its-seminar nasional vii

8
Seminar Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS Surabaya Penanganan Kegagalan Pembangunan dan Pemeliharaan Infrastruktur ISBN 978-979-99327-6-1 A-23 PENGARUH DOMINASI BEBAN GRAVITASI TERHADAP KONSEP STRONG COLUMN WEAK BEAM PADA STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS Christino Boyke 1 , Tavio 2 dan Iman Wimbadi 3 1 Mahasiswa Pascasarjana Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Sukolilo Surabaya, Telp 08113405340, email: [email protected] 2 Dosen Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Sukolilo Surabaya, Telp 0816537135, email: [email protected] 3 Dosen Jurusan Teknik Sipil FTSP, ITS, Kampus ITS Sukolilo Surabaya, Telp. 08121662407, email: [email protected] ABSTRAK Dalam praktik perencanaan struktur, sering kita temui bangunan yang membutuhkan bentang besar seperti pada gedung pertemuan maupun gelangang olah-raga. Pada bangunan-bangunan dengan bentang yang besar seperti itu, kombinasi beban gravitasi ( 1.2 D+1.6 R + 0.5 (A atau R) ) akan lebih dominan dibanding dengan kombinasi dengan beban gempa (1.2 D + 1L 1.0 E). Hal itu akan mengakibatkan konsep perencanaan tahan gempa yang menitikberatkan pada ketahanan struktur terhadap beban gempa akan menjadi tidak efektif. Dalam peraturan SNI 03-1726-2002 maupun SNI 03-2847-2002 tidak terdapat pembahasan yang jelas mengenai permasalahan tersebut. SNI 2002 hanya memberikan dasar perhitungan untuk kekuatan minimum yang diperlukan suatu elemen struktur. Dalam peraturan SNI yang terdahulu, yaitu SK SNI T- 15-1991-03 batasan mengenai kebutuhan kekuatan suatu elemen lebih jelas, sehingga permasalahan yang timbul akibat dominasi beban gravitasi dapat diatasi. Penelitian ini dimulai dengan memodelkan 4 type struktur dengan konfigurasi yang telah ditentukan. Model ini direncanakan terletak di daerah zona gempa 6 dan berdiri diatas tanah lunak. Kemudian, dari model yang memiliki kombinasi beban gravitasi maksimum akan didesain dengan sistem Struktur Rangka Pemiku Momen Kusus (SRPMK), baik menurut SNI 03-2847-2002 maupun SK SNI T-15-1991- 03. Hasil desain tersebut akan dilihat performa mereka dengan pushover analysis,apakah memenuhi syarat bangunan tahan gempa atau tidak. Dalam penelitian ini diketahui jika desain dengan menggunakan batasan dari SKSNI jika digunakan dalam perencanaan Gravity Dominated Structure untuk zone gampa 6, menghasilkan performa/perilaku struktur yang memenuhi syarat tahan gempa dan menghasilkan penulangan geser yang lebih hemat dibanding dengan metode SRPMK. Penghematan yang didapatkan pada tulangan geser di daerah sendi plastis balok adalah 10% untuk struktur type 1 dan type 2 , dan 20 % untuk struktur type 3 dan type 4. Sedangkan pada daerah geser sendi plastis kolom, penghematan tulangan geser yang didapat adalah 12% untuk struktur type 1 dan type 2 dan 30% untuk struktur type 3 dan type 4. Kata Kunci : Beban Gravitasi, Struktur Rangka Pemikul Momen Kusus, SNI 03-2847-2002, SK SNI T- 15-1991-03 1. PENDAHULUAN Dalam praktik perencanaan struktur, sering kita temui bangunan yang membutuhkan bentang besar seperti pada gedung pertemuan maupun gelangang olah-raga. Pada bangunan-bangunan dengan bentang yang besar seperti itu, kombinasi beban gravitasi (1.2 D+1.6 R + 0.5 (A atau R)) akan lebih dominan dibanding dengan kombinasi dengan beban gempa (1.2 D + 1L ± 1.0 E). Hal itu akan mengakibatkan konsep perencanaan tahan gempa yang menitikberatkan pada ketahanan struktur terhadap beban gempa akan menjadi tidak efektif Sebagai untuk konsep perhitungan desain tulangan geser pada balok untuk struktur SRPMK, dimana Ve (gaya geser rencana balok) direncanakan berdasarkan Mpr (momen rencana yang dihitung dari tulangan lentur balok yang terpasang). Dengan adanya momen yang besar akibat dominasi beban gravitasi pada struktur, maka kebutuhan tulangan lentur terpasang di balok akan menjadi besar. Hal ini menyebabkan kebutuhan gaya geser rencana (Ve) yang terjadi pada balok akan menjadi besar, dan penulangan geser balok akan menjadi sangat rapat. Pendetailan tulangan geser yang rapat pada balok ini akan menjadi suatu pemborosan, karena pendetailan ini disyaratkan untuk menahan beban gempa yang besarnya tidak dominan dalam struktur tersebut.

Upload: andreas-galih-pamungkas

Post on 26-Nov-2015

16 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Materi Seminar Nasional VII - ITS, By Christino Boyke Tavio

TRANSCRIPT

  • Seminar Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS Surabaya Penanganan Kegagalan Pembangunan dan Pemeliharaan Infrastruktur

    ISBN 978-979-99327-6-1 A-23

    PENGARUH DOMINASI BEBAN GRAVITASI TERHADAP KONSEP STRONG COLUMN WEAK BEAM PADA STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS

    Christino Boyke1 , Tavio2 dan Iman Wimbadi3

    1Mahasiswa Pascasarjana Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Sukolilo Surabaya, Telp 08113405340, email: [email protected]

    2Dosen Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Kampus ITS Sukolilo Surabaya, Telp 0816537135, email: [email protected]

    3Dosen Jurusan Teknik Sipil FTSP, ITS, Kampus ITS Sukolilo Surabaya, Telp. 08121662407, email: [email protected]

    ABSTRAK Dalam praktik perencanaan struktur, sering kita temui bangunan yang membutuhkan bentang besar seperti pada gedung pertemuan maupun gelangang olah-raga. Pada bangunan-bangunan dengan bentang yang besar seperti itu, kombinasi beban gravitasi ( 1.2 D+1.6 R + 0.5 (A atau R) ) akan lebih dominan dibanding dengan kombinasi dengan beban gempa (1.2 D + 1L 1.0 E). Hal itu akan mengakibatkan konsep perencanaan tahan gempa yang menitikberatkan pada ketahanan struktur terhadap beban gempa akan menjadi tidak efektif. Dalam peraturan SNI 03-1726-2002 maupun SNI 03-2847-2002 tidak terdapat pembahasan yang jelas mengenai permasalahan tersebut. SNI 2002 hanya memberikan dasar perhitungan untuk kekuatan minimum yang diperlukan suatu elemen struktur. Dalam peraturan SNI yang terdahulu, yaitu SK SNI T-15-1991-03 batasan mengenai kebutuhan kekuatan suatu elemen lebih jelas, sehingga permasalahan yang timbul akibat dominasi beban gravitasi dapat diatasi. Penelitian ini dimulai dengan memodelkan 4 type struktur dengan konfigurasi yang telah ditentukan. Model ini direncanakan terletak di daerah zona gempa 6 dan berdiri diatas tanah lunak. Kemudian, dari model yang memiliki kombinasi beban gravitasi maksimum akan didesain dengan sistem Struktur Rangka Pemiku Momen Kusus (SRPMK), baik menurut SNI 03-2847-2002 maupun SK SNI T-15-1991-03. Hasil desain tersebut akan dilihat performa mereka dengan pushover analysis,apakah memenuhi syarat bangunan tahan gempa atau tidak. Dalam penelitian ini diketahui jika desain dengan menggunakan batasan dari SKSNI jika digunakan dalam perencanaan Gravity Dominated Structure untuk zone gampa 6, menghasilkan performa/perilaku struktur yang memenuhi syarat tahan gempa dan menghasilkan penulangan geser yang lebih hemat dibanding dengan metode SRPMK. Penghematan yang didapatkan pada tulangan geser di daerah sendi plastis balok adalah 10% untuk struktur type 1 dan type 2 , dan 20 % untuk struktur type 3 dan type 4. Sedangkan pada daerah geser sendi plastis kolom, penghematan tulangan geser yang didapat adalah 12% untuk struktur type 1 dan type 2 dan 30% untuk struktur type 3 dan type 4. Kata Kunci : Beban Gravitasi, Struktur Rangka Pemikul Momen Kusus, SNI 03-2847-2002, SK SNI T-15-1991-03

    1. PENDAHULUAN Dalam praktik perencanaan struktur, sering kita temui bangunan yang membutuhkan bentang besar seperti pada gedung pertemuan maupun gelangang olah-raga. Pada bangunan-bangunan dengan bentang yang besar seperti itu, kombinasi beban gravitasi (1.2 D+1.6 R + 0.5 (A atau R)) akan lebih dominan dibanding dengan kombinasi dengan beban gempa (1.2 D + 1L 1.0 E). Hal itu akan mengakibatkan konsep perencanaan tahan gempa yang menitikberatkan pada ketahanan struktur terhadap beban gempa akan menjadi tidak efektif Sebagai untuk konsep perhitungan desain tulangan geser pada balok untuk struktur SRPMK, dimana Ve (gaya geser rencana balok) direncanakan berdasarkan Mpr (momen rencana yang dihitung dari tulangan lentur balok yang terpasang). Dengan adanya momen yang besar akibat dominasi beban gravitasi pada struktur, maka kebutuhan tulangan lentur terpasang di balok akan menjadi besar. Hal ini menyebabkan kebutuhan gaya geser rencana (Ve) yang terjadi pada balok akan menjadi besar, dan penulangan geser balok akan menjadi sangat rapat. Pendetailan tulangan geser yang rapat pada balok ini akan menjadi suatu pemborosan, karena pendetailan ini disyaratkan untuk menahan beban gempa yang besarnya tidak dominan dalam struktur tersebut.

  • Seminar Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS Surabaya Penanganan Kegagalan Pembangunan dan Pemeliharaan Infrastruktur

    ISBN 978-979-99327-6-1 A-24

    Dalam peraturan SNI 03-1726-2002 maupun SNI 03-2847-2002 tidak terdapat pembahasan yang jelas mengenai permasalahan tersebut. SNI 2002 hanya memberikan dasar perhitungan untuk kekuatan minimum yang diperlukan suatu elemen struktur. Sebagai contoh, SNI 03-2847-2002 hanya memberikan rumusan

    .

    ..(1)

    untuk menghitung gaya geser rencana balok dan ..(2) untuk menghitung gaya geser rencana pada kolom. Demikian juga untuk kuat lentur kolom hanya dibatasi dengan ..(3) Hal ini menyebabkan terjadinya permasalahan seperti diatas, jika ternyata beban gravitasi lebih dominan dalam suatu struktur dibandingkan dengan beban gempa. Dalam peraturan SNI yang terdahulu, yaitu SK SNI T-15-1991-03 batasan mengenai kebutuhan kekuatan suatu elemen lebih jelas, sehingga permasalahan yang timbul akibat dominasi beban gravitasi dapat diatasi. Sebagai contoh untuk menghitung gaya geser rencana pada balok diberikan persamaan Vub 0.7 ! !"#$ % 1.05 ..(4) tetapi dalam segala hal, gaya geser rencana tidak perlu lebih besar dari 1.05(V)b % Vlb % Veb) ..(5) dimana vdb,, vLb, vEb adalah besarnya gaya geser akibat beban mati, hidup dan gempa (SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.14.7(1)). Dengan adanya batasan peraturan seperti ini, permasalahan seperti dibahas sebelumnya dapat dicegah. Meskipun gaya geser yang timbul akibat beban gravitasi akan besar, tetapi gaya geser rencana tersebut tidak perlu lebih besar dari batasan tersebutContoh yang lain adalah penentuan kuat lentur minimum kolom dalam perencanaan tahan gempa di SK SNI T-15-1991-03, dimana M,, 0.7. ). M !,0 ..(6) tetapi dalam segala hal tidak perlu lebih besar dari 1.05 x 1M2,3 %M4,3 % 3M5,36 ..(7) dimana M2,3,M4,3dan M5,3 adalah momen pada kolom akibat beban mati, hidup dan gempa (SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.14.4(2)). Seperti halnya dalam penentuan gaya geser rencana, dalam penentuan kuat lentur kolom juga terdapat batasan yang jelas. 2. METODOLOGI Penelitian ini menitik beratkan pada desain SRPMK SNI 2002 dengan desain SRPMK SNI 2002 yang dikombinasikan dengan syarat syarat batasan yang ada pada SKSNI 1991. Desain dilakukan terhadap 4 type struktur yang memiliki bentang dan tinggi yang berbeda-beda. Dimana struktur tersebut merupakan struktur yang didominasi kombinasi beban gravitasi. Berikut diagram alir dari penelitian ini :

    Gambar 1: Flowchart Metodologi Penelitian

  • Seminar Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS Surabaya Penanganan Kegagalan Pembangunan dan Pemeliharaan Infrastruktur

    ISBN 978-979-99327-6-1 A-25

    A B C D E

    12

    34

    5

    A B C D E

    A B C D E

    54

    32

    1

    A B C D E

    A B C D E

    A B C D E

    3. PEMODELAN STRUKTUR Pembebanan direncanakan berdasarkan SNI 03-1727-1989, yaitu beban hidup merata untuk ruang penyimpanan buku/perpustakan sebesar 7.18 kN/m2 atau 718 kg/m2 sedangkan beban mati elemen balok, plat dan kolom dihitung secara otomatis dalam analisa program bantu SAP 2000. beban gempa yang digunakan adalah respon spektrum gempa wilayah 6 untuk tanah lunak.Pemodelan struktur dilakukan dengan analisa tiga dimensi dengan program bantu SAP 2000 (Gambar 2 s/d 5). Pemodelan disesuaikan dengam denah rencana dan dimensi yang telah ditentukan dalam preliminary design seperti terdapat pada Tabel 1. Tabel 1: Data Struktural Bangunan

    Gambar 2: Denah dan Potongan Struktur Type1 &2 Gambar 3: Denah dan Potongan Struktur Type 3&4 4. PERENCANAAN STRUKTUR 4.1 Perencanaan Balok Induk Perencanaan balok didasarkan pada momen maksimum yang terjadi dari hasil analisa struktur. Posisi balok yang mengalami gaya akibat gravity load terbesar terdapat pada Tabel 2-Tabel 5

    12

    3

    45678910

    40 m (jarak antar kolom 10m)

    40 m (jarak antar kolom 10m)

    48 m (jarak antar kolom 12m)

    48 m (jarak antar kolom 12m)

    TYPE 1 TYPE 2 TYPE 3 TYPE 4KETERANGAN

    Kolom

    Perpustakaan Perpustakaan2304 m2 2304 m2

    Fungsi Bangunan

    No

    Luas bangunan

    Tinggi bangunanTinggi antar tingkatBalok

    Panjang /Lebar bangunan

    Plat lantaiMutu Beton (fc')Mutu tulangan (fy)

    Perpustakaan Perpustakaan1600 m2 1600 m2

    5 tingkat, 20 m 8 tingkat, 32 m 5 tingkat, 20 m 8 tingkat, 32 m4 m 4 m 4 m 4 m

    30 Mpa 30 Mpa

    0.55 x 0.80 m 0.55 x 0.80 m 0.60 x 0.90 m 0.70 x 1 m0.9 x 0.9 m 1 x 1 m 1.1 x 1.1 m 1.3 x 1.3 m

    400 Mpa 400 Mpa 400 Mpa 400 Mpa

    0.23 m 0.23 m 0.27 m 0.27 m30 Mpa 30 Mpa

    Type 1 Type 2

    Type 3 Type 4

  • Seminar Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS Surabaya Penanganan Kegagalan Pembangunan dan Pemeliharaan Infrastruktur

    ISBN 978-979-99327-6-1 A-26

    MOMEN(kNm)

    COMB 1 Tumpuan Kiri -573.12(1,4 D) Lapangan 287.71

    Tumpuan Kanan -514.91COMB 2 Tumpuan Kiri -1,176.71

    (1,2 D+1,6 L) Lapangan 599.29Tumpuan Kanan -1,050.62

    COMB 3+ Tumpuan Kiri -348.03(1,2 D+0,5 L+1,0 E) Lapangan 358.76

    Tumpuan Kanan -265.70COMB 3- Tumpuan Kiri -989.51

    (1,2 D+0,5 L+1,0 E) Lapangan 335.21Tumpuan Kanan -932.22

    COMB 4+ Tumpuan Kiri -47.69(0,9 D +1,0 Ex) Lapangan 222.43

    Tumpuan Kanan 2.19COMB 4- Tumpuan Kiri -689.17

    (0,9 D +1,0 Ex) Lapangan 181.91Tumpuan Kanan -664.33

    4

    5

    6

    No KOMBINASI LOKASI

    1

    2

    3

    MOMEN(kNm)

    COMB 1 Tumpuan Kiri -591.35(1,4 D) Lapangan 285.79

    Tumpuan Kanan -499.68COMB 2 Tumpuan Kiri -1,251.98

    (1,2 D+1,6 L) Lapangan 613.58Tumpuan Kanan -1,048.82

    COMB 3+ Tumpuan Kiri -570.69(1,2 D+0,5 L+1,0 E) Lapangan 430.52

    Tumpuan Kanan -687.02COMB 3- Tumpuan Kiri -927.15

    (1,2 D+0,5 L+1,0 E) Lapangan 425.58Tumpuan Kanan -1,028.11

    COMB 4+ Tumpuan Kiri -153.62(0,9 D +1,0 Ex) Lapangan 193.28

    Tumpuan Kanan -200.28Tumpuan Kiri -508.62

    COMB 4- Lapangan 183.03(0,9 D +1,0 Ex) Tumpuan Kanan -540.02

    5

    6

    No KOMBINASI LOKASI

    1

    2

    3

    4

    MOMEN(kNm)

    COMB 1 Tumpuan Kiri 1,111.12(1,4 D) Lapangan 524,76

    Tumpuan Kanan -961.47COMB 2 Tumpuan Kiri -2,168.36

    (1,2 D+1,6 L) Lapangan 1,032.28Tumpuan Kanan -1,867.72

    COMB 3+ Tumpuan Kiri -1,111.39(1,2 D+0,5 L+1,0 E) Lapangan 757.27

    Tumpuan Kanan -865.70COMB 3- Tumpuan Kiri -2,026.34

    (1,2 D+0,5 L+1,0 E) Lapangan 744.62Tumpuan Kanan -1,835.10

    COMB 4+ Tumpuan Kiri -256.82(0,9 D +1,0 Ex) Lapangan 366.31

    Tumpuan Kanan -133.39Tumpuan Kiri -1,171.76

    COMB 4- Lapangan 334.33(0,9 D +1,0 Ex) Tumpuan Kanan -1,102.79

    KOMBINASI LOKASI

    1

    2

    3

    4

    No

    5

    6

    Tabel 2: Momen Balok Str.Type 1 Tabel 3: Momen Balok Str.Type 2

    Tabel 4: Momen Balok Str.Type 3 Tabel 5: Momen Balok Str.Type 4

    Dari hasil tersebut dilakukan perhitungan penulangan berdasarkan kombinasi maksimum yang ada dengan menggunakan SNI 2002 dan menggunakan batasan yang ada dari SKSNI. Tabel 6. Resume Perhitungan Tulangan Lentur Balok

    MOMEN(kNm)

    COMB 1 Tumpuan Kiri -1,088.74(1,4 D) Lapangan 527.0

    Tumpuan Kanan -980.70COMB 2 Tumpuan Kiri -1.898.69

    (1,2 D+1,6 L) Lapangan 929.89Tumpuan Kanan -1,700.52

    COMB 3+ Tumpuan Kiri -1,060.33(1,2 D+0,5 L+1,0 E) Lapangan 748.12

    Tumpuan Kanan -1,208.42COMB 3- Tumpuan Kiri -1,716.86

    (1,2 D+0,5 L+1,0 E) Lapangan 748.26Tumpuan Kanan -1,832.34

    COMB 4+ Tumpuan Kiri -306.91(0,9 D +1,0 Ex) Lapangan 347.51

    Tumpuan Kanan -380.68Tumpuan Kiri -963.44

    COMB 4- Lapangan 336.90(0,9 D +1,0 Ex) Tumpuan Kanan -1,004.59

    2

    3

    4

    5

    6

    No KOMBINASI LOKASI

    1

    Posisi

    7 D25 (As= 3434.37 mm2)3 D25 (As= 1471,87 mm2)

    11 D25 (As = 5396.85 mm2 ) 6 D25 (As= 2943,75 mm2)9 D25 (As= 4416.6 mm2)

    8 D25 (As= 3925 mm2) 4 D25 (As= 1962,5 mm2)15 D25 (As = 7359.3 mm2 ) 7D25 (As= 3434.37 mm2)

    9 D25 (As= 4416.6 mm2)8 D25 (As= 3925 mm2) 4 D25 (As= 1962,5 mm2)14 D25 (As = 6868.75 mm2 ) 7D25 (As= 3434.37 mm2)

    Paramater Pemasangan PemasanganMu (N.mm) Tulangan Tarik Tulangan Tekan

    Tump. Kiri -1.176.713.252 12 D25 (As = 5887,5 mm2 ) 1.596.543.496 OK6 D25 (As= 2943,75 mm2)

    -1.050.624.574 1.466.179.149 OK6 D25 (As= 2943,75 mm2)11 D25 (As = 5396.85 mm2 )

    Mn (N.mm) Cek Mn > Mu

    Tump. Kiri 1.251.989.877 13 D25 (As = 6378.12 mm2 ) 1.737.694.696 OK

    Lapangan 599.295.849

    OKTump.Kanan 1.048.821.521 1.466.179.149 OK

    3 D25 (As= 1471,87 mm2)6 D25 (As= 2943,75 mm2)

    819.064.599 OKTump.Kanan

    Tump.Kanan 1.867.725.727

    Lapangan 613.586.716 6 D25 (As= 2943,75 mm2) 819.064.599

    OK

    Lapangan 1.032.282.127

    Tump. Kiri 1.898.690.683 17 D25 (As = 8340.6 mm2 )Lapangan 929.891.632

    OK2.578.486.4291.240.632.9582.276.160.808

    Tump. Kiri 2.168.361.527 17 D25 (As = 8340.6 mm2 )Tump.Kanan 1.700.529.061

    OK

    OKOKOK

    2.960.442.7041.404.435.3522.420.011.244

  • Seminar Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS Surabaya Penanganan Kegagalan Pembangunan dan Pemeliharaan Infrastruktur

    ISBN 978-979-99327-6-1 A-27

    No Jebis Beban Axial (kN)Momen (kNm)

    Combo 1 (1,4 D)

    Combo 2 (1,2 D+1,6 L)

    Combo 3 4,139 1,442(1,2 D+0,5 L1,0 Ex) 5,047 1,793

    Combo 4 2,336 1,522 (0,9 D 1,0 Ex) 3,244 1,714

    3

    4

    1 4,15 346

    2 7,117 726

    No Jebis Beban Axial (kN) Momen (kNm)Combo 1 (1,4 D)

    Combo 2 (1,2 D+1,6 L)

    Combo 3 3,145 790(1,2 D+0,3 L1,0 Ex) 4,043 1,363

    Combo 4 1,886 524 (0,9 D 1,0 Ex) 2,601 1,114

    1 3,474 462

    2 5,848 971

    3

    4

    No Jebis Beban Axial (kN)Momen (kNm)

    Combo 1 (1,4 D)

    Combo 2 (1,2 D+1,6 L)

    Combo 3 2469.2 788.2(1,2 D+0,5 L1,0 Ex) 2359.1 744.9

    Combo 4 1338.98 487.5 (0,9 D 1,0 Ex) 1228.73 388.4

    3

    4

    1 1997.1 413.2

    2 3262.3 895.5

    No Jebis Beban Axial (kN)Momen (kNm)

    Combo 1 (1,4 D)

    Combo 2 (1,2 D+1,6 L)

    Combo 3 1180.97 1146.21(1,2 D+0,3 L1,0 Ex) 1231.83 1405.17

    Combo 4 616.08 448.76 (0,9 D 1,0 Ex) 667 674.2

    1 997.9 847

    2 1629.1 1836.2

    3

    4

    No Jebis Beban Axial (kN) Momen (kNm)Combo 1 (1,4 D)

    Combo 2 (1,2 D+1,6 L)

    Combo 3 3269 1260(1,2 D+0,5 L1,0 Ex) 3467 1335

    Combo 4 1567 654 (0,9 D 1,0 Ex) 1875 924

    3

    4

    1 2747 768

    2 4960 1365

    No Jebis Beban Axial (kN) Momen (kNm)Combo 1 (1,4 D)

    Combo 2 (1,2 D+1,6 L)

    Combo 3 1726 2531(1,2 D+0,5 L1,0 Ex) 1627 1920

    Combo 4 931 1305 (0,9 D 1,0 Ex) 833 693

    1 1372 1554

    2 1977 2761

    3

    4

    Tabel 7. Resume Perhitungan Tulangan Geser Balok

    4.2 PERENCANAAN KOLOM Perencanaan balok didasarkan pada momen maksimum yang terjadi dari hasil analisa struktur. Besarnya gaya terbesar seperti pada Tabel 8- Tabel 11 Tabel 8. Gaya Maksimum Yang Terjadi Pada Kolom Str. Type 1

    Tabel 9. Gaya Maksimum Yang Terjadi Pada Kolom Str. Type 2

    Tabel 10. Gaya Maksimum Yang Terjadi Pada Kolom Str. Type 3

    Posisi

    5 kaki

    12- 90

    6 kaki

    12- 1004 kaki

    12 - 150

    Type Struktur

    3kaki

    12 - 125200417200467Luar s. plastis 751,2 4 kaki

    12 - 163Sendi Plastis 1633,86 6 kaki

    12- 112

    Paramater Vs (kN) Kebutuhan Syarat Max Pemasangan Penulangan S (mm) Tulangan Geser (A) (A) (A)

    Sendi Plastis 1017,84 4 kaki

    12- 94.5 183,8 4 kaki

    12- 90Luar s. plastis 569,61 3 kaki

    12 - 127 260 3kaki

    12 - 125

    (dari Mpr balok) (A)

    Sendi Plastis 1031,33 4 kaki

    12- 98,3 183,8 4 kaki

    12- 90Luar s. plastis 577,66 3 kaki

    12 - 125,2 260,5 3kaki

    12 - 125Sendi Plastis 1489,13 5 kaki

    12- 91Luar s. plastis 629,3 3 kaki

    12 - 130

    Posisi

    Type Struktur

    1408,4907

    1485,4401

    5 kaki 12 - 146 200

    417 4 kaki 12 - 150 4 kaki 12 - 1504 kaki 12 - 163200 6 kaki 12 - 125 6 kaki 12 - 125

    Luar s. plastis6 kaki 12 - 126Sendi Plastis

    Paramater Vs (kN) Kebutuhan Syarat Max Pemasangan Tulangan Pakai (batas SKSNI) Penulangan Tulangan Geser Vs(SNI) vs

    (B) (B) (B) (B) Vs (batas SKSNI)Sendi Plastis 930,5Luar s. plastis 780 3 kaki 12 - 92 260 3 kaki 12 - 90 3 kaki 12 - 125

    4 kaki

    12 - 103 183,8 4 kaki

    12 - 100 4 kaki

    12 - 100

    Sendi Plastis 976,47 4 kaki

    12 - 103 183,8 4 kaki

    12 - 100 4 kaki

    12 - 100Luar s. plastis 803 3 kaki 12 - 125,2 260 3kaki 12 - 125 3kaki 12 - 125Sendi PlastisLuar s. plastis 4173kaki 12 - 125 3kaki

    12 - 100 3kaki

    12 - 1255 kaki 12 - 125 5 kaki 12 - 125

  • Seminar Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS Surabaya Penanganan Kegagalan Pembangunan dan Pemeliharaan Infrastruktur

    ISBN 978-979-99327-6-1 A-28

    No Jebis Beban Axial (kN) Momen (kNm)Combo 1 (1,4 D)

    Combo 2 (1,2 D+1,6 L)

    Combo 3 12053 2678(1,2 D+0,5 L1,0 Ex) 13660 4712

    Combo 4 6196 2864 (0,9 D 1,0 Ex) 7803 4009

    3

    4

    1 10888 891

    2 18228 1760

    No Jebis Beban Axial (kN) Momen (kNm)Combo 1 (1,4 D)

    Combo 2 (1,2 D+1,6 L)

    Combo 3 13820 4857(1,2 D+0,5 L1,0 Ex) 15558 5528

    Combo 4 7129 5042 (0,9 D 1,0 Ex) 8867 5343

    1 12441 695

    2 20825 1373

    3

    4

    Tabel 11. Gaya Maksimum Yang Terjadi Pada Kolom Str. Type 4

    Dari hasil tersebut dilakukan perhitungan penulangan berdasarkan kombinasi maksimum yang ada dengan menggunakan SNI 2002 dan menggunakan batasan yang ada dari SKSNI. Tabel 12. Resume Perhitungan Tulangan Kolom

    Tabel 13. Resume Perhitungan Geser Kolom

    5. EVALUASI HASIL DESAIN DENGAN PUSHOVER ANALYSIS Setelah dilakukan disain dari struktur Type 1,2,3 dan 4 maka langkah selanjutnya adalah menilai kinerja struktur dengan cara static nonlinear pushover analysis. Dalam bab ini ini ditinjau suatu bangunan sesuai hasil desain yang berada didaerah 6 peta gempa Indonesia (SNI 03-1726, 2002) dan dibangun diatas tanah lunak. 5.1 Hasil Analisis Setelah melakukan running analisa statis nonlinear dengan program SAP 2000 dengan prosedur seperti diatas, maka didapatkan output analisa statis nonlinear seperti berikut:

    Posisi

    22 D 325271,2 22 D 32 22 D 32

    KOLOM 2 4825 22 D 32 4825 22 D 32 3085,58 22 D 32

    3085,58 20 D 32 20 D 32

    KOLOM 1 5350 22 D 32 5350 22 D 32

    3214 20 D 32 3143,5 20 D 32 20 D 32KOLOM 2 2564 16 D 32 3035 20 D 32

    KOLOM 1 2767 16 D 32

    24 D 25 24 D 25KOLOM 2 1760 20 D 25 2050 24 D 25 2005,5 24 D 25 24 D 25KOLOM 1 1860 20 D 25 2216 24 D 25 2210

    20 D 25 20 D 25KOLOM 2 1610 16 D 25 1823 20 D 25 1831 20 D 25 20 D 25KOLOM 1 1675 16 D 25 1859 20 D 25 1845

    Penulangan Mn(B) vs (A) ( syarat SCWB) (B) ( batas SKSNI) (C) Mn (batas SKSNI)

    Paramater Kebutuhan Kebutuhan Kebutuhan Tulangan Pakai Mn -kNm (A) Penulangan Mn -kNm (B) Penulangan Mn -kNm (C)

    Posisi

    Luar s. plastis 879 2 kaki 10-150 150 2 kaki 10-150Sendi Plastis 2584 7 kaki 16-200 100 7 kaki 16-100Luar s. plastis 632 2 kaki 10-150 150 2 kaki 10-150Sendi Plastis 1896 8 kaki 14-150 100 8 kaki14-100Luar s. plastis 739 2 kaki 10-150 150 2 kaki 10-150

    1231,4 7 kaki 14-180 159,7 7 kaki 14-150

    Sendi Plastis

    (A)(dari Mpr balok)

    Luar s. plastis 459 2 kaki 10-150 150 2 kaki 10-150Sendi Plastis 1197,9 6 kaki 14-180 131 6 kaki 14-130

    (A) (A) (A) Penulangan Spasi (mm) Tulangan Geser

    Paramater Vu (kN) Kebutuhan Syarat Max Pemasangan

    Posisi

    150 2 kaki

    10-150 2 kaki

    10-150224 7 kaki 16-150 7 kaki 16-150

    Luar s. plastis 2282.6 2 kaki

    10-150

    150 2 kaki 10-150 2 kaki 10-150Sendi Plastis 2282.6 7 kaki 16-200

    175 8 kaki 14-150 8 kaki 14-150Luar s. plastis 1461,07 2 kaki 10-150

    150 7 kaki 14-150 2 kaki 10-150Sendi Plastis 1461,07 8 kaki 14-200

    175 7 kaki 14-170 7 kaki 14-170Luar s. plastis 1128,75 7 kaki 14-250

    1128,75 7 kaki 14-250

    Sendi Plastis6 kaki

    14-190 170 6 kaki

    14-150 2 kaki

    10-1506 kaki

    14-190 170 6 kaki

    14-150 6 kaki

    14-150Luar s. plastis 1030Sendi Plastis 1030

    Tulangan Geser Vs (SNI) vs (B) (B) (B) (B) Vs (batas SKSNI)

    Kebutuhan Syarat Max Pemasangan Tulangan Pakai (batas SKSNI) Penulangan Spasi (mm)

    Paramater Vu (kN)

  • Seminar Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS Surabaya Penanganan Kegagalan Pembangunan dan Pemeliharaan Infrastruktur

    ISBN 978-979-99327-6-1 A-29

    Gambar 4. Kurva Pushover Str-Type 1 Gambar 5. Kurva Pushover Str-Type 2 Gambar 6. Kurva Pushover Str-Type 3 Gambar 7. Kurva Pushover Str-Type 4 5.2 Evaluasi Target Displacement

    Target perpindahan dari berbagai kriteria dapat dirangkum sebagai berikut : Tabel 14. Target Perpindahan dengan berbagai kriteria

    Kriteria Target Perpindahan t(m) Type 1 Type 2 Type 3 Type 4

    Spektrum Kapasitas ATC-40 0,216 0,295 0,219 0,301 Kinerja Batas Ultimit SNI 1726 0,14 0,29 0,15 0,30

    Dari criteria diatas diperoleh target perpindahan yang paling besar (menentukan) dengan metode Spektrum Kapasitas. Untuk mendapatkan perilaku inelastik pasca runtuh maka analisa beban dorong statik diteruskan sampai 150% dari target perpindahan untuk setiap arah. Selanjutnya komponen struktur dievaluasi pada kondisi dimana target perpindahan tercapai. Hasil evaluasi dari tiap type struktur terdapat dalam table berikut :

    Tabel 15. Rekapitulasi perilaku struktur

    Kriteria Type Struktur Type 1 Type 2 Type 3 Type 4

    Displacement leleh y (m) 0.0558 0.0634 0.0521 0.0621 Displacement Maksimum m (m) 0.335 0.455 0.340 0.477Daktilitas 6,3 7,1 6,5 7,6 Target displacement t(m) 0,216 0,295 0,219 0,301 Cek m > 150% x t OK OK OK OK

  • Seminar Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS Surabaya Penanganan Kegagalan Pembangunan dan Pemeliharaan Infrastruktur

    ISBN 978-979-99327-6-1 A-30

    Bedasarkan hasil analisa statis nonlinear didapatkan untuk pemeriksaan kinerja dengan menggunakan metode Spektrum kapasitas dan Kinerja Batas Ultimate didapatkan bahwa semua struktur melampui target displacement yang disyaratkan. 6. KESIMPULA N Setelah melakukan berberapa analisa dalam penelitian ini didapatkan berberapa kesimpulan seperti berikut: 1. Perencanaan geser balok dan kolom dengan metode SRPMK (untuk structur yang didominasi beban

    gravitasi), menghasilkan tulangan geser yang lebih banyak dibandingkan jika batasan dari SKSNI digunakan dalam desain.

    2. Besarnya penghematan yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut :

    Gambar 8. Grafik Hubungan Penghematan dengan Type Struktur

    3. Keseluruhan hasil perhitungan detail struktur, telah dicek performanya dengan metode pushover dan telah memenuhi syarat baik dari FEMA,ATC 40 dan SNI.

    4. Desain dengan menggunakan batasan dari SKSNI jika digunakan dalam perencanaan Gravity Dominated Structure untuk zone gampa 6, menghasilkan performa/perilaku struktur yang memenuhi syarat tahan gempa dan menghasilkan penulangan geser yang lebih hemat dibanding dengan metode SRPMK SNI.

    7. CITATION OF REFERENCES

    1. Badan Standardisasi Nasional (2002), Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Gedung, SNI 03-1726-2002.

    2. Badan Standardisasi Nasional (2002), Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002

    3. Departemen Pekerjaan Umum (1991), Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SK SNI T-15-1991-03 ,Yayasan LPMB,Bandung

    4. Dewobroto,W (2005), Evaluasi Struktur Baja Tahan Gempa Dengan Analisa Pushover, Civil Engineering National Conference : Sustainability Construction & Structural Engineering Based on Professionalism 2005, Unika Soegijapranata,,Semarang

    5. Kusuma,G dan Andriono,T (1993) ,Desain Struktur Rangka Beton Bertulang di Daerah Rawan Gempa Berdasarkan SKSNI T-15-1991-03, Erlangga , Jakarta.

    6. Purwono, R (2005),Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa:perencanaan dan perhitungan sesuai SNI 1 726 dan SNI 2847 terbaru, ITS Press , Surabaya.

    !"#"$%&

    !"#"$%