NASKAH SEMINAR TUGAS AKHIR

PERANCANGAN ULANG STRUKTUR GEDUNG DENGAN SNI 03-1726-2012DAN SNI 03-2847-2013(Studi Kasus Gedung 5 Lantai dan 6 Lantai Palagan Gallery Hotel Yogyakarta)Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S1 pada Program Studi Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan

Disusun oleh :TAUFIQ ILHAM MAULANA10/297736/TK/36330

JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS GADJAH MADAYOGYAKARTA2014PERANCANGAN ULANG STRUKTUR GEDUNG DENGAN SNI 03-1726-2012DAN SNI 03-2847-2013 (Studi Kasus Gedung 5 Lantai dan 6 Lantai Palagan Gallery Hotel Yogyakarta)TAUFIQ ILHAM MAULANAJurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesiataufiq.ilham.m@mail.ugm.ac.id

IMAN SATYARNOJurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesiaiman@tsipil.ugm.ac.idINTISARIPeraturan mengenai Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 1726-2012) dan Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung (SNI 2847-2013) akhir-akhir ini baru diperkenalkan. Penerbitan kedua peraturan tersebut secara otomatis menggantikan peraturan sebelumnya. Salah satu gedung yang sedang dibangun adalah Hotel Palagan Gallery Yogyakarta. Terdapat kemungkinan dalam perancangannya masih digunakan aturan yang lama. Oleh karena itu untuk memberikan gambaran mengenai perbedaan hasil desain struktur gedung menggunakan SNI terbaru dengan yang lama, dilakukan desain ulang terhadap struktur gedung yang ditinjau sesuai SNI 1726-2012 dan SNI 2847-2013. Analisis struktur yang dilakukan dibantu dengan program SAP2000 dan program excel dalam menghitung beban gempa dan kekuatan elemen struktur. Dari hasil penelitian diketahui bahwa nilai Ss sebesar 1,036 dan S1 sebesar 0,393, kategori resiko II, faktor keutamaan gempa 1, klasifikasi situs tanah sedang (SD) dan termasuk kategori desain seismik D. Perancangan menggunakan jenis struktur SRPMK dan diijinkan sesuai SNI 1726-2012. Dari analisis modal pada SAP2000, periode alami gedung 5 lantai sebesar 0,622 detik dan 6 lantai sebesar 0,730 detik. Kombinasi pembebanan yang digunakan sesuai SNI 1726-2012 yaitu sebesar 1,35D+1,3Q+L dan 0,75D+1,3Q dengan Q adalah beban gempa. Perancangan ulang berdasarkan SNI 2847-2013 menghasilkan peningkatan kebutuhan penampang elemen stuktur dibandingkan hasil perancangan desainer owner. Pada balok, peningkatan dimensi beton mencapai 212,5%, peningkatan tulangan longitudinal mencapai 304,54%, peningkatan tulangan sengkang mencapai 134,48%. Pada kolom, peningkatan dimensi beton mencapai 150%, peningkatan tulangan longitudinal mencapai 220,41%, peningkatan tulangan sengkang mencapai 296,27%. Hal ini dimungkinkan akibat persyaratan SRPMK pada SNI 2847-2013 sedikit lebih ketat dibandingkan sebelumnya dan terdapat batasan minimal dimensi struktur yaitu balok sebesar 250 mm dan kolom sebesar 300 mm yang pada beberapa penampang elemen struktur hasil perancangan desainer owner masih kurang dari persyaratan tersebut serta persyaratan kolom yang harus memiliki tahanan momen lebih besar dari balok (strong coloumn weak beam).

Kata kunci : SNI Terbaru, Beban Gempa, SRPMK, strong coloumn weak beam, pembesaran dimensi elemen struktur

NASKAH SEMINARAgustus 2014

14Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah MadaI. PENDAHULUANLatar BelakangIndonesia adalah negara yang dilewati oleh Lingkaran Api Pasifik sehingga daerah Indonesia memiliki potensi yang besar terjadi bencana alam gempa. Oleh karenanya dalam merencanakan sebuah bangunan struktur gedung di Indonesia harus diberikan beban gempa dan didesain sesuai dengan peraturan yang berlaku. Peraturan mengenai Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726-2012) dan Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung (SNI 2847-2013) akhir-akhir ini baru diperkenalkan. Penerbitan kedua peraturan tersebut secara otomatis telah memperbaharui dan menggantikan peraturan yang telah ada sebelumnya, yakni Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI 1726-2002) dan Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 2847-2002). Dari kedua peraturan terbaru tersebut terdapat beberapa perbedaan dengan peraturan sebelumnya, terutama dalam penentuan parameter-parameter yang digunakan dalam perhitungan beban gempa pada struktur gedung berdasarkan SNI Beban Gempa 2012. Salah satu bangunan yang baru-baru ini sedang dilakukan pembangunan adalah gedung Hotel Palagan Gallery Yogyakarta yang terletak di Jalan Palagan Tentara Pelajar No. 45, Sleman, Yogyakarta. Gedung ini terdiri dari beberapa bagian yaitu gedung dengan 4 lantai, gedung dengan 5 lantai, dan gedung dengan 6 lantai. Pada bulan Desember 2013, gedung dengan 4 lantai sedang dalam proses pembangunan sedangkan gedung dengan 5 dan 6 lantai direncanakan untuk dimulai pada pertengahan 2014.Pada gedung tersebut terdapat kemungkinan dalam perancangannya masih digunakan aturan yang lama. Oleh sebab itu, untuk memberikan gambaran mengenai perbedaan hasil desain struktur gedung menggunakan SNI terbaru dengan yang lama, dilakukan desain ulang terhadap struktur gedung yang ditinjau berdasarkan SNI 1726-2012 dan SNI 2847-2013.Tujuan PenelitianTujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui dimensi struktur hasil perencanaan menggunakan SNI Beban Gempa 1726-2012 dan SNI Beton Bertulang 2847-2013 serta mengetahui perbandingannya dengan dimensi struktur hasil perencanaan oleh pihak desainer dari owner yang dimungkinkan masih menggunakan peraturan lama.Manfaat PenelitianManfaat yang diharapkan dari penelitian ini antara lain adalah memberikan informasi dan gambaran mengenai dimensi struktur hasil perencanaan menggunakan SNI 1726-2012 dan SNI 2847-2013, memberikan informasi mengenai perbandingannya dengan dimensi struktur hasil perencanaan oleh pihak desainer dari owner yang dimungkinkan masih menggunakan peraturan lama, dan memberi masukan kepada pemilik bangunan tentang perubahan dimensi hasil perancangan ulang gedung yang ditinjau berdasarkan SNI 1726-2012 dan SNI 2847-2013.Batasan PenelitianBeberapa batasan penelitian yang digunakan adalah sebagai berikut.1. Pemodelan menggunakan program SAP2000 versi 11 yang lisensinya dimiliki oleh JTSL FT UGM. Pemodelan dilakukan untuk mengetahui gaya-gaya dalam yang selanjutnya dari data tersebut dapat dirancang kebutuhan dimensi elemen strukturnya.2. Bangunan yang dimodelkan adalah bangunan yang memiliki jumlah lantai sebanyak 5 lantai dan 6 lantai.3. Struktur yang dikaji adalah struktur beton bertulang dengan sistem rangka pemikul momen khusus (SRPMK) yang pemilihannya telah sesuai dengan persyaratan yang diijinkan pada SNI Beban Gempa 2012.4. Aspek yang ditinjau meliputi besar beban gempa, dimensi balok, kolom, sambungan balok-kolom.5. Elemen dinding penahan tanah pada basement dan struktur lift dianggap struktur terpisah sehingga dalam penelitian ini tidak ditinjau.6. Struktur fondasi, plat, struktur sekunder tidak ditinjau secara mendetail.7. Pengaruh P- tidak diperhitungkan.8. Ukuran tulangan yang digunakan sesuai dengan gambar kerja yang telah direncanakan oleh desainer, namun bila diperlukan akan dirubah sesuai kebutuhan.II. TINJAUAN PUSTAKAPenelitian oleh Arfiadi dan Satyarno (2013)Penelitian tentang perbandingan spektra desain beberapa kota besar di Indonesia dalam SNI Gempa 2012 dan SNI Gempa 2002 dilakukan dengan berlatar belakang telah disahkannya peraturan SNI Gempa 2012 dan kaitannya terhadap keamanan gedung yang telah dibangun berdasarkan peraturan gempa sebelumnya. Pada penelitian ini, dibandingkan besar perubahan nilai spektra yang dihasilkan dari klasifikasi tanah lunak, sedang, dan keras beberapa kota besar di Indonesia, yaitu Yogyakarta, Jakarta, Bandung, Surabaya, Semarang, Surakarta, Denpasar, Medan, Banda Aceh, Padang, Makassar, Palu, Manado, Palembang, dan Jayapura.Penentuan wilayah gempa cukup berbeda pada peraturan SNI Beban Gempa 2012, yaitu dengan penetapan koefisien beban gempa berdasarkan respons spektra percepatan 0,2 detik serta respons spektra percepatan 1 detik dengan menggunakan klasifikasi situs serta dalam penentuan faktor reduksi gempa maksimal pada SNI Beban Gempa 2012 dijabarkan lebih mendetail sehingga menghasilkan nilai yang faktor reduksi maksimal yang berbeda untuk jenis struktur gedung yang berbeda.Dari hasil penelitian, diketahui bahwa kenaikan respons spektra terbesar terjadi di kota Semarang dan Palu dengan kenaikan sebesar 2,18 kali pada kondisi tanah keras. Dari 15 kota yang diamati, urutan nilai nominal spektra percepatan desain pada perioda pendek untuk tanah keras terbesar terjadi pada kota Palu, Jayapura, Bandung, Banda Aceh, Padang dan Yogyakarta dengan nilai spektra percepatan desain pada perioda pendek masing-masing sebesar 1,308 g, 1 g, 0,983 g, 0,899 g, 0,896 g, dan 0,807g.

Penelitian oleh Restu dan Widodo (2013)Penelitian mengenai analisis gaya gempa rencana pada struktur bertingkat banyak dilakukan dengan metode dinamik respons spektra. Dalam penelitian ini dilakukan analisis gaya gempa rencana pada model struktur 2 dimensi, yaitu berupa rangka portal terbuka (open moment resisting frames) beton bertulang, dengan ketinggian 48 meter atau 12 tingkat. Model struktur ditinjau pada 23 kota besar di Indonesia, dengan menggunakan metode dinamik respon spektra sesuai SNI Beban Gempa 2012 dan SNI Beban Gempa 2002. Model struktur seperti pada Gambar 1 berikut.

Gambar 1. Model struktur 2D portal beton bertulang 12 tingkat (sumber : Restu dan Widodo, 2013)

Dari penelitian tersebut, didapatkan hasil yaitu peningkatan beban lateral dominan terjadi pada daerah Semarang, Yogyakarta, Kendari, Banda Aceh, dan Palu. Walaupun begitu terdapat berbagai daerah yang mengalami penurunan beban lateral yang dihasilkan SNI 2012 dibandingkan SNI 2002 seperti daerah Bandar Lampung, Palembang, Jakarta, Kupang, Banjarmasin, Samarinda, dan Makassar. Peningkatan yang terjadi sangat bermacam-macam besarnya setiap daerah. Gaya gempa tertinggi tidak lagi berada di Bengkulu, akan tetapi berdasarkan SNI Gempa 2012 berada di Banda Aceh. Salah satu yang menyebabkan perubahan ini adalah terjadinya pergeseran status wilayah kegempaan.Dari hasil berbagai penelitian tersebut, seluruh peneliti merekomendasikan untuk mengevaluasi gedung-gedung yang sudah terbangun menggunakan SNI Beban Gempa 2012 serta dalam perancangan gedung-gedung baru sudah diharuskan menggunakan peraturan SNI Beban Gempa 2012.

Program Beban Gempa yang Telah Ada Berdasarkan SNI Dalam penggunaan SNI Gempa 2012, terdapat banyak koefisien yang berbeda pada setiap daerah akibat keragaman karakteristik masing-masing daerah, baik jenis tanahnya maupun besar respons spektra periode pendek dan periode 1 detik. Sehingga, Kementrian Pekerjaan Umum Indonesia telah menyediakan kemudahan berupa Aplikasi Desain Spektra yang telah dibuka secara publik pada situs puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_ indonesia_2011. Program tersebut cukup membantu, hanya dengan memilih lokasi kota atau memasukkan data koordinat daerah serta memilih jenis situs yang sesuai kondisi tanah bangunan, akan didapatkan grafik respons spektra. Namun program penggunaan metode statik ekivalen berdasarkan SNI Gempa 2012 masih belum dibuat dikarenakan metode statik ekivalen membutuhkan banyak faktor untuk menghitung gaya Penggunaan SNI Beton Bertulang 2013 (SNI 2847-2013)Pada halaman prakata SNI 2847-2013 mengenai persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung, disebutkan bahwa dengan ditetapkannya standar tersebut, maka standar tersebut membatalkan dan menggantikan peraturan yang telah ada sebelumnya. Perbedaan yang cukup terlihat pada SNI 2847-2013 dengan yang sebelumnya adalah penentuan faktor reduksi kekuatan dengan cara yang berbeda, penggunaan faktor modifikasi untuk penyesuaian kekuatan apabila digunakan beton ringan, serta ketentuan-ketentuan pada struktur rangka pemikul momen khusus (SRPMK) yang lebih ketat dari sebelumnya sehingga menyebabkan kebutuhan dimensi struktur relatif meningkat. Oleh karena itu, penggunaan SNI Beton Bertulang terbaru sangat diperlukan dalam merancang gedung terkini agar gedung lebih sesuai dengan kondisi yang sekarang dan dapat mengimbangi perubahan pada SNI Beban Gempa yang terbaru.

III. LANDASAN TEORIPembebanan StrukturPembebanan yang diberikan pada struktur sesuai dengan peraturan yang diacu yakni SNI 1727-1989 berupa beban mati, beban hidup, beban angin, dan beban gempa. Beban mati adalah beban yang membebani selama struktur masih berdiri. Beban hidup adalah beban yang berasal dari penghuni bangunan beserta barang-barang yang bergerak akibat penghuni bangunan tersebut, sedangkan beban angin adalah beban berupa tekanan dan hisapan pada bangunan.Pembebanan gempa bergantung pada banyak faktor sesuai pada SNI Beban Gempa 2012. Terdapat banyak metode yang dapat digunakan untuk menganalisis dan perlu dicek apakah diijinkan pada SNI 1726-2012. Dalam penelitian ini digunakan metode respons spektrum yang juga tetap digunakan metode statik ekivalen dalam penentuan faktor skalanya. Pada tahap awal, kategori resiko bangunan perlu ditentukan sesuai fungsi bangunannya, yang berfungsi untuk menentukan faktor keutamaan gempa. Selain itu, klasifikasi situs juga perlu ditentukan berdasarkan kondisi kemampuan dukung tanahnya, yang dapat dicerminkan dari cepat rambat gelombang rerata tanah, hasil uji NSPT tanah, atau hasil uji CPT tanah. Setelah itu, diperlukan data berupa parameter respons spektra periode pendek dan periode 1 detik yang didapatkan dari website Puskim PU. Selanjutnya parameter respons spektra tersebut dikaitkan dengan kondisi tanah melalui faktor amplifikasi seismik yang nilainya tergantung kelas situs serta nilai parameter respons spektra. Untuk memperoleh parameter respons spektrum desain, parameter respons spektrum yang telah diamplifikasi dikalikan dengan nilai 2/3 dan dapat digambarkan grafik respons spektra yang digunakan sebagai beban gempa pada struktur seperti pada Gambar 2 berikut.

Gambar 2 Grafik respons spektra desain (sumber : SNI 1726-2012)Dalam penentuan faktor reduksi beban gempa, diperlukan penentuan struktur yang penentuannya mempertimbangkan kategori desain seismik dari gedung yang ditinjau. Penentuan kategori desain seismik sesuai Pasal 6.5 SNI 1726-2012. Apabila jenis struktur yang digunakan diijinkan untuk digunakan pada ketentuan Tabel 9 SNI 1726-2012, maka faktor reduksi dapat digunakan yang juga akan didapatkan faktor pembesaran defleksi. Langkah berikutnya adalah menentukan periode fundamental alami pendekatan yang nilainya berdekatan dengan periode alami struktur bangunan berdasarkan analisis modal pada SAP2000 sehingga dapat dihitung gaya geser beserta distribusinya setiap lantai yang ditimbulkan akibat gempa. Setelah beban gempa dibebankan pada struktur, langkah terakhir adalah pengecekan terhadap simpangan antar lantai ijin sesuai pada Pasal 7.12 SNI 1726-2012.Berikut pada Gambar 3 adalah bagan alir perhitungan beban gempa metode statik ekivalen. Penggunaan metode statik ekivalen diijinkan apabila sudah sesuai dengan ketentuan pada Tabel 13 SNI 1726-2012. Untuk penggunaan metode respons spektrum, perlu disyaratkan yaitu partisipasi massa minimal sebesar 90% dan gaya geser respons spektrum minimal 85% akibat statik ekivalen, bila tidak perlu dilakukan pengalian menggunakan faktor koreksi.

Gambar 3 Bagan alir metode statik ekivalenKombinasi PembebananKombinasi pembebanan yang digunakan dalam penelitian ini mengikuti persyaratan pada SNI Beton Bertulang 2847-2013 yang disesuaikan dengan kombinasi pembebanan gempa pada SNI 1726-2012 yaitu sebagai berikut.1,4 D (3.1)1,2 D + 1,6 L (3.2) (3.3) (3.4)dengan adalah faktor redundansi yang terkait dengan kategori desain seismik, D beban mati, L beban hidup, H beban lateral (jika ada), QE beban gempa, dan SDS adalah parameter respons spektra desain periode pendek.

Faktor Reduksi pada Kekuatan Elemen StrukturPada SNI 2847-2013, terdapat perubahan pada faktor reduksi untuk menghitung kekuatan desain dibandingkan dengan peraturan sebelumnya. Faktor reduksi yang dimaksud adalah faktor reduksi untuk komponen struktur penahan lentur, baik elemen balok maupun kolom. Parameter yang menjadi acuan besarnya nilai faktor reduksi lentur adalah regangan yang terjadi pada tulangan tarik terluar elemen. Untuk faktor reduksi lainnya, pada SNI 2847-2013 tetap sama yaitu untuk geser dan torsi sebesar 0,75. Berikut pada Gambar 4 adalah grafik penentuan nilai faktor reduksi lentur. Selain itu dijelaskan pada Pasal 9.3, pada kolom nilai faktor reduksi dapat ditingkatkan secara linier menjadi 0,9 seiring berkurangnya nilai kuat aksial perlu antara 0,1 Ag fc hingga nol.

Gambar 4 Hubungan regangan tulangan tarik dengan faktor reduksi komponen struktur penahan lentur (sumber : SNI 2847-2013)

Perancangan Elemen BalokPada perancangan elemen balok pada jenis struktur SRPMK, dilakukan beberapa pengecekan dan perhitungan menggunakan beberapa persamaan seperti berikut.Sesuai Pasal 21.5.1., komponen struktur harus memenuhi persyaratan berikut:1. Gaya tekan aksial Pu < 0,1 Agfc2. Bentang bersih ln > dari 4 kali tinggi efektif3. Lebar komponen, bw, tidak kurang dari yang lebih kecil antara 0,3h dan 250 mm4. Lebar balok < lebar kolom ditambah jarak pada tiap sisi kolom yang tidak melebihi d (kiri kolom) + d (kanan kolom).5. di penampang komponen struktur lentur, untuk tulangan atas maupun bawah, < < 1,4.bw.d/fy, namun < 0,025.Pada awal perhitungan, kebutuhan tulangan diprediksi terlebih dahulu menggunakan persamaan berikut yang setelah itu dicek terhadap batas minimal dan maksimal kebutuhan tulangan.

Pada Pasal 21.5.2.2., disyaratkan:1. Mu positif pada muka joint > 0,5 Mu negatif yang disediakan pada muka joint tersebut.2. Mu negatif atau positif pada sembarang penampang sepanjang panjang komponen struktur > 0,25 Mu negatif atau positif yang disediakan di muka joint.Untuk tulangan sengkang, Pasal 21.5.3.2. memberi syarat jarak sengkang > 50 mm namun tidak melebihi syarat sebagai berikut.1. d/42. 6 diameter tulangan longitudinal lentur terkecil3. 24 diameter tulangan sengkang4. 150 mmUntuk perancangan puntir pada balok, kebutuhan tulangan disatukan dengan kebutuhan tulangan sengkang sehingga bila tulangan sengkang melebihi kebutuhan sengkang berdasarkan pengaruh torsi, maka balok aman terhadap torsi. Kebutuhan tulangan akibat torsi sesuai persamaan berikut.

Perancangan Elemen KolomPada perancangan kolom, kolom dilakukan pengecekan keamanan terhadap beban menggunakan diagram interaksi kolom, dengan faktor reduksi kekuatan desain momen yang telah menyesuaikan SNI Beton Bertulang 2847-2013. Selain itu, karena digunakan jenis SRPMK, maka perlu dilakukan pengecekan terhadap kemampuan dukung momen pada kolom (Mc) tidak kurang dari 1,2 kemampuan dukung momen pada balok (Mg). Setelah aman pada pengecekan kekuatan menggunakan diagram interaksi kolom, kolom perlu dicek keamanannya terhadap beban biaksial.Pada perancangan tulangan geser kolom dengan jenis struktur SRPMK, tulangan sengkang diberi batas minimal yaitu sesuai persamaan berikut.

dengan jarak sengkang yang dibatasi berdasarkan nilai terkecil dari ketentuan berikut.1. 1/4 dimensi kolom terkecil2. 6 diameter tulangan longitudinal3. sx = 100 + (350-hx)/34. sx tidak lebih dari 150 mm dan tidak kurang dari 100 mm

Perancangan JointJoint atau hubungan antara balok dan kolom perlu dilakukan perancangan terutama pada penulangannya agar gaya-gaya yang terjadi tetap seimbang. Tulangan sengkang yang dirancang adalah tulangan horisontal yaitu untuk menahan gaya-gaya horisontal. Sebaliknya gaya-gaya vertikal diseimbangkan melalui tulangan longitudinal kolom, sehingga yang dilakukan perhitungan adalah tulangan sengkang horisontal. Persamaan berikut adalah persamaan penghitungan gaya yang perlu ditahan oleh tulangan sengkang horisontal pada joint.

Vj,h = Cki + Tka Vkol (3.9)

dengan Vj,h adalah kebutuhan tulangan sengkang horisontal, Cki dan Tka adalah gaya-gaya yang diakibatkan gaya tekan beton sisi kiri dan gaya tarik tulangan longitudinal balok sisi kanan dengan tegangan tulangan tarik lentur senilai 1,25 fy (berdasarkan Pasal 21.7.2. SNI 2847-2013). Berikut pada Gambar 5 ilustrasi gaya-gaya yang terjadi pada joint dengan kekangan balok di 4 sisi.

Gambar 5. Ilustrasi gaya-gaya yang terjadi pada joint

Pada persyaratan jenis struktur SRPMK seperti Pasal 21.7.4.1 SNI 2847-2013, terdapat beberapa batasan yakni nilai Vj,h tidak perlu diambil lebih besar dari untuk joint terkekang 4 muka, untuk joint terkekang 2 atau 3 muka, dan untuk joint dengan kasus lainnya.

IV. METODE PENELITIANProsedur Penelitian

Gambar 6 Bagan Alir Metode PenelitianPeraturan yang DigunakanBeberapa peraturan yang dipakai dalam penelitian adalah sebagai berikut.1. Peraturan pembebanan menggunakan Pedoman Perancangan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (PPURG 1989).2. Peraturan persyaratan bangunan gedung, menggunakan SNI 03-2847-2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung3. Pembebanan gempa menggunakan SNI 03-1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.

Deskripsi Gedung (Model Struktur)Gedung yang ditinjau pada penelitian ini adalah Gedung Palagan Gallery Hotel yang terletak di Jalan Palagan Tentara Pelajar No. 45, Sleman, Yogyakarta. Gedung yang menjadi tinjauan adalah gedung dengan 5 lantai dan gedung 6 lantai. Gambar kerja yang digunakan dalam penelitian ini belum pernah dirancang ulang dan dilakukan sedikit revisi pada as as bangunan yang secara tidak langsung melalui pelaksananya, disetujui pemilik gedung (owner). Revisi yang dilakukan adalah pemisahan struktur antara gedung 5 lantai dengan gedung 6 lantai. Berikut pada Gambar 7, Gambar 8, dan Gambar 9 adalah ilustrasi gedung 5 lantai dan gedung 6 lantai.

Gambar 7. Tampak 3D gedung 5 lantai (atas) dan 6 lantai (bawah)

Gambar 8. Denah lantai 1 gedung 5 lantai

Gambar 9. Denah lantai 1 gedung 6 lantai

Parameter Struktur dan MaterialGedung yang ditinjau pada penelitian ini adalah gedung 5 lantai dan gedung 6 lantai. Beberapa parameter struktur adalah sebagai berikut.1. Pemanfaatan bangunan = Bangunan Hotel2. Lokasi = Sleman, Yogyakarta3. Mutu beton, fc = 25 MPa4. Mutu tulangan, fy a. Diameter lebih dari 12 mm = 400 MPab. Diameter kurang dari 12 mm= 240 MPa5. Jenis tanah = Berdasarkan perhitungan N-SPT rerata yang didapatkan dari hasil uji SPT pada gedung terdekat dari gedung tinjauan yaitu gedung Mataram City Yogyakarta, didapatkan nilai N-SPT rerata berkisar 15-30 sehingga termasuk tanah sedang (SD)

Penggunaan Program Pendukung PenelitianProgram yang digunakan dalam penelitian ini adalah program SAP2000 versi 11 untuk menghitung gaya-gaya dalam elemen struktur dan program excel untuk menghitung kemampuan tahanan penampang dan pembebanan seperti pembebanan gempa pada Gambar 10.

Gambar 10. Tampilan program excel pembebanan gempa metode statik ekivalen

V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASANPembebanan Mati, Hidup, Angin1. Beban Matia. Pada plat lantai= 1,020 kN/m2b. Pada bordes tangga= 0,648 kN/m2c. Pada anak tangga= 2,650 kN/m2d. Beban dinding di balok= 7,112 kN/me. Pada atap= 0,491 kN/m22. Beban Hidupa. Pada lantai= 2,453 kN/m2b. Tangga, bordes tangga= 2,943 kN/m2c. Atap (pengganti hujan)= 0,981 kN/m23. Beban AnginBeban angin tekan= 22,5 kg/m2Beban angin hisap= -10 kg/m2

Perhitungan Pembebanan GempaBerikut adalah perhitungan pembebanan gempa untuk gedung dengan 5 lantai. Untuk gedung dengan 6 lantai, dilakukan dengan cara yang sama.Kegunaan gedung adalah hotel, dengan kategori resiko bangunan adalah II dan faktor keutamaan gempa adalah 1,0. Nilai NSPT gedung terdekat bernilai 15-50, sehingga klasifikasi situs adalah tanah sedang (SD). Parameter respons spektra gempa periode pendek dan 1 detik didapat dari website Puskim PU seperti pada Gambar 11 berikut.

Gambar 11. Peta gempa untuk penentuan nilai percepatan periode pendek (kiri), Ss dan periode 1 detik (kanan), S1 (Sumber : Website Puskim PU)

Sehingga diperoleh Ss = 1,036 g; S1 = 0,393 g.Faktor koefisien situs, berdasar Tabel 4 dan Tabel 5 SNI 1726-2012, didapat Fa = 1,086 dan FV = 1,614, sehingga nilai respons spektrum percepatan SMS = 1,125 g dan SM1 = 0,634 g. Dari nilai tersebut, didapatkan nilai SDS = 0,750 g dan SD1 = 0,422 g, sehingga termasuk kategori desain seismik D

Gambar 12.Grafik respons spektra gedung yang ditinjau

Jenis struktur yang dipilih adalah SRPMK (struktur rangka pemikul momen khusus) sehingga untuk kategori desain seismik D diijinkan sesuai SNI 1726-2012, dengan faktor reduksi R = 8 dan faktor pembesaran defleksi Cd = 5,5.Periode alami fundamental pendekatan sebesar berikut ini.Ta = 0,0466 x H 0,9 = 0,597 detikSedangkan periode alami dari analisis modal adalah sebesar 0,622 detik. Berikut pada Tabel 1 adalah hasil perhitungan beban gempa yang didistribusikan pada seluruh tingkat dengan metode statik ekivalen.

Tabel 1. Distribusi beban gempa

Untuk penggunaan respons spektrum, partisipasi massa sebesar 90% telah terpenuhi dan faktor skala yang digunakan agar nilai gaya lateral akibat respons spektrum lebih besar dari 85% akibat statik ekivalen adalah sebagai berikut.Faktor skala awal = g x I/R = 1,226Gaya lateral statik ekivalen = 1.061,21 kNGaya lateral respons spektrum arah x = 567,536 kNGaya lateral respons spektrum arah y = 498,987 kNSkala gaya = 0,85 x Vstatik ekivalen / Vrespons spektrumSkala gaya arah x = 1,621Skala gaya arah y = 1,843Pengecekan Displacement IjinBerikut pada Tabel 2 dan Tabel 3 adalah hasil pengecekan displacement untuk arah x dan arah y.Tabel 2. Displacement gedung 5 lantai arah x

Tabel 3. Displacement gedung 5 lantai arah y

Kombinasi PembebananBerdasarkan SNI 1726-2012, kombinasi pembebanan gempa yang ada pada SNI 2847-2013 harus disesuaikan karena terdapat pengaruh parameter respons spektra desain periode pendek pada kombinasinya. Berikut adalah kombinasi yang digunakan.Kombinasi beban mati, hidup, dan gempa

1,35 D + 1,3 Q + LKombinasi beban mati dan beban gempa

0,75 D + 1,3 QSehingga kombinasi yang digunakan adalah sebagai berikut.1,4 D1,2 D + 1,6 L1,35 D + 1,3 RSx + L1,35 D + 1,3 RSy + L0,75 D + 1,3 RSx0,75 D + 1,3 RSydengan RSx adalah respons spektrum ke arah x ditambah dengan 30% dari beban respons spektrum arah y, begitu sebaliknya dengan RSy.

Analisis Struktur1. Elemen BalokBerikut adalah contoh perhitungan untuk elemen balok (balok induk 500 mm x 300 mm). Untuk perhitungan elemen balok lainnya digunakan cara yang sama.

Tabel 4. Momen maksimum pada Balok

Untuk perhitungan penampang tumpuan negatif,Kebutuhan tulangan longitudinal,

Digunakan tulangan 2 lapis dengan lapis luar 4D19 dan lapis dalam 2D19 dengan As = 1.701,17 mm2. As minimal adalah sebagai berikut.397,50 mm2, tidak kurang dari

445,2 mm2

dengan rasio tulangan maksimal:

0,021, diambil 0,021Rasio tulangan terpasang:

Menentukan nilai faktor reduksi

c = a/ 1 = 125,58 mm

dari grafik hubungan regangan tulangan tarik dengan faktor reduksi, diperoleh nilai = 0,9, sehingga:

Untuk perhitungan kebutuhan tulangan tumpuan positif, lapangan negatif dan positif, dilakukan dengan cara yang sama.

Perhitungan gaya geser (untuk menentukan kebutuhan tulangan sengkang), digunakan rumus sebagai berikut.

Dari perhitungan, didapatkan gaya geser sebesar 164,80 kN yang perlu dibagi dengan = 0,75 untuk mendapatkan Vu, sehingga nilai Vu = 219,74 kNUntuk gaya geser pada lapangan, didapat pada output SAP2000 sebesar 126,34 kN.Pada persyaratan SRPMK, jarak antar sengkang pada tumpuan dihitung sesuai Pasal 21.5.3.2, didapatkan maksimum adalah 106 mm, digunakan 100 mm, dan pada lapangan, jarak maksimum adalah d/2 yaitu 212 mm, digunakan sebesar 150 mm. Keduanya menggunakan sengkang 2 kaki diameter 10 mm.Sehingga didapatkan sebagai berikut.Tumpuan

Lapangan

Perhitungan torsiKebutuhan torsi dari output SAP2000 diperoleh Tu sebesar 52,96 kNm. Maka, keperluan tulangan sengkang adalah sebagai berikut.

Ketersediaan tulangan sengkang pada tumpuan

Ketersediaan tulangan sengkang pada lapangan

Dari tulangan sengkang tumpuan dan lapangan, maka kebutuhan tulangan untuk torsi telah terpenuhi. Berikut adalah penampang melintang balok.

Gambar 13. Penampang balok 300mm x 500mm2. Elemen KolomBerikut adalah pengecekan keamanan kolom terhadap beban aksial dan lentur dengan diagram interaksi beserta pengecekannya (pada contoh ini di terhadap beban biaksial (menggunakan Bresler). Untuk perhitungan elemen kolom lainnya digunakan cara yang sama. Selain itu berikut juga dilakukan pengecekan terhadap persyaratan strong coloumn weak beam.

Tabel 5. Beban yang berpengaruh pada kolom

Digunakan kolom sebagai berikut, dengan rasio penulangan 0,01 0,06 Ag terpenuhi.

Gambar 14. Penampang kolom 500 mmx 500mm

Setelah itu dilakukan pengecekan keamanan kolom terhadap beban melalui diagram interaksi kolom seperti berikut.

Gambar 15. Diagram interaksi kolom tinjauan

Dengan pengecekan terhadap pengaruh biaksial seperti berikut.

0,472 < 1 (AMAN)

Selain itu, dilakukan pengecekan terhadap persyaratan strong coloumn weak beam berikut.Mnc > 1,2Mnb637,09 kNm> 1,2x(226,98+165,32) = 470,77 kNm(terpenuhi)

Pengecekan terhadap beban geser (penulangan sengkang)

Diperoleh Vu sebesar 134,96 kN.Dari persyaratan SRPMK yang telah dihitung, diketahui bahwa kebutuhan tulangan adalah 3 kaki dengan diameter 13 mm dengan jarak 100 mm baik pada daerah sendi plastis maupun diluar sendi plastis agar masuk dalam persyaratan, sehingga diketahui bahwa:

3. Elemen JointBerikut adalah perhitungan gaya geser yang harus ditahan oleh tulangan sengkang joint (pada contoh ini digunakan pertemuan balok 300 mm x 500 mm dengan kolom 500 mm x 500 mm terkekang 4 muka). Untuk perhitungan joint lainnya digunakan cara dan prinsip yang sama.

Gambar 16. Gaya-gaya pada joint terkekang 4 muka

= 850,586 kN = 567,057 kNVjh = Cki + Tka Vkol = 567,057 + 850,586 134,96 = 1.417,51 kNUntuk joint terkekang 4 muka,Vjh (terpenuhi, OK)Digunakan sengkang 4 kaki diameter 13 mm dengan jarak 70 mm (sehingga dibutuhkan 8 begel), maka:

As = 530,93 mm2 x 8 begel = 4247,44 mm2Ajh < As (OK)Perbandingan Dimensi Elemen StrukturPada Tabel 6, Tabel 7, dan Tabel 8 adalah contoh dari beberapa hasil perbandingan perancangan struktur berdasarkan desainer owner dengan hasil perancangan yang diusulkan menggunakan SNI terbaru.VI. KESIMPULAN DAN SARANKesimpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan sebagai berikut.1. Dalam penentuan pembebanan gempa sesuai SNI 1726-2012, gedung yang ditinjau berlokasi di Yogykarta pada koordinat -7.739,110.376, sehingga dalam pembacaan percepatan respon spektrum pada website Puskim PU diperoleh nilai nilai Ss (percepatan respons spektra periode pendek) sebesar 1,036 dan nilai S1 (percepatan respons spektra periode 1 detik) sebesar 0,393. Gedung berfungsi sebagai hotel, sehingga termasuk kategori resiko II dan memiliki faktor keutamaan gempa sebesar 1. Dari hasil perhitungan NSPT rerata pada gedung terdekat yaitu Gedung Mataram City, diperoleh nilai NSPT rerata berada pada batasan 15-30 sehingga termasuk klasifikasi tanah sedang (SD) dan dari data tersebut, gedung termasuk kategori desain seismik D2. Nilai respons spektrum desain, yaitu nilai parameter respons spektra yang telah dikoreksi dengan faktor koefisien situs, bernilai untuk SDS (periode pendek) = 0,75 g dan SD1 (periode 1 detik) = 0,42 g.3. Pada pemodelan digunakan struktur SRPMK (struktur rangka pemikul momen khusus) karena tidak terdapat dinding geser, sehingga diijinkan berdasarkan SNI 1726-2012. Periode alami struktur dengan bangunan 5 lantai adalah 0,622 detik dan bangunan 6 lantai sebesar 0,730 detik. Kombinasi pembebanan yang digunakan adalah 1,35D+1,3Q+L dan 0,75D+1,3Q dengan Q adalah beban gempa pada arah x dan arah y. Pada arah x, terdapat beban sebesar 100% ke arah x dan 30% ke arah y, sebaliknya ada arah y, terdapat beban sebesar 100% ke arah y dan 30% ke arah x.

Tabel 6. Perubahan Dimensi Beton Balok Gedung 5 Lantai

BalokSebelumBalokUsulanPerubahan(%)

TinggiLebarLuas (mm2)TinggiLebarLuas (mm2)

B340020080.000B3-A34300150.00087,50

B340020080.000B3-B450300135.00068,75

BP25012030.000BP-A30025075.000150,00

BR20012024.000BR-A30025075.000212,50

B430020060.000B4-A30025075.00025,00

S140020080.000S1-A400250100.00025,00

Tabel 7. Perubahan Dimensi Tulangan Longitudinal Tumpuan Balok Gedung 5 LantaiBalokSebelumBalokUsulanPerubahan(%)

Luas (mm2)Luas (mm2)

B31.061,86B3-A2.835,29167,01

B31.061,86B3-B1.701,1760,21

BP314,16BP-A804,25156,00

BR314,16BR-A804,25156,00

B4796,39B4-A1.005,3126,23

S1796,39S1-A1.701,17113,61

Tabel 8. Perubahan Dimensi Tulangan Sengkang Tumpuan Balok Gedung 5 LantaiBalokSebelumBalokUsulanPerubahan(%)

Sengkangmm2/mmSengkangmm2/mm

B32D8-1001,01B3-A2D10-1001,5756,32

B32D8-1001,01B3-B2D10-1001,5756,32

BP2D8-2000,50BP-A2D8-1001,0199,80

BR2D8-2000,50BR-A2D8-1001,0199,80

B4 2D8-1001,01B4-A2D10-1001,5756,32

S12D8-1500,67S1-A2D10-1001,57134,48

4. Dari hasil perancangan elemen struktur yang dilakukan berdasarkan SNI 2847-2013, terdapat beberapa beberapa perubahan dimensi balok dan kolom ditinjau dari luasan beton, tulangan longitudinal, maupun tulangan sengkang yang relatif meningkat dibandingkan dengan hasil perancangan desainer dari owner. Pada balok, perubahan dimensi beton mencapai 212,5%, perubahan tulangan longitudinal mencapai 304,54%, perubahan tulangan sengkang mencapai 134,48%. Pada kolom, perubahan dimensi beton mencapai 150%, perubahan tulangan longitudinal mencapai 220,41%, perubahan tulangan sengkang mencapai 296,27%. Hal ini disebabkan karena persyaratan SRPMK pada SNI 2847-2013 sedikit lebih ketat dibandingkan dengan sebelumnya dan terdapat batasan minimal terhadap dimensi struktur misalnya untuk balok sebesar 250 mm dan kolom sebesar 300 mm, sehingga masih terdapat batasan yang tidak terpenuhi pada beberapa penampang elemen struktur yang dirancang oleh desainer dari owner.Saran1. Penelitian selanjutnya dapat dilakukan dengan pemberian beban dan struktur yang mendetail, seperti pembebanan dinding yang strukturnya dimodelkan. Selain itu beban atap dihitung mendetail agar struktur yang dimodelkan dapat lebih sesuai dengan kenyataan.2. Perlu dilakukan pemahaman lebih lanjut untuk menganalisis beban gempa apabila gedung terletak pada kategori yang lebih spesifik yaitu pada kelas situs SF.3. Pengembangan terhadap program masih sangat dimungkinkan, yaitu misalnya dengan menggunakan program visual basic seutuhnya atau dengan program lainnya.DAFTAR PUSTAKAArfiadi, Y. dan Satyarno, I. (2013). Perbandingan Spektra Desain Beberapa Kota Besar Di Indonesia Dalam SNI Gempa 2012 dan SNI Gempa 2002. Prosiding Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (2013) pp. 299-306.Badan Standarisasi Nasional. (1989). SNI-03-1727-1989 Pedomen perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung, Bandung.Badan Standarisasi Nasional. (2002). SNI-07-2052-2002 Baja tulangan beton, Bandung.Badan Standarisasi Nasional. (2012). SNI-03-1726-2012 Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung, Bandung.Badan Standarisasi Nasional. (2013). SNI-03-2847-2013 Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung, Bandung.Departemen Pekerjaan Umum. (1991). SK SNI T-15-1991-03. Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung, Bandung.Fakhri, S. 2013. Perbandingan Perancangan Struktur Gedung Tahan Gempa Berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan RSNI 03-1726-201x : Tinjauan Pembebanan dan Biaya. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Gadjah Mada. Ygoyakarta.Irsyam, M., Sengara, I., Aldiamar, F., dkk. (2010). Ringkasan Hasil Studi Tim Revisi Peta Gempa Indonesia 2010. Jakarta.Nawy, E. G. (1998). Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar (Terjemahan). Bandung : PT. Refika Aditama.Priyosulistyo, H. (2010). Perancangan Analisis Struktur Beton Bertulang I. Yogyakarta : Biro Penerbit Teknik Sipil dan Lingkungkan UGM.Purwono, R. (2005). Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa Sesuai SNI 1726 dan SNI 2847 Terbaru. Surabaya : ITS Press.Satyarno, I. (2002). Materi Kuliah Analisis Dinamik Struktur dan Teknik Gempa JTSL FT UGM. Yogyakarta.Satyarno, I., Nawangalam, P, Pratomo, R.I. (2012). Belajar SAP2000 Analisis Gempa. Yogyakarta : Zamil Publishing.Faizah, R. dan Widodo. (2013) Analisis Gaya Gempa Rencana Pada Struktur Bertingkat Banyak Dengan Metode Dinamik Respon Spektra. Prosiding Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (2013) pp. 201-208.Sari, M. M. (2013). Studi Perbandingan Respon Spektra Kota Tarutung Berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan SNI 1726:2012 Untuk Evaluasi Pelaksanaan Bangunan Tahan Gempa. Prosiding Konferensi Nasional Teknik Sipil 7 (2013) pp. 201-208.