bab ii tinjauan pustaka -...

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Baja sebagai Material Struktur

Baja merupakan salah satu bahan bangunan yang unsur utamanya terdiri

dari besi. Baja ditemukan ketika dilakukan penempaan dan pemanasan yang

menyebabkan tercampurnya besi dengan bahan karbon pada proses pembakaran,

sehingga membentuk baja yang mempunyai kekuatan yang lebih besar dari pada

besi.

2.1.1 Kelebihan dan Kekurangan

Beberapa keunggulan dan Kelemahan baja sebagai material konstruksi,

antara Lain:

1) Kelebihan material baja sebagai material konstruksi, antara lain:

Kekuatan Tinggi

Baja memiliki kekuatanyang kinggi, sehingga dapat menguragi ukuran

struktur serta mengurangi pula berat sendiri dari struktur.

Keseragaman dan Keawetan yang Tinggi

Baja memiliki keseragaman dan keawetan yang tinggi, tidak seperti

halnya material beton bertulang yang terdiri dari berbagai macam bahan

penyusun, material baja lebih seragam/homogen serta memiliki tingkat

keawetan yang jauh lebih tinggi jika prosedur perawatan dilakukan

sebagaimana mestinya.

Universitas Sumatera Utara

8

Elastisitas

Baja berperilaku mendekati asumsi perancang teknik dibandingkan

dengan material lain karena baja mengikuti hukum Hooke hingga

mencapai tegangan yang cukup tinggi. Momen inersia untuk penampang

baja dapat ditentukan dengan pasti dibandingkan dengan penampang

beton bertulang.

Daktilitas

Daktilitas baja cukup tinggi, karena suatu batang baja yang menerima

tegangan tarik yang tinggi akan mengalami regangan tarik cukup besar

sebelum terjadi keruntuhan.

Keuntungan Lain

Beberapa keuntungan lain pemakaian baja sebagai material konstruksi

adalah kemudahan penyambungan antarelemen yang satu dengan yang

lainnya menggunakan alat sambung las dan baut. Pembuatan baja

melalui proses gilas panas mengakibatkan baja mudah dibentuk menjadi

penampang-penampang yang diinginkan. Kecepatan pelaksanaan

konstruksi baja juga menjadi suatu keunggulan material baja.

2) Kelemahan Baja sebagai Material Struktur Secara umum baja mempunyai

kekurangan seperti dijelaskan dibawah ini.

Biaya pemeliharaan umumnya material baja sangat rentan terhadap

korosi jika dibiarkan terjadi kontak dengan udara dan air sehingga perlu

dicat secara periodik.


9

Biaya perlindungan terhadap kebakaran meskipun baja tidak mudah

terbakar tetapi kekuatannya menurun drastis jika terjadi kebakaran.

Selain itu baja juga merupakan konduktor panas yang baik sehingga

dapat menjadi pemicu kebakaran pada komponen lain. Akibatnya, portal

dengan kemungkinan kebakaran tinggi perlu diberi pelindung. Ketahanan

material baja terhadap api dipersyaratkan dalam Pasal 14 SNI 03-1729-

2002 (anonim2, 2002).

Rentan Terhadap Buckling Semakin langsung suatu elemen tekan,

semakin besar pula bahaya terhadap buckling (tekuk). Sebagaimana telah

disebutkan bahwa baja mempunyai kekuatan yang tinggi per satuan berat

dan jika digunakan sebagai kolom seringkali tidak ekonomis karena

banyak material yang perlu digunakan untuk memperkuat kolom

terhadap buckling.

Fatik Kekuatan baja akan menurun jika mendapat beban siklis. Dalam

perancangan perlu dilakukan pengurangan kekuatan jika pada elemen

struktur akan terjadi beban siklis.

2.1.2 Sifat Mekanik Baja Standar SNI

Menurut SNI 03–1729–2002 (anonim2, 2002) sifat mekanis baja struktural

yang digunakan dalam perencanaan harus memenuhi persyaratan minimum yang

diberikan pada Tabel 2.1.


10

Tabel 2.1 Persyaratan Sifat Mekanis Baja Struktural Standar SNI 03–1729–2002

(Anonim2, 2002)

c

Tegangan putus

Minimum fu

(Mpa)

Tegangan Leleh

Minimum fy

(Mpa)

Peregangan

Minimum

(%)

BJ 34 340 210 22

BJ 37 370 240 20

BJ 41 410 250 18

BJ 50 500 290 16

BJ 55 550 410 13

Tegangan Leleh

Tegangan leleh untuk perencanaan ( fy ) tidak boleh diambil melebihi

nilai yang diberikan pada tabel sifat mekanisme baja struktural.

Tegangan Putus

Tegangan putus untuk perencanaan ( fu ) tidak boleh diambil melebihi

nilai yang diberikan pada tabel sifat mekanisme baja struktural.

Sifat-sifat mekanis lainnya

Sifat-sifat mekanisme lainnya baja struktural untuk perencanaan adalah

sebagai berikut :

Modulus elastis : E = 200.000 Mpa

Modulus geser : G = 80.000 Mpa

Nisbah poisson : = 0,3


11

Koefisien pemuaian : = 12 . 10-6

/ oC

2.1.3 Sifat Mekanik Baja Standar JIS

Jepang merupakan salah satu produsen baja terbesar di dunia. Para

perusahaan baja asal jepang menggunakan standar JIS seperti Nippon Steel &

Sumitomo Metal Corporation (NSSMC). Berikut merupakan tabel material baja

standar JIS.

Tabel 2.2 Persyaratan Sifat Mekanis Baja Struktura Standar JIS

(Wiryanto Dewobroto, 2015)

Kategor

i Kuat

Standar Mutu

Kuat Leleh

(MPa)

Kuat Tarik

(MPa)

Rasio

Leleh

(%)

Elongasi

(%)

Min. Maks. Min. Maks.

400

N/mm2

JIS G

3101 (SS

Steel)

SS400 235 400 510 - 21

JIS G

3106 (SM

Steel)

SM400A 235 400 510 - 24

SM

400B

235 400 510 - 21

SM

400C

235 400 510 - 22

JIS G

3136 (SN

Steel)

SM400A 235 - 400 510 - 24

SM

400B

235 355 400 510 80 21

SM 235 355 400 510 80 22


12

400C

400

N/mm2

JIS G

3101 (SS

Steel)

SS490 275 490 610 - 21

JIS G

3106 (SM

Steel)

SM490A 315 490 610 - 24

SM

490B

315 490 610 - 21

SM

490C

315 490 610 - 22

JIS G

3136 (SM

Steel)

SM

490B

325 445 490 610 80 21

SM

490C

325 445 490 610 80 22

2.2 Nippon Steel

Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation (NSSMC) didirikan pada

Oktober 2012 yang merupakan kerja sama antara Nippon Steel Corporation dan

Sumitomo Metal Industries, Ltd adalah salah satu perusahaan Jepang penghasil

baja terdepan di dunia yang berpartisipasi dalam pembuatan material struktur

inovatif yang bersifat tahan kerusakan dan memiliki masa layan yang panjang.

Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation telah mengembangkan baja mutu

tinggi kelas 1000 N (kuat tarik 950 N/mm2).

PT Krakatau Steel Tbk (KRAS) dan Nippon Steel Corporation (NSC)

bekerjasama untuk mengembangkan infrastruktur dan bangunan tahan gempa


13

berbahan dasar baja di Indonesia. Produsen baja asal Jepang ini menggandeng PT

Krakatau Steel dalam mengembangkan Nittetsu Super Frame atau struktur tahan

gempa. Produk buatan Nippon Steel Corporation ini punya keunggulan dibanding

konstruksi konvensional karena tahan gempa bumi, biaya lebih murah, konstruksi

singkat dan hemat energi.

Dalam bidang infrastruktur, Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation

mempromosikan perkembangan dari produk baru baja Hollow tube untuk

menjawab kebutuhan akan struktur yang lebih tahan terhadap gempa, dan biaya

yang lebih murah dalam pembangunan dan perbaikan.

Nippon steel memiliki spesifikasi sendiri, dimana Sifat fisik dari Nippon

Steel memiliki beberapa tipe (Lampiran 1) dan Nippon steel mengacu pada JIS

(Japan Industrial Standard).

2.3 Profil Baja

Baja tersedia dalam berbagai bentuk penampang yang sering dikenal

dengan profil. Berdasarkan cara pembentukan penampang profil baja, dikenal 2

macam baja, yaitu Hot Rolled Sections dan Cold Rolled Sections. Baja tipe hot

rolled section dibentuk (rolled) pada kondisi panas sedangkan baja tipe cold

rolled section dibentuk pada kondisi dingin.

Baja Hot Rolled Sections memiliki beberapa penampang, yaitu dapat

dilihat pada gambar 2.1.


14

Gambar 2.1 Strandar tipe penampang profil baja canai panas

(Macdonad, 2002)

Secara teoritis terdapat jumlah bentuk yang tidak terbatas dapat digunakan

untuk memikul beban tekan dalam suatu struktur. Tetapi dari segi praktis, jumlah

bentuk penampang elemen tekan menjadi terbatas karena beberapa pertimbangan

yaitu: profil yang tersedia, masalah sambungan, tipe struktur.

Berikut merupakan inersia dari penampang WF dan Hollow Tub:


15

Tabel 2.2 Inersia Penampang WF dan Hollow Tub


Tampang Tub untuk pekerjaan konstruksi bangunan

Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation terus melakukan

perkembangan akan produk-produknya, dalam menciptakan baja yang memiliki

kekuatan tinggi dan biaya yang lebih ekonomis.

Karena itu Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation menciptakan dan

menyuplai baja tabung yang unik dan metode penyambungannya untuk memenuhi

kebutuhan ini.


16

Beberapa kelebihan tampang tube antara lain :

a) Radius girasi yang konstan

b) Tidak memerlukan bracing

c) Lebih mudah dalam pengecatan

d) Permukaan yang lebih sedikit untuk dicat dengan lapisan tahan api

e) Mempunyai tegangan torsi yang baik

f) Permukaan yang lebih baik dari segi estetika

g) Profil bulat baja hollow memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap angin.

h) Tidak mudah kotor seperti pada bagian sayap dari profil terbuka WF.

i) Untuk beban dinamis, baja tabung memiliki frekuensi getar yang lebih tinggi

dari penampang baja lain.

For tubular sections, higher strength to weight ratio could result in upto

30% savings in steel (“Comparison Between Conventional Steel Structures And

Tubular Steel Structures”, M.G.Kalyanshetti, G.S. Mirajkar; 2012).

Beberapa kelemahan dari penampang pipa dan persegi atau segi empat

adalah:

1. Memerlukan penutup pada ujung penampang untuk mencegah korosi.

2. Mempunyai berat yang lebih besar dibandingkan dengan profil IWF untuk

modulus penampang yang sama.

3. Dalam hal sambungan dengan rivet atau baut, tetapi dapat diatasi dengan alat

penyambung las.


17

Ada beberapa jenis sambungan yang digunakan untuk kolom tampang

hollow dengan balok baja WF.

Berikut merupakan beberapa jenis sambungan yang digunakan, yaitu:

(a) Internal diaphragm (b) Eksternal diaphragm

(c) Through diaphragm

Gambar 2.2. Detail Sambungan

(Ying Qin, 2013)


18

2.4 Alat sambung Baut

2.4.1 Pendahuluan

Setiap struktur baja merupakan gabungan dari beberapa komponen batang

yang disatukan dengan alat pengencang (Agus Setiawan, 2008).

.Beberapa alat sambung yang sering digunakan adaah:

Baut, mur dan ring

Alat sambung mutu tinggi

Las

Penghubung geser jenis paku yang dilas

Baut angker

Salah satu alat pengencang di samping las yang cukup populer adalah baut

terutama baut mutu tinggi. Ada dua tipe baut mutu tinggi yang distandarkan oleh

ASTM adalah tipe A325 dan A490. Baut ini memiliki kepala berbentuk segi

enam. Baut A325 terbuat dari baja karbon yang memiliki kuat leleh 560-630

Mpa, baut A490 terbuat daari baja alloy dengan kuat leleh 790-900Mpa,

tergantung pada diameternya (Agus Setiawan, 2008).

2.4.2 Tahanan Nominal Baut

Suatu baut yang memikul beban terfaktor, Ru, sesuai persyaratan LRFD

harus memenuhi (Agus Setiawan, 2008) :

Ru ≤ ϕ . Rn ..........................................................(2.1)

Dimana:

Ru = Tahanan nominal baut


19

ϕ = Faktor reduksi

Tahanan Geser Baut

Tahanan nominal satu baut yang memikul gaya geser memenuhi persamaan:

Rn ≤ m . r1 . fub . Ab ...............................................(2.2)

Dimana:

r1 = 0,5 untuk baut tanpa ulir pada bidang geser

r1 = 0,4 untuk baut dengan ulir pada bidang geser

fub = Kuat tarik baut (MPa)

Ab = Luas bruto penampang baut pada daerah tak berulir

m = jumlah bidang geser

Tahanan Tarik Baut

Baut yang memikul gaya tarik tahanan nominalnya dihitung menurut:

Rn ≤ 0,75 . fub . Ab ...............................................(2.3)

Dimana:

fub = Kuat tarik baut (MPa)

Ab = Luas bruto penampang baut pada daerah tak berulir

Tahanan Tumpu Baut

Tahanan tumpu nominal tergantung kondisi yang terlemah dari baut atau

komponen pelat yang disambung. Besarnya ditentukan sebagai berikut:

Rn = 2,4. db . tp . fu ...............................................(2.4)


20

Dimana:

db = Diameter baut pada daerah tak berulir

tp = Tebat pelat

fu = Kuat tarik putus terendah dari baut atau pelat

Jarak dan spasi baut

Bambar 2.3 Jarak dan spasi baut


Dimana:

S = Spasi minimum antar lubang (S ≥ 2,667d – 3d)

St = Jarak antara pusat lubang ke tepi bagian sambungan (S ≥ 1,25d)


21

2.5 Beban Pada Struktur

2.5.1 Beban Mati

Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung

(Anonim3,1983), beban mati adalah berat dari semua bagian suatu gedung yang

bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian,

mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan

dari gedung itu. Oleh karena itu, beban mati terdiri atas:

a. Beban sendiri dari bahan-bahan bangunan penting dan dari beberapa

komponen gedung yang harus ditinjau di dalam suatu gedung.

b. Berat sendiri dari bahan bangunan dan dari komponen gedung yang tidak

tercantum dalam persyaratan.

Beban mati atau berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung yang

dipakai berdasarkan tabel:

Tabel 2.4 Berat Sendiri Bahan Bangunan dan Komponen Gedung

(Anonim3, 1983)

Bahan Bangunan Berat

Baja

Batu alam

Batu belah, batu bulat, batu gunung

Batu pecah

Beton

Beton bertulang

Katu (kelas I)

Kerikil, koral

7850 kg/m³

2600 kg/m³

1500 kg/m³

1450 kg/m³

2200 kg/m³

2400 kg/m³

1000 kg/m³

1650 kg/m³


22

Pasangan batu merah

Pasangan batu belah, batu bulat, batu

gunung

Pasangan batu cetak

1700 kg/m³

2200 kg/m³

2200 kg/m³

Komponen Gedung Berat

Adukan, per cm tebal:

- dari semen

- dari kapur, semen merah atau tras

Aspal, termasuk bahan mineral

penambah per cm tebal

Dinding pasangan batu merah:

- satu bata

- setengah bata

Dinding pasangan batako berlubang:

- tebal dinding 20 cm (HB 20)

- tebal dinding 10 cm (HB 10)

Langit-langit dan dinding (termasuk

rusuk-rusuknya tanpa penggantung

langit-langit atau pengaku), yaitu:

- semen asbes (eternit dan bahan lain

sejenisnya) dengan tebal

maksimum 4 mm

- kaca dengan tebal 3-5 mm

Penggantung langit-langit (dari kayu)

21 kg/m2

17 kg/m2

14 kg/m2

450 kg/m2

250 kg/m2

200 kg/m2

120 kg/m2

11 kg/m2

10 kg/m2


23

dengan bentang maksimum 5 m

Penutup atap genteng dengan reng dan

usuk/kaso per m2 bidang atap

7 kg/m2

50 kg/m2

2.5.2 Beban Hidup

Beban hidup adalah beban yang terjadi akibat penghunian atau

penggunaan suatu gedung, dan di dalamnya termasuk beban-beban pada lantai

yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta

peralatan yang tidak merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan

dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan

perubahan dalam pembebanan lantai dan atap tersebut (Anonim3, 1983) pada Bab

3.

Beban hidup terdiri dari beban yang diakibatkan oleh pemakaian gedung

dan tidak termasuk beban mati, beban konstruksi dan beban akibat lingkungan

(alam) seperti beban angin, beban salju, beban hujan, beban gempa, atau beban

banjir.

Beban hidup pada lantai bangunan yang digunakan terdapat dalam tabel:


24

Tabel 2.5 Beban Hidup pada Lantai Gedung

(Anonim3, 1983)

Kegunaan Bangunan Berat

- Lantai dan tangga rumah tinggal

sederhana

- Lantai sekolah, ruang kuliah,

kantor, toko, toserba, restoran,

hotel, asrama dan rumah sakit.

- Lantai ruang olah raga

- Lantai pabrik, bengkel, gudang,

perpustakaan, ruang arsip, toko

buku, ruang mesin dan lain-lain.

- Lantai gedung parkir bertingkat

untuk lantai bawah.

- Tangga, bordes tangga

125 kg/m2

250 kg/m2

400 kg/m2

400 kg/m2

800 kg/m2

300 kg/m2

2.5.3 Beban Gempa (Quake Load)

Analisis struktur terhadap beban gempa mengacu pada Standar

Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung (Anonim1, 2002).

Analisis struktur terhadap beban gempa pada gedung dilakukan dengan Metode

Analisis Dinamik Spektrum Respon. Besarnya beban gempa nominal pada

struktur bangunan dihitung dengan rumus:


25

Perhitungan gaya geser dasar total, V, pada suatu arah, ditetapkan sebagai

berikut:

tWR

ICV

.

.................................................................. (2.5)

Dan harus memenuhi persamaan berikut ini:

.......................................................................... (2.6)

Dimana:

V = gaya geser dasar rencana total

Vmax = gaya geser dasar rencana maksimum

C = faktor respons gempa yang didapat dari spektrum respons gempa

rencana untuk waktu getar alami fundamental T dilihat dari

gambar II.13

I = I1 I2

I1 = faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa

berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu

selama umur gedung

I2 = faktor keutamaan untuk menyesuaikan perioda ulang gempa

berkaitan dengan penyesuaian umur gedung tersebut.

Faktor keutamaan untuk berbagai-bagai jenis gedung harus

diambil menurut tabel 2.1.

R = faktor reduksi gempa

1,6 < R < 8,5


26

R = 1,6 – faktor reduksi gempa untuk struktur gedung yang

berperilaku elastik penuh.

R = 8,5 – faktor reduksi gempa untuk struktur gedung yang

berperilaku daktail penuh (Sistem Rangka Pemikul Momen

Khusus/SRPMK).

Wt = berat total gedung


27

Gambar 2.4 Respons Spektrum Gempa Rencana

(Anonim1, 2002)

Tabel 2.6 Faktor Keutamaan untuk berbagai kategori gedung dan bangunan


28

(Anonim1, 2002)

Kategori Gedung

Faktor

Keutamaan

I1 I2 I

Gedung umum seperti untuk

penghunian, perniagaan dan

perkantoran

1,0 1,0 1,0

Monumen dan bangunan monumental 1,0 1,6 1,6

Gedung penting pasca gempa seperti

rumah sakit, instalasi air bersih,

pembangkit tenaga listrik, pusat

penyelamatan dalam keadaan darurat,

fasilitas radio dan televisi

1,4 1,0 1,4

Gedung untuk menyimpan bahan

berbahaya seperti gas, produk minyak

bumi, asam, bahan beracun.

1,6 1,0 1,6

Cerobong, tangki di atas menara 1,5 1,0 1,5

Catatan :

Untuk semua struktur bangunan gedung yang ijin

penggunaannya diterbitkan sebelum berlakunya

Standar ini maka Faktor Keutamaam, I, dapat dikalikan

80%


29

Untuk keperluan analisis pendahuluan struktur dan pendimensian

pendahuluan dari unsur-unsurnya, waktu getar alami struktur gedung, T, dalam

arah masing-masing smbu utama dapat ditentukan dengan menggunakan rumus

Rayleigh seperti berikut ini:

√∑

∑

....................................................... (2.7)

Atau menggunakan rumus:

√ .................................................................... (2.8)

Dimana:

T = waktu getar alami struktur gedung

Wi = berat bangunan pada tingkat i

di = defleksi (simpangan) pada tingkat i

g = percepatan gravitasi

Fi = gaya gempa horizontal

H = tinggi struktur

L = panjang bangunan dalam arah yang ditinjau

(memanjang/melintang)


30

Beban geser dasar akibat gempa (V) yang dibagikan ke sepanjang tinggi

struktur menjadi beban-beban horizontal terpusat yang bekerja pada masing-

masing tingkat lantai dengan menggunakan rumus:

∑ ............................................................ (2.9)

Dimana:

Wi = berat bangunan pada tingkat i

hi = ketinggian bangunan pada tingkat i

V = gaya geser dasar akibat beban gempa


31

Tabel 2.7 Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa maksimum,

faktor tahanan lebih struktur dan faktor tahanan lebih total beberapa jenis sistem

dan subsistem struktur gedung (Anonim1, 2002)

Sistem dan subsistem

struktur gedung

Uraian sistem pemikul beban gempa

μm

Rm

Pers. (6)

f

Pers. (39) 1. Sistem dinding

penumpu

(Sistem struktur yang tidak

memiliki rangka ruang pemikul

beban gravitasi secara lengkap.

Dinding penumpu atau

sistem bresing memikul hampir

semua beban gravitasi. Beban

lateral dipikul dinding geser atau

rangka bresing).

1. Dinding geser beton bertulang 2,7 4,5 2,8 2. Dinding penumpu dengan rangka baja ringan

dan

bresing tarik

1,8 2,8 2,2

3. Rangka bresing di mana bresingnya memikul

beban

gravitasi

a.Baja 2,8 4,4 2,2

b.Beton bertulang (tidak untuk Wilayah 5 & 6) 1,8 2,8 2,2

2. Sistem rangka gedung

(Sistem struktur yang pada

dasarnya memiliki rangka ruang

pemikul beban gravitasi secara

lengkap.

Beban lateral dipikul

dinding geser atau rangka

bresing).

1. Rangka bresing eksentris baja (RBE) 4,3 7,0 2,8 2. Dinding geser beton bertulang 3,3 5,5 2,8

3. Rangka bresing biasa a.Baja 3,6 5,6 2,2

b.Beton bertulang (tidak untuk Wilayah 5 & 6) 3,6 5,6 2,2 4. Rangka bresing konsentrik khusus

a.Baja 4,1 6,4 2,2 5. Dinding geser beton bertulang berangkai daktail 4,0 6,5 2,8

6. Dinding geser beton bertulang kantilever

daktail

penuh

3,6 6,0 2,8

7. Dinding geser beton bertulang kantilever

daktail

parsial

3,3 5,5 2,8

3. Sistem rangka pemikul momen

(Sistem struktur yang pada

dasarnya memiliki rangka ruang

pemikul beban gravitasi secara

lengkap.

Beban lateral dipikul

rangka pemikul momen

terutama melalui mekanisme

lentur)

1. Rangka pemikul momen khusus (SRPMK) a.Baja 5,2 8,5 2,8

b.Beton bertulang 5,2 8,5 2,8 2. Rangka pemikul momen menengah beton (SRPMM) 3,3 5,5 2,8

3. Rangka pemikul momen biasa (SRPMB) a.Baja 2,7 4,5 2,8

b.Beton bertulang 2,1 3,5 2,8 4. Rangka batang baja pemikul momen

khusus

(SRBPMK)

4,0 6,5 2,8

4. Sistem ganda

(Terdiri dari: 1) rangka ruang

yang memikul seluruh beban

gravitasi; 2) pemikul beban lateral

berupa dinding geser atau rangka

bresing dengan rangka pemikul

momen. Rangka pemikul momen

harus direncanakan secara

terpisah

mampu memikul sekurang-

kurangnya 25% dari seluruh

beban lateral; 3) kedua sistem

harus direncanakan untuk

memikul secara bersama-sama

seluruh beban lateral dengan

memperhatikan interaksi

/sistem ganda)

1. Dinding geser a.Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang 5,2 8,5 2,8

b.Beton bertulang dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8 c. Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang 4,0 6,5 2,8

2. RBE baja a.Dengan SRPMK baja 5,2 8,5 2,8 b.Dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8

3. Rangka bresing biasa a.Baja dengan SRPMK baja 4,0 6,5 2,8 b.Baja dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8

c.Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang

(tidak untuk Wilayah 5 & 6)

4,0 6,5 2,8

d.Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang

(tidak untuk Wilayah 5 & 6)

2,6 4,2 2,8

4. Rangka bresing konsentrik khusus a.Baja dengan SRPMK baja 4,6 7,5 2,8 b.Baja dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8

5. Sistem struktur gedung

kolom

kantilever: (Sistem struktur

yang memanfaatkan kolom

kantilever untuk memikul

beban lateral)

Sistem struktur kolom kantilever 1,4 2,2 2

6. Sistem interaksi dinding

geser

dengan rangka

Beton bertulang biasa (tidak untuk Wilayah 3, 4, 5 & 6) 3,4 5,5 2,8

7. Subsistem tunggal

(Subsistem struktur bidang yang

membentuk struktur gedung

secara keseluruhan)

1. Rangka terbuka baja 5,2 8,5 2,8 2. Rangka terbuka beton bertulang 5,2 8,5 2,8

3. Rangka terbuka beton bertulang dengan balok

beton

pratekan (bergantung pada indeks baja

total)

3,3 5,5 2,8

4. Dinding geser beton bertulang berangkai

daktail

penuh.

4,0 6,5 2,8


32

2.5.4 Kombinasi Pembebanan

Peraturan pembebanan menggunakan SNI 03-1729-2002. Oleh karena itu,

struktur baja harus mampu memikul semua kombinasi pembebanan berikut ini

1,4D ...........(2.10)

1,2D + 1,6 L + 0,5 (La atau H) ...........(2.11)

1,2D + 1,6 (La atau H) + (γ L L atau 0,8W) ...........(2.12)

1,2D + 1,3 W + γ L L + 0,5 (La atau H) ...........(2.13)

1,2D ± 1,0E + γ L L ...........(2.14)

0,9D ± (1,3W atau 1,0E) ...........(2.15)

Dimana:

D = beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen,

termasuk dinding, lantai, atap, plafond, partisi tetap, tangga, dan

peralatan layan tetap.

L = beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung.

La = beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh

pekerja, peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh

orang dan benda bergerak.

W = beban angin

E = beban gempa

2.6 Kinerja Batas Layan

Kinerja batas layan (∆s) struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar-

tingkat akibat pengaruh Gempa Rencana, yaitu untuk membatasi terjadinya


33

pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan, di samping untuk mencegah

kerusakan non-struktur dan ketidaknyamanan penghuni. Untuk memenuhi

persyaratan kinerja batas layan (∆s) struktur gedung tidak boleh melampaui: (SNI

03-1726-2002)

........................(2.16)

Nilai yang digunakan adalah nilai yang terkecil.

Kinerja batas ultimit (∆m) struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan

simpangan antar-tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa

rencana dalam kondisi struktur gedung di ambang keruntuhan, yaitu untuk

membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat

menimbulkan korban jiwa. Simpangan dan simpangan antar-tingkat ini harus

dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal,

dikalikan dengan suatu faktor pengali ξ sebagai berikut: (SNI 03-1726-2002)

ξ= 0,7 R (untuk struktur gedung beraturan) ............(2.17)

∆m = ξx∆s ............(2.18)

2.7 SAP 2000

Program SAP 2000 merupakan pengembangan program SAP yang dibuat

oleh Prof. Edward L. Wilson dari University of California at Berkeley, US sekitar

tahun 1970. Untuk melayani keperlua komersial dari program SAP, pada tahun

1975 dibentuk perusahaan Computer & Structure, lnc. Dipimpin oleh Ashraf


34

Habibullah, di mana perusahaan tersebut sampai saat ini masih tetap eksis dan

berkembang (http://www.csiberkeley.com).

Sebagai program komputer analisa struktur yang dikembangkan cukup

lama dari lingkungan universitas sehingga source code pada awal mulanya dapat

dengan mudah dipelajari, maka program SAP menjadi cikal bakal program-

program analisa struktur lain di dunia. Dengan reputasi lebih dari 30 tahun,

program SAP dikenal secara luas dalam komunitas rekayasa, khususnya di bidang

teknik sipil dan secara spesifik lagi adalah para structural engineer.

SAP 2000 merupakan salah satu program aplikasi komputer yang paling

popular dalam dunia desain struktur konstruksi. Adapun keunggulan program

SAP 2000 antara lain memiliki fasilitas desain elemen, baik untuk material baja

maupun beton. Disamping itu, SAP 2000 benar-benar mampu membantu

penyelesaian pekerjaan analisis struktur karena kita hanya memasukkan data

dengan benar, maka proses analisis akan langsung diambil alih oleh SAP 2000

dan prosesnya pun tergolong sangat cepat.

Selain itu, kelebihan dari program ini adalah kita tidak hanya dapat

menganalisis struktur (untuk mengetahui gaya-gaya dalam yang timbul), tetapi

juga bisa melanjutkannya sampai kebagian check/design struktur untuk

mengetahui dimensi dan jumlah tulangan.


http://www.csiberkeley.com/

bab ii tinjauan pustaka -...

Documents