studi pengaruh variasi dimensi kolom terhadap …

15
Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal Gedung Perkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002 1 STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP KINERJA BATAS LAYAN DAN KINERJA BATAS ULTIMIT PADA PORTAL GEDUNG PERKANTORAN DI DAERAH RAWAN GEMPA YANG MENGACU PADA SNI 03 – 1726 – 2002 Mohammad Gery Rachmat S-1 Pendidikan Teknik Bangunan, Teknik, Universitas Negeri Surabaya. [email protected] Suprapto, S.Pd,.MT S-1 Pendidikan Teknik Bangunan, Teknik, Universitas Negeri Surabaya Abstrak Beberapa tahun belakangan ini Indonesia mengalami gempa yang dengan skala menengah hingga ke atas. Rata- rata kerusakan yang dialami oleh bangunan yang menerima beban gempa tersebut mengalami kegagalan struktur.Dengan mengamati kejadian-kejadian yang telah berlangsung. Maka, penulis membuat studi untuk mengetahui seberapa jauh pengaruh dimensi kolom dalam menaham gaya gempa dalam skala menengah. Yang ditinjau dari nialai kinerja batas layan dan nilai kinerja batas ultimitnya yang dibantu dengan program SAP 2000 versi 8.08 dalam perhitungannya. Pada portal gedung perkantoran 4 lantai, 6 lantai, 8 lantai hingga 10 lantai dengan tipe bangunan 1:2 atau bisa dikatakan bangunan langsing. Dan panduan dalam perhitungan beban gempa menggunakan SNI 03-1726-2002. Hasil yang didapat pada studi yang telah dilakukan adalah pada portal 4 lantai dimensi kolom dilakukan beberapa perlakuan dengan beberapa dimensi kolom yang berbeda yaitu 40 cm x 40 cm, 45cm x 45 cm, 50cm x 50 cm, 55cm x 55cm dan 60cm x 60cm. dan tidak terdapat nilai KBL dan KBU yang melebihi nilai batas kontrolnya. Pada portal gedung 6 lantai yang menggunakan dimensi kolom 40cm x 40cm, 45cm x 45cm, 50cm x 50cm, 55cm x 55cm, 60cm x 60cm. Nilai KBL dan KBU yang tidak terpenuhi pada portal ini pada saat portal 6 lantai tersebut menggunakan dimensi kolom sebesar 40 cm x 40 cm Pada portal gedung 8 lantai yang menggunakan dimensi kolom sebesar 40cm x 40cm, 50cm x 50cm, 60cm x 60cm, 70cm x 70cm, 80cm x 80cm. Nilai KBL dan KBU yang tidak terpenuhi pada portal 8 lantai ini pada saat menggunakan dimensi kolom sebesar 40 cm x 40 cm dan 50 cm x 50 cm. Pada portal gedung 10 lantai yang menggunakan dimensi kolom sebesar 40cm x 40 cm, 50cm x 50cm, 60cm x 60cm, 80cm x 80cm, 100cm x 100cm. Nilai KBL dan KBU yang tidak terpenuhi pada portal 10 lantai ini saat menggunakan dimensi kolom sebesar 40 cm x 40 cm dan 50 cm x 50 cm. Kata kunci : Kinerja Batas Layan (KBL), Kinerja Batas Ultimit (KBU), Dimensi Kolom. Abstract In recent years Indonesia has experienced an earthquake with a medium scale up to the top. Average damage experienced by buildings that receive earthquake loads struktur.Dengan failure to observe the events that have taken place. Thus, the author makes a study to determine how far the influence of the dimensions of the columns in the style menaham medium-scale earthquakes. The terms of nialai performance and service life limit value limits performance ultimitnya assisted with program SAP 2000 version of 8:08 in the calculations. On the fourth floor of an office building portals, 6 floors, 8 floors to 10 floors with a 1:2 type of building or buildings can be said to be slim. And guidelines in the earthquake load calculations using SNI 03-1726-2002.The results obtained in studies that have been done is the portal column dimensions 4 floors done several treatments with a different column dimensions of 40 cm x 40 cm, 45cm x 45 cm, 50 cm x 50 cm, 55cm x 55cm and 60cm x 60cm. and there is no value for KBL and KBU that exceed the control limits. At 6-story building portals using the dimensions of 40cm x 40cm column, 45cm x 45cm, 50cm x 50cm, 55cm x 55cm, 60cm x 60cm. Value for KBL and KBU are not met in this portal at the sixth floor of the portal using the column dimensions of 40 cm x 40 cm. On the eighth floor of the building portal that uses the dimensions of 40cm x 40cm column, 50cm x 50cm, 60cm x 60cm, 70cm x 70cm, 80cm x 80cm. Value for KBL and KBU are not met on the 8th floor of this portal when using column dimensions of 40 cm x 40 cm and 50 cm x 50 cm. In the 10-story building portals using column dimensions of 40cm x 40 cm, 50cm x 50cm, 60cm x 60cm, 80cm x 80cm, 100cm x 100cm. Value for KBL and KBU are not met on the 10th floor of this portal when using column dimensions of 40 cm x 40 cm and 50 cm x 50 cm. Keyword : Kinerja Batas Layan (KBL), Kinerja Batas Ultimit (KBU), Dimensi Kolom.

Upload: others

Post on 18-Oct-2021

10 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

1

STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP KINERJA BATAS LAYAN DANKINERJA BATAS ULTIMIT PADA PORTAL GEDUNG PERKANTORAN DI DAERAH RAWAN

GEMPA YANG MENGACU PADA SNI 03 – 1726 – 2002

Mohammad Gery RachmatS-1 Pendidikan Teknik Bangunan, Teknik, Universitas Negeri Surabaya. [email protected]

Suprapto, S.Pd,.MTS-1 Pendidikan Teknik Bangunan, Teknik, Universitas Negeri Surabaya

Abstrak

Beberapa tahun belakangan ini Indonesia mengalami gempa yang dengan skala menengah hingga ke atas. Rata-rata kerusakan yang dialami oleh bangunan yang menerima beban gempa tersebut mengalami kegagalanstruktur.Dengan mengamati kejadian-kejadian yang telah berlangsung. Maka, penulis membuat studi untukmengetahui seberapa jauh pengaruh dimensi kolom dalam menaham gaya gempa dalam skala menengah. Yangditinjau dari nialai kinerja batas layan dan nilai kinerja batas ultimitnya yang dibantu dengan program SAP 2000versi 8.08 dalam perhitungannya. Pada portal gedung perkantoran 4 lantai, 6 lantai, 8 lantai hingga 10 lantaidengan tipe bangunan 1:2 atau bisa dikatakan bangunan langsing. Dan panduan dalam perhitungan beban gempamenggunakan SNI 03-1726-2002. Hasil yang didapat pada studi yang telah dilakukan adalah pada portal 4 lantaidimensi kolom dilakukan beberapa perlakuan dengan beberapa dimensi kolom yang berbeda yaitu 40 cm x 40cm, 45cm x 45 cm, 50cm x 50 cm, 55cm x 55cm dan 60cm x 60cm. dan tidak terdapat nilai KBL dan KBU yangmelebihi nilai batas kontrolnya. Pada portal gedung 6 lantai yang menggunakan dimensi kolom 40cm x 40cm,45cm x 45cm, 50cm x 50cm, 55cm x 55cm, 60cm x 60cm. Nilai KBL dan KBU yang tidak terpenuhi pada portalini pada saat portal 6 lantai tersebut menggunakan dimensi kolom sebesar 40 cm x 40 cm

Pada portal gedung 8 lantai yang menggunakan dimensi kolom sebesar 40cm x 40cm, 50cm x 50cm, 60cm x60cm, 70cm x 70cm, 80cm x 80cm. Nilai KBL dan KBU yang tidak terpenuhi pada portal 8 lantai ini pada saatmenggunakan dimensi kolom sebesar 40 cm x 40 cm dan 50 cm x 50 cm. Pada portal gedung 10 lantai yangmenggunakan dimensi kolom sebesar 40cm x 40 cm, 50cm x 50cm, 60cm x 60cm, 80cm x 80cm, 100cm x100cm. Nilai KBL dan KBU yang tidak terpenuhi pada portal 10 lantai ini saat menggunakan dimensi kolomsebesar 40 cm x 40 cm dan 50 cm x 50 cm.Kata kunci : Kinerja Batas Layan (KBL), Kinerja Batas Ultimit (KBU), Dimensi Kolom.

Abstract

In recent years Indonesia has experienced an earthquake with a medium scale up to the top. Average damageexperienced by buildings that receive earthquake loads struktur.Dengan failure to observe the events that havetaken place. Thus, the author makes a study to determine how far the influence of the dimensions of the columnsin the style menaham medium-scale earthquakes. The terms of nialai performance and service life limit valuelimits performance ultimitnya assisted with program SAP 2000 version of 8:08 in the calculations. On the fourthfloor of an office building portals, 6 floors, 8 floors to 10 floors with a 1:2 type of building or buildings can besaid to be slim. And guidelines in the earthquake load calculations using SNI 03-1726-2002.The results obtainedin studies that have been done is the portal column dimensions 4 floors done several treatments with a differentcolumn dimensions of 40 cm x 40 cm, 45cm x 45 cm, 50 cm x 50 cm, 55cm x 55cm and 60cm x 60cm. and thereis no value for KBL and KBU that exceed the control limits. At 6-story building portals using the dimensions of40cm x 40cm column, 45cm x 45cm, 50cm x 50cm, 55cm x 55cm, 60cm x 60cm. Value for KBL and KBU arenot met in this portal at the sixth floor of the portal using the column dimensions of 40 cm x 40 cm. On theeighth floor of the building portal that uses the dimensions of 40cm x 40cm column, 50cm x 50cm, 60cm x60cm, 70cm x 70cm, 80cm x 80cm. Value for KBL and KBU are not met on the 8th floor of this portal whenusing column dimensions of 40 cm x 40 cm and 50 cm x 50 cm. In the 10-story building portals using columndimensions of 40cm x 40 cm, 50cm x 50cm, 60cm x 60cm, 80cm x 80cm, 100cm x 100cm. Value for KBL andKBU are not met on the 10th floor of this portal when using column dimensions of 40 cm x 40 cm and 50 cm x50 cm.Keyword : Kinerja Batas Layan (KBL), Kinerja Batas Ultimit (KBU), Dimensi Kolom.

Page 2: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

PENDAHULUANIndonesia merupakan wilayah yang mempunyai

resiko gempa cukup tinggi. Peraturan gempa Indonesiayang baru, SNI 03-1726-2002. Bangunan akanmengalami keruntuhan secara parsial atau secara totalpada waktu terjadinya gempa. Keruntuhan strukturpertama kali terjadi pada kolom yang dapat menyebabkankeruntuhan total pada bangunan. Selain itu juga akibatperencanaan dan pelaksanaan konstruksi yang kurangbaik (Villaverde, 2007). Menurut EnsiklopediaWikimedia (http://en.wikipedia.org).

Peraturan gempa Indonesia yang baru, SNI 03-1726-2002, membagi Indonesia dalam 6 wilayah gempa,dimana wilayah gempa 6 merupakan daerah denganresiko gempa sangat tinggi. Perhitungan beban gempapada masing-masing wilayah gempa didasarkan nilaifaktor respon spektrum (C) pada grafik respon spektrumgempa rencana. Dalam grafik respon spektrum gemparencana tersebut selain faktor wilayah gempa, jenis tanahdasar juga menentukan besarnya faktor respon spektrum(C). Terdapat tiga (3) jenis tanah dasar yang dapat dipilihyaitu tanah lunak, tanah sedang, tanah keras. Peraturangempa SNI 03-1726-2002, membatasi besarnya lendutanarah ke samping (simpangan) struktur gedung dalam 2istilah yaitu, kinerja batas layan (KBL) dan kinerja batasultimit (KBU)

Berdasarkan latar belakang diatas, maka penulistermotivasi untuk mengadakan pengamatan yangberkaitan dengan Studi Pengaruh Variasi dimensiKolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan KinerjaBatas Ultimit Pada Portal Gedung Perkantoran diDaerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03-1726-2002.

Dalam analisis perhitungan pada penelitian inidiambil beberapa model bangunan pada konstruksibangunan gedung dengan menggunakan faktor pembedadiantaranya adalah tinggi bangunan dengan dimensikolom yang bervariasi. Dengan demikian maka dapatdilihat pengaruh tinggi bangunan dan dimensi kolomterhadap tinggi bangunan terhadap nilai kinerja batasakibat perilaku bangunan struktur beton bertulang padawilayah yang mempunyai resiko gempa tinggi. Dengankata lain, apakah ada pengaruh akibat perilaku strukturpada tinggi bangunan terhadap nilai kinerja batas ? atauapakah dimensi kolom mempunyai pengaruh terhadapnilai kinerja batas yang tidak terpenuhi?

Adapun permasalahan yang dapat dirumuskandalam penelitian ini adalah: Bagaimana pengaruh variasidimensi kolom terhadap kinerja batas layan dan kinerjabatas ultimit bangunan perkantoran yang berada diwilayah yang mempunyai resiko gempa?

1) Sistem struktur yang digunakan adalah SistemRangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM).

2) Berdasarkan SNI 03-1726-2002 maka zona gempayang digunakan adalah wilayah gempa 4 untuksistem rangka pemikul momen menengah(SRPMM).

3) Batasan tinggi balok yang dipakai secara umumadalah minimum 1/10 dari lebar bentang.

4) Lebar balok yang digunakan adalah minimum 2/3dari tinggi balok.

5) Tidak memperhitungkan struktur bangunan bawah.6) Tidak membahas faktor efisiensi dan biaya.7) Perencanaan struktur beton sesuai SNI 03-2847-

2002.8) Perencanaan pembebanan sesuai dengan PPIUG

1983.9) Tidak memperhitungkan kebutuhan tulangan.

A. Adapun tujuan penelitian dari rumusan masalah yangtelah disebutkan di atas, tujuan penulisan skripsi iniadalah :

1. Untuk mengetahui pengaruh dimensi kolomterhadap kinerja batas gedung untuk sistem rangkapemikul momen menengah (SRPMM).

2. untuk mengetahui bagaimana pengaruh dimensikolom terhadap beban gempa untuk menahankekuatan bangunan apabila nilai kinerja batas tidakterpenuhi.

Adapun manfaat manfaat dari penulisan ini adalah :1. Bagi Penulis, Skripsi ini sebagai syarat untuk

menyelesaikan perkuliahan dan juga sebagai mediapembelajaran untuk menjadi seorang perencanabangunan gedung.

2. Bagi Akademis, Skripsi ini memiliki manfaatsebagai bahan referensi tambahan mengenai nilaikinerja batas terhadap pada struktur bangunanbertingkat dengan model perhitungan sistem rangkapemikul momen menengah (SRPMM).

Wilayah Gempa

KolomDefinisi kolom adalah suatu batang langsing yang

dikenai tekanan aksial biasa disebut dengan kolom.Terminologi kolom biasanya digunakan untukmenyatakan suatu batang vertikal, sementara untukbatang yang miring sampai horizontal disebut denganistilah “strut”.

Keruntuhan pada kolom biasa terjadi karenatekukan, yaitu deformasi arah lateral dari suatu batang.Sebagai perbandingan perlu dicatat bahwa keruntuhansuatu balok pendek terjadi karena kelelahan bahan.Tekukan, dan juga keruntuhan, suatu kolom dapat terjadiwalaupun tegangan maksimum pada balok lebih rendahdari titik lelah bahan.Beban kritis suatu balok langsingyang dikenai tekanan aksial adalah nilai gaya aksial yanghanya cukup untuk mempertahankan batang dalam

Page 3: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

3

kondisi sedikit terdefleksi dan biasanya dinotasikandengan Pcr. Apabila suatu kolom adalah bebas berputarpada ujung-ujungnya, maka tekukan akan terjadi padasuatu sumbu dimana jari-jari (radius of gyration) adalahminimum.Derivasi pernyataan yang menghasilkan modelpembebanan tekuk Euler mengasumsikan bahwa bebanadalah konsentris. Jika suatu gaya aksial P dikenakandengan tingkat eksentrisitas e, puncak tegangan padabatang terjadi pada serat-serat yang lebih luar padabagian tengah panjang batang.

Deskripsi Umum Bangunan

A. PembebananStruktur gedung yang telah dirancang memikul

beban-beban dari bangunan itu sendiri, jugamemikul beban yang tetap ataupun tidak tetap.Dalam penentuan beban yang terjadi padabangunan, menurut ketentuan dibedakan sebagaiberikut :

a. Beban Mati (PPIUG 1983 pasal 1.0-1)Beban mati adalah beban yang dihasilkan

dari berat suatu gedung itu sendiri yang bersifattetap, termasuk segala unsur tambahan yangbersifat tetap, mesin-mesin serta peralatan tetapyang merupakan bagian tak terpisahkan darigedung itu. Dalam menentukan beban matistruktur bangunan adalah sebagai berikut :- Beban mati pada pelat atap, terdiri dari :

Berat sendiri plat, berat aspal beratpenggantung dan lain-lain.

- Beban mati pada plat lantai : Berat sendiripelat, berat aspal berat spesi.

- Beban mati pada balok, terdiri dari : beratsendiri balok, beban mati pelat lantai,beban mati pelat atap, berat dinding.

b. Beban Hidup (PPIUG 1983 pasal 1.0-2)Beban hidup adalah semua beban yang

terjadi akibat penghunian suatu gedung ataupenggunaan suatu gedung dan segala sesuatuyang ada didalamnya termasuk beban lantaiyang berasal dari barang-barang yang dapatberpindah, mesin-mesin yang bersifat dapatdipindah atau tidak memiliki tempat yangpermanen.

Beban hidup struktur bangunan ditentukansebagai berikut :

1. beban hidup atap = 100 kg /m2.............(PPIUG 1983 pasal 3.2-1)

2. beban hidup lantai = 250 kg/m2……….(PPIUG 1983 pasal 3.21)

c. Beban GempaBeban gempa adalah semua beban statis

yang bekerja pada sebuah gedung atau bagiangedung yang menirukan pengaruh dari gerakantanah akibat gempa itu.Komponen-komponen dalam perencanaanbangunan tahan gempa adalah :

1. pengaruh gempa vertikal2. kekakuan struktur3. pembatasan waktu getar alami struktur

untuk mencegah penggunaan struktur yangterlaku fleksibel, nilai waktu getar alamifundamental T1 dari struktur harus dibatasi.Khusus untuk bangunan gedung harus mengikutirumus sebagai berikut :

T : Ct.(ht) ¾ .....................................(UBC-97 pasal 1630.2.2 metode A)

SNI 03-1726-2002 pasal 5.6 menyebutkan untukmencegah penggunaan struktur gedung yangterlalu fleksibel, nilai waktu getar T1 daristruktur gedung harus dibatasi, bergantung padakoefisien ξ untuk wilayah gempa tempat strukturgedung berada dan jumlah tingkatnya n menurutpersamaan sebagai berikut :

T1 = ξ n …………………….( SNI 03-1726-2002 PASAL 5.6)

Dimana :T1 : Periode getar alami strukturCt : (0.0731) koefisien untuk struktur

rangka pemikul momen betonhn : tinggi gedungξ : koefisien yang membatasi waktu getar

alami struktur sesuai dengan tabel2.2

n : jumlah lantai

Tabel 2.4. koefisien yang membatasiwaktu getar alami struktur

Wilayah Gempa ξ123456

0.200.190.180.170.160.15

Sumber : SNI 03-1726-2002, hal 26,

4. Beban Gempa Nominal Statik EkivalenApabila gedung memiliki faktor

keutamaan I dan strukturnya untuksuatu arah sumbu utama denah strukturdan sekaligus arah pembebanan gemparencana memiliki faktor reduksi gempa

Page 4: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

R dan waktu getar alami fundamentalT1, maka beban geser dasar nominalstatik ekivalen V yang terjadi di tingkatdasar dapat dihitung menurutpersamaan sebagai berikut: gaya geser dasar akibat gempa

Untuk struktur gedung beraturanbeban gempa nominal (V) akibatgempa rencana dalam arahmasing-masing sumbu utamadenah struktur yang terjadi ditingkat dasar dihitung denganrumus :

tWR

ICV .1 ........................(S

NI 03-1726-2002 Pasal 6.1.2)Dimana :C1 : faktor respon gempa

tergantung dari lokasiwilayah gempa dan jenislapisan tanah yang berada dibawah gedung yangdidisain.

I : faktor keutamaan sesuaidengan tabel 2.1.Wt: total beban gravitasi (D+L),

beban L boleh direduksisesuai dengan SNI 03-1726-2002, dimana beban L untukperhitungan Wt dikenaikoefisien reduksi sebesar0,03.

R : faktor reduksi gempa sesuaisistem struktur yang akandipakai.

Distribusi Gaya Geser GempaBeban geser dasar nominal Vyang terjadi di tingkat dasar harusdibagikan sepanjang tinggistruktur gedung menjadi beban-beban gempa nominal statikekivalen Fi yang menangkap padapusat masa lantai tingkat ke-imenurut rumus :

VZW

ZWFi n

lii

it

.

.

.....................(SNI 03-1726-2002Pasal 6.1.3)

Namun, bila rasio antaratinggi struktur gedung terhadapukuran denahnya yang searahdengan beban gempa ≥ 3, maka0,1 V harus lebih dahuludianggap sebagai bebanhorizontal terpusat yangmenangkap pada pusat masalantai paling atas, baru kemudiansisa 0,9 V harus dibagikansepanjang tinggi struktur gedung.

Waktu Getar alami FundamentalStruktur GedungWaktu getar alami fundamentalstruktur gedung beraturan dalamarah masing-masing sumbu utamadapat ditentukan dengan rumus TRayleigh sebagai berikut :

T1 = 6,3

n

liii

n

niii

dFg

dW

(SNI 03-1726-2002 Pasal 6.1.3hal 28)Dimana Wi dan Fi mempunyaiarti yang sama, di adalahsimpangan horisontal lantaitingkat ke-I dinyatakan dalammm dan g percepatan gravitasi.

B. Peraturan Yang Dipakai1. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk

Bangunan Gedung (PPIUG 1983)2. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk

Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002).3. Tabel Grafik dan Diagram Interaksi unutk

Perhitungan Struktur Beton (SNI-1992).4. Tata Cara Perencanaan Bangunan Ketahanan

Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002).

C. Metode Analisa Dan PerhitunganMetode-metode yang dipakai dalam analisa

dan perhitungan adalah sebagai berikut :1.Menggunakan metode Struktur Rangka

Pemikul Momen Menengah (SRPMM).2.Untuk menganalisa gaya gempa dan gaya

gravitasi pada struktur skunder dan primerdigunakan bantuan program SAP 2000 versi 8.

Page 5: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

5

D. Kinerja Struktur GedungPeraturan gempa Indonesia, SNI 03-1726-

2002, membatasi besarnya lendutan arah kesamping (simpangan) struktur gedung dalam 2istilah yaitu :1. Kinerja Batas Layan (Δs)

Untuk memenuhi persyaratan kinerja bataslayan struktur gedung, dalam segala halsimpangan antar-tingkat yang dihitung darisimpangan struktur gedung menurut Pasal 8.1.1tidak boleh melampaui 0,03 kali tinggi yangbersangkutan atau 30 mm, bergantungyangmana yang nilainya terkecil. Secara rumusditulis :

≤ 0,03 h1 atau ≤ 30 mm ….(SNI 03-1726-2002 pasal 8.1.2 ) R

2. Kinerja Batas Ultimit (Δm)Kinerja Batas Ultimit (KBU) struktur

akibat gempa rencana untuk struktur gedungberaturan dibatasi sebesar :

- untuk stuktur gedung beraturan : = 0,7 R .........(SNI 03-1726-2002 Pasal

8.2.1 hal 34)- untuk struktur gedung tidak beraturan : = 0,7 . R .....(SNI 03-1726-2002

Pasal 8.2.1 hal 34)Faktor skala

E. Teori Beban layan.Pada pengamatan kali ini menggunakan teori

beban layan yang mengacu pada peraturan SNI 03-2847-2002 yaitu sebagai berikut:1. Hal 159/292: 16.8 perencanaan alternative untuk

dinding langsing. pasal 4) lendutanmaksimum ∆s akibat beban layan, termasukpengaruh P∆, tidak melebihi lc / 150.

2. Hal 175-176/292 20.4 Tegangan izin beton untukkomponen struktur lentur. pasal 2) Teganganbeton pada kondisi beban layan (sesudahmemperhitungkan semua kehilanganprategang yang mungkin terjadi) tidak bolehmelampaui nilai berikut :

(1). Tegangan serat tekan terluar akibatpengaruh prategang, beban mati dan bebanhidup tetap 0,45 f’c.

(2). Tegangan serat tekan terluar akibatpengaruh prategang, beban mati, dan bebanhidup total 0,6 f’c.

(3). Tegangan serat tarik terluar dalamdaerah tarik yang pada awalnya mengalamitekan (1/2)√f’c

(4). Tegangan serat tarik terluar dalamdaerah tarik yang pada awalnya mengalamitekan, dari komponen-komponen struktur(kecuali pada system plat dua arah) dimanaanalisis yang didasarkan pada penampangretak transformasi dan hubungan momenlenduten bilinier, menunjukkan bahwalendutan seketikadan lendutan jangka panjangmemenuhi persyaratan 10.5(4) dan dimanapersyaratan selimut beton memenuhi9.7(3(2)) √f’c.

3. Hal 185/292 pasal 20.12 Sistem plat pada kondisibeban layan, semua batasan yangbersangkutan dengan criteria kemampuanlayan, termasuk batasan yang ditetapkanuntuk lendutan, harus dipenuhi denganmempertimbangkan secara tepat pengaruhdari factor yang terdapat pada 20.10(2).

4. Hal. 183/292 pasal 20.10 Struktur statis tak-tentu(2). Tingkat layan dari struktur pada

kondisi beban kerja harus ditentukan dengananalisis elastic yang memperhitungkan reaksi,momen, geser, dan gaya aksial yang timbulakibat adanya prategang, rangkak, susut,perubahan suhu, deformasi aksial, kekangandeformasi yang diberikan oleh komponenstruktur yang menyatu dengan elemen yangditinjau, dan penurunan fondasi.

METODEPenelitian ini menggunakan metode SRPMM

(Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah) denganmenggunakan program bantu yaitu SAP 2000 versi 8. Dandengan sengaja peneliti membangkitkan timbulnya suatukejadian atau keadaan yang kemudian diteliti bagaimanaakibat yang ditimbulkan. Selain itu penelitian ini jugamenggunakan studi literatur guna relevansi penelitian ini.Adapun studi literatur yang akan digunakan dalampenelitian ini sebagai berikut :

1. Perencanaan struktur beton sesuai dengan SNI 03-2847-2002.

2. Tata cara perencanaan ketahanan gempa untukbangunan gedung SNI 03-2847-2002.

3. Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunangedung SNI 03-2847-2002.

4. Pembebanan yang akan diberikan pada strukturantara lain :

a. Beban Mati dihitung menggunakan acuan PeraturanPembebanan Indonesia untuk Gedung (PPIUG)1983.

b. Beban Hidup (PPIUG) 1983.c. Beban Gempa (SNI 03-1726-2002).

Adapun tahapan yang dilaksanakan dalam penelitianstudi literatur ini adalah sebagai berikut :

Page 6: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

4.00

4.00

DIMENSI PORTAL TINGGI16 SATUAN METER

DENAH STRUKTUR DIMENSI8X8 SATUAN METER

3

2

1

CBA

4.004.00

4.004.00

16.00

4.00

4.00

4.00

4.00

1. Mengidentifikasi, merumuskan masalah danmembatsi masalah.

2. menyusun operasional penelitian yang meliputipenentuan variabel-variabel yang berpengaruhdidalam penelitian.

3. menyusun Prosedur pengolahan data, yangmeliputi :

a. Menentukan wilayah gempa dan jenis tanahuntuk perencanaan bangunan, dimanawilayah gempa yang diambil adalahwilayah gempa 4 dan menggunakan jenistanah lunak.

b. Menentukan model perencanaan gedung,dalam hal ini kan dibuat 4 model bangunan.

c. Menentukan variasi tinggi bangunan yangnantinya akan diteliti pada pengaruh kinerjabatas (SNI 03-1726-2002).

d. Memasukkan data-data rencanapembebanan pada masing-masing modelbangunan. Diantaranya adalah beban mati,beban hidup, dan beban gempa.

e. Melakukan proses listing program danrunning program pada setiap modelbangunan rencana dengan menggunakanProgram bantu yang telah ditentukan.

f. Melakukan tahapan kontrol T Rayleigh.g. Melakukan kontrol kinerja batas layan (s)

dan kinerja batas ultimit (m).

Populasi dalam penelitian ini adalah berbagai modelperencanaan bangunan yag akan dianalisis.Sedangkan sampel dalam penelitian ini diantaranya adalahsebagai berikut :

1. Variasi bangunan yang diteliti adalah 4 jenis modelbangunan beraturan.

2. jarak antar kolom struktur utama yang dipakaiuntuk arah- x dan arah – y sama yaitu 4 x 4 satuanmeter.

3. variasi tinggi pada bangunan mulai dari 4, 6, 8, dan10 lantai dengan tinggi antar tingkat (drift) samayaitu 4 m.

beberapa langkah-langkah yang dilakukan dalampengumpulan data pada penelitian ini meliputi :

1. Studi Literatur dan kepustakaan2. Metode Eksperimen

Cara ini dilakukan dengan melakukanpercobaan yang hasillnya nanti diharapkan dapatmembantu untuk menyajikan data penelitian.Adapun desain penelitian eksperimental analisisdapat terlampir pada gambar dibawah ini :

P

Keterangan gambar :X = SampelP = Perlakuan (analisis struktur dengan SAP

2000 v.8 pemilihan dimensi kolom)Y = Hasil nilai displacement kolom U1 dari

analisis pada sampelUntuk menindaklanjuti dari penyajian data,

penelitian harus menganalisis data terhadappenelitiannya. Diawah ini analisis data terhadappenelitian :

1. Perencanaan awal harus dianalisisberdasarkan variable kontrol, denan rumussebagai berikut :* kontrol T-Rayleigh yang besarnya

dibatasi :

T1 = 6,3

n

liii

n

niii

dFg

dW...................(SNI 03-

1726-2002 pasal 6.2.1 hal 28)Nilai Tijin = TRayleigh + 20 % TRayleigh

Persyaratan : T1 < T Rayleigh

..........................pasal 6.2 SNI 03-1726-2002

Gambar 1. Denah Struktur dan Portal 4 lantai

X Y

Page 7: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

7

4.00

4.00

4.00

4.00

24.00

4.00

4.00

D4.00

44.00

4.00

4.00

4.004.00 4.00

4.00 4.00

A B C

1

2

3

DENAH STRUKTUR DIMENSI12X12 SATUAN METER

DIMENSI PORTAL TINGGI24 SATUAN METER

4.004.00

5

4.00

E4.00

32.00

4.00

4.00

DIMENSI PORTAL TINGGI32 SATUAN METER

DENAH STRUKTUR DIMENSI16X16 SATUAN METER

3

2

1

CBA

4.00

4.00

4.004.00

4.004.004.00

4.00

4.00

4.00

4.00

4

4.00D

4.00

4.00

4.00

4.00

4.004.004.00

4.00

6

F4.00

4.00

4.00

D4.00

4

4.00

4.00

4.00

4.00

4.004.00 4.00

4.00 4.00

4.00

4.00

A B C

1

2

3

DENAH STRUKTUR DIMENSI20X20 SATUAN METER

DIMENSI PORTAL TINGGI40 SATUAN METER

4.00

4.00

40.00

4.00E

4.00

5

Gambar 2. Denah Struktur dan Portal 6 Lantai

Gambar 3. Denah Struktur dan Portal 8 Lantai

Gambar 3.7. Denah Struktur dan Portal 10 Lantai

HASIL DAN PEMBAHASANA. Data Perencanaan

Sebagai dasar dalam merencanakanstruktur beton, maka diperlukan data-data tentangperencanaannya terlebih dahulu.1. Data Bangunan

a. Fungsi bangunan :Gedung umum untukperkantoran

b. Lokasi bangunan : Wilayah gempa 4c. Jenis tanah : Tanah lunakd. Model bangunan : Portal 4 Lantai,

Portal 6 Lantai, Portal 8 Lantai dan Portal10 Lantai

e. Tinggi tiap lantai : 4 mf. Jenis bangunan : Bangunan langsingg. Sistem struktur :Sistem Rangka

Pemikul Momen Menengah (SRPMM)2. Data Material

a. Mutu beton (f’c ) : 30 MPab. Mutu baja (fy) : 300 MPac. Modulus Elastisitas (E) : 2,1 x 105

kg/cm2 2.1 x 105 MPad. Berat sendiri beton : 2400 kg/m3

Page 8: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

B. Pre-eliminary Design (Perencanaan Awal)Pre-eliminary design adalah perencanaan

dimensi awal struktur yang meliputiperencanaan balok, kolom dan pelat sebagaielemen-elemen dari Gedung sesuai dengan SNI03-2847-2002.

1. Pre-eliminary design balokKarena panjang balok arah x dan arah y pada

setiap model portal dan tiap lantainya adalahsama yaitu 4 m, maka dimensi balok yangdihitung pada arah x dan arah y juga mempunyaihasil yang sama.

Diketahui : L = 400 cm dan fy = 300 MPa,

h =10l

=40 cm

b < xh32

= 25 cm

Jadi, dimensi balok yang digunakan adalah25/40 pada arah X dan pada arah Y.

2. Pre-eliminary design kolomPre-eliminary design kolom pada tiap

portal adalah sama. Dikarenakan tinggi tiaplantai pada setiap model sama yaitu 4 meter.Berdasarkan PBI 1989 bab 13.7.4.1 bahwamomen inersia kolom ada sembarangpenampang diluar joint atau kepala kolom,boleh berdasarkan pada penampang brutobeton.

Balok

Balok

Kolom

Kolom

LI

LI

40 cm x 40 cm.

diketahui :Lkolom = 400 cm dan Lbalok = 400 cm.h4 ≥333,33 x 400 x 12 h4 ≥ 1600000 h ≥ 35,57→40 cmjadi, dimensi perencanaan awal kolom yangdigunakan untuk setiap portal adalah 40 cm x 40cm.

3. Pre-eliminary design pelatαm yang sama atau lebih kecil dari 0,2 harus

menggunakan 11.5.(3(2))- Pelat tanpa penebalan 15.3.(7(1)) &

15.3.(7(2)) minimum 120mm- Pelat dengan penebalan 15.3.(7(1)) &

15.3.(7(2)) minimum 100mma. Dimensi plat lantai dengan f’c = 30 MPa dan

fy = 240 MPa.

h =)00,1(936

15002408.0375

= 8,00 cm >90 mm

dikarenakan h harus lebih besar dari 90 mm,maka digunakan tebal perencanaan platlantai adalah 120 mm atau 12 cm.

b. Dimensi plat atap dengan f’c = 30 MPa danfy = 240 MPa.

h =)00,1(936

15002408.0375

h = 8,00 cm >90 mmdikarenakan h harus lebih besar dari 90mm, maka penulis menggunakan tebalperencanaan plat lantai adalah 100 mmatau 10 cm.

C. Analisis Perhitungan Pembebanan Pada PortalPembebanan pada portal yang dimaksudkan adalahmeliputi beban mati maupun beban hidup. Berikutitem beban yang dimaksud :

1. Beban mati :a. Berat sendiri plat lantai / pelat atapb. Plafond dan instalasi ME (lantai dan

atap)c. Keramik (lantai)d. Spesi (lantai)e. Aspal (atap)f. Pasir (atap)g. Air hujan (atap)h. Berat mati baloki. Berat mati kolom

2. Beban hidup :a. Beban hidup plat lantai.b. Beban hidup plat atap.Karena tebal pelat lantai maupun pelat atappada masing-masing model bangunanadalah sama maka perhitungan pembebananpada masing-masing model portal adalahsama, berikut analisis perhitunganpembebanannya :a. Pembebanan pada lantai: Beban mati

lantai perkantoran DL= 391 kg / m2

Beban hidup lantai perkantoranLL = 250 kg / m2

b. Pembebanan pada atap.Beban mati atap perkantoran

DL = 391 kg / m2

Beban hidup atap perkantoranLL = 100 kg / m2

D. Analisis Perhitungan Struktur PortalPenggunaan program SAP 2000 versi 8.08 ini

merupakan salah satu program perhitungan kekuatanbangunan yang banyak diajarkan pada bangkuperkuliahanlis. Karena program ini merupakanprogram yang mudah didapat dan hasilperhitungannya lebih lengkap dari program SAPversi sebelumnya.

E. Perhitungan Struktur Portal 4 Lantai1. Portal 4 lantai dengan dimensi kolom 40 cm x

40 cm.a. Data Bangunan :

1. Fungsi Bangunan : Perkantoran 4Lantai

2. Lokasi : WilayahGempa 4 SNI 03-1726-2002

Page 9: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

9

3. Tinggi Gedung : 16 meter4. Tinggi Tiap Lantai : 4 meter5. Sistem Struktur : Sistem Rangka

Pemikul Momen Menengahb. Data Material :

1. Beton (fc’) : 30 Mpa2. Baja Tulangan (fy) : 400 Mpa

c. Data Perencanaan :1. Kolom : 40/40 cm2. Balok :

Balok Lantai : 25/40Balok Atap : 25/40

3. Tebal Plat :Pelat Lantai : 12 cmPelat Atap : 10 cm

d. Beban Merata (q) dan bebanterpusat ( P ).• Pembebanan Beban Merata MatiBeban atap = 502 kg/m

q atap = 502 kg/m x 2= 1004 kg/m

Lantai = 522 kg/mq Lantai = 522 kg/m x 2

= 1044 kg/m• Pembebanan = 134 kg/m

q atap = 134 kg/m x 2= 268 kg/m

Lantai = 334 kg/mq Llantai = 334 kg/m x 2

= 668 kg/m• P pada atap tepi :

P mati = 3160 KgP Hidup = 134 kg/m x 4m

= 536 kg• P pada atap tengah

P mati = 5168 KgP Hidup = 1072 kg

• P pada lantai tepi :P mati = 3240 KgP Hidup = 1336 kg

• P pada lantai tengah :P mati = 5328 KgP Hidup = 2672 kg

Langkah-langkah perencanaan bangunan tahan gempaberdasarkan SNI 03-1726-2002.

1. Perhitungan Berat Total Bangunan total (Wt)berat bangunan total (Wt) : berat lantai 1, 2, dan 3adalah sama maka total berat bangunannya adalahWt = Wlantai1+Wlantai2+Wlantai3+WatapWt = 55296 Kg + 55296 Kg + 55296 Kg + 39104kgWt = 204992 kg

2. Perhitungan periode alami struktur (T)Untuk perhitungan empiris periode alami strukturberdasarkan UBC – 97 pasal 1630.2.2 Metode ATinggi gedung : 16 mCt : 0.0731Sehingga Periode alami strukturT = Ct (Hn)

= 0.0731 x 12 ¾ = 0.47 detik

Kontrol pembatasan T sesuai dengan pasal 5.6SNI 03-1726-2002N = 4

ξ= 0.17maka :T = ξ n

= 0.17 x 3= 0.51 detik > 0.47 detik…….OK!

3. Penentuan faktor response gempa.Didasarkan Gambar 2. Respon Spektrum GempaRencana, SNI 03-1726-2002 penentuan nilai Ctberdasarkan :- Wilayah gempa (WG) = Wilayah Gempa 4- Periode alami Struktur (T) = 0.047 detik- Jenis tanah = Lunak- Faktor respons gempa (Ct) = 0.85

4. Penentuan faktor keamanan (I)Berdasarkan tabel 1. Faktor keutamaan (I), SNI03-1726-2002Kategori gedung : Gedung umum untukperkantoranFaktor keutamaan (I) : 1.0

5. Penentuan parameter daktilitas Struktur (R)Berdasarkan Tabel 2 Parameter DaktilitasStruktur (R), SNI 03-1726-2002 SRPMM tarafkinerja : Daktail ParsialDaktail parsial : Nilai μ : 1.5 - 5.0

Nilai R : 2.4 – 8.0Batasan penentuan nilai daktilitas maksimumyang diijinkan dapat dilihat pada tabel 3. FaktorDaktilitas Maksimum, SNI 03-1726-2002(3) Sistem dan subsistem struktur gedung :Sistem rangka pemikul momen(2) Uraian sistem pemikul beban gempa :Sistem rangka pemikul momen menengah beton(SRPMM)μm = 3.3R = 5.5Sub bab ini masih harus dilihat di SNI 03-1726-2002

6. Perhitungan gaya geser gempa (V)Perhitungan gaya geser gempa untuk strukturadalah :

V =R

ICt x W Pasal 7.1.3 SNI 03-1726-2002

V =5.5

0.185.0 x 204992 Kg. =

Distribusi gaya gesernya menggunakan rumusan:

F =ziWi

ziWi

x V Pasal 6.1.3 SNI 03-

1726-2002

7. Analisis Permodelan menggunakan SAP 2000Versi 8.08Pada nilai dari COMB 3 kolom GlobalFXdengan nilai dari COMB 4, kolom GlobalFX

Page 10: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

harus didapati nilai yang sama. Pada perlakuanini nilainya sebesar 15557.43 kg. atau 15.5574Ton. Karena pada hasil Output SAPmenggunakan satuan Ton.

8. Kontrol T RayleighBesarnya T yang dihitung sebelumnya denganmemakai cara-cara empiris harus dibandingkandengan TRayleigh.

9. Kontrol Kinerja Batas Layan (Δs) dan KinerjaBatas Ultimit (Δm).Menurut SNI 03-1726-2002 Pasal 8.1.2 untukmemenuhi syarat kinerja batas layan jika drift ∆santar tingkat tidak boleh lebih besar dari:

mmhiR

021.046.503.003.0

Selanjutnya SNI 03-1726-2002 Pasal 8.2.1membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhanstruktur yang akan membawa korban jiwamanusia dengan membatasi nilai drift ∆m antartingkat tidak boleh melebihi0.02 x tinggi tiap tingkat = 0.02 x 4 m = 0.08 m.

10. Hasil Perhitungan Portal 4 Lantai, 6 Lantai, 8Lantai dan 10 Lantai.

Pada perhitungan portal 4 lantai ini akan dicobamenggunakan beberapa dimensi kolom yangberbeda yaitu :1. Portal 4 lantai dengan dimensi kolom sebesar

40cm x 40 cm.2. Portal 4 lantai dengan dimensi kolom sebesar

45 cm x 45 cm.3. Portal 4 lantai dengan dimensi kolom sebesar

50 cm x 50 cm.4. portal 4 lantai dengan dimensi kolom sebesar

55 cm x 55 cm.5. Portal 4 lantai dengan dimensi kolom sebesar

60 cm x 60 cm.

Tabel 1. Rekapan nilai Kinerja batas layan portal4 lantai

Nolantai 40

x40

45x4

5

50x5

0

55x5

5

60x6

0

BatasKBL

Atap0.008097

0.007736

0.007756

0.007977

0.008288

0.02142857

30.014251

0.012946

0.012215

0.011765

0.011446

0.02142857

20.017906

0.015726

0.014263

0.01316

0.012258

0.02142857

10.012622

0.010217

0.008651

0.007537

0.006688

0.02142857

Dan setelah disusun dalam bentuk tabel data,data tersebut disusun dalam bentuk grafik untukmemudahkan pembacaannya. Berikut adalah grafikportal 4 lantai:

Grafik 1. Rekapitulasi nilai Kinerja batas layanportal 4 lantai

Tabel 2. Rekapitulasi nilai Kinerja batas Ultimitportal 4 lantai

Nolantai 40

x40

45x4

5

50x5

0

55x5

5

60x6

0 BatasKBU

Atap 0.03174

0.030325

0.030404

0.03127

0.032489 0.08

3 0.055864

0.050748

0.047883

0.046119

0.044868 0.08

Page 11: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

11

2 0.007019

0.061646

0.055911

0.051587

0.048051 0.08

1 0.049478

0.040051

0.033912

0.029545

0.026217 0.08

Berikut grafik Kinerja Batas Ultimit portal 4 lantai :

Grafik 2.

Rekapitulasi nilai Kinerja batas Ultimit portal 4lantai

Tabel 3. Rekapan nilai Kinerja batas layan portal 6lantai

Nolantai 40

x40

45x4

5

50x5

0

55x5

5

60x6

0 BatasKBL

Atap 0.006412

0.005422

0.004922

0.004716

0.004707 0.02

5 0.011771

0.009812

0.008745

0.00818

0.007922 0.02

4 0.016306

0.013625

0.012154

0.01135

0.010928 0.02

3 0.019593

0.016371

0.014578

0.013553

0.012952 0.02

2 0.021312

0.017575

0.015381

0.014001

0.013068 0.02

1 0.016533

0.012586

0.010219

0.008698

0.007655 0.02

Grafik 3. Rekapitulasi nilai Kinerja batas layanportal 6 lantai

Tabel 4. Rekapan nilai Kinerja batas ultimit portal 6lantai

Nolantai 40

x40

45x4

5

50x5

0

55x5

5

60x6

0 BatasKBU

Atap 0.025135

0.021254

0.019294

0.018487

0.018451 0.08

5 0.046142

0.038463

0.03428

0.032066

0.031054 0.08

4 0.06392

0.05341

0.047644

0.044492

0.042838 0.08

Page 12: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

3 0.076805

0.064174

0.057146

0.053128

0.050772 0.08

2 0.083543

0.068894

0.060294

0.054884

0.051227 0.08

1 0.064809

0.049337

0.040058

0.034096

0.030008 0.08

Grafik 4. Rekapitulasi nilai Kinerja batas Ultimitportal 6 lantai

Berikut adalah hasil perhitungan dari portal 8 lantai.

Tabel 5. Rekapan nilai Kinerja batas layan portal 8lantai

Nolantai

40x40 50x50 60x60 70x70 80x80 Batas

KBL

Atap 0.007257

0.005423

0.005044

0.005354

0.006124

0.02142857

7 0.013018

0.009479

0.008462

0.008453

0.00899

0.02142857

6 0.018262

0.013372

0.011934

0.011768

0.012173

0.02142857

5 0.022568

0.0166

0.014868

0.014616

0.014922

0.02142857

4 0.02592

0.019113

0.017121

0.016719

0.016819

0.02142857

3 0.028266

0.020783

0.018417

0.017629

0.017281

0.02142857

2 0.029242

0.020882

0.017712

0.016142

0.015101

0.02142857

1 0.022438

0.013717

0.010227

0.008448

0.007346

0.02142857

Grafik 5. Rekapitulasi nilai Kinerja batas layanportal 8 lantai

Tabel 6. Rekapitulasi nilai Kinerja batas Ultimitportal 8 lantai

Nolantai 40

x40

50x5

0

60x6

0

70x7

0

80x8

0

BatasKBU

Atap 0.028447

0.021258

0.019772

0.020988

0.024006 0.08

7 0.051031

0.037158

0.033171

0.033136

0.035241 0.08

6 0.071587

0.052418

0.046781

0.046131

0.047718 0.08

5 0.088467

0.065072

0.058283

0.057295

0.058494 0.08

4 0.101606

0.074923

0.067114

0.065538

0.065930 0.08

Page 13: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

13

3 0.110803

0.081469

0.072195

0.069106

0.067742 0.08

2 0.114629

0.081857

0.069431

0.063277

0.059196 0.08

1 0.087957

0.053771

0.040090

0.033116

0.028796 0.08

Grafik 5. Rekapitulasi nilai Kinerja batas Ultimitportal 8 lantai

Berikut adalah hasil perhtungan portal 10 Lantai :Tabel 7. Rekapan nilai Kinerja batas layan portal 10

lantai

Nolantai 40

x40

50x5

0

60x6

0

80x8

0

100x

100

BatasKBL

Atap 0.007642

0.004963

0.003968

0.003698

0.004533 0.02

9 0.012904

0.008181

0.006449

0.005721

0.006399 0.02

8 0.017776

0.011294

0.008963

0.007963

0.008614 0.02

7 0.021983

0.013977

0.011146

0.009987

0.010709 0.02

6 0.025517

0.016231

0.012986

0.011719

0.012509 0.02

5 0.028357

0.018041

0.014496

0.013105

0.013871 0.02

4 0.030488

0.019398

0.015578

0.014057

0.014587 0.02

3 0.031886

0.020263

0.016227

0.014315

0.014253 0.02

2 0.032431

0.020338

0.015887

0.012992

0.011966 0.02

1 0.027242

0.014983

0.010297

0.006919

0.005633 0.02

Grafik 7. Rekapitulasi nilai Kinerja batas layanportal 10 lantai

Tabel Rekapan nilai Kinerja batas Ultimit portal 10lantai.

Nolantai 40

x40

50x5

0

60x6

0

80x8

0

100x

100

BatasKBU

Atap 0.029957

0.019455

0.015555

0.014496

0.017769 0.08

9 0.050584

0.03207

0.02528

0.022426

0.025084 0.08

8 0.069682

0.044272

0.035135

0.031215

0.033767 0.08

7 0.086173

0.05479

0.043692

0.039149

0.041979 0.08

Page 14: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

6 0.100027

0.063626

0.050905

0.045938

0.049035 0.08

5 0.111159

0.070721

0.056718

0.051372

0.054374 0.08

4 0.119513

0.07604

0.061066

0.055103

0.057181 0.08

3 0.124993

0.079431

0.06361

0.056115

0.055872 0.08

2 0.12713

0.079725

0.062277

0.050929

0.046907 0.08

1 0.106789

0.058733

0.040364

0.027111

0.022081 0.08

Grafik 8. Rekapitulasi nilai Kinerja batas Ultimitportal 10 lantai

PENUTUPSimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan perhitungananalisis data yang didapat, maka dapat ditarik beberapakesimpulan sebagai berikut:1. Berdasar perhitungan kinerja batas layan (KBL) dan

kinerja batas ultimit (KBU), ada indikasi strukturgedung 4 lantai aman menggunakan kolom dengandimensi persegi dengan ukuran diatas (40 x 40) cm.

2. Berdasar perhitungan kinerja batas layan (KBL) dankinerja batas ultimit (KBU), ada indikasi strukturgedung 6 lantai aman menggunakan kolom dengandimensi persegi dengan ukuran diatas (45 x 45) cm.

3. Berdasar perhitungan kinerja batas layan (KBL) dankinerja batas ultimit (KBU), ada indikasi struktur

gedung 8 lantai aman menggunakan kolom dengandimensi persegi dengan ukuran diatas (60 x 60) cm.

4. Berdasar perhitungan kinerja batas layan (KBL) dankinerja batas ultimit (KBU), ada indikasi strukturgedung 10 lantai aman menggunakan kolom dengandimensi persegi dengan ukuran diatas (60 x 60) cm.

5. Berdasar perhitungan kinerja batas layan (KBL) dankinerja batas ultimit (KBU) menunjukkan bahwasemakin besar dimensi kolom yang digunakan padabentuk model bangunan bertingkat, semakin kecilnilai kinerja batas layan (KBL) dan kinerja batasultimit (KBU) yang didapat.

6. Penggunaan dimensi kolom yang seragam padapengamatan yang telah dilakukan kurang efisienuntuk menahan gaya gempa.

7. Seiring dengan gaya geser gempa yang meningkatakibat dari berat total bangunan, berdampak padaperubahan drift Δs antar tingkat dan drift Δm antartingkat. Sehingga harus ditemukan dimensi kolomyang tepat yang bisa memenuhi nilai Kinerja BatasLayan (KBL) dan nilai Kinerja Batas Ultimit (KBU)dan tetap berada dibawah nilai kontrolnya.

8. Berdasar hasil perhitungan keseluruhan portal denanmenggunakan program SAP 2000 versi 8.08goyangan gempa yang paling berbahaya terjadi padalantai atap yang mengalami joint displacement yangpaling besar.

SaranSetelah melakukan pengamatan dan analisis, maka

berdasarkan hasil dari pengamatan dapat disampaikanbeberapa saran sebagai berikut:1. Perlu diadakan pengamatan lebih lanjut untuk variasi

tinggi bangunan yang berbeda atau lebih tinggi.2. Perlu dilakukan pengamatan dengan peraturan selain

peraturan SNI untuk membandingkan hasilperhitungannya.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untukmembandingkan analisis perhitungan portal gedung 2dimensi yang telah dilakukan ini dengan analisisportal gedung dalam bentuk 3 dimensinya.

4. Perlu dilakukan perhitungan dengan menggunakanprogram lain seperti E-Tabs. Staad-Pro untukmembandingkan dari hasil perhitungannya.

5. perlu dilanjutkan untuk pengamatan pada penggunaantulangan yang dibutuhkan.

DAFTAR PUSTAKA

Anil K. Chopra. 2004. Estimating Seismic Demands ForPerformance Based Engineering of Buildings,13th World Conference on EarthquakeEngineering Vancouver, B.C., Canada August 1-6, 2004 Paper No. 5007. 2004.

Lantai

Δm

Page 15: STUDI PENGARUH VARIASI DIMENSI KOLOM TERHADAP …

Studi Pengaruh Variasi Dimensi Kolom Terhadap Kinerja Batas Layan Dan Kinerja Batas Ultimit Pada Portal GedungPerkantoran Di Daerah Rawan Gempa Yang Mengacu Pada SNI 03 – 1726 - 2002

15

Badan Standardisasi Nasional, SNI 03-1726-2002. TataCara Perencanaan Ketahanan Gempa UntukBangunan Gedung.

Badan Standardisasi Nasional, SNI 03-2847-2002. TataCara Perhitungan Struktur Beton UntukBangunan Gedung. Departemen PekerjaanUmum.

Departemen Pekerjaan Umum. 1983. PeraturanPembebanan Indonesia Untuk Gedung(PPIUG). Jakarta.

Purwono, Rachmat. 2010. “Perencanaan Struktur BetonBertulang Tahan Gempa”, ITS press. Surabaya.

Tim Penyusun, 2006. Pedoman Penulisan dan UjianSkripsi UNESA. UNESA University Press.Surabaya.

Villaverde, R. 2007. “Methods to Asses the SeismicCollapse Capacity of Building Structures: Stateof The Art”. Journal of StructururalEngineering. 133:1 (57), 0733-9445.

Budi Astanto, T. 2001. Konstruksi Beton Bertulang.Yogyakarta: Kanisius.

Budiono, B. dan Wibowo, F. 2008. “Analisis KapasitasStruktur dengan Incremental Dynamic Analysis(IDA) & Pendekatan Model Pushover Analysis(MPA) Struktur Beton Bertulang”. Seminar danPameran HAKI 2008 “Pengaruh Gempa danAngin terhadap Struktur”.

Dewobroto, W. 2007. Aplikasi Rekayasa Konstruksidengan SAP 2000 Edisi terbaru. ShowroomElex Media Komputindo, Jakarta.

Pranata, A, Y. 2006. Evaluasi Kinerja Gedung BetonBertulang Tahan Gempa Dengan PushoverAnalysis (Sesuai ATC-40, FEMA 356 danFEMA 440)”, Jurnal Teknik Sipil, Vol. 3, No. 1,Universitas Kristen Maranatha, Bandung.

Pranata, A, Y. 2006. “Studi Perencanaan BerbasisKinerja pada Rangka Beton Bertulang DenganMetode Direct Displacement-Based Design”,Jurnal Teknik Sipil, Vol. 3, No. 2, UniversitasKristen Maranatha, Bandung.

Pranata, R. dan Tavio. 2007. “Evaluasi Cepat SistemRangka Pemikul Momen Tahan Gempa”,Seminar dan Pameran HAKI 2007 “KonstruksiTahan Gempa di Indonesia”, ITS Press.Surabaya.

Kwantes. J. 1984. Mekanika Bangunan. Erlangga, Jl.Kramat IV No. 11. Jakarta Pusat