisi tersebut, dimana jenis balok

B30x40 memiliki nilai pada kolom 4 sebesar 2,097 MPa lebih kecil dibandingkan dengan nilai pada

kolom 8 sebesar 3,865 MPa. Indikator ini yang menyebabkan dimensi balok memenuhi syarat

perencanaan.

Tabel 11 Luas tulangan torsi minimal telah memenuhi persyaratan perencanaan

Avt

(1)

Begel

terpasang

(2)

As

(3)

Avs

(4)

Avt+Avs

(5)

75 . √fc '. b .

S/1200 . fy

(6)

b.S/3.fy

(7)

Ket

(8)

Ph

(mm)

(9)

s (mm)

(10)

Ph/8

(11)

s

dipilih

(12)

412,023 D10-100 78,5 1570,00 1982,02 1751 250 aman 1160 79,21198 145 100

735,446 D10-150 78,5 1046,67 1782,11 1751 250 aman 1200 88,09771 150 150

441,349 D13-100 132,6 2653,3 3094,64 1751 250 aman 1400 85,7383 175 100

129,075 D13-100 132,6 2653,3 2782,37 2334 333,33 aman 1560 95,36096 195 100

653,910 D13-100 132,6 2653,3 3307,21 2334 333,33 aman 1600 80,22774 200 100

dimana :

Avt : luas tulangan torsi sengkang per meter, mm2

As : luas tulangan nominal sengkang terpasang, mm2

Avs : luas begel geser per meter, mm2

S : bentang balok yang terpasang sengkang torsi = 1000 mm

Ph : keliling daerah yang dibatasi oleh sengkang tertutup, mm2

Tu (KNm)

(1)

(Tu.106).(Ph)/ (1,7.Aoh

2)2

(2)

(Vu/b.d)2+ (2)

(3)

√(3)

(4)

Vc

(5)

2.√fc'/3

(6)

Vc/b.d

(7)

0,75((7) + (6))

(8)

Keterangan

(9)

19,433 3,966 4,397 2,097 113057,57 4,074 1,080 3,865 Aman

34,007 14,068 14,721 3,837 137452,95 4,074 1,072 3,859 Aman

25,51 4,413 4,498 2,121 167998,05 4,074 1,062 3,852 Aman

11,161 0,209 0,415 0,644 191415,96 4,074 1,119 3,895 Aman

56,694 5,624 6,432 2,536 223997,4 4,074 1,062 3,852 Aman

26

Berdasarkan hasil pada Tabel 11, menyatakan bahwa jarak begel atau sengkang telah

memenuhi standar perencanaan, karena jarak begel yang terpasang di lapangan lebih kecil

dibandingan persyaratan jarak maksimum sesuai hasil perhitungan. Salah satu contoh hasil

perhitungan untuk jenis balok B30x40 memiliki jarak begel yang terpasang 100 mm sedangkan jarak

begel maksimum berdasarkan hasil perhitungan 145 mm.

Berdasarkan hasil pada Tabel 11, menggambarkan bahwa luas tulangan torsi total minimal

telah memenuhi persyaratan pada persamaan 26 dan persamaan 27, berdasarkan pasal 13.6.5 SNI 03-

2847-2002. Salah satu contoh untuk menggambarkan kondisi tersebut, dimana jenis balok B30x40

memiliki nilai pada kolom 6 dan kolom 7 masing-masing sebesar 1750 mm2 dan 250 mm

2, lebih kecil

dibandingkan dengan nilai pada kolom 5 sebesar 1982 mm2. Indikator ini yang menyebabkan luas

tulangan torsi total minimal telah memenuhi persyaratan perencanaan.

4.4 Analisis Struktur Kolom

Tabel 12 Gaya-gaya dalam maksimum yang dihasilkan dari program ETABS v 9.0.7

Jenis Kolom Pu (KN)

Vu2

(KN)

Vu3

(KN)

T

(KNm)

Mu2

(KNm)

Mu3

(KNm)

K100X50 3141,59 61,9 104,7 3,915 171,921 75,677

K140X50 3765,33 32,68 84,48 3,675 132,987 54,063

K40X40 117,78 10,33 9,05 0,664 11,742 15,153

K45X60 983,18 47,05 41,87 1,691 62,306 60,269

K45X70 2238,18 41,37 43,33 2,195 64,557 59,364

K50X100 2931,22 30,33 30,16 3,915 39,315 49,047

K50X50 882,77 32,03 87,58 0,838 113,929 46,418

K50X80 1401,21 19,51 4,9 3,482 7,817 18,94

K60X45 1142,29 23,33 18,98 1,691 28,377 37,753

K70X45 1186,03 44,13 55,31 2,195 75,453 57,83

K80X50 1977,57 52,08 50,07 3,501 100,176 102,643

dimana :

Pu : gaya aksial ultimit, KN

Vu : gaya geser ultimit, KN


Mu : momen lentur ultimit, KNm

Hasil analisis dengan menggunakan program ETABS v 9.0.7 berupa gaya-gaya dalam baik

gaya aksial ultimit, gaya geser ultimit, momen torsi ultimit, dan momen lentur ultimit. Dari hasil gaya-

gaya dalam tersebut, dicari gaya-gaya dalam maksimum dan hasilnya dapat dilihat pada Tabel 12.

Tabel 13 Hasil analisis struktur kolom terhadap beban aksial (Pn)

Jenis

Kolom

Pu

(KN) Ds

As

(mm2) Cb ab Ccb =Pnb Prb(N) Prb(KN) Ket Εs

K100X50 3141,59 934,5 27475 560,7 447,1583 7098078 4613751 4613,751 Aman 0,0391

K140X50 3765,33 1334,5 20606,25 800,7 638,5583 10136314 6588604 6588,604 Aman 0,0571

K40X40 117,78 339 1607,68 203,4 162,2115 2059924 1338950 1338,95 Aman 0,0123

K45X60 983,18 537,5 3967,39 322,5 257,1938 3674366 2388338 2388,338 Aman 0,0212

K45X70 2238,18 636 6838,92 381,6 304,326 4347715 2826015 2826,015 Aman 0,0256

K50X100 2931,22 934,5 27475 560,7 447,1583 7098078 4613751 4613,751 Aman 0,0391

K50X50 882,77 436 6079,04 261,6 208,626 3311677 2152590 2152,59 Aman 0,0166

27

Jenis

Kolom

Pu

(KN)

Ds

As

(mm2)

Cb

ab

Ccb =Pnb

Prb(N)

Prb(KN)

Ket

Εs

K50X80 1401,21 734,5 19625 440,7 351,4583 5578960 3626324 3626,324 Aman 0,0301

K60X45 1142,29 537,5 3967,39 322,5 257,1938 3674366 2388338 2388,338 Aman 0,0212

K70X45 1186,03 636 6838,92 381,6 304,326 4347715 2826015 2826,015 Aman 0,0256

K80X50 1977,57 734,5 19625 440,7 351,4583 5578960 3626324 3626,324 Aman 0,0301

dimana :

Pu : gaya aksial, KN

ds : jarak antara titik berat tulangan tekan dan tepi serat beton tekan, mm

As : luas tulangan nominal, mm2

Ccb : gaya tekan beton, KN

cb : jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan pada kondisi regangan penampang

seimbang (balance), mm

Prb : gaya aksial rencana, KN

ab : β. cb , nilai a untuk penampang struktur pada kondisi regangan seimbang (balance), mm.

Tinjauan Beban Aksial pada penampang kolom, berdasarkan hasil perhitungan maka

disimpulkan bahwa penampang kolom mampu menahan beban aksial. Hal ini tergambarkan pada

seluruh jenis kolom memiliki nilai gaya aksial rencana (Prb) lebih besar dibandingkan dengan nilai

gaya aksial ultimit (Pu). Sebagai salah satu contoh hasil perhitungan, untuk jenis kolom K100x50

memiliki nilai gaya aksial rencana sebesar 4613,751 KN jauh lebih besar dibandingkan dengan nilai

gaya aksial ultimit (Pu) pada jenis kolom yang sama sebesar 3141,59 KN. Untuk lebih jelasnya dapat

dilihat pada Tabel 13.

Tabel 14 Hasil analisis struktur kolom terhadap momen torsi (Tr)

Jenis Kolom

Tu

ds

∑ tulangan

terpasang

jenis tulangan

(D)

∑x²y

Tr(Nmm)

Tr(KNm)

K100X50 3,915 934,5 56 25 1,62E+08 24795434 24,795

K140X50 3,675 1334,5 42 25 2,33E+08 35576058 35,576

K40X40 0,664 339 8 16 32768000 5006512 5,007

K45X60 1,691 537,5 14 19 71188000 10876574 10,877

K45X70 2,195 636 18 22 84878000 12968222 12,968

K50X100 3,915 934,5 56 25 1,62E+08 24795434 24,795

K50X50 0,838 436 16 22 74088000 11319655 11,320

K50X80 3,482 734,5 40 25 1,27E+08 19405123 19,405

K60X45 1,691 537,5 14 19 71188000 10876574 10,877

K70X45 2,195 636 18 22 84878000 12968222 12,968

K80X50 3,501 734,5 40 25 1,27E+08 19405123 19,405

dimana :


ds : jarak antara titik berat tulangan tarik dan tepi serat beton tarik, mm

Tr : momen torsi rencana, KNm

Tinjauan momen torsi (T) pada penampang kolom, berdasarkan hasil perhitungan maka

disimpulkan bahwa penampang kolom mampu menahan momen torsi. Hal ini tergambarkan pada

seluruh jenis kolom memiliki nilai momen torsi rencana (Tr) lebih besar dibandingkan dengan nilai

momen torsi ultimit (Tu). Sebagai salah satu contoh hasil perhitungan, untuk jenis kolom K100x50

memiliki nilai momen torsi rencana (Tr) sebesar 24,795 KNm jauh lebih besar dibandingkan dengan

28

nilai momen torsi ultimit (Tu) pada jenis kolom yang sama sebesar 3,915 KNm. Untuk lebih jelasnya

dapat dilihat pada Tabel 14.

Tabel 15 Hasil analisis struktur kolom terhadap gaya geser (Vr)

Jenis Kolom Vu Vc Vc(KN) Vs (N) Vs(KN) Vsr Vsr(KN)

K100X50 104,7 475930,3 475,93 792741,251 792,7413 1903721 1903,72

K140X50 84,48 679645,8 679,65 1132063,35 1132,063 2718583 2718,58

K40X40 9,05 138119,1 138,12 230060,382 230,0604 552476,4 552,48

K45X60 41,87 246368,4 246,37 410367,662 410,3677 985473,7 985,47

K45X70 43,33 291516,9 291,52 485569,922 485,5699 1166067 1166,07

K50X100 30,16 475930,3 475,93 792741,251 792,7413 1903721 1903,72

K50X50 87,58 222049,9 222,05 369861,086 369,8611 888199,5 888,20

K50X80 4,9 374072,6 374,07 623080,202 623,0802 1496290 1496,29

K60X45 18,98 246368,4 246,37 410367,662 410,3677 985473,7 985,47

K70X45 55,31 291516,9 291,52 485569,922 485,5699 1166067 1166,07

K80X50 50,07 374072,6 374,07 623080,202 623,0802 1496290 1496,29

dimana :

Vu :gaya geser ultimit, KN

Vc :gaya geser yang ditahan oleh beton, KN

Vs : gaya geser yang ditahan oleh begel kolom, KN

Vsr : gaya geser rencana, KN

Tinjauan gaya geser (V) pada penampang kolom, berdasarkan hasil perhitungan maka

disimpulkan bahwa penampang kolom mampu menahan gaya geser . Hal ini tergambarkan pada

seluruh jenis kolom memiliki nilai gaya geser rencana (Vr) lebih besar dibandingkan dengan nilai

gaya geser ultimit (Vu). Sebagai salah satu contoh hasil perhitungan, untuk jenis kolom K100x50

memiliki nilai gaya geser rencana (Vsr) sebesar 1903,72 KN jauh lebih besar dibandingkan dengan

nilai gaya aksial ultimit (Vu) pada jenis kolom yang sama sebesar 104,7 KN. Untuk lebih jelasnya

dapat dilihat pada Tabel 15.

Berdasarkan hasil perhitungan manual yang mengacu pada penampang dari berbagai jenis

kolom. Maka dapat disimpulkan bahwa seluruh jenis penampang kolom yang terpasang di lapangan

mampu menahan gaya-gaya dalam maksimum yang terjadi akibat efek pembebanan.

29

V. KESIMPULAN

5.1 KESIMPULAN

1. Analisis gaya-gaya dalam ultimit pada struktur pelat, balok, dan kolom menggunakan program

ETABS v 9.0.7. Pada struktur pelat, baik pelat hunian, parkir, dan water torn dihasilkan momen

lentur ultimit masing-masing sebesar 12,563 KNm; 18,644 KNm; 21,953 KNm. Pada struktur

balok (B30x40) dihasilkan momen lentur ultimit, gaya geser ultimit, dan momen torsi ultimit

masing-masing sebesar 63,176 KNm; 68,75 KN; 19,433 KNm. Pada struktur kolom (K100x50)

dihasilkan gaya aksial ultimit, gaya geser ultimit, dan momen torsi ultimit masing-masing

sebesar 3141,59 KN; 104,7 KN; 3,915 KNm.

2. Analisis gaya-gaya dalam rencana pada struktur pelat, balok, dan kolom menggunakan

perhitungan manual sesuai dengan Tata cara Perencanan Struktur Beton untuk Bangunan

Gedung, SNI-03-2847-2002 dari Badan Standarisasi Nasional (BSN). Pada struktur pelat, baik

pelat hunian, parkir, dan water torn dihasilkan momen lentur rencana pada elemen struktur pelat,

baik pelat hunian, pelat parkir, dan pelat water torn masing-masing sebesar 17,945 KNm; 21,36

KNm; 37,91 KNm. Pada struktur balok (B30x40) dihasilkan momen lentur rencana, gaya geser

rencana, dan momen torsi rencana, masing-masing sebesar 68,939 KNm; 234,793 KN; 22,862

KNm. Pada struktur kolom (K100x50) dihasilkan gaya aksial rencana, gaya geser rencana, dan

momen torsi rencana, masing-masing sebesar 4613,751 KN; 1903,72 KN; 24,795 KNm

3. Bila dibandingkan hasil gaya-gaya dalam ultimit yang dijelaskan pada point 1 dengan hasil gaya-

gaya dalam rencana yang dijelaskan pada point 2 diatas, dapat disimpulkan bahwa dimensi

penampang pelat, balok, dan kolom yang terpasang di lapangan memenuhi syarat perencanaan

karena nilai gaya-gaya dalam ultimit lebih kecil dibandingkan dengan nilai gaya-gaya dalam

rencana. Hal ini menggambarkan bahwa dimensi penampang yang terpasang di lapangan mampu

menahan beban-beban yang bekerja pada masing-masing elemen struktur.

30

DAFTAR PUSTAKA

Andrianto, H.R. 2007. Analisis Struktur Gedung dengan ETABS v 9.0.7. Elex Media Komputindo,

Jakarta.

Asroni, Ali. 2010. Balok dan Pelat Beton Bertulang. Graha Ilmu, Yogyakarta.

Asroni, A., 1992. Hitungan Balok Menurut Pedoman Beton 1989.Jurusan Teknik Sipil, Fakultas

Teknik, UMS, Surakarta.

Dewobroto, Wiryanto. 2004. Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP2000. Elex Media

Komputindo, Jakarta.

Direktorat Djenderal Tjiptakarya, LPMB, NI-2-1971 Peraturan Beton Bertulang Indonesia, 1971.

Djojowirono, S., 1984. Konstruksi Bangunan Gedung. Biro Penerbit Keluarga Mahasiswa Teknik

Sipil, Fakultas Teknik, UGM, Yogyakarta.

Kennedi. 2010. Laporan Perhitungan Struktur Atas Grand Emerald. Jakarta.

Nasution, Amrinsyah. 2009. Analisis dan Desain Struktur Beton Bertulang. Penerbit ITB, Bandung.

Siswadi, dkk. 1999. Analisis Struktur Statik Tertentu. Universitas Atma Jaya.Yogyakarta.

Standar Nasional Indonesia. 2002. SNI 03-2847-2002 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk

Bangunan Gedung.

Standar Nasional Indonesia. 200. SNI 03-1726-2003 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa

untuk Bangunan Gedung.

Park, R. and Pauly, T,. 1974. Reinforced Concrete Structures, Department of Civil Engineering

University of Canterbury New Zealand, John Wiley & Sons, New York.

31

LAMPIRAN

32

Lampiran 1 Permodelan Struktur Atas (3D)

33

Lampiran 2 Denah Kolom, Balok, Dinding Geser, dan Plat struktur atas

1. Denah Lantai Dasar

2. Denah lantai P2A, P3A,P4A,P5A,P6A (Lantai Parkir)

34

3. Denah Lantai 8-30 (Hunian)

4. Denah Lantai 31-34 (Hunian)

35

5. Denah Lantai Atap

36

Lampiran 3 Denah Potongan

Potongan 1

Potongan 2

37

Potongan -3

Potongan -4

38

Lampiran 4 Distribusi Pembebanan

1. Distribusi Pembebanan Super Dead load pada Lantai Typical (Hunian)

2. Distribusi Pembebanan Super Dead load pada seluruh lantai

39

Lampiran 5 Respon Spektrum Gempa Rencana

40

Lampiran 6 Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa maksimum, faktor tahanan lebih

struktur dan faktor tahanan lebih total beberapa jenis sistem dan subsistem struktur gedung

41

Lampiran 7 Berat Bahan Bangunan berdasarkan PBI 1983

42

Lampiran 8 Berat Komponen-Komponen Gedung berdasarkan PBI 1983

43

Lampiran 9 Beban Hidup pada Lantai Gedung berdasarkan PBI 1983

44

Lampiran 10 Momen pelat persegi yang menumpu pada keempat tepinya akibat beban terbagi rata

45

Lampiran 10a Momen pelat persegi yang menumpu pada keempat tepinya akibat beban terbagi rata

46

Lampiran 11 Detail Perhitungan Struktur Pelat

ANALISIS STRUKTUR PELAT

1. ANALISIS STRUKTUR PELAT HUNIAN

Data teknis :



Beban lantai (qll) : 2,5 KN/m2


Berat satuan spesi atau adukan : 0,21 KN/m2



- Lx1 : panjang plat efektif arah x

- Ly1 : panjang plat efektif arah y

- Mlx : momen lapangan arah x

- Mtx : momen tumpuan arah x

- Mly : momen lapangan arah y

- Mty : momen tumpuan arah y

Perhitungan :

Panjang plat arah x (Ly) = 5 m

Panjang plat arah y (Lx) = 5 m

Asumsi menggunakan Balok 300 mm x 500 mm (B30x50), berdasarkan persamaan 4 dan

persamaan 5.

Lyn = ly-1/2b3-1/2b4 = 5000-300-300 = 4400 mm

Lxn = lx-1/2b3-1/2b4 = 5000-300-300 = 4400 mm

Menentukan nilai α berdasarkan persamaan 9

α1 =

= 0,315

karena dimensi balok typical maka :

α1 = α2 = α3= α4, sehingga :

αm = ∑(αi)/n = (α1+ α2+ α3+ α4)/n = (0,315x4)/4 = 0,315

Perbandingan antara Ly dan Lx (β)

β =

=

= 1,00

Menentukan tebal plat yang dibutuhkan h (mm), berdasarkan persamaan 10.

h =

=

(

)

= 127,97 mm

Menentukan tebal plat minimum (hmin) dan tebal plat maksimum (hmaks), berdasarkan

persamaan 11 dan persamaan 12.

hmaks =

=

(

)

= 129,026 mm

hmin =

=

= 104.296 mm

47

Jadi, diambil tebal plat = 130 mm = 13 cm untuk plat lantai hunian.

Pembebanan :

Beban mati (qdl)

Beban sendiri plat = 24 KN/m3 . 0,13 m = 3,12 KN/m

2

Berat spesi atau adukan 5 cm = 0.05 m. 22 KN/m3 = 1,10 KN/m

2

Berat keramik atau finishing = 0,24 KN/m2

Berat mekanikal elektrikal = 0,26 KN/m2

qdl total = 4,72 KN/m2

Beban hidup (qll) = 2,5 KN/m2

Beban terfaktor (qu)

qu = 1,2 qdl + 1,6 qll

= 1,2 . 4,72 + 1,6 . 2,5

= 9,664 KN/m2

Momen Rancangan

Berdasarkan karakteristik plat diatas dan menggunakan teknik interpolasi, dari tabel A-14 dalam buku

Dasar-dasar Perencanaan Beton bertulang, Kusuma, G. (1991), diperoleh faktor pengali momen

sebagai berikut :

Cx+ = 21 Cx

- = 52

Cy+ = 21 Cx

- = 52

MIx = Cx+. 0,001. qu. Lx

2 = 21. 0,001. 9,664. (5

2)

= 5,074 KNm

MIy = Cy+. 0,001. qu. Lx

2 = 21. 0,001. 9,664. (5

2)

= 5,074 KNm

Mtx = Cx-. 0,001. qu. Lx

2 = -52. 0,001. 9,664. (5

2)

= -12,563 KNm

Mty = Cy-. 0,001. qu. Lx

2 = -52. 0,001. 9,664. (5

2) = -12,563 KNm

Asumsi diameter tulangan di lapangan 10 mm sehingga As adalah 78,54 mm2 dan jarak tulangan (s) di

lapangan 125 mm sehingga :

Ф mn > mu

0,8 . (As/s). fy . 0,85 . d > mu

0,8. (78,54/125) . 400. 0,85. 105 > mu

17,945 KNm > 12,563 KNm (memenuhi syarat perencanan)

2. ANALISIS STRUKTUR PLAT PARKIR

Data teknis :














48

Perhitungan :

Panjang plat arah x (Ly) = 5,7 m


Asumsi menggunakan Balok 300 mm x 500 mm (B 30x50), berdasarkan persamaan 4 dan

persamaan 5.

Lyn = ly-1/2b3-1/2b4 = 5700-300-300 = 5100 mm

Lxn = lx-1/2b3-1/2b4 = 5000-300-300 = 4400 mm

Menentukan nilai α berdasarkan persamaan 9.

α1 =

= 0,315


α1 = α2 = α3= α4

αm = ∑(αi)/n = (α1+ α2+ α3+ α4)/n = (0,315x4)/4 = 0,315


β =

=

= 1,14


h =

=

(

)

= 147,343 mm



hmaks =

=

(

)

= 148,994 mm

hmin =

=

= 117.596 mm

Jadi, diambil tebal plat = 150 mm = 15 cm untuk plat lantai parkir

Pembebanan :

Beban mati (qdl)


2

Beban super dead load (sdl) = 1,6 KN/m2


Beban hidup (qll) = 4 KN/m2


qu = 1,2 qdl + 1,6 qll

= 1,2 . 5,2 + 1,6 . 4

= 12,64 KN/m2

Momen Rancangan



sebagai berikut :

Cx+ = 21 Cx

- = 54

Cy+ = 25 Cx

- = 59

MIx = Cx+. 0,001. qu. Lx

2 = 21. 0,001. 12,64. (5

2) = 6,636 KNm

MIy = Cy+. 0,001. qu. Lx

2 = 25. 0,001. 12,64. (5

2) = 7,9 KNm

Mtx = Cx-. 0,001. qu. Lx

2 = -54. 0,001. 12,64. (5

2) = -17,064 KNm

49

Mty = Cy-. 0,001. qu. Lx

2 = -59. 0,001. 12,64. (5

2) = -18,644 KNm

Asumsi diameter tulangan di lapangan 10 mm sehingga As adalah 78,54 mm2 dan jarak tulangan di


Ф mn > mu

0,8 . (As/s). fy . 0,85 . d > mu

0,8. (78,54/125) . 400. 0,85. 125 > mu


3. ANALISIS STRUKTUR PELAT WATER TORN

Data teknis :














Perhitungan :

Panjang plat arah x (Ly) = 5 m


Asumsi menggunakan Balok 300 mm x 500 mm (B 30x50), berdasarkan persamaan 4 dan

persamaan 5.

Lyn = ly-1/2b3-1/2b4 = 5000-300-300 = 4400 mm

Lxn = lx-1/2b3-1/2b4 = 3000-300-300 = 2400 mm

Menentukan nilai α berdasarkan persamaan 9.

α1 =

= 0,578


α1 = α2 = α3= α4, sehingga :

αm = ∑(αi)/n = (α1+ α2+ α3+ α4)/n = (0,315x4)/4 = 0,578


β =

=

= 1,67


h =

=

(

)

= 112,27 mm



50

hmaks =

=

(

)

= 119,65 mm

hmin =

=

= 91,97 mm

Jadi, diambil tebal plat = 130 mm = 13 cm untuk plat lantai water torn.

Pembebanan :

Beban mati (qdl)


2

Beban super dead load = 20 KN/m2


Beban hidup (qll) = 1,5 KN/m2


qu = 1,2 qdl + 1,6 qll

= 1,2 . 23,12 + 1,6 . 1,5

= 30,144 KN/m2

Momen Rancangan



sebagai berikut :

Cx+ = 14 Cx

- = 57

Cy+ = 38 Cx

- = 81

MIx = Cx+. 0,001. qu. Lx

2 = 14. 0,001. 30,144. (3

2) = 3,798 KNm

MIy = Cy+. 0,001. qu. Lx

2 = 38. 0,001. 30,144. (3

2) = 10,309 KNm

Mtx = Cx-. 0,001. qu. Lx

2 = -57. 0,001. 30,144. (3

2) = -15,448 KNm

Mty = Cy-. 0,001. qu. Lx

2 = -81. 0,001. 30,144. (3

2) = -21,953 KNm

Asumsi diameter tulangan di lapangan 13 mm sehingga As adalah 132,73 mm2 dan jarak tulangan di


Ф mn > mu

0,8 . (As/s.fy) . 0,85 . ds > mu

0,8. (132,73/100). 400. 0,85. 105 > mu


51

Lampiran 12 Perhitungan Analisis Struktur Balok

Kontrol Penulangan Momen

fy : 400 Mpa

Fc’ : 37,35 Mpa

jenis balok

b (mm) Mu

∑ tulangan

jenis tulangan As as. Fy 0,85*fc'*b a h Ds d

B30X40 300 63,176 3 D16 602,88 241152 9524,25 25,320 400 30 370

B30X50 300 103,384 4 D19 803,84 321536 9524,25 33,760 500 50 450

B30X60 300 92,694 3 D19 602,88 241152 9524,25 25,320 600 50 550

B40X50 400 117,433 4 D22 803,84 321536 12699 25,320 500 30 470

B40X60 400 160,768 5 D22 1004,8 401920 12699 31,650 600 50 550

d-a/2 Mn (Nmm) Mn (KNm) ФMn Status εy β1 β1.d-a εc' status

357,340 86173281,13 86,173 68,938 Aman 0,002 0,798 269,94 0,000188 Aman

433,120 139263717,6 139,263 111,410 Aman 0,002 0,798 325,34 0,000208 Aman

537,340 129580641,1 129,580 103,664 Aman 0,002 0,798 413,58 0,000122 Aman

457,340 147051308,2 147,051 117,641 Aman 0,002 0,798 349,74 0,000145 Aman

534,175 214695669 214,695 171,756 Aman 0,002 0,798 407,25 0,000155 Aman

Kontrol Penulangan Geser

Fy : 400 Mpa

Fc’ : 37,35 Mpa

jenis balok

b (mm) Vu H ds d ∑ x²y

Ф.1/24.√fc.∑ x²y

Ф.1/24.√fc.∑ x²y (KN) Tu Vc (N) Vc (KN)

B30X40 300 68,75 400 30 370 26973000 5151391,738 5,151 19,433 113057,57 113,058

B30X50 300 103,59 500 50 450 28125000 5371404,465 5,371 34,007 137452,95 137,453

B30X60 300 45,95 600 50 550 34375000 6565049,902 6,565 25,51 167998,05 167,998

B40X50 400 77,49 500 30 470 64343000 12288436,53 12,288 11,161 191415,96 191,416

B40X60 400 189,68 600 50 550 67375000 12867497,81 12,867 56,694 223997,40 223,997

Vs (KN) 2/3.b.d.√fc' (N)

3.b.d.√fc' (KN) status Smaks Sdipakai Vs.s fy.d Av Av (mm)

-21,391 452248,3831 452, 2248 aman 185 150 -3208,64 148000 -0,02168 -21,68

0,667 550031,8172 550,032 aman 225 200 133,4098 180000 0,000741 0,741165

-106,731 672261,11 672,261 aman 275 250 -26682,8 220000 -0,12129 -121,286

-88,096 765970,2344 765,970 aman 235 250 -22024 188000 -0,11715 -117,149

28,909 896348,1466 896,348 aman 275 250 7227,316 220000 0,032851 32,85144

52

jenis balok

b (mm) Vu Vc (KN) Av S s D Vs Vs Vn ФVn status

B30X40 300 68,75 113,058 250 150 174,5 349 200000 200 313,058 234,7935 aman

B30X50 300 103,59 137,453 250 150 213,75 427,5 200000 200 337,453 253,08975 aman

B30X60 300 45,95 167,998 250 100 263,75 527,5 200000 200 367,998 275,9985 aman

B40X50 400 77,49 191,416 333,33 150 213,75 427,5 266666,67 266,67 458,082 343,562 aman

B40X60 400 189,68 223,997 333,33 100 263,75 527,5 266666,67 266,67 490,663 367,99775 aman

Kontrol Penulangan Torsi ke-1

Fy : 400 Mpa

Fc’ :37,35 Mpa

Avt begel terpasang As Avs Avt+Avs

75.√fc'.b.S/1200.fy b.S/3.fy status

Ph (mm) s (mm) Ph/8

s dipilih

412,023 D10-100 78,5 1570,00 1982,023 1750,781 250 aman 1160 79,21198 145 100

735,446 D10-150 78,5 1046,67 1782,112 1750,781 250 aman 1200 88,09771 150 150

441,349 D13-100 132,665 2653,3 3094,649 1750,781 250 aman 1400 85,7383 175 100

129,075 D13-100 132,665 2653,3 2782,375 2334,375 333,33 aman 1560 95,36096 195 100

653,910 D13-100 132,665 2653,3 3307,210 2334,375 333,33 Aman 1600 80,22774 200 100

kesimpulan : jarak begel telah memenuhi standar perencanaan

luas tulangan torsi total minimal telah memenuhi persyaratan berdasarkan pasal 13.6.5 SNI 03-2847-2002

yakni :

Avt+Avs > 75.√fc'.b.S/1200.fy

Avt+Avs > b.S/3.fy

berarti penggunaaan tulangan torsi memenuhi keamanan.

Kontrol Penulangan Torsi ke-2

Fy : 400 Mpa

Fc’ : 37,35 Mpa

jenis balok

b (mm) h

Tu (KNm)

Acp (mm²)

Pcp (mm) Ф√fc'/12 Acp²/Pcp

(Ф√fc'/12) *(Acp²/Pcp) Status

B30X40 300 400 19,433 120000 1400 0,38196654 10285714,29 3928798,695 3,929 perlu tul. Torsi

B30X50 300 500 34,007 150000 1600 0,38196654 14062500 5371404,465 5,371 perlu tul. torsi


B40X50 400 500 11,161 200000 1800 0,38196654 22222222,22 8488145,328 8,488 perlu tul. torsi


jenis balok b (mm) h ds

Aoh (mm²) Ao

Tu (KNm) Tu(N) Tn Tn.S 2.A0.fy.cotФ

B30X40 300 400 30 81600 69360 19,433 19433000 22862352,94 22862352941 55488000

B30X50 300 500 50 80000 68000 34,007 34007000 40008235,29 40008235294 54400000

B30X60 300 600 50 100000 85000 25,51 25510000 30011764,71 30011764706 68000000

B40X50 400 500 30 149600 127160 11,161 11161000 13130588,24 13130588235 101728000

B40X60 400 600 50 150000 127500 56,694 56694000 66698823,53 66698823529 102000000

53

Kontrol dimensi penampang balok terhadap momen torsi

jenis balok

b (mm)

h (mm) Ds

Aoh (mm²) Ph Vu d (vu/b.d)^2

Tu (KNm)

B30X40 300 400 30 81600 1160 68,75 349 0,431 19,433 3,966

B30X50 300 500 50 80000 1200 103,59 427,5 0,652 34,007 14,068

B30X60 300 600 50 100000 1400 45,95 527,5 0,084 25,51 4,413

B40X50 400 500 30 149600 1560 77,49 427,5 0,205 11,161 0,209

B40X60 400 600 50 150000 1600 189,68 527,5 0,808 56,694 5,624

Mpa √Mpa Vc 2.√fc'/3 Vc/b.d Mpa status

4,397 2,097 113057,57 4,074 1,080 3,865 Oke

14,721 3,837 137452,95 4,074 1,072 3,859 Oke

4,498 2,121 167998,05 4,074 1,062 3,852 Oke

0,415 0,644 191415,96 4,074 1,119 3,895 Oke

6,432 2,536 223997,4 4,074 1,062 3,852 Oke

Kesimpulan:

Dimensi balok sudah memenuhi syarat.

54

Lampiran 13. Perhitungan Analisis Struktur Kolom

1. Gaya-gaya dalam maksimum yang dihasilkan dari program ETABS v 9.0.7

Jenis Kolom Pu (KN) Vu2

(KN) Vu3

(KN) T

(KNm) Mu2

(KNm) Mu3

(KNm)

K100X50 3141,59 61,9 104,7 3,915 171,921 75,677

K140X50 3765,33 32,68 84,48 3,675 132,987 54,063

K40X40 117,78 10,33 9,05 0,664 11,742 15,153

K45X60 983,18 47,05 41,87 1,691 62,306 60,269

K45X70 2238,18 41,37 43,33 2,195 64,557 59,364

K50X100 2931,22 30,33 30,16 3,915 39,315 49,047

K50X50 882,77 32,03 87,58 0,838 113,929 46,418

K50X80 1401,21 19,51 4,9 3,482 7,817 18,94

K60X45 1142,29 23,33 18,98 1,691 28,377 37,753

K70X45 1186,03 44,13 55,31 2,195 75,453 57,83

K80X50 1977,57 52,08 50,07 3,501 100,176 102,643

Tinjauan Beban Aksial pada Penampang Kolom

Fy : 400 Mpa

Fc’ : 37,35 Mpa

2. Hasil Analisis Struktur Kolom terhadap Beban Aksial (Pn)

JENIS KOLOM

Pu (KN) D

As (mm2) Cb ab Ccb =Pnb Prb(N) Prb(KN) Ket Εs

K100X50 3141,59 2808,24 27475 560,7 447,1583 7098078 4613751 4613,751 aman 0,0391

K140X50 3765,33 3311,98 20606,25 800,7 638,5583 10136314 6588604 6588,604 aman 0,0571

K40X40 117,78 -36,92 1607,68 203,4 162,2115 2059924 1338950 1338,95 aman 0,0123

K45X60 983,18 768,93 3967,39 322,5 257,1938 3674366 2388338 2388,338 aman 0,0212

K45X70 2238,18 1994,38 6838,92 381,6 304,326 4347715 2826015 2826,015 aman 0,0256

K50X100 2931,22 2597,87 27475 560,7 447,1583 7098078 4613751 4613,751 aman 0,0391

K50X50 882,77 698,97 6079,04 261,6 208,626 3311677 2152590 2152,59 aman 0,0166

K50X80 1401,21 1127,86 19625 440,7 351,4583 5578960 3626324 3626,324 aman 0,0301

K60X45 1142,29 928,04 3967,39 322,5 257,1938 3674366 2388338 2388,338 aman 0,0212

K70X45 1186,03 942,23 6838,92 381,6 304,326 4347715 2826015 2826,015 aman 0,0256

K80X50 1977,57 1704,22 19625 440,7 351,4583 5578960 3626324 3626,324 aman 0,0301

3. Hasil Analisis Struktur Kolom terhadap Momen Torsi (Tr)

Jenis Kolom Tu d

∑

tulangan

terpasang

jenis

tulangan

(D) ∑x²y Tr(Nmm) Tr(KNm)

K100X50 3,915 934,5 56 25 1,62E+08 24795434 24,795

K140X50 3,675 1334,5 42 25 2,33E+08 35576058 35,576

K40X40 0,664 339 8 16 32768000 5006512 5,007

K45X60 1,691 537,5 14 19 71188000 10876574 10,877

55

Jenis Kolom Tu d

∑

tulangan terpasang

jenis

tulangan (D) ∑x²y Tr(Nmm) Tr(KNm)

K45X70 2,195 636 18 22 84878000 12968222 12,968

K50X100 3,915 934,5 56 25 1,62E+08 24795434 24,795

K50X50 0,838 436 16 22 74088000 11319655 11,320

K50X80 3,482 734,5 40 25 1,27E+08 19405123 19,405

K60X45 1,691 537,5 14 19 71188000 10876574 10,877

K70X45 2,195 636 18 22 84878000 12968222 12,968

K80X50 3,501 734,5 40 25 1,27E+08 19405123 19,405

4. Hasil Analisis Struktur Kolom terhadap Gaya Geser (Vr) dan Momen Torsi (Tr)

Jenis Kolom Vu Vc Vc(KN) Vs (KN) Vsr Vsr(KN)

K100X50 104,7 475930,3 475,93 -301,43 1903721 1903,72

K140X50 84,48 679645,8 679,65 -538,846 2718583 2718,58

K40X40 9,05 138119,1 138,12 -123,036 552476,4 552,48

K45X60 41,87 246368,4 246,37 -176,585 985473,7 985,47

K45X70 43,33 291516,9 291,52 -219,3 1166067 1166,07

K50X100 30,16 475930,3 475,93 -425,664 1903721 1903,72

K50X50 87,58 222049,9 222,05 -76,0832 888199,5 888,20

K50X80 4,9 374072,6 374,07 -365,906 1496290 1496,29

K60X45 18,98 246368,4 246,37 -214,735 985473,7 985,47

K70X45 55,31 291516,9 291,52 -199,334 1166067 1166,07

K80X50 50,07 374072,6 374,07 -290,623 1496290 1496,29

56

Lampiran 15. Grafik perbandingan beban geser statik arah x dengan 0,8 statik

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 10 20 30 40 50 60 70

Jum

lah

lan

tai

Gaya geser (KN)

Grafik perbandingan beban geser statik arah x dengan 0,8 statik

STATIK ARAH X 0,8 STATIK

57

Lampiran 16. Grafik perbandingan beban geser statik arah y dengan 0,8 statik

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 10 20 30 40 50 60 70

Jum

lah

lan

tai

Gaya geser (KN)

Grafik perbandingan beban geser statik arah y dengan 0,8 statik

statik arah y 0,8 statik

analisis struktur bangunan apartemen...

Documents