Tahap Perencanaan Bangunan Bertingkat

حيمهللابســــــــــــــــم ا حمن الر الر

Perencanaan gedung bertingkat harus dipikirkan dengan matang karena menyangkut

investasi dana yang jumlahnya tidak sedikit. Berbagai hal perlu ditinjau yang meliputi

beberapa kriteria, yaitu 3S : strength, stiffness, dan serviceability. Analisis struktur gedung

bertingkat dapat dilakukan dengan computer berbasis elemen hingga (finite element) dengan

sofware yang telah umum digunakan oleh para perencana, misalnya : SAP (Structure

Analysis Program) atau ETABS (Extended 3D Analysis Building Systems).

Konsep perancangan konstruksi didasarkan pada analisis kekuatan batas (ultimate-strength)

yang mempunyai daktilitas cukup untuk menyerap energi gempa sesuai peraturan yang

berlaku. Berbagai macam kombinasi pembebanan yang meliputi beban mati, beban hidup,

beban angin, dan beban gempa dihitung dengan pemodelan struktur 3-D (space-frame).

Kombinasi pembebanan yang dimaksud adalah sebagai berikut :

1,4DL

1,2DL + 1,6LL

1,2DL + 1LL + 1EX + 0,3EY

1,2DL + 1LL - 1EX + 0,3EY

1,2DL + 1LL + 1EX - 0,3EY

1,2DL + 1LL - 1EX - 0,3EY

1,2DL + 1LL + 0,3EX + 1EY

1,2DL + 1LL - 0,3EX + 1EY

1,2DL + 1LL + 0,3EX - 1EY

1,2DL + 1LL - 0,3EX - 1EY

0,9DL + 1EX + 0,3EY

0,9DL + 1EX - 0,3EY

0,9DL - 1EX + 0,3EY

0,9DL - 1EX - 0,3EY

0,9DL + 0,3EX + 1EY

0,9DL + 0,3EX - 1EY

0,9DL - 0,3EX + 1EY

0,9DL - 0,3EX - 1EY

Keterangan :

DL = Beban mati (Dead Load)

LL = Beban Hidup (Live Load)

EX = Beban gempa searah sumbu x (Earthquake- X)

EY = Beban gempa searah sumbu y (Earthquake- Y)

Di negara Indonesia ada 3 jenis sistem struktur yang digunakan yaitu:

1. Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB) atau Ordinary Moment Resisting

Frame (OMRF) Metode ini digunakan untuk perhitungan struktur gedung yang masuk di zona gempa 1 dan

2 yaitu wilayah dengan tingkat gempa rendah. Acuan perhitungan yang digunakan adalah

SNI 03-2847-2002 pasal 3 sampai pasal 20.

2. Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) atau Intermediate Moment

Resisting Frame (IMRF) Metode ini digunakan untuk perhitungan struktur gedung yang masuk di zona gempa 3 dan

4 yaitu wilayah dengan tingkat gempaan sedang. Pasal- pasal yang digunakan dalam SNI

03-2847-2002 adalah Pasal 3 sampai pasal 20, ditambah dengan pasal 23.2 sampai dengan

23.10.2

3. Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) atau Special Moment Resisting

Frame (SMRF) Metode ini digunakan untuk perhitungan struktur gedung yang masuk pada zona 5 dan 6

yaitu wilayah dengan tingkat gempaan tinggi atau diaplikasikan dalam perencanaan High

Rise Building.

Langkah pertama yang harus diperhatikan dalam perencanaan gedung adalah pengumpulan

data proyek yang meliputi :

Data tanah dari hasil sondir dan boring,

Data bangunan,

Data gambar proyek, terdiri dari gambar arsitektur, gambar struktur, gambar

potongan, dan denah lantai,

Data lain yang menyangkut RKS (Rencana Kerja dan Syarat- syarat)

A. Peraturan dan Standar Perencanaan

1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-1992)

atau ACI 318- 2005.

2. Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989-

F) atau ASCE 7-10.

3. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-

2002).

4. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002).

B. Bahan Struktur

1. Beton Untuk struktur kolom, sloof, balok lantai dan plat lantai digunakan beton dengan kuat tekan

beton yang disyaratkan, fc’ = 25 MPa (setara dengan beton K-300). Modulus elastis beton,

Ec = 4700√(fc') = 2,35.104 MPa = 2,35.107 kN/m2 dengan angka poison = 0,20.

2. Baja Tulangan Untuk baja tulangan dengan D ≥ 12 mm digunakan baja tulangan ulir BJTD 40 dengan

tegangan leleh baja, fy = 400 MPa. Untuk baja tulangan dengan D < 12 mm digunakan baja

tulangan polos BJTP 24 dengan tegangan leleh baja, fy = 240 MPa. Modulus elastis baja, Es

= 2,1.105 MPa.

3. Baja Profil Mutu baja profil yang digunakan untuk struktur baja harus memenuhi persyaratan setara

dengan BJ-37.

C. Pra-eliminari Desain:

1. Perencanaan plat

Penentuan dimensi terdiri dari dimensi plat dan dimensi plat atap. Masing- masing

menggunakan SNI 03-2847-2002 dengan pasal :

Perencanaan plat 1 arah : SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.2 Tabel 8

Perencanaan plat 2 arah : SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.3

Menganalisa gaya- gaya yang terjadi pada plat, digunakan Peraturan Beton Bertulang

Indonesia (PBBI 1971 pasal.13.3 tabel 13.3.1 dan tabel 13.3.2), sedangkan

perletakkan yang diasumsikan jepit penuh digunakan C.K Wang dan C.G Salmon

jilid 2,

Penulangan plat,

Penulangan lentur, susut, dan suhu : SNI 03-2847-2002 pasal 9.12.2.

2. Penentuan dimensi balok dan kolom

Penentuan dimensi balok terdiri dari : Perencanaan lebar efektif balok (SNI 03-2847-

2002 pasal 10.10.2),

Perhitungan penulangan geser : SNI 03-2847-2002 pasal.13.3.1(1)

Perhitungan penulangan torsi : SNI 03-2847-2002 pasal.13.6

3. Struktur kolom, terdiri dari:

Perencanaan kolom portal

Pengaruh kelangsingan kolom : SNI 03-2847-2002 pasal 12.12.2

Perbesaran momen : SNI 03-2847-2002 pasal 12.13.3

Perhitungan penulangan geser : SNI 03-2847-2002 psl.13.3.1(2)

4. Analisa struktur bawah

Perhitungan poer,

Perhitungan pondasi tiang pancang,

Perhitungan sloof.

5. Penulangan

Penulangan dihitung berdasarkan data-data yang diperoleh dari out put SAP atau

ETABS.

Dari out put SAP atau ETABS diperoleh nilai gaya geser (D), momen lentur (M),

momen torsi (T), dan nilai gaya aksial (P). Kemudian dihitung kebutuhan tulangan

pada balok, kolom dan pondasi.

Perhitungan penulangan geser, lentur, dan puntir pada semua komponen struktur

utama.

Kontrol masing-masing perhitungan penulangan.

Penabelan penulangan yang terpakai pada elemen struktur yang dihitung (struktur

atas dan struktur

bawah).

Penggambaran detail penulangan.

D. Cek Persyaratan

1. Plat

Kontrol jarak spasi tulangan : SNI 03-2847-2002 pasal.15.3.2

Kontrol jarak spasi tulangan suhu dan susut.

Kontrol perlu tulangan suhu dan susut : SNI 03-2847-2002 pasal 9.12.2.1 dan pasal

10.4.3

Kontrol lendutan : SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.3.4

2. Balok

Kontrol Mnpasang ≥ Mn untuk tulangan lentur

3. Kolom

Kontrol kemampuan kolom.

Kontrol momen yang terjadi Mnpasang ≥ Mn

4. Poer

Kontrol dimensi poer : SNI 03-2847-2002 pasal13.12.3. 1.(a), pasal.13.12.3. 1.(b),

pasal.13.12.3.1.(c)

Kontrol geser pons.

Geser 1 arah : SNI 03-2847-2002 pasal.13.12.1.1

Geser 2 arah : SNI 03-2847-2002 pasal.13.12.1.2

E. Gambar Perencanaan

1. Gambar arsitek terdiri dari :

Gambar denah.

Gambar tampak.

2. Gambar struktur terdiri dari :

Potongan memanjang.

Potongan melintang.

Gambar denah pondasi.

Gambar denah sloof.

Gambar denah pembalokan.

Gambar denah rencana atap.

3. Gambar detail :

Gambar detail panjang penyaluran.

Gambar detail penjangkaran tulangan.

Gambar detail pondasi dan poer.

F. Jenis Beban

1. Beban mati (Dead load)

Beban mati yang merupakan berat sendiri konstruksi (specific gravity) menurut Tata Cara

Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989-F), adalah seperti

Tabel berikut :

No Konstruksi Berat Satuan

1 Baja 7850 kg/m3

1 Beton bertulang 2400 kg/m3

2 Beton 2200 kg/m3

3 Dinding pas bata ½ bt 250 kg/m2

4 Dinding pas bata 1 bt 450 kg/m2

5 Curtain wall+rangka 60 kg/m2

6 Cladding + rangka 20 kg/m2

7 Pasangan batu kali 2200 kg/m3

8 Finishing lantai (tegel) 2200 kg/m3

9 Plafon+penggantung 20 kg/m2

10 Mortar 2200 kg/m3

11 Tanah, Pasir 1700 kg/m3

12 Air 1000 kg/m3

13 Kayu 900 kg/m3

14 Baja 7850 kg/m3

15 Aspal 1400 kg/m3

16 Instalasi plumbing 50 kg/m2

Untuk perencanaan beban bangunan di luar negeri, harus diperhitungkan juga beban banjir,

beban suhu, beban Salju, dan beban Es. Semuanya ada di ASCE 7-10.

2. Beban hidup (Live load)

Beban hidup yang bekerja pada lantai bangunan Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk

Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989-F), adalah sebagai berikut :

Lantai dan rumah tinggal = 200 kg/m2

Sekolah, kantor, toko, hotel, RS, restoran, asrama = 250 kg/m2

Ruang olahraga = 400 kg/m2

Ruang dansa = 500 kg/m2

Balkon dan lantai dalam ruang pertemua = 400 kg/m2

3. Beban gempa (Earthquake)

Wilayah Indonesia terdiri dari 6 wilayah gempa, dimana wilayah gempa 1 adalah wilayah

kegempaan paling rendah dan wilayah gempa 6 adalah wilayah kegempaan paling tinggi.

Pembagian wilayah gempa ini, didasarkan pada percepatan puncak batuan dasar akibat

pengaruh gempa rencana dengan periode ulang 500 tahun dengan asumsi umur bangunan

adalah 50 tahun. Berikut adalah Gambar Pembagian Zona Gempa di Indonesia

Gambar Pembagian Zona Gempa di Indonesia

Analisis terhadap beban gempa digunakan cara statik ekivalen maupun dinamik (response

spectrum analysis). Dari hasil analisis kedua cara tersebut diambil kondisi yang memberikan

nilai gaya atau momen terbesar sebagai dasar perencanaan. Struktur bangunan dirancang

mampu menahan gempa rencana sesuai peraturan yang berlaku yaitu SNI 03-1726-2002

tentang Tatacara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung. Dalam peraturan

ini gempa rencana ditetapkan mempunyai periode ulang 500 tahun, sehingga probabilitas

terjadinya terbatas pada 10 % selama umur gedung 50 tahun.

a. Metode Statik Ekivalen

Gaya geser dasar nominal pada struktur akibat gempa dihitung dengan rumus :

V = C . I / R .Wt

Dimana :

C= nilai faktor response gempa, yang ditentukan berdasarkan wilayah gempa kondisi

tanah dan waktu getar alami.

R = faktor reduksi gempa representatif.

I = faktor keutamaan (diambil, I = 1 )

Wt = jumlah beban mati dan beban hidup yang direduksi (faktor reduksi diambil =

0,5) yang bekerja di atas taraf penjepitan lateral.

Analisis statik dilakukan dengan meninjau secara bersamaan 100% gempa arah X dan 30%

gempa arah Y, dan sebaliknya.

b. Metode Dinamik (Response Spectrum)

Besar beban gempa ditentukan oleh percepatan gempa rencana dan massa total

struktur. Massa total struktur terdiri dari berat sendiri struktur dan beban hidup yang

dikalikan dengan faktor reduksi 0,5.

Percepatan gempa diambil dari data zone Wilayah Gempa Indonesia menurut

Tatacara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-

2002) dengan memakai spektrum respons yang nilai ordinatnya dikalikan dengan

koreksi I/R.

Detail perencanaan struktur gedung dengan ETABS mulai dari pemodelan struktur,

pembebanan, analisis gempa, dan perhitungan strukturnya bisa dibaca disini.

----------------

NB : Jika ingin mencopy Artikel ini, mohon cantumkan juga sumbernya. Kami menghargai

Anda, sebagaimana Anda juga menghargai Kami. Terima kasih

Muhammad Miftakhur Riza

- See more at: http://e-struktur.blogspot.com/2011/08/tahap-perencanaan-bangunan-

bertingkat.html#sthash.Ax7cURxC.dpuf