perencanaan struktur gedung portal baja …

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PORTAL BAJA

MENGGUNAKAN PENAHAN GEMPA SISTEM BRESING

KONSENTRIS DENGAN METODE LRFD

(STUDI KASUS : GEDUNG FAKULTAS ILMU KEOLAHRAGAAN

UNIVERSITAS NEGERI MALANG)

SKRIPSI

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

DISUSUN OLEH :

GILANG TIAR PRAKOSO

201410340311140

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2019

i

LEMBAR PENGESAHAN

JUDUL : PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PORTAL BAJA

MENGGUNAKAN PENAHAN GEMPA SISTEM BRESING

KONSENTRIS DENGAN METODE LRFD (STUDI KASUS :

GEDUNG FAKULTAS ILMU KEOLAHRAGAAN

UNIVERSITAS NEGERI MALANG)

NAMA : GILANG TIAR PRAKOSO

NIM : 201410340311140

Pada Senin, 23 Desember 2019

1. Ir. Erwin Rommel, MT. Dosen Penguji I……………

2. Rizki Amalia Tri C., S.T., M.T. Dosen Penguji II…………...

Dosen Pembimbing I

(Ir. Rofikatul Karimah., M.T.)

Dosen Pembimbing II

(Ir. Yunan Rusdianto., M.T.)

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Sipil

(Ir. Rofikatul Karimah., M.T.)

ii

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Gilang Tiar Prakoso

NIM : 201410340311140

Jurusan : TEKNIK SIPIL

Fakultas : TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Dengan ini menyatakan sebenar-benarnya bahwa :

1. PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PORTAL BAJA

MENGGUNAKAN PENAHAN GEMPA SISTEM BRESING KONSENTRIS

DENGAN METODE LRFD (STUDI KASUS : GEDUNG FAKULTAS ILMU

KEOLAHRAGAAN UNIVERSITAS NEGERI MALANG) adalah hasil karya

sendiri, dan bukan hasil karya tulis orang lain. Dalam naskah tugas akhir ini

tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk

memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi dan tidak terdapat

karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik

sebagian maupun keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam

naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.

2. Tugas akhir ini dapat dijadikan sumber pustaka yang merupakan HAK BEBAS

WAJIB NON EKSLUSIF.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenar-benarnya untuk dipergunakan

sebagaimana mestinya.

Malang, 23 Desember 2019

Yang Menyatakan,

Gilang Tiar Prakoso

iii

KATA PENGANTAR

Segala Puji bagi Allah Subhanahu Wa Ta’ala, atas kuasa dan rahmat-Nya

penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Perencanaan Struktur

Gedung Portal Baja Menggunakan Penahan Gempa Sistem Bresing Konsentris

dengan Metode LRFD (Studi Kasus : Gedung Fakultas Ilmu Keolahragaan

Universitas Negeri Malang)” dengan baik.

Skripsi ini merupakan tugas akhir yang diajukan untuk memenuhi syarat

dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) pada Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

Penyusunan skripsi ini dapat selesai dengan baik tidak lepas dari dukungan

dan bantuan dari berbagai pihak diantara lain :

1. Bapak Dr. Fauzan, M.Pd. selaku Rektor dari Universitas Muhammadiyah Malang.

2. Bapak Dr. Ahmad Mubin, ST., MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

3. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas

Muhammadiyah Malang sekaligus Dosen Pembimbing I.

4. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT selaku Dosen Pembimbing II.

5. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Muhammadiyah Malang;

6. Seluruh teman yang telah menyumbangkan tenaga dan pikiran dalam penyelesaian

skripsi ini.

7. Kepada segenap pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu dalam

kesempatan terbatas ini.

Akhirnya, penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih banyak

kekurangannya. Untuk itulah, kritik yang sifatnya mendidik, dan dukungan yang

membangun, senantiasa penulis terima dengan lapang dada.

Malang, 23 Desember 2019

Gilang Tiar Prakoso

iv

LEMBAR PERSEMBAHAN

Karya sederhana ini saya persembahkan kepada :

1. Allah SWT yang maha pengasih lagi maha penyayang yang selalu memberikan

kemudahan jalan bagi saya dan membuat segala sesuatunya menjadi bermakna

dalam penyusunan tugas akhir ini.

2. Kedua orang tua yang sangat saya sayangi dan banggakan, Bapak Agus Wahyudi

dan Ibu Eny Prasetyoningsih. Yang selalu memberikan motivasi, nasehat, kasih

sayang dan mendoakan saya agar dilancarkan segala urusannya. Terima kasih

Pak, Bu semoga kalian diberikan umur panjang yang barokah, Aamiin.

3. Kakak dan adik yang saya cintai, Arindi Yani Astiti dan Nidya Kurnia Safitri

yang selalu mendoakan saya dan memberi semangat untuk menyelesaikan tugas

akhir ini. Terima kasih atas semua bantuan kalian selama ini.

4. Teman seperjuangan yang telah berbagi dan berdiskusi dalam proses pengerjaan

skripsi ini Ahmad Jalaludin Al Afgani dan Ahmad Zamroni.

5. Seluruh rekan mahasiswa teknik sipil angkatan 2014 khususnya kelas C,

terutama untuk Indra Dwi Prasetia, Hary Satrio, Irfan Fikri, anggota grup

Bullwang, anggota grup “MTT” dan teman-teman lainnya yang telah banyak

membantu dan memberikan motivasi dalam menyelesaiakan tugas akhir ini yang

tidak bisa saya sebutkan satu persatu.

v

Abstrak

Gedung Fakultas Ilmu Keolahragaan Universitas Negeri Malang merupakan

gedung bertingkat yang memiliki 7 lantai. Gedung ini dalam pembangunannya

menggunakan struktur beton bertulang dan pada tugas akhir ini akan direncanakan

ulang menggunakan struktur portal baja.. Perencanaan struktur baja menurut SNI

1729:2015 memberikan metode desain baru yaitu Direct Analysis Method (DAM).

Metode DAM adalah metode yang digunakan untuk mengatasi keterbatasan analisis

struktur elastis yang tidak bisa memperhitungkan stabilitas secara langsung sewaktu

analisis struktur. Pemberian beban notional merupakan cara untuk mengatasi ketidak

sempurnaan geometri. Sedangkan efek inelastisitas diakomodasi dengan melakukan

reduksi kekakuan pada komponen struktur.. Langkah-langkah dalam pengerjaannya

adalah menentukan letak kolom dan jarak bentang yang didapatkan dari denah

gedung, direncanakan pendimensian awal, setelah itu menghitung pembebanan,

kemudian melakukan analisa statika menggunakan software komputer, melakukan

kontrol stabilitas dan penampang struktur utama, merencanakan sambungan, dan

yang terakhir membuat gambar detail perencanaan struktur. Hasil dari perencanaan

tersebut digunakan pelat lantai komposit dengan floor deck tipe Union W-1000.

Balok anak melintang menggunakan profil WF 250x125x6x9, Balok anak

memanjang menggunakan profil WF 400x200x8x13, Balok induk melintang

menggunakan profil WF 600x200x11x17, Balok induk memanjang menggunakan

profil WF 500x200x10x16, Kolom menggunakan profil WF 400x400x13x21,

Bracing tipe V-inverted menggunakan profil WF 200x200x8x12.

Kata kunci : Bresing konsentris; Portal baja; SNI 1729:2015

vi

Abstract

Building of the Faculty of Sports Sciences of University of Malang is a multi-

storey building that has 7 floors. The building previously used reinforced concrete as

its main structure and will be re-designed with steel portal. Study of the design steel

Structures According to SNI 1729:2015 provides a new design method namely Direct

Analysis Method (DAM). DAM is a method which was used to overcome the

limitation of elastic structure analysis that can not take into account the stability

during the analysis of structures directly. Giving a notional load is a way to

overcome geometry imperfections. The effect of inelasticity accommodated by the

rigidity of structural components. The designing step is to determine the location of

the column and distance of the landscape, dimension of the section, loading, statics

analysis using computer software, connection, and structural drawing of the

structure. From the result, it used a composite floor plate with Union W-1000 type

deck. Cross section of the transverse second beam using WF 250x125x6x9, cross

section of second beam extends using WF 400x200x8x13, cross section of transverse

main beam using WF 600x200x11x17, cross section of main beam extends using WF

500x200x10x16, cross section of the column using WF 400x400x13x21, cross section

of V-inverted type Bracing uses WF 200x200x8x12.

Keywords: Concentric Bracing ; Steel Frame; SNI 1729:2015.

vii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................................... i

SURAT PERNYATAAN.............................................................................................. ii

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

LEMBAR PERSEMBAHAN ...................................................................................... iv

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

ABSTRACT ................................................................................................................... vi

DAFTAR ISI ............................................................................................................... vii

DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xvi

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................ ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ............................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah .......................................................................................... 3

1.3. Batasan Masalah ............................................................................................. 3

1.4. Tujuan Penulisan ............................................................................................ 4

1.5. Manfaat penulisan .......................................................................................... 4

BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Konsep Dasar Perencanaan ............................................................................ 5

2.1.1. Bangunan Gedung Struktur Baja ............................................................ 5

2.1.2. Sistem Struktur Baja Tahan Gempa ........................................................ 5

2.1.2.1. Sistem Portal .................................................................................... 6

2.1.2.2. Sistem Rangka dengan Pengaku Bracing ........................................ 7

2.2. Konsep Pembebanan ...................................................................................... 8

2.2.1. Beban Gravitasi ....................................................................................... 8

a) Beban Hidup (Live Load) ........................................................................... 8

b) Beban Mati (Dead Load) ............................................................................ 9

c) Beban hujan (Rain Load) ............................................................................ 9

2.2.2. Beban Angin (Wind Load) ...................................................................... 9

viii

a) Kecepatan Angin Dasar (V) ...................................................................... 10

b) Kategori Eksposur (Kh) ............................................................................ 10

c) Koefisien Tekan Internal .......................................................................... 10

d) Koefisien Tekan Dinding .......................................................................... 10

2.2.3. Beban Gempa (Earthquake Load) ........................................................ 11

2.2.3.1. Kategori Resiko Struktur Bangunan .............................................. 11

2.2.3.2. Parameter spektrum respons .......................................................... 13

2.2.3.3. Kelas Situs ..................................................................................... 14

2.2.3.4. Kategori Desain Seismik ............................................................... 15

2.2.3.4. Gaya Geser Dasar Akibat Gempa .................................................. 16

2.2.3.5. Koefisien Respon Gempa .............................................................. 16

2.2.3.6. Distribusi Vertikal Gaya Gempa.................................................... 17

2.2.4. Kombinasi Pembebanan ........................................................................ 17

2.3. Metode Perhitungan Statika ......................................................................... 18

2.4. Perencanaan Struktur .................................................................................... 18

2.4.1. Metode Load Resistance and Factor Design (LRFD) ........................... 18

a) Kondisi Batas ............................................................................................ 18

b) Ketentuan LRFD – SNI 03-1729-2015 (Mengacu pada AISC 2010) ...... 19

2.4.2. Perancangan Stabilitas – SNI 03-1729-2015 ........................................ 20

2.4.3. Dasar Perencanaan Struktur Balok Komposit ....................................... 21

2.4.3.1. Sistem Pelaksanaan Komponen Struktur Komposit ...................... 22

2.4.3.2. Lebar Efektif Balok Komposit ....................................................... 22

2.4.3.3. Balok Komposit dengan Angkur Steel Headed Stud atau

Angkur Kanal Baja ........................................................................................... 23

2.4.3.4. Dek Baja Gelombang ..................................................................... 27

2.4.4. Dasar Perencanaan Batang Tarik .......................................................... 28

2.4.4.1. Batas kelangsingan ........................................................................ 29

2.4.4.2. Kuat Tarik Nominal ....................................................................... 29

2.4.5. Dasar Perencanaan Batang Tekan ......................................................... 30

2.4.5.1. Tekuk dan Parameter Penting Batang Tekan ................................. 30

2.4.5.2. Klasifikasi Penampang dan Tekuk Lokal ...................................... 30

ix

2.4.5.3. Panjang Efektif Kolom (KL) ......................................................... 31

2.4.5.4. Kuat Tekan Nominal ...................................................................... 32

2.4.6. Dasar Perencanaan Batang portal (Balok-Kolom) ................................ 33

2.4.7. Dasar Perencanaan Sambungan Struktur .............................................. 34

2.4.7.1. Sambungan Baut Tipe Geser ......................................................... 34

2.4.7.2. Sambungan End-Plate ................................................................... 38

a) Kapasitas pelat ujung ................................................................................ 39

b) Kapasitas baut ........................................................................................... 42

2.4.7.3. Sambungan Base-Plate .................................................................. 43

BAB III METODOLOGI

3.1. Lokasi Perencanaan ...................................................................................... 51

3.2. Metodologi Perencanaan .............................................................................. 52

3.2.1. Tahapan Perencanaan ............................................................................ 52

3.2.2. Diagram Alur (Flow chart) ................................................................... 54

3.3. Data Dasar Perancangan ............................................................................... 55

3.3.1. Data Umum Bangunan .......................................................................... 55

3.3.2. Data Teknis Bangunan .......................................................................... 55

3.3.3. Data Material Perencanaan ........................................................................... 56

BAB IV HASIL PEMBAHASAN

4.1. Perencanaan Pelat ......................................................................................... 57

4.1.1. Perencanaan Pelat Atap ......................................................................... 57

4.1.1.1. Pendimensian Pelat Atap ............................................................... 57

4.1.1.2. Pembebanan Pelat Atap ................................................................. 58

4.1.1.3. Momen Pada Pelat Atap ................................................................ 59

4.1.1.4. Momen Positif Pada Atap .............................................................. 59

4.1.1.5. Perencanaan Momen Negatif Pelat Atap ....................................... 60

4.1.1.6. Perhitungan Tulangan Susut Dan Suhu Pada Pelat Atap ............... 61

4.1.1.7. Lendutan Pada Pelat Atap .............................................................. 61

4.1.2. Perencanaan Pelat Lantai ...................................................................... 62

4.1.2.1. Pendimensian Pelat Lantai ............................................................. 62

4.1.2.2. Pembebanan Pelat Lantai ............................................................... 63

x

4.1.2.3. Momen Pada Pelat Lantai .............................................................. 64

4.1.2.4. Momen Positif Pada Pelat Lantai................................................... 64

4.1.2.5. Perencanaan Momen Negatif Pelat Lantai..................................... 65

4.1.2.6. Perhitungan Tulangan Susut Dan Suhu Pada Pelat Lantai ............ 66

4.1.2.7. Lendutan Pada Pelat Lantai ........................................................... 66

4.2. Perhitungan Beban Merata Pada Balok Anak .............................................. 68

4.2.1. Beban Merata Balok Anak .................................................................... 69

4.2.1.1. Pada Kondisi Pra-komposit Atap ................................................... 69

4.2.2.2. Pada Kondisi Post-komposit Atap ................................................. 69

4.2.2.3. Pada Kondisi Pra-komposit Lantai ................................................ 70

4.2.2.4. Pada Kondisi Post-komposit Lantai ............................................... 70

4.2.1.5. Momen Yang Terjadi Pada Balok Anak Melintang ...................... 71

4.2.1.6. Perencanaan Balok Anak Melintang Pra-Komposit ...................... 71

4.2.1.7. Perencanaan Balok Anak Melintang Post-Komposit .................... 73

4.2.1.8. Kontrol Lendutan Struktur ............................................................. 76

4.3. Pembebanan Balok Induk ............................................................................. 77

4.3.1. Perhitungan Balok Induk Memanjang Lt. 3 .......................................... 78

4.3.1.1. Pra-komposit As C-2-3 .................................................................. 78

4.3.1.2. Post-komposit As C-2-3................................................................. 79

4.3.2. Pembebanan Balok Induk Melintang .................................................... 84

4.3.2.1. Pra Komposit As 6-B-C ................................................................. 84

4.3.2.2. Post Komposit As 6-B-C ............................................................... 84

4.4. Perhitungan Gaya Gempa dengan Beban Notional ...................................... 90

4.4.1. Perhitungan Berat Masing-masing Tingkat .......................................... 90

4.4.2. Berat Total (Wtotal) Bangunan ............................................................... 94

4.4.3. Parameter Gempa Sesuai dengan SNI 1726-2012 ................................ 94

4.4.3.1. Kategori Risiko Bangunan ............................................................. 94

4.4.3.2. Faktor Keutamaan .......................................................................... 95

4.4.3.3. Parameter Kecepatan Tanah (Ss, S1) .............................................. 95

4.4.3.4. Klasifikasi Kelas Situs ................................................................... 96

4.4.3.5. Faktor Koefisien Situs (Fa, Fv) ....................................................... 96

xi

4.4.3.6. Parameter Percepatan Desain (SDS, SD1) ........................................ 97

4.4.3.7. Kategori Desain Seismic ................................................................ 97

4.4.3.8. Prosedur Analisis ........................................................................... 98

4.4.3.9. Sistem dan Parameter Struktur (R, Ω0 dan Cd) ............................. 99

4.4.4. Gaya Lateral Ekivalen ........................................................................... 99

4.4.5. Distribusi Gaya Gempa ....................................................................... 100

4.4.6. Pemodelan Ketidaksempurnaan Geometri Struktur ............................ 103

4.4.7. Kontrol Simpangan dan Drift .............................................................. 104

4.4.7.1. Defleksi Maksimum Tiap Tingkat ............................................... 104

4.4.7.2. Kontrol Drift ................................................................................ 104

4.5. Perencanaan Balok Induk Memanjang ....................................................... 107

4.5.1. Pra Komposit (kondisi beton belum mengeras) .................................. 107

4.5.1.1. Pemeriksaan Kapasitas Penampang terhadap Tekuk ................... 108

4.5.2. Post Komposit (kondisi beton sudah mengeras) ................................. 109

4.5.2.1. Perencanaan Kuat Lentur Positif Balok Komposit ...................... 111

4.5.2.2. Pemeriksaan Balok Komposit pada Daerah Momen Negatif ...... 112

4.5.2.3. Pemeriksaan Kuat Geser Balok ................................................... 113

4.5.2.4. Shear-stud dan Pemasangannya................................................... 113

4.5.2.5. Perhitungan Penampang Transformasi ........................................ 115

4.5.2.6. Kontrol Terhadap Lendutan Struktur Ketika Telah Beroperasi ... 115

4.6. Perencanaan Balok Induk Melintang.......................................................... 116

4.6.1. Pra Komposit (Kondisi beton belum mengeras) ................................. 116

4.6.1.1. Pemeriksaan Kapasitas Penampang Tekuk .................................. 117

4.6.2. Post Komposit (Kondisi beton sudah mengeras) ................................ 118

4.6.2.1. Perencanaan Kuat Lentur Balok Komposit ................................. 120

4.6.2.2. Pemeriksaan Balok Komposit pada Daerah Momen Negatif ...... 120

4.6.2.3. Pemeriksaan Kuat Geser Balok ................................................... 122

4.6.2.4. Shear-stud dan Pemasangannya................................................... 122

4.6.2.5. Perhitungan Penampang Transformasi ........................................ 123

4.6.2.6. Kontrol Terhadap Lendutan Struktur Ketika Telah Beroperasi ... 124

4.6.3. Tinjau Balok Akibat Momen Balik Bresing (Portal Bresing) ............. 124

xii

4.7. Perencanaan Kolom .................................................................................... 126

4.7.1. Perhitungan Kuat Tekan Rencana (ϕPn) ............................................. 128

4.7.1.1. Menghitung Properti Geometri Penampang ................................ 128

4.7.1.2. Menentukan Klasifikasi Penampang Tekan ................................ 129

4.7.1.3. Tegangan Kritis Tekuk-lentur ...................................................... 129

4.7.1.4. Tegangan Kritis Tekuk-puntir ..................................................... 129

4.7.1.5. Kuat Tekan Nominal Kolom........................................................ 129

4.7.2. Perhitungan Kuat Lentur Rencana (ϕMn) ............................................ 130

4.7.2.1. Cek Klasifikasi Profil WF 400 x 400 x 13 x 21 .......................... 130

4.7.2.2. Kuat Lentur Penampang pada Kondisi Plastis ............................. 130

4.7.3. Perhitungan Interaksi Gaya Aksial dan Momen Lentur ...................... 130

4.7.4. Pemeriksaan Hubungan Balok Kolom (PANEL ZONE) ..................... 131

4.8. Perencanaan Bresing .................................................................................. 133

4.8.1. Perhitungan Kuat Tekan Rencana, ϕPn (beam no. 3333) .................... 133


4.8.1.2. Menentukan Klasifikasi Penampang tekan .................................. 134

4.8.1.3. Periksa Syarat Kelangsingan Batang Tekan ................................ 134

4.8.2. Perhitungan Kuat Tarik Rencana, ϕt Pn (beam no.3333) .................... 134


4.8.2.2. Periksa Syarat Kelangsingan Batang Tarik ................................. 135

4.8.2.3. Cek Keruntuhan Tarik Dari Elemen Yang Disambung ............... 135

4.8.2.4. Periksa Kapasitas Aksial Bracing ................................................ 135

4.9. Perencanaan Sambungan ............................................................................ 136

4.9.1. Sambungan Balok Anak Melintang – Balok Induk Memanjang ........ 136

4.9.1.1. Pelat Penyambung Atas (flens tarik) ........................................... 137

4.9.1.2. Pelat Penyambung Bawah (flens tekan) ...................................... 138

4.9.1.3. Sambungan Geser Web Balok Anak dan Web Balok Induk ...... 138

4.9.2. Sambungan Balok Induk Melintang - Kolom .................................... 140

4.9.2.1. Perhitungan Tahanan Nominal Baut ............................................ 141

4.9.2.2. Perhitungan Siku Penyambung dengan Flens Kolom.................. 142

4.9.2.3. Perhitungan Sambungan pada Flens Balok ................................. 142

xiii

4.9.2.4. Perhitungan Sambungan Web Balok dengan Siku L ................... 143

4.9.2.5. Perhitungan Sambungan Web Balok dengan Flens Kolom ......... 143

4.9.2.6. Perhitungan Jarak Antar Baut ...................................................... 143

4.9.3. Sambungan Balok Induk Memanjang – Kolom .................................. 144

4.9.3.1. Perhitungan Tahanan Nominal Baut ............................................ 145

4.9.3.2. Sambungan Potongan Profil dengan Kolom ............................... 145

4.9.3.3. Perhitungan Siku Penyambung Atas dan Bawah ......................... 146

4.9.3.4. Perhitungan Sambungan pada Flens Balok ................................. 146

4.9.3.5. Perhitungan Sambungan Web Balok dengan Siku L ................... 146

4.9.3.6. Perhitungan Sambungan Web Balok dengan Flens Kolom ......... 147


4.9.4. Sambungan Kolom – Kolom ............................................................... 147

4.9.4.1. Perhitungan Penyambung Flens................................................... 148

4.9.4.2. Perhitungan Sambungan pada Badan Kolom .............................. 149


4.9.5. Sambungan Kolom – Pondasi ............................................................. 150

4.9.5.1. Perencanaan Base Plate ............................................................... 150

4.9.5.2. Perencanaan Angkur .................................................................... 152

4.9.5.3. Sambungan Las pada Base Plate ................................................. 155

4.9.6. Sambungan Bresing ............................................................................ 156

4.9.6.1. Sambungan Tipe A ...................................................................... 157

4.9.6.2. Sambungan Tipe-B ...................................................................... 160

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 163

5.2. Saran ........................................................................................................... 164

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 165

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR TABEL

2.1. Koefisien tekanan internal ................................................................................... 10

2.2. Koefisien tekan dinding ...................................................................................... 10

2.3. Kategori resiko bangunan gedung dan non gedung untuk gempa ....................... 11

2.4. Faktor keutamaan gempa ..................................................................................... 13

2.5. Klasifikasi situs .................................................................................................... 14

2.6. Kategori desain (SDS) .......................................................................................... 15

2.7. Kategori desain (SD1) ........................................................................................... 15

2.8. Koefisien situs, Fa ............................................................................................... 15

2.9. Koefisien situs, Fv ................................................................................................ 16

2.10. Faktor tahanan ϕ ................................................................................................ 20

3.1. Data material perencanaan .................................................................................. 56

4.1. Perhitungan properti penampang ........................................................................ 76

4.2. Rekapitulasi pembebanan balok induk memanjang Lt.1-Lt.3 ............................. 80

4.3. Rekapitulasi pembebanan balok induk memanjang atap ..................................... 82

4.4. Rekapitulasi pembebanan balok induk melintang Lt.1-Lt.3 ............................... 86

4.5. Rekapitulasi pembebanan balok induk melintang atap ........................................ 88

4.6. Beban mati struktur tingkat 1 .............................................................................. 91

4.7. Beban mati struktur tingkat 2 dan 3 ..................................................................... 92

4.8. Beban mati struktur tingkat 4-6............................................................................ 92

4.9. Beban mati struktur tingkat 7 .............................................................................. 92

4.10. Beban mati struktur atap .................................................................................... 93

4.11. Beban hidup lantai tiap tingkat .......................................................................... 93

4.12. Berat total bangunan ......................................................................................... 94

4.13. Gaya gempa lateral tiap tingkat........................................................................ 100

4.14. Distribusi gaya gempa pada portal dan Bracing .............................................. 101

4.15. Distribusi gaya gempa arah sumbu-z pada portal dan Bracing........................ 102

4.16. Distribusi gaya gempa arah sumbu-x pada portal ........................................... 102

4.17. Perhitungan beban gravitasi tiap tingkat dengan kombinasi beban ................. 103

4.18. Perhitungan beban Notional arah sumbu-z tiap tingkat .................................. 104

xv

4.19. Defleksi pada tiap tingkat................................................................................. 104

4.20. Defleksi dan simpangan antar tingkat portal arah sumbu-z dengan Bracing ... 105

4.21. Defleksi dan simpangan antar tingkat portal arah sumbu-z tanpa Bracing .... 105

4.22. Defleksi dan simpangan antar tingkat portal arah sumbu-x ............................. 106

4.23. Nilai momen maksimum balok induk memanjang Pra-Komposit ................... 107

4.24. Nilai momen maksimum balok induk memanjang Lt.3 Post Komposit .......... 110

4.25. Perhitungan properti penampang ..................................................................... 115

4.26. Nilai momen maksimum balok induk melintang Pra-Komposit ..................... 116

4.27. Nilai momen maksimum balok induk melintang Lt.3 Post Komposit ............. 119

4.28. Perhitungan properti penampang .................................................................... 123

4.29. Gaya-gaya maksimum yang bekerja pada kolom ........................................... 127

4.30. Data material sambungan ................................................................................. 136



4.33. Data material sambungan ................................................................................ 148


4.35. Gaya-gaya maksimum pada kolom dasar ........................................................ 151

4.36. Data material Base Plate ................................................................................. 152



xvi

DAFTAR GAMBAR

2.1. Sistem portal baja .................................................................................................. 7

2.2. Kekuatan struktur setelah dipasang Bracing ......................................................... 8

2.3. Ss gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko tertarget (MCER) ................ 13

2.4. S1 gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko tertarget (MCER) ................. 13

2.5. Lebar efektif balok komposit .............................................................................. 23

2.6. Distribusi tegangan plastis kondisi a ................................................................... 24

2.7. Distribusi tegangan plastis kondisi b.................................................................... 24

2.8. Distribusi tegangan plastis kondisi c .................................................................... 25

2.9. Penampang melintang dek baja gelombang ......................................................... 28

2.10. Panduan memprediksi nilai K ........................................................................... 31

2.11. Sambungan end-plate pada balok ..................................................................... 38

2.12. Sambungan end-plate pada portal ..................................................................... 39

2.13. Pola leleh pelat tipe flush-end-plate ................................................................... 39

2.14. Pola keruntuhan berdasarkan garis leleh pelat tipe extended-end-plate ............ 41

2.15. Momen kopel baut terhadap sayap tekan ........................................................... 43

2.16. Konfigurasi Base-Plate kolom umumnya .......................................................... 43

2.17. Base-Plate terhadap beban konsentris ............................................................... 45

2.18. Distribusi tegangan segitiga akibat eksentrisitas kecil ..................................... 46

2.19. Distribusi tegangan segitiga akibat eksentrisitas besar ...................................... 47

2.20. Distribusi tegangan persegi akibat eksentrisitas kecil ....................................... 48

2.21. Distribusi tegangan persegi akibat eksentrisitas besar ...................................... 49

3.1. Denah gedung ...................................................................................................... 51

3.2. Portal arah X ........................................................................................................ 51

3.3. Portal arah Y ....................................................................................................... 52

4.1. Pemodelan pelat menggunakan Floor Deck ........................................................ 57

4.2. Denah rencana Floor Deck pelat atap .................................................................. 58

4.3. Pembebanan pelat atap ......................................................................................... 59

4.4. Momen pada tumpuan .......................................................................................... 59

xvii

4.5. Momen pada lapangan ......................................................................................... 59

4.6. Diagram regangan akibat momen positif dan negatif akibat pelat atap ............... 60

4.7. Lendutan pada pelat atap ..................................................................................... 62

4.8. Pemodelan pelat lantai menggunakan Floor Deck ............................................. 62

4.9. Denah rencana Floor Deck pelat Lt.1 ................................................................. 63

4.10. Pembebanan pelat lantai ..................................................................................... 64

4.11. Momen pada tumpuan ........................................................................................ 64

4.12. Momen pada lapangan ....................................................................................... 64

4.13. Diagram regangan akibat momen positif dan negatif akibat pelat lantai ........... 65

4.14. Lendutan pada pelat atap .................................................................................... 67

4.15. Denah pembebanan balok anak atap ................................................................ 67

4.16. Denah pembebanan balok anak lantai ................................................................ 68

4.17. Momen ultimate pada balok anak Pra-Komposit ............................................... 70

4.18. Momen ultimate pada balok anak Post-Komposit ............................................. 71

4.19. Gaya geser ultimate pada balok anak Post-Komposit ........................................ 75

4.20. Perencanaan stud pada balok anak ..................................................................... 76

4.21. Denah pembebanan balok induk memanjang Lt.3 ............................................. 77

4.22. Denah pembebanan balok induk melintang Lt.3............................................... 78

4.23. Portal As-4 ......................................................................................................... 90

4.24. Distribusi gaya gempa lateral tingkat 1-3 ........................................................ 101

4.25. Distribusi gaya gempa lateral tingkat 4-atap .................................................. 101

4.26. Pemodelan struktur gedung pada Software analisa struktur ............................ 103

4.27. Pemodelan balok induk memanjang Lt.3 ......................................................... 107

4.28. Diagram momen maksimum balok induk memanjang ................................... 107

4.29. Nomor batang pada balok induk Lt.3 As-C ..................................................... 109

4.30. Diagram momen pada portal As-C .................................................................. 109

4.31. Detail Pemasangan Shear stud (tampak ½ bentang) ........................................ 115

4.32. Pemodelan balok induk melintang Lt.3 .......................................................... 116

4.33. Diagram momen maksimum balok induk melintang ..................................... 116

4.34. Nomor batang pada balok induk Lt.3 portal As-3 ........................................... 118

4.35. Diagram momen pada portal As-3 ................................................................... 118

xviii

4.36. Detail pemasangan Shear Stud ......................................................................... 123

4.37. Portal bresing ................................................................................................... 124

4.38. Diagram momen daerah lapangan dan daerah tumpuan ................................ 125

4.39. Kolom secara global pada gedung ................................................................... 125

4.40. Diagram My dan Axial pada Beam No.3220 .................................................... 128

4.41. Tampilan Bracing pada struktur secara global ................................................. 133

4.42. Sketsa rencana sambungan ............................................................................... 137

4.43. Sambungan balok anak melintang dengan balok induk memanjang ............... 140

4.44. Gaya geser dan momen yang terjadi pada balok induk melintang................... 140

4.45. Sketsa rencana sambungan .............................................................................. 141

4.46. Sambungan balok induk melintang dengan kolom .......................................... 143


4.48. Sambungan balok induk memanjang dengan kolom ...................................... 147


4.50. Sambungan antar kolom tiap tingkat................................................................ 150

4.51. Sketsa rencana Base Plate ................................................................................ 152

4.52. Detail sambungan kolom-pondasi .................................................................... 156

4.53. Keyplan sambungan Bracing ........................................................................... 156


4.55. Sambungan Bracing Tipe-A ............................................................................ 159

4.56. Sketsa rencana sambungan .............................................................................. 160

4.57. Sambungan Bracing Tipe-B ............................................................................ 162

xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Denah Kolom LT. Semi Basement

Lampiran 2 Denah Kolom & Balok LT. 1 - 3

Lampiran 3 Denah Kolom & Balok LT. 4 - 7

Lampiran 4 Denah Balok Atap

Lampiran 5 Portal Arah Melintang

Lampiran 6 Portal Arah Memanjang

Lampiran 7 Detail Sambungan A (Balok Anak - Balok Induk Memanjang)

Lampiran 8 Detail Sambungan B (Balok Induk Melintang - Kolom)

Lampiran 9 Detail Sambungan C (Balok Induk Memanjang - Kolom)

Lampiran 10 Detail Sambungan D & E (Bresing)

Lampiran 11 Detail Sambungan F (Kolom - Kolom) & Kolom - Pondasi

165

DAFTAR PUSTAKA

Badan Standarisasi Nasional. 2012. SNI-03-1726-2012 : Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung. Jakarta.

Badan Standarisasi Nasional. 2013. SNI-03-1727-2013 : Beban Minimum Untuk

Perencanaan Gedung dan Struktur Lain. Jakarta.

Badan Standarisasi Nasional. 2015. SNI-03-1729-2015 : Tata Cara Perencanaan

Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung. Jakarta

Badan Standarisasi Nasional. 2013. SNI-03-2847-2013 : Persyaratan Beton

Struktural Untuk Bangunan Gedung. Jakarta.

Dewobroto, Wiryanto. 2015. Struktur Baja-Perilaku, Analisis & Desain-AISC

2010 Edisi ke-1. Jakarta : Penerbit Lumina Press.

Dewobroto, Wiryanto. 2016. Struktur Baja-Perilaku, Analisis & Desain-AISC

2010 Edisi ke-2. Jakarta : Penerbit Lumina Press.

Dipohusodo, Istimawan. 1993. Struktur Beton Bertulang. Jakarta : Penerbit

Gramedia Pustaka Utama.

Setiawan, Agus. 2008. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD .Jakarta

: Penerbit Erlangga.

perencanaan struktur gedung portal baja …

Documents