4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Kondisi geologis Indonesia yang rawan terhadap gempa dan bentuk

gedung tingkat tinggi, meyebabkan diperlukannya perencanaan suatu struktur

tahan gempa. Salah satu cara yang sering digunakan yaitu penambahan bresing.

Bresing merupakan metode yang efisien dan ekonomis untuk memperkuat

sistem struktur dalam menerima gaya lateral. Bresing biasanya dipasang diagonal

diantara balok dan kolom sehingga dapat juga berfungsi menahan beban gravitasi.

Bresing sudah digunakan sejak lama untuk menstabilkan struktur bangunan tinggi

terhadap gaya lateral. Beberapa konstruksi yang bangunan tinggi yang

menggunakan bresing seperti Patung Liberty, Woolworth Tower, dan Empire

State Building (Smith and Coull, 1991).

2.2 Sistem Rangka Pemikul Momen

Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM) terdiri dari elemen horizontal

berupa balok dan elemen vertikal berupa kolom yang terhubung secara kaku

membentuk sebuah kotak planar yang mampu menahan beban lateral berdasarkan

kekakuan dari masing-masing elemen (Cavill, et al, 1995).

Dengan rentang balok yang cukup lebar (tanpa pengaku), SRPM dapat

memberikan deformasi yang cukup besar sehingga sistem ini memiliki daktalitas

yang cukup besar dibandingkan dengan jenis portal baja tahan gempa yang lain.

Walaupun memiliki deformasi yang besar, kekakuan dari SRPM lebih rendah jika

dibandingkan dengan portal baja tahan gempa yang lain.

Menurut SNI 03-1729-2002, struktur yang menggunakan SRPM harus

memenuhi persyaratan perbandingan momen kolom terhadap momen balok pada

persamaan 2.1.

5

(2.1)

Dimana,

ΣMpc adalah jumlah momen-momen kolom di bawah dan di atas sambungan pada

pertemuan antara as kolom dan as balok.

ΣMpb adalah jumlah momen-momen balok-balok pada pertemuan as balok dan as

kolom.

Nilai ΣMpc diperbolehkan diambil berdasarkan persamaan 2.2.

(2.2)

Dimana,

Zc adalah modulus plastis penampang kolom.

Fyc adalah tegangan leleh penampang kolom.

Nuc adalah gaya aksial tekan terfaktor pada kolom.

Ag adalaha luas penampang bruto kolom.

Sedangkan nilai ΣMpb diperkenankan diambil berdasarkan persamaan 2.3.

(2.3)

Dimana,

Ry untuk BJ41 atau yang lebih lunak diambil nilai 1,5.

Ry untuk BJ50 atau yang lebih keras diambil nilai 1,3.

Mp adalah momen plastis.

My adalah momen tambahan akibat amplifikasi gaya geser dari lokasi sendi

plastis ke as kolom.

Nilai My dapat dihitung menggunakan persamaan 2.4.

My = Sh. Vp (2.4)

Dimana,

Sh adalah jarak sendi plastis ke as kolom.

Vp adalah gaya geser yang bekerja di sendi plastis. Nilai Vp dihitung berdasarkan

persamaan pada Gambar 2.1.

6

Gambar 2.1 Perhitungan gaya geser di sendi plastis

Sumber : FEMA 350

2.3 Sistem Rangka Bresing Eksentrik

Menurut SNI 03-1729-2002, Sistem Rangka Bresing Eksentrik (SRBE)

diharapkan dapat mengalami deformasi inelastis yang cukup besar pada elemen

link. Elemen link merupakan suatu bagian pada balok yang di rencanakan secara

khusus agar mengalami sendi plastis. Kolom-kolom, batang bresing, dan bagian

dari balok diluar link harus direncanakan untuk tetap dalam keadaan elastis akibat

gaya-gaya yang dihasilkan oleh link pada saat mengalami pelelehan penuh.

Terdapat tiga jenis SRBE yang umumnya digunakan dalam desain yaitu

inverted V- braced (Gambar2.2a), diagonal braced (Gambar 2.2b), dan V- braced

(Gambar 2.2c). Masing-masing memiliki elemen link yang terletak di antara joint

pengaku diagonal dengan joint balok-kolom.

Pada struktur SRBE umumnya elemen bresing diagonal dan balok

menerima kombinasi dari beban aksial dan momen lentur. Oleh karena itu,

bresing diagonal dan balok harus di desain sebagai balok-kolom (AISC, 2010).

Konfigurasi SRBE V-terbalik memilki keuntungan terbaik dibandingkan

konfigurasi yang lain. Hal ini karena bentuknya yang simetris dan letak link yang

7

tidak terhubung langsung dengan kolom sehingga sendi plastis tidak terjadi di

dekat kolom.

a adalah link.

b adalah balok diluar link.

c adalah batang bresing.

d adalah kolom.

Gambar 2.2 Jenis-jenis konfigurasi Sistem Rangka Bresing Eksentris.

Sumber: AISC (2002)

2.4 Elemen Link

Link merupakan elemen struktur yang direncanakan untuk berperilaku

inelastis serta mampu untuk berdeformasi plastis yang besar, karena memikul

momen lentur dan geser yang paling besar di antara komponen struktur lainnya.

Link direncanakan untuk mendisipasi energi saat terjadi gempa kuat (SNI 03-

1729-2002).

Deformasi inelastis yang dialami link dapat berupa deformasi lentur atau

geser, dan ditunjukkan dengan besarnya sudut rotasi plastis yang terbentuk di

antara sumbu balok dan sumbu link sepeti ditunjukan pada gambar 2.3. Dengan

membuat elemen link sebagai elemen yang terlemah dari struktur, perencana dapat

memastikan kelelehan akan muncul pertama pada elemen link.

8

Gambar 2.3 Rotasi link pada SRBE tipe V-terbalik

Sumber: AISC (2002)

Secara analitis, sudut rotasi pada link didapat dari persamaan.

(2.5)

Dimana :

L adalah lebar bentang

h adalah tinggi lantai

Δp adalah plastic story drift

θp adalah plastic story drift angel, rad (=Δp/h)

ɣp adalah sudut rotasi link

Berdasarkan hasil kajian oleh Moestopo, et al, 2009, deformasi inelastik

yang terjadi pada link ditunjukkan oleh besarnya sudut rotasi inelastik link 𝛾𝑝 ,

yang akan semakin besar harganya pada link yang semakin pendek.. Arah dan

gaya-gaya yang bekerja pada elemen link juga dapat digambarkan seperti Gambar

2.4.

9

Gambar 2.4 Arah gaya dan deformasi yang bekerja pada elemen link

Sumber: Engelhardt, Popov (1989)

Link berperilaku sebagai balok pendek dengan gaya geser yang bekerja

berlawanan arah pada kedua ujungnya, sehingga momen yang dihasilkan pada

kedua ujung balok mempunyai besar dan arah yang sama dan deformasi yang

dihasilkan berbentuk S. Titik balik terletak pada tengah bentang dan besarnya

momen yang bekerja adalah sebesar 0,50 kali besar gaya geser dikali dengan

panjang link. Plastifikasi yang terjadi pada suatu elemen link disebabkan karena

kedua gaya tersebut (Budiono, et al, 2011). Untuk pendetailan sambungan bresing

dan balok ditunjukan oleh Gambar 2.5 dan Gambar 2.6.

Gambar 2.5 Detail sambungan balok dan bresing

Sumber : AISC (2002)

10

Gambar 2.6 Detail sambungan balok, bresing dan kolom

Sumber : AISC (2002)

Seperti terlihat pada Gambar 2.5 bahwa pertemuan bresing dan balok

terletak di ujung dari elemen link. Garis tengah dari bresing dan balok harus

berpotongan pada ujung elemen link atau didalam elemen link. Pada badan link

juga harus diberi pengaku khusus untuk link yang memiliki panjang badan lebih

dari 635 mm. Sedangkan pada Gambar 2.6 terlihat bresing disambung

menggunakan pelat buhul dan garis tengah bresing harus berpotongan dengan

garis tengah dari balok dan kolom.

Penelitian tentang analisis pushover struktur rangka bresing v-terbalik

eksentris dengan panjang link bervariasi menunjukan bahwa struktur SRBE

dengan panjang link 0,3 m memiliki kinerja yang paling baik (Dwitama, 2013).

Agar kekauan dan deformasi inelastis link tidak berlebihan, maka panjang link

harus dibatasi. Berdasarkan SNI 03-1729-2002, panjang link tidak boleh melebihi

ketentuan berikut.

Untuk ρ’(Aw/Ag)≥0,3, maka :

[1,15-0,5ρ’(Aw/Ag)].1,6.Mp/Vp (2.6)

11

Untuk ρ’(Aw/Ag)<0,3, maka :

1,6.Mp/Vp (2.7)

Dimana,

Aw adalah luas badan profil link

ρ’ adalah perbandingan antara gaya aksial terfaktor dengan kuat geser link

ρ’ = Nu/Vu (2.8)

Klasifikasi link berdasarkan perbedaan panjang menurut AISC 2010

adalah sebagai berikut :

Link geser murni,

𝑒 ≤ 1,6𝑀𝑝

𝑉𝑝 (2.9)

Kelelehan pada link jenis ini didominasi oleh geser.

Link dominan geser,

1,6𝑀𝑝

𝑉𝑝< 𝑒 ≤ 2,6

𝑀𝑝

𝑉𝑝 (2.10)

Kelelehan pada link jenis ini merupakan kombinasi antara geser dan lentur.

Link dominan lentur,

2,6𝑀𝑝

𝑉𝑝< 𝑒 ≤ 5

𝑀𝑝

𝑉𝑝 (2.11)

Kelelehan pada link jenis ini merupakan kombinasi antara geser dan lentur.

Link lentur murni,

𝑒 > 5𝑀𝑝

𝑉𝑝 (2.12)

Kelelehan pada link jenis ini didominasi oleh lentur.

Keterangan :

𝑀𝑝 adalah momen plastis penampang link

Mp = 𝑍𝑥 .𝑓𝑦 . (2.13)

𝑉𝑝 adalah gaya geser plastis penampang (badan) link

Vp = 0,6 𝑓𝑦 (𝑑 − 2𝑡𝑓)𝑡𝑤 . (2.14)

𝑓𝑦 adalah tegangan leleh nominal penampang.

𝑍𝑥 adalah modulus plastis penampang link.

12

2.5 Pembebanan Struktur

Setiap bangunan yang dibangun harus dikerjakan beban sesuai dengan

ketentuan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983. Pembebanan

struktur dibagi menjadi 2 tipe yaitu berupa gravitasi dan beban lateral. Beban

gravitasi meliputi beban mati dan beban hidup. Sedangkan beban lateral adalah

beban akibat gaya gempa dan angin.

2.5.1 Beban Mati

Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat

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

serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung itu.

Berat sendiri dari bahan-bahan bangunan penting dan dari beberapa komponen

gedung yang harus ditinjau di dalam menentukan beban mati dari suatu gedung

harus diambil menurut Tabel 2.1 PPIUG 1983 (Lampiran A).

2.5.2 Beban Hidup

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau

penggunaan suatu gedung dan ke dalamnya termasuk beban-beban pada lantai

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

peralatannya yang tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung dan

dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan

perubahan dalam pembebanan lantai dan atap tersebut.

Beban hidup pada lantai gedung harus diambil menurut Tabel 3.1 PPIUG

1983 (Lampiran A). Untuk gedung perkantoran mempunyai beban hidup sebesar

250 kg/m2. Beban hidup pada atap dan/atau bagian atap serta pada struktur tudung

(canopy) yang dapat dicapai dan dibebani oleh orang harus diambil minimum 100

kg/m2

bidang datar.

2.5.3 Beban Gempa

Beban gempa ialah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada gedung

atau bagian gedung yang menirukan pengaruh modenya akibat gempa itu (PPIUG

13

1983). Dalam perencanaan beban gempa berdasarkan SNI 1726-2012 dapat

digunakan dua cara, yaitu.

1. Prosedur gaya lateral ekivalen

a. Geser dasar seismik

Geser dasar seismik (V) dalam arah yang ditetapkan harus

ditentukan berdasarkan persamaan berikut.

V = Cs . W (2.15)

dimana :

Cs adalah koefisien respons seismik yang ditentukan sesuai

dengan SNI 03-1726-2010 pasal 7.8.1.1

W adalah berat seismik efektif menurut SNI 1726-2012 pasal

7.7.2.

Perhitungan koefisien respons seismik

Koefisien respons seismik (Cs) harus ditentukan sesuai

dengan persamaan berikut.

e

DS

s

I

R

SC (2.16)

Dimana :

SDS adalah parameter percepatan spektrum respons desain

dalam rentang perioda pendek seperti ditentukan

pada SNI 1726-2012 pasal 6.3 atau 6.9

R adalah faktor modifikasi respons berdasarkan SNI 1726-

2012 Tabel 9.

Ie adalah faktor keutamaan hunian yang ditentukan sesuai

dengan SNI 1726-2012 pasal 4.1.2.

Nilai CS yang dihitung sesuai dengan persamaan 2.18 tidak

perlu melebihi

e

Ds

I

RT

SC 1

(2.17)

14

Nilai CS tidak boleh kurang dari

CS = 0,044.SDS.Ie ≥ 0,01 (2.18)

Sebagai tambahan, untuk struktur yang berlokasi di daerah

dimana S1 sama dengan atau lebih besar dari 0,6 g, maka Cs

tidak boleh kurang dari.

e

s

I

R

SC 15,0

(2.19)

Dimana Ie dan R sebagaimana yang didefinisikan dalam

SNI 1726-2012 pasal 7.8.1.1,

SD1 adalah parameter percepatan spektrum respons desain

pada perioda sebesar 1,0 detik, seperti ditentukan

pada SNI 1726-2012 pasal 6.10.4

T adalah perioda struktur dasar (detik) yang ditentukan

pada SNI 1726-2012 pasal 7.8.2

S1 adalah parameter percepatan spektrum respons

maksimum yang dipetakan yang ditentukan sesuai

dengan SNI 1726-2012 pasal 6.10.4

Nilai Ss maksimum dan penentuan Cs

Untuk struktur beraturan dengan ketinggian lima tingkat

atau kurang dan mempunyai perioda (T) sebesar 0,5 detik

atau kurang, Cs diijinkan dihitung menggunakan nilai

sebesar 1,5 untuk SS.

b. Perioda alami fundamental

Perioda fundamental struktur (T) dalam arah yang ditinjau harus

diperoleh dengan menggunakan properti struktur dan karakteristik

deformasi elemen penahan dalam analisis yang teruji. Perioda

fundamental (T) tidak boleh melebihi hasil koefisien untuk batasan

atas pada perioda yang dihitung (Cu) dari SNI 03-1726-2012 Tabel

14 (Lampiran) dan perioda fundamental pendekatan (Ta) yang

ditentukan dari persamaan 2.10. Sebagai alternatif pada

15

pelaksanaan analisis untuk menentukan perioda fundamental (T),

diijinkan secara langsung menggunakan perioda bangunan

pendekatan (Ta) yang dihitung sesuai dengan ketentuan SNI 03-

1726-2012 pasal 7.8.2.1.

Perioda fundamental pendekatan (Ta) dalam detik, harus ditentukan

dari persamaan berikut.

Ta = Ct . hnx (2.20)

Dimana,

hn adalah ketinggian struktur dari dasar sampai tingkat tertinggi

struktur (m)

Ct dan x ditentukan dari SNI 1726-2012 Tabel 15 (Lampiran).

Untuk struktur dengan ketinggian tidak melebihi 12 tingkat di

mana sistem penahan gaya seismik terdiri dari rangka penahan

momen beton atau baja secara keseluruhan dan tinggi tingkat

paling sedikit 3 m diijinkan menggunakan perioda fundamental

pendekatan (Ta) sebagai berikut:

Ta = 0,1N (2.21)

Dimana,

N adalah jumlah tingkat.

c. Distribusi vertikal gaya gempa

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

ditentukan dari persamaan berikut:

Fx = Cvx .V (2.22)

Dan

n

xi

k

ii

xk

xVX

hW

hWC

.

(2.23)

Dimana :

Cvx adalah faktor distribusi vertical

V adalah gaya lateral desain total atau geser di dasar struktur(kN)

wi , wx adalah bagian berat seismik efektif total struktur (W) yang

ditempatkan atau dikenakan pada Tingkat i atau x

16

hi , hx adalah tinggi (m) dari dasar sampai Tingkat i atau x

k adalah eksponen yang terkait dengan perioda struktur sebagai

berikut :

untuk struktur dengan T ≤ 0,5 detik, k = 1

untuk struktur dengan T ≥ 2,5 detik, k = 2

untuk struktur dengan 0,5 ≤ T ≤ 2,5 detik, k harus sebesar 2

atau harus ditentukan dengan interpolasi linier antara 1 dan

2.

d. Distribusi horizontal gaya gempa

Geser tingkat desain gempa di semua tingkat Vx (kN) harus

ditentukan dari persamaan berikut:

n

xi

iX FV (2.24)

dimana Fi adalah bagian dari geser dasar seismik V yang timbul

di tingkat i, dinyatakan dalam kilo newton.

Geser tingkat desain gempa Vx (kN) harus didistribusikan pada

berbagai elemen vertikal sistem penahan gaya seismik di tingkat

yang ditinjau berdasarkan pada kekakuan lateral relatif elemen

penahan vertikal dan diafragma.

2. Spektrum respons desain

Bila spektrum respons desain diperlukan oleh tata cara ini dan prosedur

gerak tanah dari spesifik-situs tidak digunakan, maka kurva spektrum

respons desain harus dikembangkan dengan mengacu SNI 03-1726-2012

seperti pada gambar 2.7 dan mengikuti ketentuan di bawah ini.

a. Untuk perioda yang lebih kecil dari T0, spektrum respons

percepatan desain (Sa) harus diambil dari persamaan:

0

6,04,0T

TSS DSa (2.25)

b. Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0 dan lebih kecil

dari atau sama dengan TS, spektrum respons percepatan desain (Sa)

sama dengan SDS.

17

c. Untuk perioda lebih besar dari TS, spektrum respons percepatan

desain (Sa) diambil berdasarkan persamaan:

T

SS D

a1 (2.26)

Dimana:

SDS adalah parameter respons spektral percepatan desain pada

perioda pendek

SD1 adalah parameter respons spektral percepatan desain pada

perioda 1 detik

T adalah perioda getar fundamental struktur

DS

Do

S

ST 12,0 (2.27)

DS

SS

ST 1 (2.28)

Gambar 2.7 Spektrum Respons Desain

Sumber : SNI 03-1729-2012

Dalam hal ini pembebanan gempa dihtung dengan program SAP2000 V14

Autoload, dengan acuan IBC 2006 dan SNI 1726–2012. Seperti yang diketahui

bahwa SNI 1726–2012 penyusunannya mengacu pada IBC.

Gambar 2.8 menunjukan beban gempa dengan menggunakan AutoLoad

IBC 2006 pada SAP2000 disesuaikan dengan statik ekivalen menurut SNI 03 –

1726 – 2012.

18

Gambar 2.8 Beban Gempa Autoload pada SAP2000

Penggunaan beban gempa dengan Autoload IBC 2006, adapun beberapa

kategori desain yang harus disesuaikan dengan SNI 03 – 1726 – 2012 yaitu seperti

yang terlihat pada gambar di atas yang telah ditandai antara lain.

1. Load direction and diaphragm Eccentricity

Merupakan arah beban gempa yang bekerja pada struktur yaitu beban

gempa arah x dan arah y.

2. Time period

Merupakan perioda alami fundamental (Ta) yang ditentukan berdasarkan

Persamaan 2.10. Pada persamaan ini terdapat parameter Ct dan x yang nilainya

ditentukan berdasarkan SNI 1726-2012 Tabel 15 (Lampiran A)

3. Respon Modification, R

Untuk menentukan nilai respon modification (R) ditentukan berdasarkan

jenis sistem struktur baja dan kategori disain seismik sesuai dengan SNI 1726-

2012 Tabel 9.

4. System Overstrenght, Ω0

Pada System Overstrenght, Ω0 hampir sama dengan respon modification

(R) nilainya juga dipengaruhi berdasarkan jenis sistem struktur baja dan kategori

disain seismik yang digunakan sesuai dengan SNI 1726-2012.

19

5. Deflection Amplification, Cd

Untuk penentuan nilai Deflection Amplification juga sama dengan R dan

Ω0 yaitu berdasarkan jenis sistem struktur baja dan kategori disain seismik yang

digunakan sesuai dengan SNI 1726-2012.

6. Occupancy, I

Untuk nilai Occupancy (I) atau sering disebut dengan faktor keutamaan

ditentukan berdasarkan tabel kategori resiko bangunan gedung dan struktur

lainnya untuk beban gempa pada SNI 1726–2012 (Lampiran A).

7. Spektral Percepatan Ss

Spektral Percepatan Ss merupakan Parameter percepatan respons spektral

MCE dari peta gempa pada periode pendek yang didapat dari Desain Spektra

Indonesia

8. Spektral Percepatan S1

Spektral Percepatan S1 merupakan Parameter percepatan respons spectral

MCE dari peta gempa pada periode 1 detik yang didapat dari Desain Spektra

Indonesia

9. Site Class atau Kelas Situs

Site Class atau Kelas Situs ini juga ditentukan berdasarkan peta gempa

yang didapatkan dari SNI 1726-2012 yaitu di daerah mana gedung tersebut

dibangun. Dari kelas situs yang sudah ditentukan, maka pada program dengan

menggunakan sistem beban gempa autoload, nilai koefisien situs Fa dan Fs,

spektral respon percepatan SDS dan SD1 akan terhitung otomotis.

2.6 Kombinasi Pembebanan

Untuk pemodelan rangka dengan pembebanan gempa berdasarkan SNI

1726–2012 adalah sebagai berikut:

1,4𝐷 (2.29)

1,2𝐷 + 1,6𝐿 + 0,5 𝐿𝑎atau 𝑅 (2.30)

1,2𝐷 + 1,6 𝐿𝑎 atau 𝑅 + 𝛾𝐿𝐿 atau 0,8𝑊 (2.31)

1,2𝐷 + 1,3𝑊 + 𝛾𝐿𝐿 + 0,5 𝐿𝑎 atau 𝑅 (2.32)

1,2𝐷 ± 1,0𝐸 + 𝛾𝐿𝐿 (2.33)

20

0,9𝐷 ± 1,3𝑊 atau 1,0𝐸 (2.34)

Keterangan:

𝐷 adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen,

termasuk dinding, lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan peralatan

layan tetap.

𝐿 adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk

kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan

lain-lain.

𝐿𝑎 adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh

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

orang dan benda bergerak.

𝑅 adalah beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air.

𝑊 adalah beban angin.

𝐸 adalah beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 1726–2012

dengan, 𝛾𝐿 = 0,5 bila 𝐿 < 5 kPa dan 𝛾𝐿 = 1 bila 𝐿 ≥ 5 kPa.

2.7 Persamaan Interaksi Aksial - Momen

Berdasarkan SNI 03-1729-2002, salah satu dari dua persamaan interaksi

aksial-momen berikut ini harus dipenuhi oleh setiap komponen struktur prismatis

ganda dan simetris tunggal.

Bila 𝑁𝑢

∅𝑐𝑁𝑛 ≥ 0,20

𝑁𝑢

∅𝑐𝑁𝑛+

8

9

𝑀𝑢𝑥

∅𝑏𝑀𝑛𝑥+

𝑀𝑢𝑦

∅𝑏𝑀𝑛𝑦 ≤ 1,00 (2.35)

Bila 𝑁𝑢

∅𝑐𝑁𝑛 < 0,20

𝑁𝑢

2∅𝑐𝑁𝑛+

𝑀𝑢𝑥

∅𝑏𝑀𝑛𝑥+

𝑀𝑢𝑦

∅𝑏𝑀𝑛𝑦 ≤ 1,00 (2.36)

Dimana:

∅𝑏 = 0,90 (faktor reduksi kuat lentur)

∅𝑐 = 0,85 (faktor reduksi kuat tekan)

21

Keterangan:

𝑁𝑢 adalah gaya aksial (tarik atau tekan) perlu/terfaktor (N)

𝑁𝑛 adalah gaya aksial (tarik atau tekan) rencana/nominal (N)

𝑀𝑢𝑥 adalah momen lentur perlu/terfaktor terhadap sumbu x penampang (Nmm)

𝑀𝑢𝑦 adalah momen lentur perlu/terfaktor terhadap sumbu y penampang (Nmm)

2.8 Simpangan Antar Lantai Tingkat

Berdasarkan SNI 03-1726-2012 pasal 7.12.1 menyebutkan bahwa

simpangan antar lantai tingkat desain (Δ) tidak boleh melebihi simpangan antar

lantai tingkat ijin (Δa) seperti pada Tabel 16 (Lampiran A) untuk semua tingkat.

Selain harus memenuhi persyaratan simpangan ijin, simpangan antar tingkat juga

harus di kontrol bahaya terjadinya tingkat lunak (soft story). Menurut SNI 1726-

2012 Tabel 11, suatu struktur dianggap memilki tingkat lunak apabila terdapat

suatu tingkat dimana kekakuan lateralnya kurang dari 70% kekakuan lateral

tingkat diatasnya.

2.9 Bentuk-Bentuk Struktur Pada Analisis Struktur

SNI 03-1729-2002 menjelaskan pendistribusian pengaruh gaya dalam

kepada komponen struktur dan sambungan-sambungan pada suatu struktur

ditetapkan dengan menganggap salah satu atau kombinasi bentuk-bentuk struktur

berikut.

a. Struktur kaku

Pada struktur kaku, sambungan dianggap memiliki kekakuan yang cukup

untuk mempertahankan sudit-sudut di antara komponen-komponen

struktur yang disambung.

b. Struktur semi kaku

Pada struktur semi kaku, sambungan tidak memilki kekakuan yang cukup

untuk mempertahankan sudut-sudut di antara komponen-komponen

struktur yang disambung, namun harus dianggap memiliki kapasitas yang

cukup untuk memberikan kekangan yang dapat diukur terhadap perubahan

sudut yang terjadi.

22

c. Struktur sederhana

Pada struktur sederhana, sambungan pada kedua ujung komponen struktur

dianggap bebas momen.

2.10 Sambungan Konstruksi Baja

Sambungan dalam konstruksi baja merupakan bagian yang penting.

Apabila terjadi kegagalan dalam sambungan maka dapat mengakibatkan

keruntuhan pada struktur bangunan tersebut. Untuk mencegah hal tersebut maka

sambungan baja harus di desain dengan baik.

Sambungan pada prinsipnya terdiri dari komponen sambungan dan alat

pengencang. Yang dimaksud dengan komponen sambungan adalah pelat pengisi,

pelat buhul, pelat pendukung dan pelat penyambung. Sedangkan alat pengencang

berupa baut dan las.

2.10.1 Klasifikasi Sambungan

Sambungan pada konstruksi baja dibagi menjadi tiga jenis berdasarkan

kekangan yang dihasilkan sambungannya, yaitu.

a. Sambungan Kaku

Sambungan dianggap memiliki kekakuan yang cukup untuk

mempertahankan sudut diantara elemen-elemen yang disambung dengan

pengekangan rotasi sekitar 90% dari kapasitas yang diperlukan untuk

mencegah perubahan sudut. Gambar 2.9 menunjukan sambunguan kaku

dimana pada bagian sayap ditambahkan pengaku menggunakan las dan

pada bagian badan disambung dengan baut. Biaya dalam pembuatan

sambungan kaku relatif mahal dibandingkan dengan jenis sambungan yang

lain.

b. Sambungan Semi Kaku

Pada sambungan ini, pengekangan rotasi berkisar antara 20%

sampai 90% dari kapasitas yang diperlukan untuk mencegah perubahan

sudut. Sambungan mampu memikul sebagian momen namun tidak mampu

mempertahankan sudut diantara elemen baja yang disambung. Pada

sambungan semi kaku, perhitungan kekakuan, penyebaran gaya, dan

23

deformasinya harus menggunakan analisis mekanika yang hasilnya

didukung oleh percobaan eksperimental.

c. Sambungan Sendi

Pada sambungan ini rotasi ujung batang relatif besar dan derajat

pengekangan ujung batang sangat kecil yaitu sekitar 20% terhadap

kapasitas yang diperlukan untuk mencegah perubahan sudut. Gambar 2.10

menunjukan sambungan sendi dimana pada badan menggunaan alat

sambung berupa baut. Sambungan sendi tidak mampu memikul momen

dan bebas berotasi diantara kedua elemen yang disambung. Sambungan

sendi harus dapat berputar sudut agar memberikan rotasi yang diperlukan

pada sambungan. Sambungan tidak boleh mengakibatkan momen lentur

terhadap komponen struktur yang disambung.

Gambar 2.9 Sambungan momen

Sumber: AISC (2002)

24

Gambar 2.10 Sambungan sendi

Sumber : AISC (2002)

2.10.2 Alat Penyambung Konstruksi Baja

Terdapat dua jenis alat sambung yang biasa digunakan pada konstruksi

baja yaitu baut dan las. Kedua alat sambung tersebut dapat digunakan tergantung

dari kebutuhan dalam konstruksi. Pengertian dari alat sambung tersebut sebagai

berikut.

a. Sambungan dengan baut

Baut adalah alat sambung dengan batang bulat dan berulir dimana

salah satu ujungnya dibentuk kepala baut dan ujung yang lain dipasang

mur/pengunci. Adapun beberapa keuntungan dari sambungan

menggunakan baut antara lain lebih mudah dalam pemasangan/penyetelan

konstruksi di lapangan dan konstruksi sambungan dapat dibongkar

pasang. Sedangkan kerugian menggunakan sambungan baut adalah

berkurangnya kekuatan dari komponen yang disambung. Hal ini

dikarenakan adanya lubang pada komponen akibat dari proses

penyambungan menggunakan baut.

25

b. Sambungan dengan las

Pengelasan adalah proses menyambung benda logam dengan cara

memanaskan baja hingga mencapai suhu lumer (leleh) yang kemudian

setelah dingin akan menyatu dengan baik.

Keuntungan dari menggunakan sambungan las antara lain bentuk

sambungan lebih rapi, konstruksi baja yang menggunakan sambungan las

akan lebih kaku dibandingkan menggunakan sambungan baut, dan

sambungan las dapat digunakan untuk menyambung elemn struktur yang

tidak memungkinkan menggunakan baut seperti penyambungan kolom

bundar.

Sedangkan kerugian menggunakan las adalah kualitas dari

pengelasan mempengaruhi kekuatan dari sambungan tersebut dan

sambungan las tidak dapat di bongkar pasang.