pengaruh dilatasi pada gaya dalam kolom

i

PENGARUH DILATASI TERHADAP GAYA DALAM KOLOM

DAN BALOK PADA GEDUNG BERLANTAI EMPAT DENGAN

DENAH BENTUK H

Suatu Tugas Akhir

Untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat

Yang Diperlukan untuk Memperoleh

Ijazah Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

FERDI REZA

Nim : 0704101010044

Bidang : Struktur

Jurusan : Teknik Sipil

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA

DARUSSALAM – BANDA ACEH

2012

ii

PENGESAHAN

PENGARUH DILATASI TERHADAP GAYA DALAM KOLOM DAN

BALOK PADA GEDUNG BERLANTAI EMPAT DENGAN DENAH

BENTUK H

Oleh

Nama Mahasiswa : Ferdi Reza

Nomor Induk Mahasiswa : 0704101010044

Bidang : Struktur

Jurusan : Teknik Sipil

Banda Aceh, 11 Oktober 2012

Disetujui Oleh,

Pembimbing Co. Pembimbing

Ir. Huzaim, M.T. Rudiansyah Putra, ST. M.Si

NIP. 196603201992031003 NIP. 197509232002121004

Diketahui/Disahkan Oleh,

Ketua Jurusan Teknik Sipil

Universitas Syiah Kuala,

Ir. Maimun Rizalihadi, M. Sc. Eng

NIP. 196405301990021001

iii

PRAKATA

Bismillahirrahmaanirrahiim,

Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT

yang telah melimpahkan taufik, rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis, sehingga

dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam kepada Nabi

Besar Muhammad S.A.W yang telah menuntun perjalanan kehidupan manusia

menempuh ilmu pengetahuan.

Tugas Akhir yang berjudul “PENGARUH DILATASI TERHADAP

GAYA DALAM KOLOM DAN BALOK PADA GEDUNG BERLANTAI

EMPAT DENGAN DENAH BENTUK H” ini ditulis untuk memenuhi syarat-

syarat yang diperlukan untuk menyelesaikan pendidikan sarjana pada Fakultas

Teknik Universitas Syiah Kuala.

Dalam pelaksanaan tugas akhir ini penulis telah memperoleh bantuan dan

bimbingan dari berbagai pihak terutama dari Pembimbing dan Co.Pembimbing.

Untuk itu penulis menyampaikan rasa terima kasih yang dalam dan tulus kepada

Bapak Ir. Huzaim, M.T. selaku Pembimbing dan Bapak Rudiansyah Putra, ST.

M.Si selaku Co. Pembimbing.

Selanjutnya pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Dr. Ir. Marwan, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala;

2. Bapak Ir. Maimun Rizalihadi, M. Sc. Eng, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil,

Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala;

3. Ibu Nurul Malahayati, ST. M. Eng. Sc, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil,

Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala;

iv

4. Bapak Dr. Ing. Teuku Budi Aulia, M.Ing, selaku Ketua Bidang Struktur Teknik

Sipil dan Bapak Rudiansyah Putra, ST, M.Si, selaku Sekretaris Bidang

Struktur;

5. Bapak Ir. M. Idris Ibrahim, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik;

6. Bapak-bapak dan Ibu-ibu dosen di lingkungan Fakultas Teknik Universitas

Syiah Kuala yang telah banyak memberikan bekal berupa ilmu kepada penulis

sejak awal perkuliahan sampai penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas

Akhir ini;

7. Yang terhormat, tercinta dan sangat penulis sayangi yaitu Ayahanda Ir. Drs.

Iskandar Yusuf, M.Si dan Ibunda Safriah Muhammad serta saudara-saudaraku

yang tersayang, Fahrul Rizal, ST dan Ferina Rizkia, ST yang telah memberikan

kasih sayang, keceriaan, dan dorongan bagi penulis, serta keluarga besar dan

semua saudara tercinta, yang telah banyak memberi motivasi kepada penulis

dalam menyelesaikan studi ini;

8. Teman-teman sipil ’07 Zulfazilla, Iqbal, Adrian dan seluruh mahasiswa

struktur. Terima kasih kepada Bang Munawir yang telah memberikan bantuan

dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Serta teman-teman yang tidak tersebutkan

disini satu persatu yang dengan tulus mendampingi dan memberikan motivasi

serta dorongan hingga selesainya penulisan ini.

Semoga Allah SWT memberikan balasan yang setimpal atas jasa-jasa dan

budi baik semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan buku

Tugas Akhir ini.

Banda Aceh, 11 Oktober 2012

Penulis

FERDI REZA

NIM. 0704101010044

v

ABSTRAK

Berdasarkan tinjauan desain tahan gempa, bentuk gedung yang lebih dikehendaki

adalah yang mempunyai konfigurasi beraturan seperti bujursangkar, bentuk-

bentuk L, T atau H biasanya bentuk yang sulit digunakan untuk tahan gempa.

Untuk itu umumnya dapat diatasi dengan menggunakan dilatasi. Pada

perencanaan ini ditinjau pengaruh penggunaan dilatasi terhadap gaya dalam

struktur atas yang meliputi balok dan kolom. Perbandingan dilakukan antara

gedung dengan konfigurasi beraturan dan tidak beraturan. Pada tinjauan

digunakan gedung dengan bentuk H simetris tanpa dilatasi (TD) untuk konfigurasi

tidak beraturan, dan dengan dilatasi (DD) untuk konfigurasi beraturan.

Berdasarkan hasil analisis struktur, nilai eksentrisitas antara pusat massa dan pusat

kekakuan bangunan memilki nilai yang kecil, sehingga bangunan akan mengalami

defleksi torsional kecil. Mengakibatkan kolom dan balok yang jauh dari pusat

kekakuan, mengalami gaya dalam lebih besar dari kolom dan balok yang dekat

dengan pusat kekakuan. Dilatasi memberikan pengaruh yang lebih besar terhadap

momen dan gaya geser yang timbul pada kolom dibandingkan dengan pengaruh

dilatasi terhadap gaya aksial, pada balok dilatasi memberikan pengaruh yang lebih

besar terhadap momen dibandingkan terhadap gaya geser. Pada perhitungan

analisis varian yang dilakukan terhadap momen, gaya geser dan gaya aksial,

didapatkan nilai F0 hitung lebih kecil dari F0 tabel. Sehingga dapat disimpulkan

bahwa dilatasi memberikan pengaruh yang kurang signifikan pada bangunan tidak

beraturan yang eksentrisitas pusat massa dan pusat kekakuan bangunan memiliki

nilai kecil seperti gedung dengan bentuk H.

vi

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBARAN JUDUL

LEMBARAN PENGESAHAN ........................................................................ ii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... iii

ABSTRAK ....................................................................................................... v

DAFTAR ISI .................................................................................................... vi

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

BAB II TELAAH KEPUSTAKAAN ............................................................ 5

2.1 Struktur Gedung Beraturan Dan Tidak Beraturan .................. 5

2.2 Pemisahan Bangunan (Dilatasi) ............................................... 7

2.3 Jenis-jenis Dilatasi ................................................................... 9

2.4 Jarak Sela Pemisah (Dilatasi) ................................................... 10

2.5 Pembebanan ............................................................................. 11

2.6 Kombinasi pembebanan ........................................................... 13

2.6 Analisa Penampang ................................................................. 13

2.7.1 Perencanaan kolom ........................................................ 13

2.7.2 Perencanaan balok ......................................................... 16

2.7 Analisis Struktur ..................................................................... 17

2.8 Analisis Varian ........................................................................ 18

BAB III METODE PERENCANAAN .......................................................... 20

3.1 Pemodelan Struktur .................................................................. 20

vii

3.1.1 Penempatan Dilatasi ........................................................ 20

3.2 Pemasukan Data ...................................................................... 23

3.2.1 Data bangunan ............................................................... 23

3.2.2 Mutu bahan ................................................................... 23

3.2.3 Pembebanan .................................................................. 24

3.2.4 Pendimensian Awal ....................................................... 28

3.3 Analisis Struktur ..................................................................... 28

3.6 Pendimensian Struktur ............................................................ 29

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 30

4.1 Pendimensian Elemen Kolom Dan Balok ................................ 30

4.2 Hasil Analisis Struktur dan Pembahasan ................................. 30

4.2.1 Perbandingan Gaya Dalam Ultimit Pada Balok ............. 31

4.2.2 Perbandingan Gaya Dalam Ultimit Pada Kolom ............ 34

4.3 Pusat Massa Dan Pusat Kekakuan ........................................... 37

4.3 Simpangan (Drift) .................................................................... 38

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 41

5.1 Kesimpulan .............................................................................. 41

5.2 Saran ...................................................................................... 42

DAFTAR KEPUSTAKAAN ........................................................................... 43

DAFTAR NOTASI ...................................................................................... 44

DAFTAR LAMPIRAN A ................................................................................ 47

DAFTAR LAMPIRAN B ................................................................................ 77

DAFTAR LAMPIRAN C ................................................................................ 114

viii

LAMPIRAN A

Halaman

Lampiran A.3.1 Bagan alir metode perencanaan ......................................... 47

Lampiran A.3.2 Peta pembagian wilayah gempa Indonesia ....................... 49

Lampiran A.3.3 Denah lantai I TD ............................................................... 50

Lampiran A.3.4 Denah lantai II TD ............................................................. 51

Lampiran A.3.5 Denah lantai III TD ............................................................ 52

Lampiran A.3.6 Denah lantai IV TD ............................................................ 53

Lampiran A.3.7 Denah lantai atap TD ......................................................... 54

Lampiran A.3.8 Denah lantai I DD .............................................................. 55

Lampiran A.3.9 Denah lantai II DD ............................................................. 56

Lampiran A.3.10 Denah lantai III DD ............................................................ 57

Lampiran A.3.11 Denah lantai IV DD ........................................................... 58

Lampiran A.3.12 Denah lantai atap DD ......................................................... 59

Lampiran A.3.13 Tampak depan .................................................................... 60

Lampiran A.3.14 Tampak belakang ............................................................... 61

Lampiran A.3.15 Tampak kiri ........................................................................ 62

Lampiran A.3.16 Tampak kanan .................................................................... 63

Lampiran A.3.17 Potongan A ......................................................................... 64

Lampiran A.3.18 Potongan B ......................................................................... 65

Lampiran A.3.19 Penomoran titik nodal TD ................................................. 66

Lampiran A.3.20 Penomoran titik nodal DD blok 1 ...................................... 67



Lampiran A.3.23 Penomoran elemen As 1 TD .............................................. 70

Lampiran A.3.24 Penomoran elemen As 8 TD .............................................. 71

Lampiran A.3.25 Penomoran elemen As 1 DD blok 1 ................................... 72



ix



LAMPIRAN B

Halaman

Lampiran B.1 Berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung ....... 77

Lampiran B.2 Beban hidup pada lantai gedung ........................................ 78

Lampiran B.3 Koefisien reduksi beban hidup ........................................... 79

Lampiran B.4 F Tabel untuk α = 0,01 ....................................................... 80

LAMPIRAN C

Halaman

Lampiran C.3.1 Pembebanan Plat Lantai, Dinding dan Beban Gempa ....... 81

Lampiran C.3.2 Pembebanan Kuda-Kuda .................................................... 83

Lampiran C.3.3 Beban Angin yang Bekerja Pada Gedung .......................... 84

Lampiran C.3.4 Beban Perhitungan Massa dan Pusat Massa TD dan DD .. 87

Lampiran C.3.5 Perhitungan drift Δs dan drift Δm TD dan DD .................. 102

Lampiran C.3.6 Output Pusat Massa dan Pusat Kekakuan Struktur ............ 103

Lampiran C.3.7 Perhitungan Eksentrisitas Pusat Massa dan ...................... 104

Pusat Kekakuan

Lampiran C.3.8 Perhitungan Pembesaran Eksentrisitas ............................... 105

Lampiran C.3.9 Perhitungan Pendimensian TD ........................................... 106

Lampiran C.3.10 Perhitungan Pendimensian DD .......................................... 116

Lampiran C.3.11 Perhitungan Analisa Varian ............................................... 126

1

BAB I

PENDAHULUAN

Perencanaan struktur bangunan gedung tahan gempa sangat penting di

Indonesia, mengingat sebagian besar wilayah Indonesia terletak dalam wilayah

gempa dengan intensitas moderat hingga tinggi.

Menurut Schodek (1998), gempa bumi adalah fenomena yang dikaitkan

dengan kejutan pada kerak bumi. Beban kejut ini dapat dikaitkan benturan

pergesekan kerak bumi. Kejutan yang berkaitan dengan benturan tersebut

menjalar dalam bentuk gelombang yang berperilaku tiga dimensi. Gelombang ini

menyebabkan permukaan bumi dan bangunan diatasnya bergetar, sehingga

menimbulkan gaya-gaya pada struktur bangunan karena adanya kecenderungan

massa bangunan untuk mempertahankan dirinya dari gerakan. Besarnya gaya

yang timbul bergantung pada banyak faktor. Massa dan kekakuan struktur

merupakan faktor yang paling utama. Pada bangunan yang tidak beraturan, dapat

terjadi eksentrisitas antara pusat massa dan pusat kekakuan pada bangunan

sehingga bangunan mengalami torsi. Untuk memperkecil eksentrisitas antara

pusat massa dan pusat kekakuan, digunakan dilatasi pada pertemuan antara

bangunan induk dengan bangunan penghubung. Dilatasi adalah pemisahan

bangunan secara fisik sehingga masing-masing bangunan dapat berdefleksi

sendiri-sendiri saat terjadi gempa. Gedung yang denahnya benar-benar simetris

juga dapat mengalami torsi, apabila lokasi beban dan elemen-elemen pengaku dari

bangunan tidak simetris.

Berdasarkan pemikiran di atas, direncanakan gedung beraturan dan tidak

beraturan, untuk membandingkan gaya dalam yang timbul pada gedung tidak

beraturan terhadap gedung beraturan. Konfigurasi tidak beraturan dapat terjadi

dari beberapa bentuk, 3 bentuk diantaranya adalah U, L dan H. Pada tinjauan

digunakan gedung dengan bentuk H simetris tanpa dilatasi (TD) untuk konfigurasi

tidak beraturan, dan dengan dilatasi (DD) untuk konfigurasi beraturan. Dilatasi

2

diharapkan dapat mengurangi jarak antara pusat massa, titik dimana beban gempa

bekerja pada lantai, dengan pusat kekakuan sehingga dapat mengurangi efek

torsional pada bangunan.

Pada perencanaan DD bangunan dibagi menjadi 3 blok bangunan. Luas

bangunan dari gedung ini adalah 45 x 34,8 m2, berlantai empat dengan tinggi

bangunan 16 m, bentang antar kolom arah memanjang 4,5 m dan bentang antar

kolom arah melintang adalah 8 m, 2,4 m, 4,5 m dan 5 m.

Analisa dilakukan terhadap struktur atas meliputi balok dan kolom, sistem

struktur yang digunakan dalam perencanaan ini adalah Aksi Rangka Kaku (Rigid

Frame/Moment Resisting Frame). Struktur yang dibentuk dengan cara meletakkan

elemen kaku horizontal di atas elemen kaku vertikal, yang saling dihubungkan

pada ujung-ujungnya oleh joints yang dapat mencegah terjadinya rotasi. Dilatasi

ditempatkan pada pertemuan antara bangunan induk dengan bangunan

penghubung, bangunan penghubung terletak antara dua bangunan induk sehingga

digunakan dilatasi pada dua tempat yaitu pada As C dan As D. Pada perencanaan

ini ditinjau pengaruh penggunaan dilatasi pada gaya dalam meliputi momen, gaya

geser dan gaya aksial yang timbul pada balok dan kolom, elemen yang

dibandingkan adalah elemen yang jauh dari pusat kekakuan dan yang dekat

dengan pusat kekakuan.

Perencanaan struktur beton bertulang didasarkan pada SNI 03-2847-2002

tentang tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung Tahan

Gempa, mutu baja tulangan didasarkan pada SNI 07-2052-2002 Baja Tulangan

Beton. Pada perencanaan ini, gedung direncanakan dari struktur beton bertulang

dengan kuat tekan beton (f’c) 25 MPa, tegangan leleh tulangan utama (fy) 390

MPa, modulus elastisitas beton (Ec) 23500 MPa, tegangan leleh tulangan geser

(fys) 295 MPa, modulus elastisitas tulangan baja (Es) 200000 MPa.

Tahapan perhitungan dimulai dari pemodelan struktur, untuk perencanaan

menggunakan dilatasi dilakukan pemodelan masing-masing blok secara terpisah.

Selanjutnya dilakukan pendimensian awal portal. Lalu dilakukan perhitungan

pembebanan yang terdiri dari beban tetap dan beban tidak tetap. Perhitungan

pembebanan didasarkan pada SNI 03-1727-1989 dan untuk beban gempa

3

didasarkan pada SNI 03-1726-2002, lalu dilanjutkan dengan analisa struktur. Dari

analisis struktur didapatkan momen, gaya geser, gaya aksial, dan reaksi tumpuan

pada setiap kombinasi untuk selanjutnya dilakukan pemeriksaan pada keamanan

portal. Setelah tahapan-tahapan tersebut dipenuhi, akan didapatkan dimensi yang

aman dan penulangan yang dibutuhkan.

Berdasarkan hasil analisa struktur, nilai eksentrisitas antara pusat massa

dan pusat kekakuan bangunan memiliki nilai yang kecil. Sehingga bangunan

mengalami defleksi torsional yang kecil, yang mengakibatkan kolom dan balok

pada ujung bangunan yang jauh dari pusat kekakuan mengalami gaya dalam yang

lebih besar dari kolom dan balok di tengah bangunan yang dekat dengan pusat

kekakuan. Elemen yang ditinjau adalah kolom dan balok pada As 1 untuk yang

jauh dari pusat kekakuan, kolom dan balok As 8 untuk yang dekat dengan pusat

kekakuan.

Dilatasi memberikan pengaruh yang lebih besar terhadap momen dan gaya

geser yang timbul pada kolom dibandingkan dengan pengaruh dilatasi terhadap

gaya aksial, pada balok dilatasi memberikan pengaruh yang lebih besar terhadap

momen dibandingkan terhadap gaya geser. Dari hasil analisa struktur didapatkan

perbandingan gaya dalam antara TD dan DD. Perbandingan momen yang timbul

pada balok As 1 (A-B) adalah 101%, balok As 1 (B-C) 102%, balok As 8 (A-B)

sebesar 102%, balok As 8 (B-C) 104%, perbandingan gaya geser yang timbul

pada balok As 1 (A-B) adalah 101%, balok As 1 (B-C) 102%, balok As 8 (A-B)

sebesar 100%, balok As 8 (B-C) 104%. Perbandingan momen yang timbul di

kolom A1 sebesar 104%, kolom B1 102% dan kolom C1 103%, kolom A8

sebesar 105%, kolom B8 101% dan kolom C8 106%. Perbandingan gaya geser

yang timbul di kolom A1 sebesar 104%, kolom B1 102% dan kolom C1 103%,

kolom A8 sebesar 105%, kolom B8 101% dan kolom C8 106%. Perbandingan

gaya aksial yang timbul di kolom A1 sebesar 100%, kolom B1 100% dan kolom

C1 102%, kolom A8 sebesar 100%, kolom B8 100% dan kolom C8 100%.

Pada perhitungan analisis varian yang dilakukan terhadap momen, gaya

geser dan gaya aksial, didapatkan nilai F0 hitung lebih kecil dari F0 tabel.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa dilatasi memberikan pengaruh yang kurang

4

signifikan pada bangunan tidak beraturan yang eksentrisitas pusat massa dan pusat

kekakuan bangunan memiliki nilai kecil seperti gedung dengan bentuk H.

5

BAB II

TELAAH KEPUSTAKAAN

Menurut Schodek (1998), struktur merupakan sarana untuk menyalurkan

beban akibat penggunaan atau berat sendiri bangunan ke dalam tanah. Struktur

harus mampu berfungsi secara keseluruhan dalam memikul beban, baik yang

bereaksi secara vertikal maupun secara horizontal ke dalam tanah.

Di Indonesia, perencanaan struktur beton bertulang berdasarkan SNI 03-

1726-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan

Gedung dan SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton

Untuk Bangunan Gedung Dalam Perencanaan Struktur Bangunan Gedung Tahan

Gempa. Sedangkan untuk pembebanan didasarkan pada SNI 03-1727-1989

tentang Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung.

Pembebanan yang ditinjau yaitu pembebanan akibat beban tetap dan beban

tidak tetap. Beban tetap terdiri dari beban mati (dead load) dan beban hidup (live

load), Beban tidak tetap terdiri dari beban angin (wind load) dan beban gempa

(earthquake load). Berat sendiri berbagai bahan bangunan dan komponen gedung

berdasarkan Anonim (1989), dan beban hidup pada lantai gedung berdasarkan

Anonim (1989). Koefisien reduksi beban hidup sesuai penggunaan gedung

berdasarkan Anonim (1989).

2.1 Struktur Gedung Beraturan Dan Tidak Beraturan

Menurut Anonim (20022:12), struktur gedung ditetapkan sebagai struktur

gedung beraturan, apabila memenuhi ketentuan sebagai berikut ;

1. Tinggi struktur gedung diukur dari taraf penjepitan lateral tidak lebih dari

10 tingkat atau 40 m,

6

2. Denah struktur gedung adalah persegi panjang tanpa tonjolan, panjang

tonjolan tersebut tidak lebih dari 25% dari ukuran terbesar denah struktur

gedung dalam arah tonjolan tersebut,

3. Denah struktur gedung tidak menunjukkan coakan sudut dan kalaupun

mempunyai coakan sudut, panjang sisi coakan tersebut tidak lebih dari

15% dari ukuran terbesar denah struktur gedung dalam arah sisi coakan

tersebut,

4. Sistem struktur gedung terbentuk oleh subsistem-subsistem penahan beban

lateral yang arahnya saling tegak lurus dan sejajar dengan sumbu-sumbu

utama ortogonal denah struktur gedung secara keseluruhan,

5. Sistem struktur gedung tidak menunjukkan loncatan bidang muka dan

kalaupun ada loncatan bidang muka, ukuran dari denah struktur bagian

gedung yang menjulang dalam masing-masing arah, tidak kurang dari 75%

dari ukuran terbesar denah struktur bagian gedung sebelah bawahnya.

Dalam hal ini, struktur rumah atap yang tingginya tidak lebih dari 2

tingkat tidak perlu dianggap menyebabkan adanya loncatan bidang muka,

6. Sistem struktur gedung memiliki kekakuan lateral yang beraturan, tanpa

adanya tingkat lunak. Yang dimaksudkan dengan tingkat lunak adalah

suatu tingkat, yang kekakuannya kurang dari 70% kekakuan lateral tingkat

diatasnya atau kurang dari 80% kekakuan lateral rata-rata 3 tingkat di

atasnya. Dalam hal ini yang dimaksud kekakuan lateral suatu tingkat

adalah gaya geser yang bila bekerja di tingkat itu menyebabkan suatu

simpangan antar-tingkat,

7. Sistem struktur gedung memiliki berat lantai tingkat yang beraturan,

artinya setiap lantai tingkat memiliki berat yang tidak lebih dari 150%

berat lantai tingkat di atasnya atau di bawahnya. Berat atap atau rumah

atap tidak perlu memenuhi ketentuan ini,

8. Sistem struktur gedung memiliki lantai tingkat yang menerus, tanpa

lubang atau bukaan yang luasnya lebih dari 50% luas seluruh lantai

tingkat. Kalaupun ada lantai tingkat dengan lubang atau bukaan seperti itu,

jumlahnya tidak boleh melebihi 20% dari jumlah lantai tingkat seluruhnya.

7

Struktur gedung yang tidak memenuhi ketentuan diatas, ditetapakan

sebagai struktur gedung yang tidak beraturan.

Bangunan sebaiknya simetris ,jika tidak, jarak antara pusat massa, titik

dimana beban gempa bekerja pada lantai, dan pusat kekakuan diminimalkan. Jika

terjadi eksentrisitas seperti yang terlihat pada gambar 2.1, bangunan akan

mengalami defleksi torsional seperti yang terlihat. sehingga kolom pada titik A

akan mengalami gaya geser yang lebih besar dari kolom di titik B. Lokasi dari

pusat kekakuan dipengaruhi oleh elemen pengaku struktural dan nonstruktural.

Tidak beraturan torsi terjadi ketika drift maksimum antar tingkat pada salah satu

ujung bangunan, lebih dari 1,2 kali dari drift rata-rata pada lantai yang sama

(Wight dan Macgregor 2012:1034).

Gambar 2.1 Eksentrisitas dari gaya gempa

Sumber Wight dan Macgregor (2009:824)

2.2 Pemisahan Bangunan (Dilatasi)

Dilatasi baik digunakan pada pertemuan antara bangunan yang rendah

dengan yang tinggi, antara bangunan induk dengan bangunan sayap, dan bagian

bangunan lain yang mempunyai kelemahan geometris. Disamping itu, bangunan

yang sangat panjang tidak dapat menahan deformasi akibat penurunan fondasi dan

gempa, karena akumulasi gaya yang sangat besar pada dimensi bangunan yang

8

panjang, dan menyebabkan timbulnya retakan atau keruntuhan struktural. Oleh

karenanya, suatu bangunan yang besar perlu dibagi menjadi beberapa bangunan

yang lebih kecil, dimana setiap bangunan dapat bereaksi secara kompak dan kaku

dalam menghadapi pergerakan bangunan yang terjadi (Juwana 2005:51).

Gambar 2.2 Pemisahan bangunan

Sumber Juwana (2005:51)

Schodek (1998:530) mengungkapkan bahwa gaya lateral akibat gempa,

tentu saja mempunyai sifat inersial, jadi berkaitan langsung dengan setiap massa

gedung tersebut. Lokasi massa yang tidak simetris dapat menyebabkan gaya-gaya

pada massa tersebut menimbulkan momen torsi pada gedung yang pada akhirnya

dapat meruntuhkan gedung. Struktur simetris tidak mengalami gaya torsi besar

sehingga jenis struktur ini lebih dikehendaki dibandingkan struktur tidak simetris.

Struktur yang tidak simetris, baik karena konfigurasinya atau karena penempatan

secara tidak simetris elemen-elemen pemikul beban lateral, pada umumnya

mengalami gaya torsi besar yang dapat sangat merusak. Penempatan massa secara

tidak simetris juga dapat menyebabkan efek torsi. Konfigurasi tidak simetris

seperti bentuk L dan H tidak mempunyai ketahanan yang cukup terhadap efek

torsional.

9

Kerusakan umumnya terjadi pada pojok-pojok bangunan, pemisahan

massa gedung tersebut atas bagian-bagian yang lebih kecil akan memungkinkan

masing-masing bagian bergetar sendiri-sendiri pada saat mengalami beban gempa

(gambar 2.3). Gedung yang dibuat saling berdekatan harus mempunyai jarak

pemisah yang cukup, sedemikian rupa sehingga dapat dengan bebas bergetar pada

ragam alaminya, tanpa saling bertumbukan. Apabila jarak ini tidak diperhatikan

dengan baik, dapat terjadi kerusakan yang serius.

Gambar 2.3 Konfigurasi tidak simetris

Sumber Schodek (1998:531)

Menurut Pauley dan Priestley (1992:18), bentuk yang sederhana lebih

dikehendaki, bangunan dengan bentuk yang indah seperti T dan L harus dihindari

atau dibagi menjadi bentuk yang lebih sederhana. Bentuk yang simetris harus

diberikan jika memungkinkan. Bentuk yang tidak simetris dapat mengakibatkan

munculnya torsi, banyak kerusakan besar akibat gempa telah diamati pada

bangunan yang terletak di pojok jalan, dimana struktur yang simetris sulit untuk

dicapai.

2.3 Jenis-jenis Dilatasi

Menurut Juwana (2005;53), dalam praktek terdapat beberapa bentuk

pemisahan bangunan yang umum digunakan, di antaranya:

10

1. Dilatasi Dengan Dua Kolom. Pemisahan struktur dengan dua kolom

terpisah merupakan hal yang paling umum digunakan, terutama pada

bangunan yang bentuknya memanjang. Perlu diingat bahwa bentang antar

kolom pada lokasi di mana dilatasi berada ikut berubah.

2. Dilatasi Dengan Balok Kantilever. Mengingat balok kantilever terbatas

panjangnya (maksimal 1/3 bentang balok induk), maka pada lokasi dilatasi

terjadi perubahan bentang antar kolom, yaitu sekitar 2/3 bentang antar

kolom.

3. Dilatasi Dengan Balok Gerber. Untuk mempertahankan jarak antar kolom

yang sama, maka pada balok kantilever diberi balok Gerber, namun

dilatasi dengan balok Gerber ini jarang digunakan, karena dikhawatirkan

akan lepas dan jatuh, jika mengalami deformasi arah horizontal yang

cukup besar.

4. Dilatasi Dengan Konsol. Meskipun jarak antar kolom dapat dipertahankan

tetap sama, namun akibatnya adanya konsol, maka tinggi langit-langit di

daerah dilatasi menjadi lebih rendah dibandingkan dengan tinggi langit-

langit pada bentang kolom berikutnya. Dilatasi jenis ini banyak digunakan

pada bangunan yang menggunakan konstruksi prapabrikasi, dimana

keempat sisi kolom diberi konsol untuk tumpuan prapabrikasi.

2.4 Jarak Sela Pemisah (Dilatasi)

Menurut Schodek (1998:534), Gedung yang dibuat saling berdekatan

harus mempunyai jarak pemisah yang cukup, sedemikian rupa sehingga masing-

masing bangunan dapat dengan bebas bergetar pada ragam alaminya, tanpa saling

bertumbukan. Apabila jarak ini tidak diperhatikan dapat terjadi kerusakan yang

serius.

Menurut Anonim (2002a:32), kinerja batas layan struktur gedung

ditentukan oleh simpangan antar-tingkat akibat pengaruh Gempa Rencana, yaitu

untuk membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan,

di samping untuk mencegah kerusakan non-struktur dan ketidaknyamanan

11

penghuni. Simpangan antar-tingkat ini harus dihitung dari simpangan (drift)

struktur gedung tersebut akibat pengaruh Gempa Nominal yang telah dibagi

Faktor Skala.

Kinerja batas ultimit 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 manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya

antar-gedung atau antar bagian struktur gedung yang dipisah dengan sela pemisah

(sela dilatasi). Simpangan antar tingkat akibat pengaruh gempa nominal

dibedakan dua macam;

Kinerja batas layan dihitung menggunakan persamaan berikut :

Δs = 0,03/R x hi ..................................................................................... (2.1)

Kinerja batas ultimit dihitung menggunakan persamaan berikut :

Δm = ξ x R x Δs ...................................................................................... (2.2)

Dengan ξ adalah 0,7.

Δs antar tingkat tidak boleh melebihi 30 mm. Δm antar tingkat tidak boleh

melebihi 0,02 x hi.

Jarak pemisah antar gedung harus ditentukan paling sedikit sama dengan

jumlah simpangan maksimum masing-masing struktur gedung dan tidak boleh

kurang dari 0,025 kali ketinggian taraf itu diukur dari taraf penjepitan lateral, sela

pemisah tidak boleh ditetapkan kurang dari 75 mm.

2.5 Pembebanan

Pembebanan yang ditinjau yaitu pembebanan akibat beban tetap dan beban

tidak tetap. Beban tetap terdiri dari beban mati (dead load) dan beban hidup (live

load), beban tidak tetap terdiri dari angin (wind load) dan beban gempa

(earthquake load). Berat sendiri berbagai bahan bangunan dan komponen gedung

12

berdasarkan Anonim (1989). Beban hidup pada lantai dan koefisien reduksi beban

hidup sesuai penggunaan gedung-gedung berdasarkan Anonim (1989).

1. Beban mati. Menurut Anonim (1989), beban mati adalah berat dari semua

bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur

tambahan, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang

tak terpisahkan dari gedung itu. Berat berbagai bahan bangunan

berdasarkan Anonim (1989).

2. Beban hidup. Menurut Anonim (1989), beban hidup adalah semua beban

yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan gedung. Di dalamnya

termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari bahan-bahan yang

dapat berpindah, mesin-mesin dan peralatan yang merupakan bagian yang

tak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari

gedung, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai.

Beban hidup berdasarkan Anonim (1989).Beban angin. Menurut Anonim

(1989), beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau

bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Dalam

ketentuan tersebut disyaratkan tekanan angin minimum sebesar 25 kg/m2,

kecuali untuk daerah sejauh lebih kecil dari 5 km dari pantai diambil

minimum 40 kg/m2. koefisien angin pada gedung tertutup untuk bidang-

bidang luar dinding vertikal adalah:

a. Angin tekan + 0.9

b. Angin hisap - 0.4

3. Beban gempa. Menurut Anonim (1989), beban gempa adalah semua beban

statik ekuivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang

diakibatkan oleh pengaruh gerakan tanah akibat gempa itu. Dalam hal

pengaruh gempa pada struktur gedung ditentukan berdasarkan analisa

dinamik maka yang diartikan dengan beban gempa disini adalah gaya-gaya

dalam struktur tersebut yang terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa itu.

13

2.6 Kombinasi pembebanan

Kombinasi pembebanan sesuai dengan Anonim (2002b), dimana Anonim

(2002b:59) menyebutkan bahwa kombinasi pembebanan dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan berikut :

U = 1,4 D ............................................................................................................ (2.3)

U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R) .................................................................... (2.4)

U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 (A atau R) ...................................................... (2.5)

U = 0,9 D ± 1,6 W .............................................................................................. (2.6)

U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E .................................................................................. (2.7)

U = 0,9 D ± 1,0 E ............................................................................................... (2.8)

Faktor reduksi kekuatan diperhitungkan pada perencanaan komponen

struktur, diambil dari kuat nominalnya yang dihitung berdasarkan ketentuan dan

asumsi dari Anonim (2002b) yang dikalikan dengan faktor reduksi kekuatan ( ).

Besarnya faktor reduksi kekuatan menurut Anonim (2002b:61) adalah sebagai

berikut:

a. Lentur tanpa beban aksial = 0,80

b. Geser dan torsi = 0,75

c. Tarik aksial tanpa dan dengan lentur (spiral) = 0,70

d. Tekan aksial tanpa dan dengan lentur (sengkang) = 0,65

2.7 Analisa Penampang

2.7.1 Perencanaan kolom

Menurut Anonim (2002b:8), kolom merupakan komponen struktur dengan

rasio tinggi terhadap dimensi lateral terkecil melebihi 3 yang digunakan terutama

untuk mendukung beban aksial tekan. Kolom-kolom di dalam sebuah konstruksi

meneruskan beban-beban dari balok-balok dan pelat-pelat ke bawah sampai ke

pondasi-pondasi, dan karenanya kolom-kolom terutama merupakan bagian-bagian

14

konstruksi tekan, meskipun mereka mungkin harus menahan gaya-gaya lentur

akibat kontinuitas dari konstruksi (Mosley dan Bungey,1984:234).

Kekuatan kolom dievaluasi berdasarkan prinsip-prinsip dasar sebagai berikut

(Anonim 2002b):

1. Regangan pada tulangan dan beton harus diasumsikan berbanding lurus

dengan jarak dari sumbu netral.

2. Regangan maksimum( c ) pada serat tekan beton diasumsikan 0,003.

3. Tegangan pada tulangan (fs), yang nilainya lebih kecil dari tegangan

lelehnya (fy), diambil sebesar fs = Es s . Untuk regangan yang lebih besar

dari regangan yang menghasilkan fy, nilai tegangan diambil sebesar fs = fy.

4. Kekuatan tarik beton diabaikan dan tidak digunakan dalam perhitungan

beton bertulang.

5. Hubungan distribusi tegangan tekan dan regangan beton boleh

diasumsikan berbentuk persegi, trapesium, parabola, atau bentuk lainnya

yang menghasilkan perkiraan kekuatan yang cukup baik bila dibandingkan

dengan hasil pengujian.

6. Ketentuan nomor 5 di atas dapat dipenuhi oleh suatu distribusi tegangan

beton berbentuk persegiempat ekuivalen, dimana :

a. tegangan beton sebesar 0,85∙f’c dianggap terdistribusi secara merata

pada daerah tekan yang dibatasi oleh tepi penampang dan garis lurus

yang sejajar dengan sumbu netral sejarak a = 1∙c dari serat dengan

regangan tekan beton maksimum;

b. c adalah jarak dari serat dengan regangan tekan maksimum ke sumbu

netral; dan

c. untuk f’c 30 MPa nilai β1 diambil 0,85, untuk f’c 30 MPa nilai β1

harus direduksi sebesar 0,05 untuk setiap kelebihan 7 MPa, tetapi β1

tidak boleh kurang dari 0,65. Pernyataan ini dapat dirumuskan :

Apabila Pn adalah beban aksial dan Pb adalah beban aksial pada kondisi

balance, maka:

1. Jika Pn < Pb disebut keruntuhan tarik

15

2. Jika Pn = Pb disebut keruntuhan balance

3. Jika Pn > Pb disebut keruntuhan tekan

Idealisasi distribusi tegangan dan regangan untuk kolom persegi dapat

dilihat pada Gambar 2.5 berikut.

Berdasarkan besarnya regangan pada tulangan baja yang tertarik,

penampang kolom dibagi menjadi tiga kondisi keruntuhan, yaitu keruntuhan tarik,

εs > y , keruntuhan balance (seimbang), s = y , dan keruntuhan tekan s < y .

7. Desain penampang

Anonim (2002b:212) menyebutkan kolom yang menerima beban aksial

terfaktor lebih besar dari Ag.f’c/10 pada Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus

(SRPMK) harus memenuhi persyaratan berikut, dimana ukuran penampang

terkecil tidak kurang dari 300 mm dan perbandingan antara ukuran penampang

terkecil terhadap ukuran dalam arah tegak lurusnya tidak kurang dari 0,4.

8. Penulangan longitudinal

Dipohusodo (1996:292) pembatasan jumlah tulangan komponen balok

agar penampang berperilaku daktail dapat dilakukan dengan mudah, sedangkan

untuk kolom agak sukar karena beban aksial tekan lebih dominan sehingga

keruntuhan tekan sulit dihindari. Penulangan yang lazim adalah sebanyak 1,5%

sampai 3,0% dari luas penampang kolom. Untuk kolom berpengikat sengkang

bentuk segiempat atau lingkaran harus ada paling sedikit empat batang tulangan

Gambar 2.4 : Idealisasi Tegangan dan Regangan Penampang Kolom Persegi

Sumber : Anonim (2000:22)

16

memanjang. Anonim (2002b:213) menyebutkan bahwa rasio penulangan

memanjang kolom pada SRPMK tidak boleh kurang dari 0,01 dan tidak boleh

lebih dari 0,06.

9. Penulangan geser

Spasi minimum tulangan geser kolom adalah 6 kali diameter utama, atau

150 mm Anonim (2002b:214). Menurut Anonim (2002

b:46), ukuran sengkang

tidak boleh lebih kecil dari tulangan D10, bila tulangan memanjang mempunyai

ukuran yang lebih besar dari tulangan D32, maka tulangan yang digunakan

sebagai sengkang tidak boleh lebih kecil dari yang berukuran D12.

2.7.2 Perencanaan balok

Dewobroto (2007:201) menyebutkan istilah mengenai struktur balok atau

beam lebih menitikberatkan pada elemen satu dimensi yang mengalami bending

(lentur) dan gaya geser. Dengan orientasi pada bidang dan terletak horizontal serta

diberi beban tegak lurus pada elemen tersebut, gaya aksial dan torsi dapat

diabaikan.

Menurut Park dan Paulay (1975:61), balok adalah elemen struktur yang

membawa beban eksternal transversal yang mengakibatkan momen lentur dan

gaya geser sepanjang bentang balok. Dewobroto (2007:201) menyatakan elemen

balok merupakan elemen struktur yang paling umum dijumpai, dan umumnya

digunakan sebagai struktur pendukung lantai, baik lantai bangunan gedung

maupun lantai jembatan.

Vis dan Kusuma (1993:104) menyebutkan bahwa syarat-syarat

kelangsingan balok sering tidak menentukan. Balok didimensikan dengan

persyaratan tinggi minimum akan menghasilkan persentase penulangan yang

sangat tinggi atau dapat menimbulkan masalah yang berkaitan dengan

penampungan tegangan geser akibat gaya geser. Secara umum, ukuran balok

cukup diperkirakan dengan h = 1/10 sampai 1/15 l.

Menurut Dipohusodo (1996:34), ada tiga kondisi penulangan penampang

pada balok :

17

a. Penampang bertulangan kurang (under reinforced)

Pada kondisi ini, tulangan baja tarik akan mendahului mencapai regangan

luluhnya sebelum beton mencapai regangan maksimum.

b. Penampang bertulangan seimbang (balance reinforced)

Pada keadaan seimbang balok menahan beban sedemikian hingga

regangan beton maksimum mencapai 0,003, pada saat yang bersamaan tegangan

tarik baja mencapai tegangan luluh ( fy).

c. Penampang bertulangan lebih (over reinforced)

Kondisi ini dicapai apabila suatu penampang balok beton bertulang

mengandung jumlah tulangan baja tarik lebih banyak dari yang diperlukan untuk

mencapai keseimbangan regangan. Hal yang demikian pada gilirannya akan

berakibat beton mendahului mencapai regangan maksimum sebelum tulangan baja

tarik nya luluh. Apabila penampang dibebani momen lebih besar lagi, maka akan

berlangsung keruntuhan dengan beton hancur secara mendadak tanpa diawali

dengan gejala-gejala peringatan terlebih dahulu.

Anonim (2002b:209) menyatakan sedikitnya dipasang dua tulangan di

atas dan di bawah di tiap potongan secara menerus. Rasio tulangan longitudinal

balok ρ tidak boleh melebihi 0,025.

Tulangan minimal harus sedikitnya :

As ≥ c

y

w ff

db'

4 ................................................................................................... (2.9)

dan c

y

w ff

db'

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

2.7 Analisa Struktur

Penyelesaian analisa struktur berbasis komputer dilakukan dengan

membagi model menjadi elemen-elemen kecil. Adapun elemen adalah identik

dengan „unit pendekatan‟, yaitu suatu formulasi matematis dari suatu model

18

struktur yang dianggap sebagai representasi yang paling mendekati sifat struktur

real (Dewobroto,2007:9)

Dasar teori penyelesaian statik (Dewobroto,2007:11) yang digunakan

program ETABS adalah metode matriks kekakuan, dimana suatu persamaan

keseimbangan struktur dapat ditulis dalam bentuk matriks sebagai berikut :

FδK ...................................................................................................... (2.11)

Keterangan :

[K] = matriks kekakuan yang dalam pembahasan sebelumnya dapat disebut

sebagai „unit pendekatan‟ yang merupakan formulasi matematik yang

merupakan representasi perilaku mekanik elemen yang ditinjau.

{δ} = vektor perpindahan atau deformasi (translasi atau rotasi) struktur.

{F} = vektor gaya/momen yang dapat berbentuk beban pada titik nodal bebas

atau gaya reaksi tumpuan pada titik nodal yang di-restrain.

Program ETABS (Anonim,2000:1) dirancang sangat interaktif, sehingga

beberapa hal dapat dilakukan, misalnya mengontrol kondisi tegangan pada elemen

struktur, mengubah dimensi batang, dan mengganti peraturan (code) perancangan

tanpa harus mengulang analisis struktur. Namun demikian, ada beberapa hal yang

tidak diperhitungkan oleh program ini dan harus dilakukan sendiri oleh perencana.

Hal tersebut mencakup pendetailan, penyusunan tulangan longitudinal pada balok

atau kolom beton bertulang, persyaratan daktilitas minimum struktur atau rasio

tulangan minimum.

2.8 Analisa Varian

Menurut Hines dan Montgomery (1990 : 371), bahwa untuk menganalisa

pengaruh suatu faktor terhadap suatu perlakuan bisa digunakan analisis varian

klasifikasi satu arah untuk satu faktor yang diselidiki. Untuk mendapatkan

hubungan antara dua besaran dilakukan analisis regresi.

Untuk perhitungan analisis varian klasifikasi satu arah model efek tetap

menurut Hines dan Montgomery (1990 : 378), seperti diperlihatkan pada

Tabel 2.1.

19

Tabel 2.1 Analisis Varian Klasifikasi Satu Arah Model Efek Tetap

Sumber Varian Jumlah Derajat Rata-rata F0

Antara perlakuan SSperlakuan a – 1 MSperlakuan F0 = (MSp /MSe)

Error (dalam Perlakuan) SSE N – a MSE

Total SST N – 1

a

i

n

j

ijTN

yySS

1 1

2

2 ...

............................................................................. (2.12)

N

y

n

ySS

a

i

iperlakuan

2

...

1

2

............................................................................. (2.13)

PTE SSSSSS ............................................................................. (2.14)

)1(

a

SSMS P

Perlakuan ............................................................................. (2.15)

)( aN

SSMS E

E

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

E

P

MS

MSF 0 ............................................................................. (2.17)

di mana:

a = jumlah perlakuan

n = jumlah observasi

N = jumlah data

20

BAB III

METODE PERENCANAAN

Tahapan perencanaan yang harus dilakukan dalam analisis dan

perencanaan struktur gedung sebagai berikut :

1. Pemodelan struktur;

2. Pemasukan data;

3. Analisis struktur; dan

4. Pendimensian struktur.

Dalam perencanaan ini diharapkan terjadi kondisi keruntuhan akibat tarik

(under reinforced), agar keruntuhan tidak secara mendadak. Hal ini disebabkan

tulangan tarik mencapai luluh sebelum beton mencapai regangan maksimum.

3.1 Pemodelan Struktur

Struktur yang ditinjau adalah keseluruhan struktur gedung berlantai 4

(empat). Sistem struktur yang akan dimodelkan ke dalam ETABS adalah berupa

rangka ruang (space frame) yang di setiap elemennya memiliki dua belas derajat

kebebasan.

Panjang bentang balok utama yang direncanakan adalah 8 m, 5 m, 4,5 m

dan 2,4 m . Tinggi kolom yang direncanakan adalah sama dari lantai satu hingga

lantai empat yaitu setinggi 4 m.

3.1.1 Penempatan Dilatasi

Pada perencanaan ini, digunakan 2 alternatif yaitu dilatasi (DD) dan tanpa

dilatasi (TD), dimana pada kedua alternatif ini akan dilakukan perhitungan secara

lengkap untuk mendapatkan hasil akhir yang diinginkan. Pada perencanaan

menggunakan dilatasi, digunakan dilatasi dengan dua kolom, dilatasi jenis ini

21

dipilih karena paling umum digunakan, memiliki keamanan yang lebih baik dari

dilatasi dengan balok gerber dan dapat mempertahankan tinggi langit-langit tidak

seperti dilatasi dengan balok konsol. Dilatasi ditempatkan pada pertemuan antara

bangunan induk dengan bangunan penghubung, bangunan penghubung terletak

antara dua bangunan induk sehingga digunakan dilatasi pada dua tempat yaitu

pada As C dan As D, membagi bangunan menjadi 3 blok, dilatasi digunakan pada

bagian ini untuk mengurangi efek torsi akibat beban gempa, yang dapat

mengakibatkan muncul gaya yang besar pada elemen kolom dan balok. Karena

kekakuan antara bangunan pada bagian ini berbeda, periode alaminya juga

berbeda. Kondisi ini dapat menimbulkan ketidakserasian defleksi pada pertemuan

bangunan.

Dengan penggunaan dilatasi yang memisahkan kedua bagian bangunan itu,

setiap bangunan dapat berdefleksi secara bebas mengikuti periode alaminya. Jarak

dilatasi ditentukan dari jumlah nilai drift yang timbul diperoleh dari hasil

perpindahan nodal pada program ETABS, elemen yang dibandingkan adalah

kolom A1, B1, C1, A8, B8 dan C8 pada lantai 1 dan balok As 1 (A-B),

As 1 (B-C), As 8 (A-B) dan As 8 (B-C) pada lantai 2 pada . Denah bangunan yang

menggunakan dilatasi dan tanpa dilatasi dapat dilihat pada Gambar 3.1 dan

Gambar 3.2.

Gambar 3.1 Denah TD

22

Gambar 3.2 Denah DD

Gambar 3.3 Pemodelan 3 dimensi TD

23

3.2 Pemasukan Data

Data-data yang dimasukkan berupa data bangunan, mutu bahan yang

digunakan dalam pelaksanaan konstruksi, beban yang bekerja pada struktur, dan

pendimensian awal.

3.2.1 Data bangunan

Gedung yang direncanakan adalah Gedung Sekolah berlantai empat yang

mempunyai luas bangunan 45 x 34,8 m2 dengan tinggi bangunan 19,2 meter.

Gedung ini direncanakan berada pada wilayah gempa 6, pembagian wilayah

gempa di Indonesia dapat dilihat pada Lampiran A.3.2 halaman 49. Besarnya

pembebanan plat lantai untuk tiap-tiap lantai pada gedung ini adalah sama karena

fungsi bangunan yang sama, kecuali untuk pembebanan atap gedung, tebal plat

lantai yang direncanakan adalah setebal 12 cm. Untuk besarnya pembebanan tiap

lantai seperti dipersyaratkan oleh Anonim (1989). Denah bangunan dapat dilihat

pada Lampiran A.3.3 sampai Lampiran A.3.18 yang dapat dilihat pada halaman

50 sampai halaman 65.

3.2.2 Mutu bahan

Pada perencanaan struktur suatu beton bertulang perlu diketahui mutu

bahan yang akan digunakan untuk menghitung kekuatan dari struktur tersebut.

Pada perencanaan ini, mutu baja tulangan direncanakan sesuai SNI 07-2052-2002

Baja Tulangan Beton, gedung direncanakan dengan mutu bahan:

a. Kuat tekan beton (fc’) = 25 MPa

b. Tegangan leleh tulangan utama (fy) = 390 MPa

c. Modulus elastis beton (Ec) = 23500 MPa

d. Tegangan leleh tulangan geser (fys) = 295 MPa

e. Elastisitas tulangan baja (Es) = 200000 MPa

f. Modulus geser = 9791 MPa

24

3.2.3 Pembebanan

Beban-beban yang akan ditinjau dalam perencanaan struktur ini adalah

beban tetap dan beban tidak tetap. Beban tetap merupakan gabungan berat sendiri

bagian struktur dengan beban hidup yang disyaratkan oleh Anonim (1989). Beban

tidak tetap terdiri dari beban yang disebabkan oleh angin ataupun gempa sesuai

Anonim (2002a). Beban-beban tersebut akan dikombinasikan sesuai dengan

Anonim (2002b).

a. Beban Mati

Beban mati yang dimasukkan pada program ETABS adalah beban plat

lantai, dinding bata dan beban lantai atap yang dapat dilihat pada Lampiran C.3.1

halaman 81. Beban kuda-kuda dapat dilihat pada Lampiran C.3.2 pada halaman

83. Beban elemen yang dimodelkan (balok, kolom dan plat) dimasukkan secara

otomatis oleh program ETABS. Beban mati plat lantai untuk As 1 dapat dilihat

pada gambar 3.5 berikut.

Gambar 3.4 Input mutu bahan pada ETABS (N.mm)

25

Beban dinding bata (kg/m) pada portal As 7 dapat dilihat pada gambar 3.6

berikut.

b. Beban Hidup

Beban hidup yang diperhitungkan adalah beban hidup lantai sekolah dan

beban hidup lantai atap. koefisien reduksi beban hidup adalah sebesar 0,90 untuk

beban hidup pada lantai sekolah, sedangkan untuk beban hidup pada lantai atap

tidak mengalami reduksi. Beban hidup plat lantai portal As 1dapat dilihat pada

gambar 3.7 berikut.

Gambar 3.5 Beban mati plat lantai pada As 1

Gambar 3.6 Beban mati dinding pada As 7

26

c. Beban Angin

Beban angin yang diperhitungkan adalah sebesar 40 kg/m2. Koefisien

angin tekan sebesar +0,90 dan koefisien angin hisap sebesar -0,40. Perhitungan

beban angin dapat dilihat pada Lampiran C.3.3 halaman 84. Beban diperhitungkan

terdistribusi sebagai beban titik pada portal. Beban angin pada portal As 7 dapat

dilihat pada gambar 3.8 berikut.

d. Beban Gempa

Beban gempa dihitung secara dinamis dengan analisis respons spektrum.

Data respons spektrum yang didefinisikan pada program ETABS sesuai dengan

koefisien gempa wilayah 6 dengan tanah sedang. Gambar 3.9 memperlihatkan

kurva respon spektrum sesuai anonim (2002a).

Gambar 3.7 Beban hidup lantai pada As 1

Gambar 3.8 Beban angin pada As 7

27

Data lain yang harus dimasukkan adalah massa bangunan dan koordinat

pusat massa untuk setiap lantai bangunan. Massa bangunan yang dihitung adalah

massa lantai, dinding bata dan atap. Untuk pusat kekakuan struktur akan

ditentukan secara otomatis oleh program ETABS. Tabel 3.1 dan Tabel 3.2

memperlihatkan massa dan pusat massa tiap lantai untuk masing-masing

bangunan.

Tabel 3.1 Massa dan koordinat pusat massa TD

No Lantai Massa

(kg.dt²/m)

Koordinat

x y z

(m) (m) (m)

1 2 60477,85 21,41 17,4 4

2 3 60477,85 21,41 17,4 8

3 4 77577,11 22,18 17,4 12

Tabel 3.2 Massa dan koordinat pusat massa DD blok 1

No Lantai Massa

(kg.dt²/m)

Koordinat

x y z

(m) (m) (m)

1 2 26340,40 21,42 5,86 4

2 3 26340,40 21,42 5,86 8

3 4 34290,53 22,30 6,53 12

Gambar 3.9 Kurva respon spektrum

28

Perhitungan massa dan pusat massa dapat dilihat pada Lampiran C.3.4

halaman 87.

3.2.4 Pendimensian awal

Langkah pertama yang harus diambil untuk mendapatkan dimensi elemen-

elemen struktur (kolom dan balok) yang aman adalah menentukan terlebih dahulu

dimensi awal dari elemen-elemen struktur tersebut. Untuk selanjutnya dilakukan

perhitungan yang berulang-ulang (trial and error) hingga didapatkan dimensi

kolom dan balok yang memenuhi syarat kekuatan ultimitnya. Berikut adalah

dimensi awal yang direncanakan untuk masing-masing elemen struktur :

a. Kolom

Dimensi awal kolom direncanakan sama dari lantai satu hingga lantai

empat. Ukuran kolom yang direncanakan adalah 40 x 40 dan 40 x 60 cm2.

b. Balok

Tinggi balok diambil sebesar h = 1/10 sampai h =

1/15 panjang bentang dan

lebarnya ½ tinggi balok. Dari perhitungan didapat dimensi awal balok

untuk bentang 800 cm adalah (30 x 60) cm2, bentang 500 cm (30 x 45)

cm2, bentang 450 cm (30 x 45) cm

2 dan bentang 240 cm (30 x 60) cm

2.

3.3 Analisis Struktur

ETABS merupakan program komputer yang digunakan di dalam tahap

analisis struktur ini. Tahap ini diawali dengan pemasukan data-data yang telah

dihitung pada tahap pertama yang berupa model struktur, dimensi elemen-elemen,

sifat bahan, dan beban-beban yang telah dihitung secara manual ke dalam

program ETABS. Penomoran nodal dapat dilihat pada Lampiran A.3.19 sampai

Lampiran A.3.22 pada halaman 66 sampai halaman 69. Penomoran elemen kolom

dan balok TD dan DD dapat dilihat pada Lampiran A.3.23 sampai Lampiran

A.3.29 pada halaman 70 sampai halaman 76.

29

Kombinasi pembebanan juga dimasukkan ke dalam program ETABS,

dimana kombinasi maksimum akan menghasilkan gaya-gaya dalam dan reaksi

tumpuan yang menentukan dalam perhitungan dimensi struktur.

Pada tahap ini, analisis struktur akan dilakukan terhadap sistem struktur

rangka ruang (space frame) di mana program ETABS digunakan untuk

perhitungan gaya-gaya dalam pada perencanaan dimensi struktur beton bertulang.

Namun demikian, proses pemasukan data-data material dan pembebanan ke dalam

program ETABS dilakukan secara manual.

3.4 Pendimensian Struktur

Setelah gaya-gaya dalam (momen, gaya geser, gaya aksial dan reaksi

tumpuan) didapat dari tahap analisis struktur, tahap selanjutnya adalah

mendapatkan luas tulangan perlu pada elemen kolom dan balok yang dapat

langsung didapatkan dengan menggunakan ETABS. Langkah selanjutnya adalah

mendimensikan kembali kolom, balok dan untuk memilih dimensi yang paling

ekonomis dan aman.

30

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan disajikan perhitungan konstruksi berdasarkan teori-teori

dan rumus-rumus yang telah diuraikan pada Bab II.

4.1 Pendimensian Elemen Kolom Dan Balok

Pada perencanaan ini didapatkan dimensi kolom dan balok dengan

tulangan minimum yang dibutuhkan untuk menahan gaya dalam yang timbul dari

hasil analisa menggunakan program ETABS. Perhitungan pendimensian kolom

dan balok dan penulangan minimum yang dibutuhkan untuk menahan gaya dalam

yang timbul dapat dilihat pada Lampiran C.3.10 sampai Lampiran C.3.11

halaman 116 sampai halaman 125.

Berdasarkan hasil perhitungan digunakan kolom ukuran (40x60) cm2 pada

As A, As B, As G dan As H, Kolom ukuran (40x40) cm2 pada As C, As D, As E

dan As F, dimensi kolom yang digunakan sama untuk setiap lantai. Balok-balok

yang digunakan pada perencanaan ini untuk bangunan induk berukuran (25x40)

cm2 untuk ringbalk, (30x45) cm

2 untuk balok As memanjang dan (30x60) cm

2

untuk balok As melintang. Dimensi yang digunakan untuk bangunan penghubung

berukuran (25x40) cm2 untuk ringbalk dan (30x45) cm

2 untuk balok induk.

4.2 Hasil Analisis Struktur dan Pembahasan

Hasil analisis struktur akibat penggunaan dilatasi dan tanpa dilatasi dengan

analisis dinamik tiga dimensi terdiri atas perpindahan nodal, pusat massa dan

pusat kekakuan, momen, gaya lintang, gaya aksial dan reaksi tumpuan. Output

pusat massa dan pusat kekakuan dapat dilihat pada Lampiran C.3.6 halaman 103.

Gaya-gaya dalam berfungsi untuk menentukan dimensi dan jumlah tulangan yang

31

diperlukan sedangkan perpindahan nodal berfungsi untuk menentukan nilai

simpangan (drift) lateral yang timbul. Perhitungan analisa varian dapat dilihat

pada Lampiran C.3.11 halaman 126. Penomoran elemen dapat dilihat pada

Lampiran A.3.19 sampai Lampiran A.3.22 pada halaman 66 sampai halaman 69.

4.2.1 Perbandingan Gaya Dalam Ultimit Pada Balok

Perbandingan gaya dalam ini dilakukan pada momen dan gaya geser

ultimit yang timbul pada TD dan DD, perbandingan ini dilakukan pada balok

yang jauh dari pusat kekakuan dan yang dekat dari pusat kekakuan, balok yang

dibandingkan adalah balok lantai 2 pada as 1 dan as 8 . Perbandingan momen dan

gaya geser ultimit dapat dilihat pada Tabel dan Gambar berikut.

Tabel 4.1 Gaya dalam yang timbul pada balok

As Dimensi L

TD DD

Elemen Mu Vu

Elemen Mu Vu

m ton.m ton ton.m ton

As 1 (A-B) 30x60 8 B99 27,55 17,52 B40 27,20 17,42

As 1 (B-C) 30x60 2,4 B77 21,32 19,56 B18 20,88 19,16

As 8 (A-B) 30x60 8 B106 25,60 14,50 B40 25,01 14,48

As 8 (B-C) 30x60 2,4 B84 18,75 17,48 B18 17,95 16,78

Gambar 4.1 Grafik momen yang timbul pada balok

32

Pada Gambar 4.1 dapat dilihat dilatasi menyebabkan menurunnya momen

yang timbul pada balok, momen yang timbul pada as 1 lebih besar dari as 8, ini

terjadi karena bangunan mengalami defleksi torsional sehingga as 1 yang terletak

jauh dari pusat kekakuan mengalami defleksi lateral yang lebih besar.

Pada Gambar 4.2 dapat dilihat dilatasi menyebabkan menurunnya gaya

geser yang timbul pada balok, gaya geser yang timbul pada as 1 lebih besar dari as

8, ini terjadi karena bangunan mengalami defleksi torsional sehingga as 1 yang

terletak jauh dari pusat kekakuan mengalami defleksi lateral yang lebih besar.

Gambar 4.2 Grafik gaya geser yang timbul pada balok

Gambar 4.3 Grafik Perbandingan gaya dalam balok TD terhadap DD

33


dan gaya geser yang timbul pada balok, dilatasi memberikan pengaruh yang lebih

besar pada as 8 dibandingkan dengan as 1. Ini menunjukkan dilatasi memberikan

pengaruh yang lebih besar pada balok yang dekat dengan pusat kekakuan

dibandingkan dengan balok yang jauh dari pusat kekakuan. Hal ini disebabkan

karena defleksi torsional yang timbul pada TD lebih kecil dari DD, sehingga

pengaruh dilatasi pada balok yang jauh dari pusat kekakuan lebih kecil.

Tabel 4.2 Analisis Varian Pengaruh Dilatasi Terhadap Momen Balok

Sumber

varian

Jumlah

kuadrat

Derajat

kebebasan

Rata-rata

kuadrat F0 F tabel

Perlakuan 0,60 1 0,60 0,04 13,75

Eror 99,47 6 16,58

Total 100,06 7

Tabel 4.3 Analisis Varian Pengaruh Dilatasi Terhadap Gaya Geser Balok

Sumber

varian

Jumlah

kuadrat

Derajat

kebebasan

Rata-rata

kuadrat F0 F tabel

Perlakuan 0,19 1 0,19 0,05 13,75

Eror 24,26 6 4,04

Total 24,44 7

Perhitungan analisis varian yang dilakukan terhadap momen dan gaya

geser balok menunjukkan bahwa F0 hitung lebih kecil dari F0 tabel, seperti yang

diperlihatkan pada Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 diatas. Hal ini menunjukkan bahwa

penggunaan dilatasi memberikan pengaruh yang kurang signifikan terhadap gaya

dalam yang timbul pada balok, ini disebabkan karena perbedaan eksentrisitas

antara pusat massa dan pusat kekakuan bangunan antara TD dan DD memiliki

nilai yang kecil, sehingga defleksi torsional pada bangunan menjadi kecil. Sesuai

dengan pendapat dari Schodek (1998:530) “struktur simetris tidak mengalami

gaya torsi besar sehingga jenis struktur ini lebih dikehendaki dibandingkan

struktur tidak simetris”.

34

4.2.2 Perbandingan Gaya Dalam Ultimit Pada Kolom

Perbandingan gaya dalam ini didasarkan pada momen, gaya geser dan

gaya aksial ultimit yang timbul pada TD dan DD, yang jauh dari pusat kekakuan

dan yang dekat dari pusat kekakuan. Kolom yang dibandingkan adalah kolom A1,

B1, C1, A8, B8 dan C8 lantai 1. Perbandingan momen, gaya geser dan gaya

aksial ultimit pada kolom antara TD dan DD dapat dilihat pada Tabel dan Gambar

berikut.

Tabel 4.4 Gaya dalam yang timbul pada kolom

As Dimensi

TD DD

Elemen Mu Vu Pu

Elemen Mu Vu Pu

ton.m ton ton ton.m ton ton

A1 60x60 C62 26,00 9,89 64,45 C23 25,08 9,53 64,54

B1 60x60 C51 30,49 13,37 108,02 C12 29,76 13,09 107,70

C1 40x40 C40 9,77 4,45 59,91 C1 9,51 4,33 58,46

A8 60x60 C69 23,71 9,35 89,51 C30 22,53 8,92 89,35

B8 60x60 C58 26,85 11,78 120,35 C19 26,58 11,67 119,88

C8 40x40 C47 10,44 4,50 65,05 C8 9,81 4,23 64,76


yang timbul pada kolom, momen yang timbul pada as 1 lebih besar dari as 8, ini

Gambar 4.7 Grafik perbandingan momen kolom

35

terjadi karena bangunan mengalami defleksi torsional sehingga as 1 yang terletak

jauh dari pusat kekakuan mengalami defleksi lateral yang lebih besar.

Pada Gambar 4.8 dapat dilihat dilatasi menyebabkan menurunnya gaya

geser yang timbul pada kolom, gaya geser yang timbul pada as 1 lebih besar dari

as 8, ini terjadi karena bangunan mengalami defleksi torsional sehingga as 1 yang

terletak jauh dari pusat kekakuan mengalami defleksi lateral yang lebih besar.

Gambar 4.8 Grafik perbandingan gaya geser kolom

Gambar 4.9 Grafik perbandingan gaya aksial

36

Pada Gambar 4.9 dapat dilihat dilatasi tidak menyebabkan penurunan gaya

aksial yang signifikan pada kolom, gaya aksial yang timbul pada as 1 lebih kecil

dari as 8, ini terjadi karena as 1 terletak pada ujung bangunan sehingga

pelimpahan beban dari balok lebih kecil dari kolom pada as 8.


dan gaya geser yang timbul pada kolom, dilatasi memberikan pengaruh yang lebih

besar pada as 8 dibandingkan dengan as 1. Ini menunjukkan dilatasi memberikan

pengaruh yang lebih besar pada balok yang dekat dengan pusat kekakuan

dibandingkan dengan balok yang jauh dari pusat kekakuan. Hal ini disebabkan

karena defleksi torsional yang timbul pada TD lebih kecil dari DD, sehingga

pengaruh dilatasi pada balok yang jauh dari pusat kekakuan lebih kecil.

Dilihat memberikan pengaruh yang lebih besar terhadap momen dan gaya

geser yang timbul pada kolom dibandingkan dengan pengaruh dilatasi terhadap

gaya aksial. Gaya aksial yang timbul pada kolom tidak terjadi penurunan yang

signifikan, ini terjadi karena gaya gempa bekerja dalam arah lateral, sedangkan

Gambar 4.10 Grafik perbandingan gaya dalam kolom TD terhadap DD

37

gaya aksial bekerja dalam arah gravitasi, sehingga gaya aksial yang timbul pada

kolom tidak terpengaruh secara signifikan.

Tabel 4.5 Analisis Varian Pengaruh Dilatasi Terhadap Momen Kolom

Sumber

varian

Jumlah

kuadrat

Derajat

kebebasan

Rata-rata

kuadrat F0 F tabel

Perlakuan 1,33 1 1,33 0,02 10,04

Eror 777,05 10 77,71

Total 778,38 11

Tabel 4.6 Analisis Varian Pengaruh Dilatasi Terhadap Gaya Geser Kolom

Sumber

varian

Jumlah

kuadrat

Derajat

kebebasan

Rata-rata

kuadrat F0 F tabel

Perlakuan 0,21 1 0,21 0,02 10,04

Eror 136,50 10 13,65

Total 136,70 11

Tabel 4.7 Analisis Varian Pengaruh Dilatasi Terhadap Gaya Aksial Kolom

Sumber

varian

Jumlah

kuadrat

Derajat

kebebasan

Rata-rata

kuadrat F0 F tabel

Perlakuan 0,56 1 0,56 0,00 10,04

Eror 6527,24 10 652,72

Total 6527,80 11

Perhitungan analisis varian yang dilakukan terhadap momen, gaya geser

dan gaya aksial kolom menunjukkan bahwa F0 hitung lebih kecil dari F0 tabel. Ini

menunjukkan bahwa dilatasi memberikan pengaruh yang kurang signifikan untuk

mengurangi gaya dalam yang timbul pada bangunan, ini terjadi karena perbedaan

eksentrisitas antara pusat massa dan pusat kekakuan bangunan memiliki nilai yang

kecil, sehingga perbedaan torsional pada bangunan menjadi kecil.

4.3 Pusat Massa Dan Pusat Kekakuan

Pusat massa dan pusat kekakuan untuk TD dan DD pada tiap lantai dapat

dilihat pada tabel 4.8 sampai tabel 4.9 berikut.

38

Tabel 4.8 Massa, pusat massa dan pusat kekakuan TD

Lantai Diafragma Massa

(kg.dt²/m)

Koordinat Eksentrisitas

Pusat massa Pusat kekakuan

X Y X Y eX eY

(m) (m) (m) (m) (m) (m)

Lantai 2 D1 123602,63 22,11 17,40 22,50 17,40 0,39 0,00

Lantai 3 D2 123602,63 22,11 17,40 22,50 17,40 0,39 0,00

Lantai 4 D3 140701,89 22,39 17,40 22,50 17,40 0,11 0,00

Tabel 4.9 Massa, pusat massa dan pusat kekakuan DD

Lantai Diafragma

Massa Koordinat

Eksentrisitas Pusat massa Pusat kekakuan

(kg.dt²/m) X Y X Y eX eY

(m) (m) (m) (m) (m) (m)

Lantai 2 D1 55465,36 22,19 5,38 22,50 4,71 0,31 0,67

Lantai 3 D2 55465,36 22,19 5,38 22,50 4,60 0,31 0,77

Lantai 4 D3 63644,85 22,57 5,80 22,50 4,56 0,07 1,24

Dari tabel 4.8 dan 4.9 dapat diketahui pusat massa dan pusat kekakuan TD

memiliki nilai eksentrisitas yang lebih besar dari DD pada arah X dan lebih kecil

pada arah Y.

4.4 Simpangan (Drift)

Perhitungan drift dapat dilihat pada Lampiran C.3.5 halaman 102.

Simpangan (drift) lateral maksimum atau dapat juga disebut dengan Δs maksimum

yang timbul pada struktur yang menggunakan dilatasi dan tanpa dilatasi dibatasi

berdasarkan Δm pada persamaan 2.3. Pembatasan simpangan ini dilakukan untuk

membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat

menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya

antar-gedung atau antar bagian struktur gedung yang dipisah dengan sela pemisah

(sela dilatasi). Perhitungan simpangan lateral dan Δm struktur gedung dapat dilihat

pada tabel 4.10 dan tabel 4.11 berikut;

39

Tabel 4.10 Drift maksimum dan rata-rata

Lantai Gedung

Dimensi δx δy δmax/δrerata

B L δmax δrerata δmax δrerata δx δy

(m) (m) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)

1

TD 45 34,8

7,48 7,20 6,05 5,52 1,04 1,10

2 9,24 8,89 8,02 7,36 1,04 1,09

3 6,21 5,98 5,79 5,36 1,04 1,08

1 DD

blok 1 45 10,4

7,03 6,76 6,13 5,51 1,04 1,11

2 8,73 8,33 8,26 7,42 1,05 1,11

3 5,88 5,57 6,21 5,45 1,05 1,14

1

DD

blok 2 9 14

7,21 6,90 7,35 6,55 1,04 1,12

2 9,19 8,83 9,06 8,08 1,04 1,12

3 6,88 6,63 6,76 6,02 1,04 1,12

4 4,04 3,88 3,90 3,47 1,04 1,12

1 DD

blok 3 45 10,4

7,03 6,76 6,13 5,51 1,04 1,11

2 8,73 8,33 8,26 7,42 1,05 1,11

3 5,88 5,57 6,21 5,45 1,05 1,14

Pada Tabel 4.10 dapat dilihat nilai drift maksimum dibagi drift rata-rata

pada TD menghasilkan nilai yang lebih kecil dari DD, ini menunjukkan bahwa

dilatasi tidak mengurangi efek torsional pada bangunan. TD dan DD tidak

mengalami ketidak beraturan torsi, sesuai dengan pernyataan (Wight dan

Macgregor 2012:1034) tidak beraturan torsi terjadi ketika drift maksimum antar

tingkat pada salah satu ujung bangunan, lebih dari 1,2 kali dari drift rata-rata pada

lantai yang sama.

Tabel 4.11 Simpangan lateral dan drift maksimum

Gedung Δs Δm drift Δs drift Δm 0,03.hi/R 0,02hi

(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)

TD 25,02 148,89 9,24 55,01

14,12 80,00 DD blok 1 23,98 142,68 8,73 51,92

DD blok 2 27,32 162,53 9,19 54,70

DD blok 3 23,98 142,68 8,73 51,92

Dari tabel 4.11 dapat diperhitungkan jarak dilatasi yang dibutuhkan dengan

menjumlahkan Δs DD blok 1 dan Δs DD blok 2 didapatkan hasil sebesar

40

51,30 mm, jarak dilatasi harus memenuhi syarat-syarat 0,025 tinggi gedung

sebesar 400 mm, dan jarak Dilatasi tidak boleh kurang dari 75 mm, dari

perhitungan didapatkan jarak Dilatasi yang dibutuhkan sebesar 400 mm.

41

BAB V

KESIMPULAN

Dari desain gedung Sekolah ini menggunakan Dilatasi dan Tanpa Dilatasi

dapat ditarik beberapa kesimpulan dan saran.

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan hasil perhitungan dan

pembahasan perencanaan ini adalah;

1. Eksentrisitas antara pusat massa dan pusat kekakuan, mengakibatkan

bangunan mengalami defleksi torsional, sehingga kolom dan balok yang

jauh dari pusat kekakuan mengalami defleksi lateral yang lebih besar dari

kolom dan balok yang dekat dengan pusat kekakuan, mengakibatkan

momen dan gaya geser yang timbul pada kolom dan balok yang jauh dari

pusat kekakuan lebih besar dari kolom dan balok yang dekat dengan pusat

kekakuan.

2. Dilatasi menyebabkan menurunnya momen dan gaya geser yang timbul

pada balok dan kolom.

3. Dilatasi memberikan pengaruh yang lebih besar terhadap momen yang

timbul pada balok dibandingkan dengan pengaruh dilatasi terhadap gaya

geser, ini terlihat dari hasil perbandingan gaya dalam balok TD terhadap

DD.

4. Dilatasi memberikan pengaruh yang lebih besar terhadap momen dan gaya

geser yang timbul pada kolom dibandingkan dengan pengaruh dilatasi

terhadap gaya aksial, ini terlihat dari hasil perbandingan gaya dalam kolom

TD terhadap DD.

5. Pada perhitungan analisis varian yang dilakukan terhadap momen, gaya

geser dan gaya aksial, didapatkan nilai F0 hitung lebih kecil dari F0 tabel.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa dilatasi memberikan pengaruh yang

42

kurang signifikan pada bangunan tidak beraturan yang eksentrisitas pusat

massa dan pusat kekakuan bangunan memiliki nilai kecil seperti gedung

dengan bentuk H.

5.2 Saran

Pada perencanaan lanjutan untuk melengkapi perencanaan ini disarankan

melukakan perencanaan bangunan dengan konfigurasi tidak beraturan yang

eksentrisitas antara pusat massa dan pusat kekakuan bangunan memilki nilai yang

besar seperti bentuk U, T dan L, agar penggunaan dilatasi lebih berpengaruh pada

gaya-gaya dalam yang timbul.

43

DAFTAR KEPUSTAKAAN

1. Anonim, 1989, SNI 03-1727-1989 tentang Tata Cara Perencanaan

Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, Departemen Pekerjaan Umum.

2. Anonim, 2000, SAP 2000 Integrated Finite Element Analysis and Design

of Structures: Design for ACI 318-99, Computer and Structures, Inc.,

California.

3. Anonim, 2002a, Standar Nasional Indonesia 03-1726-2002: Tata Cara

Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung.

4. Anonim, 2002b, Standar Nasional Indonesia 03-2847-2002: Tata Cara

Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung.

5. Standar Nasional Indonesia 07-2052-2002: Baja Tulangan Beton.

6. Cahyo, H.T., dan Cahyati, A.A., Structural Analysis Program ETABS

Version 5.20 Tutorial No.1-9.

7. Dewobroto, W., 2007, Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP 2000,

PT Elex Media Komputindo, Jakarta.

8. Dipohusodo, I., 1996, Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI T-

15-1991-03, cetakan kedua, Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

9. Wight, J. K., dan MacGregor, J. G., 2012, Reinforced Concrete Mechanics

And Design, Pearson Education, Inc., New Jersey.

10. Juwana, J.S., 2005, Sistem Bangunan Tinggi, Penerbit Erlangga, Jakarta.

11. Park, R., dan T. Paulay, 1975, Reinforced Concrete Structure, John Wiley

and Sons., New York.

12. Schodek, D., 1998, Struktur, cetakan ketiga, Penerbit PT. Refika Aditama,

Bandung.

13. Paulay, T., dan Priestley, M. J. N., 1992, Seismic Design of Reinforced

Concrete And Masonry Bulding, John Wiley and Sons, Inc., New York.

14. Vis, W.C., dan G. Kesuma, 1993, Dasar-dasar Perencanaan Beton

Bertulang Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03, cetakan kedua, edisi kedua,

Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

44

DAFTAR NOTASI

Ag = luas penampang kotor (mm2).

As = luas tulangan tarik (mm2).

As1 = tulangan tarik yang diperlukan untuk menyeimbangkan tegangan

tekan dalam beton (mm2).

As2 = tulangan tarik yang diperlukan untuk menyeimbangkan tegangan

tekan dalam tulangan (mm2).

As’ = luas tulangan tekan (mm2).

Ash = luas penampang total tulangan transversal termasuk sengkang

pengikat (mm2).

Ast = luas total tulangan longitudinal (mm2).

Av = luas tulangan geser (mm2).

ab = tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen pada keadaan

seimbang (mm).

b = lebar penampang (mm).

bw = lebar badan (mm).

cb = jarak dari serat tekan terluar ke garis netral pada keadaan seimbang

(mm).

c = jarak dari serat tekan terluar ke garis netral (mm).

d = jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm).

d’ = jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tekan (mm).

e = eksentrisitas terhadap pusat plastis penampang (mm).

fy = tegangan luluh tulangan (MPa).

f’c = tegangan tekan beton (MPa).

h = tinggi penampang (mm).

hi = tinggi tingkat (m).

L = panjang bentang bersih kolom (m).

Muc = momen yang ditahan oleh beton tertekan (kN-m).

Mus = momen yang ditahan oleh tulangan tekan (kN-m).

45

II MM , = kapasitas momen positif dan negatif kolom pada ujung I yang

menggunakan harga tegangan leleh suatu baja sebesar yf tanpa ada

faktor φ (φ =1,0) (kN-m).

JJ MM , = kapasitas momen positif dan negatif kolom pada ujung J yang

menggunakan harga tegangan leleh suatu baja sebesar yf tanpa ada

faktor φ (φ =1,0) (kN-m).

Pb = beban aksial pada kondisi seimbang (N).

Pn = beban aksial terfaktor (kN).

Pu = beban aksial terfaktor (kN).

s = jarak antar sengkang (mm).

U = kuat perlu (kN).

D = beban mati (kN).

L = beban hidup (kN).

A = beban atap (kN).

R = beban hujan (kN).

W = beban angin (kN).

E = beban gempa (kN).

VD+L = gaya geser yang diperoleh dari beban gravitasi yang bekerja pada

bentang kolom. Pada kebanyakan kolom nilai VD+L adalah 0 (kN).

Vc = gaya geser yang ditahan oleh beton (kN).

VP = gaya geser yang diperoleh dari aplikasi perhitungan kemungkinan

kapasitas momen ultimit pada aksi kedua ujung kolom dalam dua

arah yang berlawanan (kN).

Vs = gaya geser yang ditahan oleh baja (kN).

Vu = gaya geser terfaktor (kN).

α = 1,25 untuk daerah gempa tinggi.

β1 = faktor reduksi tinggi blok tegangan tekan ekuivalen beton.

εc = regangan maksimum pada serat tekan beton.

εy = regangan luluh pada serat baja.

εs = regangan pada serat baja.

46

δ = simpangan lateral (mm).

= faktor reduksi kekuatan.

Δm = kinerja batas ultimit (mm).

Δs = kinerja batas layan (mm).

ξ = faktor pengali dari simpangan struktur gedung akibat pengaruh

gempa rencana pada taraf pembebanan nominal untuk mendapatkan

simpangan maksimum struktur gedung pada saat mencapai kondisi

di ambang keruntuhan.

C1 = faktor respon gempa yang didapat dari spektrum respon gempa

rencana untuk waktu getar alami pertama T1.

Wt = berat total gedung.

T1 = waktu getar alami fundamental struktur gedung beraturan maupun

tidak beraturan dinyatakan dalam detik.

47

Ya

Lampiran A.3.1 Bagan Alir Perencanaan

Perumusan

Masalah/Tujuan

Studi Literatur

Pemodelan Struktur 3D Tanpa Dilatasi Pada Program ETABS

Dimensi Portal

Pembebanan :

oBeban Tetap (Beban Mati dan Beban Hidup)

oBeban Tidak Tetap (Beban Angin dan Beban Gempa)

Momen, Gaya Geser, Gaya Aksial, dan Reaksi

Tumpuan Pada Masing-Masing Kombinasi

Mulai

A

Dimensi Portal

Memenuhi ?

Tidak

Analisis Struktur

48

Ya

Ya

Lampiran A.3.1 Bagan Alir Perencanaan

A

Tidak

Perbandingan Konstruksi Beton Bertulang Menggunakan

Dilatasi Dengan Tanpa Dilatasi :

Momen, Gaya Geser, dan Gaya Aksial

Selesai

Pemodelan Struktur 3D Dengan Dilatasi Pada Program ETABS

Penempatan dan Jarak Dilatasi

Dimensi Portal

Pembebanan :

oBeban Tetap (Beban Mati dan Beban Hidup)

oBeban Tidak Tetap (Beban Angin dan Beban Gempa)

Drift Yang Timbul

Memenuhi Jarak

Dilatasi ?

Momen, Gaya Geser, Gaya Aksial, dan Reaksi

Tumpuan Pada Masing-Masing Kombinasi

Analisis Struktur

Dimensi Portal

Memenuhi ?

Tidak

49

Lampiran A.3.2 Peta Pembagian Wilayah Gempa Indonesia

Sumber : Anonim (2002a:16)

DENAH LANTAI SATU

SKALA 1 : 200

Skala 1 : 200

Jumlah gambar

No gambar

16

1

FERDI REZA

NIM. 0704101010044

PENGARUH DILATASI TERHADAP

GAYA DALAM ELEMEN KOLOM

DAN BALOK PADA GEDUNG

BERLANTAI EMPAT DENGAN

DENAH BENTUK H

RUDIANSYAH PUTRA, ST., M.Si

NIP. 19750923 200212 1004

JUDUL TUGAS AKHIR NAMA DOSEN CO. PEMBIMBINGNAMA DOSEN PEMBIMBING

Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003

NAMA MAHASISWANAMA GAMBAR

DENAH LANTAI SATU

50

LAMPIRAN A.3.3 : Denah Lantai 1 TD

4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500

F

E

D

C

B

A

1110987654321

34

80

0

80

00

9000900090009000 9000

80

00

4500

24

00

14

00

02

40

0

EL.+0.00

DENAH LANTAI DUA

SKALA 1 : 200

Skala 1 : 200

Jumlah gambar

No gambar

16

2

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


DENAH LANTAI DUA

51


4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500

F

E

D

C

B

A

1110987654321

34

80

0

80

00

9000900090009000 9000

80

00

4500

24

00

14

00

02

40

0

EL.+4.00

DENAH LANTAI TIGA

SKALA 1 : 200

Skala 1 : 200

Jumlah gambar

No gambar

16

3

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


DENAH LANTAI TIGA

52


4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500

F

E

D

C

B

A

1110987654321

34

80

0

80

00

9000900090009000 9000

80

00

4500

24

00

14

00

02

40

0

EL.+8.00

DENAH LANTAI EMPAT

SKALA 1 : 200

Skala 1 : 200

Jumlah gambar

No gambar

16

4

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


DENAH LANTAI EMPAT

53


4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500

F

E

D

C

B

A

1110987654321

34

80

0

80

00

9000900090009000 9000

80

00

4500

24

00

14

00

02

40

0

EL.+12.00

DENAH ATAP

SKALA 1 : 200

Skala 1 : 200

Jumlah gambar

No gambar

16

5

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


DENAH ATAP

54

LAMPIRAN A.3.7 : Denah Atap TD

4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500

F

E

D

C

B

A

1110987654321

34

80

0

80

00

9000900090009000 9000

80

00

4500

24

00

14

00

02

40

0

EL.+16.00

DENAH LANTAI SATU

SKALA 1 : 200

Skala 1 : 200

Jumlah gambar

No gambar

19

6

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


DENAH LANTAI SATU

55

LAMPIRAN A.3.8 : Denah Lantai 1 DD

4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500

F

E

D

C

B

A

1110987654321

34

80

0

80

00

9000900090009000 9000

80

00

4500

24

00

14

00

02

40

0

EL.+0.00

DENAH LANTAI DUA

SKALA 1 : 200

Skala 1 : 200

Jumlah gambar

No gambar

16

7

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


DENAH LANTAI DUA

56


4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500

F

E

D

C

B

A

1110987654321

34

80

0

80

00

9000900090009000 9000

80

00

4500

24

00

14

00

02

40

0

EL.+4.00

DENAH LANTAI TIGA

SKALA 1 : 200

Skala 1 : 200

Jumlah gambar

No gambar

16

8

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


DENAH LANTAI TIGA

57


4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500

F

E

D

C

B

A

1110987654321

34

80

0

80

00

9000900090009000 9000

80

00

4500

24

00

14

00

02

40

0

EL.+8.00

DENAH LANTAI EMPAT

SKALA 1 : 200

Skala 1 : 200

Jumlah gambar

No gambar

16

9

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


DENAH LANTAI EMPAT

58


4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500

F

E

D

C

B

A

1110987654321

34

80

0

80

00

9000900090009000 9000

80

00

4500

24

00

14

00

02

40

0

EL.+12.00

DENAH ATAP

SKALA 1 : 200

Skala 1 : 200

Jumlah gambar

No gambar

16

10

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


DENAH LANTAI ATAP

59

LAMPIRAN A.3.12 : Denah Atap DD

4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500 4500

F

E

D

C

B

A

1110987654321

34

80

0

80

00

9000900090009000 9000

80

00

4500

24

00

14

00

02

40

0

EL.+16.00

TAMPAK DEPAN

SKALA 1 : 150

Skala 1 : 150

Jumlah gambar

No gambar

16

11

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


TAMPAK DEPAN

60

LAMPIRAN A.3.13 : Tampak Depan

TAMPAK BELAKANG

SKALA 1 : 150

Skala 1 : 150

Jumlah gambar

No gambar

16

12

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


TAMPAK BELAKANG

61

LAMPIRAN A.3.14 : Belakang

TAMPAK KIRI

SKALA 1 : 150

Skala 1 : 150

Jumlah gambar

No gambar

16

13

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


TAMPAK KIRI

62

LAMPIRAN A.3.15 : Tampak Kiri

TAMPAK KANAN

SKALA 1 : 150

Skala 1 : 150

Jumlah gambar

No gambar

16

14

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


TAMPAK KANAN

63

LAMPIRAN A.3.16 : Tampak Kanan

POTONGAN A

SKALA 1 : 150

Skala 1 : 150

Jumlah gambar

No gambar

16

15

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


POTONGAN A

64

LAMPIRAN A.3.17 : POTONGAN A

POTONGAN B

SKALA 1 : 150

Skala 1 : 150

Jumlah gambar

No gambar

16

16

FERDI REZA

NIM. 0704101010044





DENAH BENTUK H


NIP. 19750923 200212 1004


Ir. HUZAIM, MT.

NIP. 19660320 199203 1003


POTONGAN B

65

LAMPIRAN A.3.18 : Potongan B

66

Lampiran A.3.19 Penomoran Titik nodal TD

67

Lampiran A.3.20 Penomoran Titik nodal DD blok 1

68


69


70

Lampiran A.3.23 Penomoran Elemen As 1 TD

71

Lampiran A.3.24 Penomoran Elemen As 8 TD

72

Lampiran A.3.25 Penomoran Elemen As 1 DD blok 1

73


74


75


76


77

Lampiran. B

Tabel B.1 Berat sendiri berbagai bahan bangunan dan komponen gedung

menurut SNI 03-1727-1989.

a. Beton 2200 kg/m2

b. Beton bertulang 2400 kg/m2

c. Adukan semen (spesi) 2100 kg/m2

d. Dinding pasangan bata merah (1 batu) 450 kg/m2

e. Dinding pasangan bata merah (½ batu) 250 kg/m2

f. Plafond dan penggantung 18 kg/m2

g. Tegel 2200 kg/m2

h. Baja 7850 kg/m2

i. Pasangan bata merah 1700 kg/m2

78

Lampiran B

Tabel B.2 Beban hidup pada lantai gedung menurut SNI 03-1727-1989.

a. Lantai dan tangga rumah tinggal kecuali yang

disebut dalam b

200 kg/m2

b. Lantai dan tangga rumah sederhana dan gudang-

gudang tidak

penting yang bukan untuk toko, pabrik atau bengkel.

125 kg/m2

c. Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, toko, toserba,

restoran,hotel,

asrama dan rumah sakit.

250 kg/m2

d. Lantai ruang olah raga 400 kg/m2

e. Lantai ruang dansa 500 kg/m2

f. Lantai dan balkon dalam dari ruang-ruang untuk

pertemuan yang

lain dari pada yang disebut dalam a s/d e, seperti

masjid,gereja,

ruang pagelaran, ruang rapat, bioskop dan panggung

penonton

400 kg/m2

g. Panggung penonton dengan tempat duduk tidak

tetap atau untuk

penonton yang berdiri.

500 kg/m2

h. Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut

dalam c.

300 kg/m2

i. Tangga, bordes tangga dan gang dari yang disebut

dalam d, e, f dan

g.

500 kg/m2

j Lantai ruang pelengkap dari yang disebut dalam c, d,

e, f dan g.

250 kg/m2

k Lantai untuk: pabrik, bengkel, gudang,

perpustakaan, ruang arsip, toko buku, toko besi,

ruang alat-alat dan ruang mesin, harus direncanakan

terhadap beban hidup yang ditentukan tersendiri,

dengan minimum

400 kg/m2

l Lantai gedung parkir bertingkat:

- untuk lantai bawah

- untuk lantai tingkat lainnya

800

400

kg/m2

kg/m2

m Balkon-balkon yang menjorok bebas keluar harus

direncanakan terhadap beban hidup dari lantai ruang

yang berbatasan, dengan minimum

300 kg/m2

79

Lampiran B

Tabel B.3 Koefisien reduksi beban hidup sesuai penggunaan gedung menurut

SNI 03-1727-1989.

a. Rumah tinggal, asrama, hotel, dan rumah sakit 0,75

b. Sekolah dan ruang kuliah 0,90

c. Masjid, gereja, bioskop, restoran, ruang dansa, ruang pagelaran 0.90

d. Kantor, bank 0,60

e. Toko, toserba, pasar 0,80

f. Gudang, pustaka, ruang arsip 0,80

g. Garasi, gedung parkir 0,90

h. Pabrik, bengkel 1,00

i. Gang dan tangga :

- Perumahan/hunian 0,75

- Pendidikan, kantor 0,75

- Pertemuan umum, perdagangan, penyimpanan, industri,

tempat kendaraan

0,90

80

Lampiran B

Tabel B.4 F Tabel untuk α = 0,01.

/ df 1 = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 24 30

df 2 = 1 4.052.181 4.999.500 5.403.352 5.624.583 5.763.650 5.858.986 5.928.356 5.981.070 6.022.473 6.055.847 6.106.321 6.157.285 6.208.730 6.234.631 6.260.649

2 98.503 99.000 99.166 99.249 99.299 99.333 99.356 99.374 99.388 99.399 99.416 99.433 99.449 99.458 99.466

3 34.116 30.817 29.457 28.710 28.237 27.911 27.672 27.489 27.345 27.229 27.052 26.872 26.690 26.598 26.505

4 21.198 18.000 16.694 15.977 15.522 15.207 14.976 14.799 14.659 14.546 14.374 14.198 14.020 13.929 13.838

5 16.258 13.274 12.060 11.392 10.967 10.672 10.456 10.289 10.158 10.051 9.888 9.722 9.553 9.466 9.379

6 13.745 10.925 9.780 9.148 8.746 8.466 8.260 8.102 7.976 7.874 7.718 7.559 7.396 7.313 7.229

7 12.246 9.547 8.451 7.847 7.460 7.191 6.993 6.840 6.719 6.620 6.469 6.314 6.155 6.074 5.992

8 11.259 8.649 7.591 7.006 6.632 6.371 6.178 6.029 5.911 5.814 5.667 5.515 5.359 5.279 5.198

9 10.561 8.022 6.992 6.422 6.057 5.802 5.613 5.467 5.351 5.257 5.111 4.962 4.808 4.729 4.649

10 10.044 7.559 6.552 5.994 5.636 5.386 5.200 5.057 4.942 4.849 4.706 4.558 4.405 4.327 4.247

11 9.646 7.206 6.217 5.668 5.316 5.069 4.886 4.744 4.632 4.539 4.397 4.251 4.099 4.021 3.941

12 9.330 6.927 5.953 5.412 5.064 4.821 4.640 4.499 4.388 4.296 4.155 4.010 3.858 3.780 3.701

13 9.074 6.701 5.739 5.205 4.862 4.620 4.441 4.302 4.191 4.100 3.960 3.815 3.665 3.587 3.507

14 8.862 6.515 5.564 5.035 4.695 4.456 4.278 4.140 4.030 3.939 3.800 3.656 3.505 3.427 3.348

15 8.683 6.359 5.417 4.893 4.556 4.318 4.142 4.004 3.895 3.805 3.666 3.522 3.372 3.294 3.214

16 8.531 6.226 5.292 4.773 4.437 4.202 4.026 3.890 3.780 3.691 3.553 3.409 3.259 3.181 3.101

17 8.400 6.112 5.185 4.669 4.336 4.102 3.927 3.791 3.682 3.593 3.455 3.312 3.162 3.084 3.003

18 8.285 6.013 5.092 4.579 4.248 4.015 3.841 3.705 3.597 3.508 3.371 3.227 3.077 2.999 2.919

19 8.185 5.926 5.010 4.500 4.171 3.939 3.765 3.631 3.523 3.434 3.297 3.153 3.003 2.925 2.844

20 8.096 5.849 4.938 4.431 4.103 3.871 3.699 3.564 3.457 3.368 3.231 3.088 2.938 2.859 2.778

21 8.017 5.780 4.874 4.369 4.042 3.812 3.640 3.506 3.398 3.310 3.173 3.030 2.880 2.801 2.720

22 7.945 5.719 4.817 4.313 3.988 3.758 3.587 3.453 3.346 3.258 3.121 2.978 2.827 2.749 2.667

23 7.881 5.664 4.765 4.264 3.939 3.710 3.539 3.406 3.299 3.211 3.074 2.931 2.781 2.702 2.620

24 7.823 5.614 4.718 4.218 3.895 3.667 3.496 3.363 3.256 3.168 3.032 2.889 2.738 2.659 2.577

25 7.770 5.568 4.675 4.177 3.855 3.627 3.457 3.324 3.217 3.129 2.993 2.850 2.699 2.620 2.538

81

Lampiran C.3.1 Pembebanan Plat Lantai, Dinding dan Beban Gempa (1-2)

A. Beban Plat Lantai 2,3 dan 4

1. Beban Mati

a. Berat sendiri plat atap (t = 12 cm) = 0,12 x 2400 = kg/m²

b. Plafond + Penggantung = 18 kg/m²

c. Spesi (t = 3 cm) = 0,03 x 2100 = 63 kg/m²

d. Keramik (t = 2 cm) = 0,02 x 2200 = 44 kg/m² +

Wd = 125 kg/m²

2. Beban Hidup

Beban Hidup Lantai Sekolah = 250 kg/m²

Faktor reduksi untuk lantai sekolah (0,9) WL = 225 kg/m²

B. Dinding Batu Bata

Beban dinding batu bata ( tinggi = 4 m) = 4 x 250 = 1000 kg/m'

C. Beban Gempa

Perhitungan percepatan tanah akibat gaya gempa

Wilayah gempa = 6

Jenis tanah = Sedang

Faktor keutamaan gedung (I) = 1

Daktilitas rencana = 5.2

Faktor reduksi gempa (R) = 8.5

Jumlah tingkat = 4

D. Beban Plat Atap

1. Beban Mati

a. Berat sendiri plat atap (t = 12 cm) = 0,12 x 2400 = 288 kg/m²

b. Plafond + Penggantung = 18 kg/m²

c. Spesi (t = 2 cm) = 0,03 x 2100 = 63 kg/m² +

Wd = 369 kg/m²

2. Beban Hidup

Beban Hidup Atap = 100 kg/m²

82

Lampiran C.3.1 Pembebanan Plat Lantai, Dinding dan Beban Gempa (2-2)

Dalam memasukkan data gempa pada program ETABS diperlukan data

koefisien gempa dasar sesuai dengan wilayah gempa, dari hasil perhitungan

didapatkan seperti di bawah ini :

T (waktu) Koefisien C

0.0 0.36

0.2 0.90

0.6 0.90

0.7 0.54 0.77

0.8 0.54 0.68

0.9 0.54 0.60

1.0 0.54 0.54

1.1 0.54 0.49

1.2 0.54 0.45

1.3 0.54 0.42

1.4 0.54 0.39

1.5 0.54 0.36

1.6 0.54 0.34

1.7 0.54 0.32

1.8 0.54 0.30

1.9 0.54 0.28

2.0 0.54 0.27

2.1 0.54 0.26

2.2 0.54 0.25

2.3 0.54 0.23

2.4 0.54 0.23

2.5 0.54 0.22

2.6 0.54 0.21

2.7 0.54 0.20

2.8 0.54 0.19

2.9 0.54 0.19

3.0 0.54 0.18

WILAYAH 6 TANAH GEMPA SEDANG

83

Lampiran C.3.2 Pembebanan Kuda-Kuda (1 – 1)

240

1040

List profil gipsum 5/5cmRangka plafond Squer tube 4/4 ~ 60cmGypsum board t.9mm dicat

59 60 60 46

C

92

41 41

+7.15

69

+7.85

120

+8.55

70Rangka plafond Squer tube 4/4 ~ 60cm

Gypsum board t.9mm dicat

List profil gipsum 5/5cm

60606060

Gypsum board t.9mm dicat

Squer tube 4/4 ~ 60cmRangka plafond

Penggantung Plafond besi Ø 6mm

B A

Pembebanan kuda-kuda.

Beban Mati

Material Kuda-Kuda Baja = BJ 37

BeratKuda-Kuda = 21.3 kg/m

Berat Gording = 5.50 kg/m

Berat Penutup Atap = 10.00 kg/m²

Berat Plafond dan Penggantung = 18.00 kg/m²

Jarak Antar Kuda-Kuda = 4.50 m

Panjang bentang Kuda-Kuda = 10.40 m

Berat Mati Atap Total = 1723.52 kg

Pelimpahan Beban Mati Atap = 861.76 kg

84

Lampiran C.3.3 Beban Angin yang Bekerja Pada Gedung (1 – 3)

Menurut SNI 03-1727-1989, beban angin :

q = 40 kg/m²

0.9

-0.4

Beban Angin Pada Sumbu y

As Tingkat Lebar (m) Tinggi (m) Luas (m²)

4 2.25 2.00 4.50

3 2.25 4.00 9.00

2 2.25 4.00 9.00

1 2.25 4.00 9.00

4 4.50 2.00 9.00

3 4.50 4.00 18.00

2 4.50 4.00 18.00

1 4.50 4.00 18.00

4 4.50 2.00 9.00

3 4.50 4.00 18.00

2 4.50 4.00 18.00

1 4.50 4.00 18.00

4 4.50 2.00 9.00

3 4.50 4.00 18.00

2 4.50 4.00 18.00

1 4.50 4.00 18.00

4 4.50 2.00 9.00

3 4.50 4.00 18.00

2 4.50 4.00 18.00

1 4.50 4.00 18.00

4 4.50 2.00 9.00

3 4.50 4.00 18.00

2 4.50 4.00 18.00

1 4.50 4.00 18.00

4 4.50 2.00 9.00

3 4.50 4.00 18.00

2 4.50 4.00 18.00

1 4.50 4.00 18.00

4 4.50 2.00 9.00

3 4.50 4.00 18.00

2 4.50 4.00 18.00

1 4.50 4.00 18.00

8

324.00 -144.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

7

324.00 -144.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

6

324.00 -144.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

5

324.00 -144.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

4

324.00 -144.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

3

324.00 -144.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

2

324.00 -144.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

648.00 -288.00

Koef. Angin Tekan =

Koef. Angin Hisap =

Angin Tekan (kg/m) Angin Hisap (kg)

1

162.00 -72.00

324.00 -144.00

324.00 -144.00

324.00 -144.00

85


Beban Angin Pada Sumbu y

4 4.50 2.00 9.00

3 4.50 4.00 18.00

2 4.50 4.00 18.00

1 4.50 4.00 18.00

4 4.50 2.00 9.00

3 4.50 4.00 18.00

2 4.50 4.00 18.00

1 4.50 4.00 18.00

4 2.25 2.00 4.50

3 2.25 4.00 9.00

2 2.25 4.00 9.00

1 2.25 4.00 9.00

9

182.25 182.25

364.50 364.50

364.50 364.50

364.50 364.50

10

182.25 182.25

364.50 364.50

364.50 364.50

364.50 364.50

11

91.13 91.13

182.25 182.25

182.25 182.25

182.25 182.25

86


Beban Angin Pada Sumbu x

As Tingkat Lebar (m) Tinggi (m) Luas (m²)

4 4.00 2.00 8.00

3 4.00 4.00 16.00

2 4.00 4.00 16.00

1 4.00 4.00 16.00

4 5.20 2.00 10.40

3 5.20 4.00 20.80

2 5.20 4.00 20.80

1 5.20 4.00 20.80

4 3.45 2.00 6.90

3 3.45 4.00 13.80

2 3.45 4.00 13.80

1 3.45 4.00 13.80

4 4.75 2.00 9.50

3 4.75 4.00 19.00

2 4.75 4.00 19.00

1 4.75 4.00 19.00

4 4.75 2.00 9.50

3 4.75 4.00 19.00

2 4.75 4.00 19.00

1 4.75 4.00 19.00

4 3.45 2.00 6.90

3 3.45 4.00 13.80

2 3.45 4.00 13.80

1 3.45 4.00 13.80

4 5.20 0.00 0.00

3 5.20 1.00 5.20

2 5.20 1.00 5.20

1 5.20 1.00 5.20

4 4.00 2.00 8.00

3 4.00 4.00 16.00

2 4.00 4.00 16.00

1 4.00 4.00 16.00

Angin Tekan (kg/m) Angin Hisap (kg)

A

288.00 -128.00

576.00 -256.00

576.00 -256.00

576.00 -256.00

B

374.40 -166.40

748.80 -332.80

748.80 -332.80

748.80 -332.80

C

248.40 -110.40

496.80 -220.80

496.80 -220.80

496.80 -220.80

D

342.00 -152.00

684.00 -304.00

684.00 -304.00

684.00 -304.00

E

342.00 -152.00

684.00 -304.00

684.00 -304.00

684.00 -304.00

F

248.40 -110.40

496.80 -220.80

496.80 -220.80

496.80 -220.80

G

0.00 0.00

187.20 -83.20

187.20 -83.20

187.20 -83.20

H

288.00 -128.00

576.00 -256.00

576.00 -256.00

576.00 -256.00

87

Lampiran C.3.4 Beban Perhitungan Massa dan Pusat Massa TD dan DD

(1 – 15)

Pusat Massa Lantai TD

Lantai 2,3 dan 4

b h Luas (A) Jarak dari sumbu-x Jarak dari sumbu-y A.x

m m m² m m m²

1 4.50 5.20 23.40 2.25 7.80 52.65

2 40.50 10.40 421.20 24.75 5.20 10424.70

3 9.00 4.50 40.50 22.50 12.65 911.25

4 4.50 5.00 22.50 24.75 17.40 556.88

5 9.00 4.50 40.50 22.50 22.15 911.25

6 4.50 5.20 23.40 2.25 27.00 52.65

7 40.50 10.40 421.20 24.75 29.60 10424.70

992.70 23334.08

X = Σ A . X

Σ A

= 23.51 m

Y = Σ A . Y

Σ A

= 17.40 m

Lantai atap


m m m² m m m²

1 9.00 14.00 126.00 22.50 17.40 2835.00

X = Σ A . X

Σ A

= 22.50 m

Y = Σ A . Y

Σ A

No

No

88


(2 – 15)

Pusat Massa Lantai DD blok 1

Lantai 2,3 dan 4


m m m² m m m²

1 4.50 5.20 23.40 2.25 2.60 52.65

2 40.50 10.40 421.20 24.75 5.20 10424.70

444.60 10477.35

X = Σ A . X

Σ A

= 23.57 m

No


Lantai 2,3 dan 4


m m m² m m m²

1 9.00 4.50 40.50 4.50 11.75 182.25

2 4.50 5.00 22.50 6.75 7.00 151.88

3 9.00 4.50 40.50 4.50 2.25 182.25

103.50 516.38

X = Σ A . X

Σ A

= 4.99 m

Y = Σ A . Y

Σ A

= 7.00 m

No

89


(3 – 15)

Lantai Atap


m m m² m m m²

1 9.00 14.00 126.00 4.50 7.00 567.00

126.00 567.00

X = Σ A . X

Σ A

= 4.50 m

No


Lantai 2,3 dan 4


m m m² m m m²

1 4.50 5.20 23.40 2.25 7.80 52.65

2 40.50 10.40 421.20 24.75 5.20 10424.70

444.60 10477.35

X = Σ A . X

Σ A

= 23.57 m

Y = Σ A . Y

Σ A

= 5.34 m

No

90


(4 – 15)

Pusat Massa Dinding TD

Letak Pusat Massa Dinding Bata 4 m Lantai 1,2,3 dan 4


m m m² m m m²

1 45 4 180 22,5 34,8 4050

2 40,5 4 162 24,75 26,8 4009,5

3 40,5 4 162 24,75 8 4009,5

4 45 4 180 22,5 0 4050

5 8 4 32 0 30,8 0

6 8 4 32 4,5 30,8 144

7 8 4 32 13,5 30,8 432

8 8 4 32 22,5 30,8 720

9 8 4 32 27 30,8 864

10 8 4 32 36 30,8 1152

11 8 4 32 45 30,8 1440

12 8 4 32 0 4 0

13 8 4 32 4,5 4 144

14 8 4 32 13,5 4 432

15 8 4 32 22,5 4 720

16 8 4 32 27 4 864

17 8 4 32 36 4 1152

18 8 4 32 45 4 1440

19 4,5 4 18 20,25 24,4 364,5

20 4,5 4 18 20,25 19,9 364,5

21 4,5 4 18 20,25 14,9 364,5

22 4,5 4 18 20,25 10,4 364,5

23 4,5 4 18 18 22,15 324

24 4,5 4 18 22,5 22,15 405

25 4,5 4 18 19 12,65 342

26 4,5 4 18 22,5 12,65 405

319,00 1276,00 28557,00

X = Σ A . X

Σ A

= 22,38 m

Y = Σ A . Y

Σ A

= 17,40 m

No

91


(5 – 15)



m m m² m m m²

27 2.4 1 2.4 0 25.6 0

28 2.4 1 2.4 45 25.6 108

29 18 1 18 9 24.4 162

30 22.5 1 22.5 36 24.4 810

31 2.4 1 2.4 0 9.2 0

32 2.4 1 2.4 45 9.2 108

33 18 1 18 9 10.4 162

34 22.5 1 22.5 36 10.4 810

35 14 1 14 27 17.4 378

104.60 104.60 2538.00

X = Σ A . X

Σ A

= 24.26 m

Y = Σ A . Y

Σ A

= 17.40 m

No

92


(6 – 15)

Pusat Massa Dinding DD blok 1



m m m² m m m²

1 45 4 180 22,5 10,4 4050

2 0,5 4 2 24,75 2,4 49,5

3 8 4 32 0 6,4 0

4 8 4 32 4,5 6,4 144

5 8 4 32 13,5 6,4 432

6 8 4 32 22,5 6,4 720

7 8 4 32 27 6,4 864

8 8 4 32 36 6,4 1152

9 8 4 32 45 6,4 1440

101,50 406,00 8851,50

X = Σ A . X

Σ A

= 21,80 m

Y = Σ A . Y

Σ A

= 8,15 m

No

93


(7 – 15)



m m m² m m m²

10 2.4 1 2.4 0 1.2 0

11 2.4 1 2.4 45 1.2 108

12 18 1 18 9 0 162

13 22.5 1 22.5 36 0 810

45.30 45.30 1080.00

X = Σ A . X

Σ A

= 23.84 m

Y = Σ A . Y

Σ A

= 0.13 m

No




m m m² m m m²

1 4.5 4.5 20.25 2.25 14 45.5625

2 4.5 4.5 20.25 2.25 9.5 45.5625

3 4.5 4.5 20.25 2.25 4.5 45.5625

4 4.5 4.5 20.25 2.25 0 45.5625

5 4.5 4.5 20.25 0 11.75 0

6 4.5 4.5 20.25 4.5 11.75 91.125

7 4.5 4.5 20.25 0 2.25 0

8 4.5 4.5 20.25 4.5 2.25 91.125

36.00 162.00 364.50

X = Σ A . X

Σ A

= 2.25 m

Y = Σ A . Y

Σ A

= 7.00 m

No

94


(8 – 15)



m m m² m m m²

9 14 1 14 9 7 126

14.00 14.00 126.00

X = Σ A . X

Σ A

= 9.00 m

Y = Σ A . Y

Σ A

= 7.00 m

No




m m m² m m m²

1 45 4 180 22,5 0 4050

2 40,5 4 162 24,75 8 4009,5

3 8 4 32 0 4 0

4 8 4 32 4,5 4 144

5 8 4 32 13,5 4 432

6 8 4 32 22,5 4 720

7 8 4 32 27 4 864

8 8 4 32 36 4 1152

9 8 4 32 45 4 1440

141,50 566,00 12811,50

X = Σ A . X

Σ A

= 22,64 m

Y = Σ A . Y

Σ A

= 3,87 m

No

95


(9 – 15)


b h Luas (A) Jarak dari sumbu-xJarak dari sumbu-yA.x

m m m² m m m²

10 2.4 1 2.4 0 9.2 0

11 2.4 1 2.4 45 9.2 108

12 18 1 18 9 10.4 162

13 22.5 1 22.5 36 10.4 810

45.30 45.30 1080.00

X = Σ A . X

Σ A

= 23.84 m

Y = Σ A . Y

Σ A

= 10.27 m

No

Pusat Massa Tangga TD

Lantai 2,3 dan 4

Berat (W) Jarak dari sumbu-x Jarak dari sumbu-y W.x W.y

m² m m m² m²

1 19988,78 2,25 2,60 44974,74 51970,82

2 19988,78 2,25 32,20 44974,74 643638,56

3 17065,45 20,25 17,40 345575,36 296938,83

57043,00 435524,85 992548,20

X = Σ W . X

Σ W

= 7,64 m

Y = Σ W . Y

Σ W

= 17,40 m

No

96


(10 – 15)

Pusat Massa Tangga DD blok 1

Lantai 2,3 dan 4


m² m m m² m²

1 19988,78 2,25 7,80 494722,18 155912,45

19988,78 494722,18 155912,45

X = Σ W . X

Σ W

= 24,75 m

Y = Σ W . Y

Σ W

= 7,80 m

No


Lantai 2,3 dan 4


m² m m m² m²

1 17065.45 2.25 7.00 38397.26 119458.15

17065.45 38397.26 119458.15

X = Σ W . X

Σ W

= 2.25 m

Y = Σ W . Y

Σ W

= 7.00 m

No

97


(11 – 15)


Lantai 2,3 dan 4


m² m m m² m²

1 19988,78 2,25 2,60 494722,18 51970,82

19988,78 494722,18 51970,82

X = Σ W . X

Σ W

= 24,75 m

Y = Σ W . Y

Σ W

= 2,60 m

No

98


(12 – 15)

Pusat Massa Bangunan TD Level Lantai 2 dan 3

q q A L W g M x y

(kg/m²) (kg/m) (m²) (m) (kg) (m/dt²) (kg.dt²/m) (m) (m)

Plat 192,5 - 992,70 - 191094,75 9,81 19479,59 23,51 17,40

Atas 500 - 319,00 159500,00 9,81 16258,92 22,38 17,40

Bawah 500 - 319,00 159500,00 9,81 16258,92 22,38 17,40

Atas 250 - 104,60 26150,00 9,81 2665,65 24,26 17,40

Atas - - - 28521,50 9,81 2907,39 7,64 17,40

Bawah - - - 28521,50 9,81 2907,39 7,64 17,40

60477,85 21,41 17,40

Level Lantai 4

q q A L W g M x y


Plat 192,5 - 992,70 - 191094,75 9,81 19479,59 23,51 17,40

Atas 1000 - 319,00 319000,00 9,81 32517,84 22,38 17,40

Bawah 500 - 319,00 159500,00 9,81 16258,92 22,38 17,40

Atas 250 - 104,60 26150,00 9,81 2665,65 24,26 17,40

155 - 126,00 - 19530,00 9,81 1990,83 22,50 17,40

- - - - 17235,20 9,81 1756,90 22,50 17,40

Atas - - - - 9,81 0,00 0,00 0,00

Bawah - - - 28521,50 9,81 2907,39 7,64 17,40

77577,11 22,18 17,40

Atap

Tangga

Titik Berat Gabungan

Elemen

Bata

Tangga


Elemen

Bata

99


(13 – 15)

Pusat Massa Bangunan DD blok 1 Level Lantai 2 dan 3

q q A L W g M x y


Plat 192,5 - 444,60 - 85585,50 9,81 8724,31 23,57 5,06

Atas 500 - 141,50 70750,00 9,81 7212,03 22,64 6,53

Bawah 500 - 141,50 70750,00 9,81 7212,03 22,64 6,53

Atas 250 - 45,30 11325,00 9,81 1154,43 23,84 0,13

Atas - - - 9994,39 9,81 1018,80 22,50 7,80

Bawah - - - 9994,39 9,81 1018,80 22,50 7,80

26340,40 22,99 5,86

Level Lantai 4

q q A L W g M x y


Plat 192,5 - 444,60 - 85585,50 9,81 8724,31 23,57 5,06

Atas 1000 - 141,50 141500,00 9,81 14424,06 22,64 6,53

Bawah 500 - 141,50 70750,00 9,81 7212,03 22,64 6,53

Atas 250 - 45,30 11325,00 9,81 1154,43 23,84 0,13

Atap - - - - 17235,20 9,81 1756,90 22,50 17,40

Atas - - - - 9,81 0,00 0,00 0,00

Bawah - - - 9994,39 9,81 1018,80 22,50 7,80

34290,53 22,90 6,53

Bata

Tangga


Elemen

Bata

Tangga


Elemen

100


(14 – 15)


q q A L W g M x y


Plat 192,5 - 103,50 - 19923,75 9,81 2030,96 4,99 7,00

Atas 500 - 36,00 18000,00 9,81 1834,86 2,25 7,00

Bawah 500 - 36,00 18000,00 9,81 1834,86 2,25 7,00

Atas 250 - 14,00 3500,00 9,81 356,78 9,00 7,00

Atas - - - 8532,73 9,81 869,80 2,25 7,00

Bawah - - - 8532,73 9,81 869,80 2,25 7,00

7797,06 3,27 7,00

Level Lantai 4

q q A L W g M x y


Plat 192,5 - 103,50 - 19923,75 9,81 2030,963 4,99 7,00

Atas 500 - 36,00 18000,00 9,81 1834,862 2,25 7,00

Bawah 500 - 36,00 18000,00 9,81 1834,862 2,25 7,00

Atas 250 - 14,00 3500,00 9,81 356,7788 9,00 7,00

Atas - - - 0,00 9,81 0 2,25 7,00

Bawah - - - 8532,73 9,81 869,7987 2,25 7,00

6927,266 3,40 7,00

Tangga


Elemen

Bata

Tangga


Elemen

Bata

101


(15 – 15)


q q A L W g M x y


Plat 192,5 - 444,60 - 85585,50 9,81 8724,31 23,57 5,06

Atas 500 - 141,50 70750,00 9,81 7212,03 22,64 6,53

Bawah 500 - 141,50 70750,00 9,81 7212,03 22,64 6,53

Atas 250 - 45,30 11325,00 9,81 1154,43 23,84 0,13

Atas - - - 9994,39 9,81 1018,80 22,50 7,80

Bawah - - - 9994,39 9,81 1018,80 22,50 7,80

26340,40 22,99 5,86

Level Lantai 4

q q A L W g M x y


Plat 192,5 - 444,60 - 85585,50 9,81 8724,31 23,57 5,06

Atas 1000 - 141,50 141500,00 9,81 14424,06 22,64 6,53

Bawah 500 - 141,50 70750,00 9,81 7212,03 22,64 6,53

Atas 250 - 45,30 11325,00 9,81 1154,43 23,84 0,13

Atap - - - - 17235,20 9,81 1756,90 22,50 17,40

Atas - - - - 9,81 0 0,00 0,00

Bawah - - - 9994,39 9,81 1018,80 22,50 7,80

34290,53 22,90 6,53

Tangga


Elemen

Bata

Tangga


Elemen

Bata

102

Lampiran C.3.5 Perhitungan drift Δs dan drift Δm TD dan DD

(1 – 1)

Simpangan Lateral Yang Timbul Pada TD dan DD

Gedung Lantai Δs Δm drift Δs drift Δm 0,03.hi/R 0,02hi

(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)

TD

1 7,48 44,49 7,48 44,49

14,12 80,00

2 16,72 99,50 9,24 55,01

3 22,94 136,47 6,21 36,97

4 25,02 148,89 2,09 12,42

DS1

1 7,03 41,80 7,03 41,80

2 15,75 93,72 8,73 51,92

3 21,63 128,68 5,88 34,96

4 23,98 142,68 2,35 13,99

DS2

1 7,35 43,75 7,35 43,75

2 16,42 97,67 9,06 53,92

3 23,28 138,50 6,86 40,82

4 27,32 162,53 4,04 24,04

DS3

1 7,03 41,80 7,03 41,80

2 15,75 93,72 8,73 51,92

3 21,63 128,68 5,88 34,96

4 23,98 142,68 2,35 13,99

103

Lampiran C.3.6 Output Pusat Massa dan Pusat Kekakuan Struktur

(1 – 1)

Pusat massa dan pusat kekakuan TD

Story Diaphragm MassX MassY XCM YCM XCR YCR

(kg.dt²/m) (kg.dt²/m) (m) (m) (m) (m)

STORY1 D1 122948,2 122948,2 22,113 17,4 22,5 17,4

STORY2 D2 122948,2 122948,2 22,113 17,4 22,5 17,4

STORY3 D3 140047,4 140047,4 22,388 17,4 22,5 17,4

Pusat massa dan pusat kekakuan DD blok 1


(kg.dt²/m) (kg.dt²/m) (m) (m) (m) (m)

STORY1 D1 55002,68 55002,68 22,186 5,375 22,5 4,705

STORY2 D2 55002,68 55002,68 22,186 5,375 22,5 4,602

STORY3 D3 62952,81 62952,81 22,569 5,802 22,5 4,558



(kg.dt²/m) (kg.dt²/m) (m) (m) (m) (m)

STORY1 D1 15071,57 15071,57 3,96 7,00 4,50 7,00

STORY2 D2 15071,57 15071,57 3,96 7,00 4,50 7,00

STORY3 D3 14201,77 14201,77 4,07 7,00 4,50 7,00

STORY4 D4 10210,96 10210,96 4,10 7,00 4,50 7,00



(kg.dt²/m) (kg.dt²/m) (m) (m) (m) (m)

STORY1 D1 55006,64 55006,64 22,186 5,025 22,5 5,695

STORY2 D2 55006,64 55006,64 22,186 5,025 22,5 5,798

STORY3 D3 62956,78 62956,78 22,569 5,279 22,5 5,842

104

Lampiran C.3.7 Perhitungan Eksentrisitas Pusat Massa dan Pusat

Kekakuan (1 – 1)

Pusat massa dan pusat kekakuan TD

Lantai Diafragma

Massa Koordinat



(m) (m) (m) (m) (m) (m)

Lantai 2 D1 123602,63 22,11 17,40 22,50 17,40 0,39 0,00

Lantai 3 D2 123602,63 22,11 17,40 22,50 17,40 0,39 0,00

Lantai 4 D3 140701,89 22,39 17,40 22,50 17,40 0,11 0,00


Lantai Diafragma

Massa Koordinat



(m) (m) (m) (m) (m) (m)

Lantai 2 D1 55465,36 22,19 5,38 22,50 4,71 0,31 0,67

Lantai 3 D2 55465,36 22,19 5,38 22,50 4,60 0,31 0,77

Lantai 4 D3 63644,85 22,57 5,80 22,50 4,56 0,07 1,24


Lantai Diafragma

Massa Koordinat



(m) (m) (m) (m) (m) (m)

Lantai 2 D1 15071,57 3,96 7,00 4,50 7,00 0,54 0,00

Lantai 3 D2 15071,57 3,96 7,00 4,50 7,00 0,54 0,00

Lantai 4 D3 14201,77 4,07 7,00 4,50 7,00 0,43 0,00

Atap D4 10210,96 4,10 7,00 4,50 7,00 0,41 0,00


Lantai Diafragma

Massa Koordinat



(m) (m) (m) (m) (m) (m)

Lantai 2 D1 55465,36 22,19 5,03 22,50 5,70 0,31 0,67

Lantai 3 D2 55465,36 22,19 5,03 22,50 5,80 0,31 0,77

Lantai 4 D3 63644,85 22,57 5,28 22,50 5,84 0,07 0,56

105

Lampiran C.3.8 Perhitungan Pembesaran Eksentrisitas (1 – 1)

Lantai Gedung

Dimensi δx δy Pembesaran

B L δmax δrerata δmax δrerata ex ey

(m) (m) (mm) (mm) (mm) (mm) (m) (m)

1

TD 45 34,8

7,48 7,20 6,05 5,52 1,69 1,45

2 9,24 8,89 8,02 7,36 1,69 1,43

3 6,21 5,98 5,79 5,36 1,69 1,41

4 2,09 2,00 3,20 2,67 1,69 1,74

1

DD blok 1 45 10,4

7,03 6,76 6,13 5,51 1,69 0,45

2 8,73 8,33 8,26 7,42 1,72 0,45

3 5,88 5,57 6,21 5,45 1,74 0,47

4 2,03 1,80 3,38 2,74 1,99 0,55

1

DD blok 2 9 14

7,21 6,90 7,35 6,55 0,34 0,61

2 9,19 8,83 9,06 8,08 0,34 0,61

3 6,88 6,63 6,76 6,02 0,34 0,61

4 4,04 3,88 3,90 3,47 0,34 0,61

1

DD blok 3 45 10,4

7,03 6,76 6,13 5,51 1,69 0,45

2 8,73 8,33 8,26 7,42 1,72 0,45

3 5,88 5,57 6,21 5,45 1,74 0,47

4 2,03 1,80 3,38 2,74 1,99 0,55

106

Lampiran C.3.9 Perhitungan Pendimensian TD (1 – 10) Story Level: STORY1

Element: C40 Section Name: K5 Frame Type: Sway Special

L=4000,000 B=400,000 D=400,000 dc=50,000 E=23,500 fc=0,025 Lt.Wt. Fac.=1,000 fy=0,390 fys=0,295 RLLF=1,000

Axial Force & Biaxial Moment Check for Pf-Mu2-Mu3 Interaction Column End Rebar Area Rebar % D/C Ratio Top 4561,200 2,851 0,450 Bottom 4561,200 2,851 0,780

Column End Design Pu Design Mu2 Design Mu3 Station Loc Controlling Combo Top -262,772 51982,014 32969,893 3400,000 COMB8 Bottom -251,237 -95457,708 -93022,054 0,000 COMB8

Shear Reinforcement for Major Shear (V2) Column End Rebar Av/s Design Vu Station Loc Controlling Combo Top 0,511 39,600 3400,000 COMB8 Bottom 0,511 39,600 0,000 COMB8

Shear Reinforcement for Minor Shear (V3) Column End Rebar Av/s Design Vu Station Loc Controlling Combo Top 0,717 55,536 3400,000 COMB8 Bottom 0,717 55,536 0,000 COMB8

Joint Shear Check/Design Joint Shear Shear Shear Joint Controlling Ratio VuTot phi*Vc Area Combo Major(V2) 0,680 406,593 597,850 160000,000 COMB7 Minor(V3) 0,642 383,889 597,850 160000,000 COMB7

Beam/Column Capacity Ratios (6/5)(B/C) Column/Beam SumBeamCap SumColCap Controlling Ratio Ratio Moments Moments Combo Major(33) 0,317 3,784 129218,842 488906,242 COMB8 Minor(22) 0,442 2,714 180139,309 488906,242 COMB8

107





Column End Design Pu Design Mu2 Design Mu3 Station Loc Controlling Combo Top 622,568 50255,788 -51120,273 3400,000 COMB7 Bottom 637,948 -91154,715 110260,956 0,000 COMB7





108





Column End Design Pu Design Mu2 Design Mu3 Station Loc Controlling Combo Top 1036,197 153141,215 62502,010 3400,000 COMB7 Bottom 1059,266 -311738,767 -160455,647 0,000 COMB7



Joint Shear Check/Design Joint Shear Shear Shear Joint Controlling Ratio VuTot phi*Vc Area Combo Major(V2) 0,592 530,535 896,775 240000,000 COMB7 Minor(V3) O/S #34 1173,866 896,775 240000,000 COMB7


O/S #34 Joint shear ratio exceeds limit

109





Column End Design Pu Design Mu2 Design Mu3 Station Loc Controlling Combo Top 1157,156 135611,215 -65905,520 3400,000 COMB7 Bottom 1180,226 -275707,350 164255,322 0,000 COMB7






110





Column End Design Pu Design Mu2 Design Mu3 Station Loc Controlling Combo Top 609,017 -78028,567 50109,721 3400,000 COMB7 Bottom 632,087 261744,158 -153990,990 0,000 COMB7





111





Column End Design Pu Design Mu2 Design Mu3 Station Loc Controlling Combo Top 854,675 -83249,736 -67102,448 3400,000 COMB7 Bottom 714,324 240233,816 166514,158 0,000 COMB7





112


Element: B77 Section Name: B30X60 Frame Type: Sway Special

L=2400,000 D=600,000 B=300,000 bf=300,000 ds=0,000 dct=60,000 dcb=60,000 E=23,500 fc=0,025 Lt.Wt. Fac.=1,000 fy=0,390 fys=0,295

Flexural Reinforcement for Major Axis Moment ------- End-I --------- --------- Middle -------- --------- End-J --------- Rebar Area Rebar % Rebar Area Rebar % Rebar Area Rebar % 901,386 0,501 421,255 0,234 1343,372 0,746 Top (+2

Axis) 830,561 0,461 421,255 0,234 954,600 0,530 Bot (-2

Axis)

Design Mu Station Loc Design Mu Station Loc Design Mu Station Loc -144111,447 200,000 -52277,144 1150,000 -209108,576 2100,000 Top (+2

Axis) 133349,465 200,000 52277,144 1150,000 152134,306 2100,000 Bot (-2

Axis)

Controlling Combo Controlling Combo Controlling Combo COMB7 COMB7 COMB7 Top (+2

Axis) COMB8 COMB7 COMB8 Bot (-2

Axis)

Shear Reinforcement for Major Shear (V2) ------- End-I --------- --------- Middle -------- --------- End-J --------- Rebar Av/s Rebar Av/s Rebar Av/s 2,333 2,433 2,540

Design Vu Station Loc Design Vu Station Loc Design Vu Station Loc 278,785 200,000 290,700 1150,000 303,517 2100,000

Controlling Combo Controlling Combo Controlling Combo COMB8 COMB7 COMB7

Torsion Reinforcement ------- Shear --------- ------ Longitudinal ----- Rebar At/s Rebar Al 0,000 0,000

Design Tu Station Loc Design Tu Station Loc 104,254 2100,000 104,254 2100,000

Controlling Combo Controlling Combo COMB2 COMB2

113





Axis) 722,201 0,401 369,506 0,205 874,387 0,486 Bot (-2

Axis)


Axis) 116698,782 200,000 45957,857 1150,000 140020,130 2100,000 Bot (-2

Axis)



Axis)







114





Axis) 841,976 0,468 959,355 0,533 778,036 0,432 Bot (-2

Axis)


Axis) 135090,484 300,000 152848,555 2700,000 125306,391 7700,000 Bot (-2

Axis)



Axis)







115





Axis) 747,554 0,415 1129,915 0,628 779,419 0,433 Bot (-2

Axis)


Axis) 120614,565 300,000 178183,765 4000,000 125518,951 7700,000 Bot (-2

Axis)



Axis)







116

Lampiran C.3.10 Perhitungan Pendimensian DD (1 – 10) Story Level: STORY1




Column End Design Pu Design Mu2 Design Mu3 Station Loc Controlling Combo Top -262,130 50488,560 31502,763 3400,000 COMB8 Bottom -250,596 -92655,714 -87751,730 0,000 COMB8





117





Column End Design Pu Design Mu2 Design Mu3 Station Loc Controlling Combo Top 619,727 49669,924 -48041,535 3400,000 COMB7 Bottom 635,107 -90168,209 -103541,568 0,000 COMB7





118











119










120





Column End Design Pu Design Mu2 Design Mu3 Station Loc Controlling Combo Top 609,885 -74692,196 47074,567 3400,000 COMB7 Bottom 632,955 252549,671 -142314,435 0,000 COMB7





121





Column End Design Pu Design Mu2 Design Mu3 Station Loc Controlling Combo Top 853,207 -80399,492 -62076,320 3400,000 COMB7 Bottom 715,400 228250,235 154117,790 0,000 COMB7





122





Axis) 810,658 0,450 412,325 0,229 920,815 0,512 Bot (-2

Axis)


Axis) 130307,941 200,000 51188,724 1150,000 147047,003 2100,000 Bot (-2

Axis)



Axis)







123





Axis) 695,041 0,386 353,560 0,196 857,255 0,476 Bot (-2

Axis)


Axis) 112490,183 200,000 44004,803 1150,000 137416,939 2100,000 Bot (-2

Axis)



Axis)







124





Axis) 830,732 0,462 952,963 0,529 767,577 0,426 Bot (-2

Axis)


Axis) 133375,516 300,000 151888,329 2700,000 123698,577 7700,000 Bot (-2

Axis)



Axis)







125





Axis) 744,826 0,414 1130,882 0,628 760,644 0,423 Bot (-2

Axis)


Axis) 120193,897 300,000 178325,880 4000,000 122631,560 7700,000 Bot (-2

Axis)



Axis)







126

Lampiran C.3.11 Perhitungan Analisa Varian (1 – 2)

Perhitungan analisa varian kolom

A1 B1 C1 A8 B8 C8

TD 26,00 30,49 9,77 23,71 26,85 10,44 127,26

DD 25,08 29,76 9,51 22,53 26,58 9,81 123,27

y = 250,53

Sumber

varian

Jumlah

kuadrat

Derajat

kebebasan

Rata-rata

kuadratF0 F tabel

Perlakuan 1,33 1 1,33 0,02 10,04

Eror 777,05 10 77,71

Total 778,38 11

SST 778,38

SSperlakuan 1,33

SSE 777,05

A1 B1 C1 A8 B8 C8

TD 9,89 13,37 4,45 9,35 11,78 4,50 53,34

DD 9,53 13,09 4,33 8,92 11,67 4,23 51,77

y = 105,11

Sumber

varian

Jumlah

kuadrat

Derajat

kebebasan

Rata-rata

kuadratF0 F tabel

Perlakuan 0,21 1 0,21 0,02 10,04

Eror 136,50 10 13,65

Total 136,70 11

SST 136,70

SSperlakuan 0,21

SSE 136,50

A1 B1 C1 A8 B8 C8

TD 64,45 108,02 59,91 89,51 120,35 65,05 507,29

DD 64,54 107,70 58,46 89,35 119,88 64,76 504,69

y = 1011,98

Sumber

varian

Jumlah

kuadrat

Derajat

kebebasan

Rata-rata

kuadratF0 F tabel

Perlakuan 0,56 1 0,56 0,00 10,04

Eror 6527,24 10 652,72

Total 6527,80 11

SST 6527,80

SSperlakuan 0,56

SSE 6527,24

BangunanAksial

total yi

BangunanMomen

total yi

BangunanGeser

total yi

127

Lampiran C.3.11 Perhitungan Analisa Varian (2 – 2)

Perhitungan analisa varian balok

As 1 (A-B) As 1 (B-C) As 8 (A-B) As 8 (B-C)

TD 27,551 21,323 25,599 18,746 93,219

DD 27,2 20,878 25,008 17,948 91,034

y = 184,25

Sumber

varian

Jumlah

kuadrat

Derajat

kebebasan

Rata-rata

kuadratF0 F tabel

Perlakuan 0,60 1 0,60 0,04 13,75

Eror 99,47 6 16,58 0,00 0,00

Total 100,06 7

SST 100,06

SSperlakuan 0,60

SSE 99,47

As 1 (A-B) As 1 (B-C) As 8 (A-B) As 8 (B-C)

TD 17,52 19,56 14,5 17,48 69,06

DD 17,42 19,16 14,48 16,78 67,84

y = 136,90

Sumber

varian

Jumlah

kuadrat

Derajat

kebebasan

Rata-rata

kuadratF0 F tabel

Perlakuan 0,19 1 0,19 0,05 13,75

Eror 24,26 6 4,04

Total 24,44 7

SST 24,44

SSperlakuan 0,19

SSE 24,26

Bangunan

Bangunan

Momen

total yi

Geser

total yi

pengaruh dilatasi pada gaya dalam kolom

Documents