ANALISA BANGUNAN ATAS PADA GEDUNG DUA LANTAI TAHAN GEMPA MENGGUNAKAN ATAP ASIMETRIS DENGAN SKALA PENUH BERDASARKAN SNI

TUGAS AKHIR

ANALISA BANGUNAN ATAS PADA GEDUNG DUA LANTAI TAHAN GEMPA MENGGUNAKAN ATAP ASIMETRIS DENGAN SKALA PENUH BERDASARKAN SNI 1726–2002. (Studi kasus pada model bangunan gedung KBGI : Griya Bestari)

Oleh : RACHMAD JULIYANTO 07520034

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2010

ANALISA BANGUNAN ATAS PADA GEDUNG DUA LANTAI TAHAN GEMPA MENGGUNAKAN ATAP ASIMETRIS DENGAN SKALA PENUH BERDASARKAN SNI 1726–2002. (Studi kasus pada model bangunan gedung KBGI : Griya Bestari)

TUGAS AKHIR Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaiakan Program SarjanaTeknik

Oleh : RACHMAD JULIYANTO 07520034

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2010

LEMBAR PENGESAHAN JUDUL

: Analisa Bangunan Atas Pada Gedung Dua Lantai Tahan Gempa Menggunakan Atap Asimetris Dengan Skala Penuh Berdasarkan SNI 1726–2002 (Studi kasus pada model bangunan gedung KBGI: Griya Bestari).

NAMA

: RACHMAD JULIYANTO

NIM

: 07520034

Telah diuji oleh tim penguji pada : Hari / Tanggal : Sabtu / 30 Oktober 2010

: ……………….

1. Ir. Lukito Prasetyo, MT

Dosen Penguji I

2. Ir. Yunan Rusdianto, MT

Dosen Penguji II : ………………. Disetujui :

Pembimbing I

Pembimbing II

( Ir. Erwin Rommel, MT )

( Zamzami Septiropa, ST, MT )

Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Sipil

( Ir. Khoirul Abadi, MT )

KATA PENGANTAR Bismillahirrohmannirrahiim. Assalamu’alaikum Wr. Wb. Puji syukur kehadirat Allah SWT, yang senantiasa melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini yang berjudul “ Analisa Bangunan Atas Pada Gedung Dua Lantai Tahan Gempa Menggunakan Atap Asimetris Dengan Skala Penuh Berdasarkan Sni 1726–2002 (Studi kasus pada model bangunan gedung KBGI : Griya Bestari) ”. Tugas akhir ini diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang. Penyusunan tugas akhir ini memang mengalami beberapa kendala, namun berkat bantuan dari berbagai pihak tugas akhir ini dapat berjalan dengan lancar dan diselesaikan. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 2. Bapak Ir. Khoirul Abadi, MT, selaku Ketua Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 3. Bapak Ir. Sulianto, MT, selaku Dosen Wali. 4. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT, selaku Koordinator Bidang Struktur Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 5. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT, Selaku Dosen Pembimbing I. 6. Bapak Zamzami Septiropa, ST, MT, Selaku Dosen Pembimbing II.

7. Bapak Ir. Lukito Prasetyo, MT, Selaku Dosen Penguji I. 8. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT, selaku Dosen Penguji II. 9. Bapak dan ibu dosen Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang. 10. Ibunda dan Ayahanda yang selalu menyediakan segala keperluan ananda dan senantiasa memberikan dorongan semangat, kasih sayang dan doa yang tak ternilai harganya.

11. Rekan-rekan seperjuangan Teknik Sipil khususnya Angkatan 2006 B yang telah memberikan dorongan, semangat, dan kebersamaan selama ini yang tidak bisa terlupakan kepada penulis.

12. Seluruh pihak yang telah banyak membantu hingga terselesainya tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

“Tiada Gading Yang Tak Retak” termasuk skripsi yang baru penulis selesaikan ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu saran serta kritik yang menunjang dari pembaca sangat penulis harapkan demi kesempurnaan dikemudian hari. Akhir kata, Semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi penyusun khususnya dan bagi pembaca pada umumnya. Kepada semua pihak yang telah membantu, semoga amal dan kebajikan yang diberikan kepada penyusun mendapat balasan dari Allah SWT. Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Malang, 09 Desember 2010

Penyusun

DAFTAR ISI Hal HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. ii SURAT PERNYATAAN .................................................................................. iii KATA PENGANTAR ....................................................................................... iv LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................................... vi ABSTRAKSI...................................................................................................... vii DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii DAFTAR TABEL ............................................................................................. xi DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xiv

BAB I

BAB II

PENDAHULUAN 1.1

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

1.2

Rumusan Masalah ................................................................... 4

1.3

Batasan Masalah ..................................................................... 4

1.4

Maksud dan Tujuan ................................................................ 5

1.5

Manfaat Studi.......................................................................... 5

TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Struktur Bangunan Tahan Gempa .......................................... 6

2.2

Struktur Beton Bertulang ........................................................ 9 2.2.1. Struktur Kolom ........................................................... 12 2.2.2. Struktur Balok ............................................................. 13

2.3

Struktur Atap .......................................................................... 14 2.3.1. Syarat Konstruksi Atap ............................................... 15 2.3.2. Jenis Konstruksi Atap ................................................. 16 2.3.3. Jenis Rangka Atap ...................................................... 16

2.3.4. Jenis Penutup Atap ..................................................... 16 2.4

Kriteria Pembebanan .............................................................. 17 2.4.1. Beban Mati.................................................................. 17 2.4.2. Beban Hidup ............................................................... 17 2.4.3. Beban Angin ............................................................... 18 2.4.4. Beban Khusus ............................................................. 18 2.4.5. Kombinasi Pembebanan ............................................. 18

2.5

Beban Gempa.......................................................................... 19 2.5.1. Faktor Keutamaan ....................................................... 20 2.5.2. Spektrum Respon Gempa ........................................... 21 2.5.3. Waktu Getar Alami ..................................................... 23

BAB III

DATA DAN PERHITUNGAN PEMBEBANAN 3.1

Data Bangunan ........................................................................ 24

3.2

Data Perencanaan .................................................................... 24

3.3

Flow Chart Analisa................................................................. 26

3.4

Beban Mati Atap ..................................................................... 27

3.5

3.6 BAB IV

3.4.1

Atap Simetris Double Howe ....................................... 27

3.4.2

Atap Asimetris Mono Pitch ........................................ 30

3.4.3

Atap Asimetris Dual Pitch .......................................... 34

3.4.4

Atap Asimetris Stub .................................................... 37

Beban Mati Portal ................................................................... 40 3.5.1

Dimensi Kolom 25 x 25 .............................................. 40

3.5.2

Dimensi Kolom 30 x 30 .............................................. 42

3.5.3

Dimensi Kolom 35 x 35 .............................................. 42

3.5.4

Dimensi Kolom 40 x 40 .............................................. 42

Beban Hidup ........................................................................... 42

ANALISA STRUKTUR 4.1

Analisa Distribusi Gaya Geser Horizontal Akibat Gempa ..... 45 4.1.1 Portal Kolom 25 x 25 .................................................. 45 4.1.2 Portal Kolom 30 x 30 .................................................. 47

4.1.3 Portal Kolom 35 x 35 .................................................. 47 4.1.4 Portal Kolom 40 x 40 .................................................. 47 4.2

Hubungan Jenis Atap Simetris Dan Tidak Simetris Terhadap Displacement Dengan Peningkatan Dimensi Kolom ............. 59

4.3

Pengaruh Perubahan Dimensi Kolom Dengan Menggunakan Atap Simetris Dan Asimetris Terhadap Kekakuan Struktur... 67

BAB V

PENUTUP 5.1

Kesimpulan ............................................................................. 72

5.2

Saran-saran ............................................................................. 73

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 74 LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel

Hal

2.1

Faktor Keutamaan (I) Untuk Gedung Dan Bangunan .....................

2.2

Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak muka

20

tanah untuk masing-masing Wilayah Gempa Indonesia .................

22

3.1

Beban Keseluruhan Atap Model Simetris Double Howe ................

29

3.2

Beban Keseluruhan Atap Model Asimetris Mono Pitch .................

33

3.3

Beban Keseluruhan Atap Model Asimetris Dual Pitch...................

36

3.4

Beban Keseluruhan Atap Model Asimetris Stub .............................

40

3.5

Berat Total Portal ............................................................................

42

3.6

Beban Total Bangunan ....................................................................

42

4.1

Nilai Vx = Vy ...................................................................................

47

4.2

Distribusi Gaya Geser Satu Sisi Pada Kolom 25 / 25 cm................

53

4.3

Distribusi Gaya Geser Satu Sisi Pada Kolom 30 / 30 cm................

54

4.4

Distribusi Gaya Geser Satu Sisi Pada Kolom 35 / 35 cm................

55

4.5

Distribusi Gaya Geser Satu Sisi Pada Kolom 40 / 40 cm................

56

4.6

RA dan RB sebesar 30% pada atap .................................................

57

4.7

Distribusi gaya geser pada kedua sisi untuk kolom 25 x 25 cm ......

57

4.8

Distribusi gaya geser pada kedua sisi untuk kolom 30 x 30 cm ......

58

4.9

Distribusi gaya geser pada kedua sisi untuk kolom 35 x 35 cm ......

58

4.10

Distribusi gaya geser pada kedua sisi untuk kolom 40 x 40 cm ......

59

4.11

Hasil Displacement dari Staad.Pro (arah gaya satu sisi).................

4.12

Hasil Displacement dari perhitungan dan Staad.Pro (arah gaya dari sisi kiri) .....................................................................................

4.13

60

62

Hasil Displacement dari perhitungan dan Staad.Pro (arah gaya dari sisi kanan) .................................................................................

63

4.14

Kekakuan Struktur Tiap Lantai Pada Portal Kolom 25 x 25 cm .....

68

4.15

Kekakuan Struktur Tiap Lantai Pada Portal Kolom 30 x 30 cm .....

68

4.16

Kekakuan Struktur Tiap Lantai Pada Portal Kolom 35 x 35 cm .....

69

4.17

Kekakuan Struktur Tiap Lantai Pada Portal Kolom 40 x 40 cm .....

69

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Hal

2.1

Diagram Hubungan Tegangan Dan Regangan Pada Beton .............

2.2

Diagram Hubungan Tegangan Dan Regangan Pada Batang

10

Tulangan ..........................................................................................

11

3.1

Denah Lantai 1.................................................................................

25

3.2

Denah Lantai 2.................................................................................

25

3.3

Atap Simetri Double Howe..............................................................

27

3.4

Atap Asimetri Mono Pitch...............................................................

30

3.5

Atap Asimetri Dual Pitch ................................................................

34

3.6

Atap Asimetri Stub ..........................................................................

37

4.1

Koefisien Gempa Dasar ...................................................................

46

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

1

Perhitungan StaadPro Kolom 25 x 25 cm (Atap Simetris Dan Asimetris).

Lampiran

2

Perhitungan StaadPro Kolom 30 x 30 cm (Atap Simetris Dan Asimetris).

Lampiran

3

Perhitungan StaadPro Kolom 35 x 35 cm (Atap Simetris Dan Asimetris).

Lampiran

4

Perhitungan StaadPro Kolom 40 x 40 cm (Atap Simetris Dan Asimetris).

DAFTAR PUSTAKA

Gideon Kusuma, W.C Vis, 1993, Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang, seri 1, Erlangga, Jakarta.

Gideon Kusuma, Takim Andriono, 1993, Desain Struktur Rangka Beton Bertulang di Daerah Rawan Gempa, seri 3, Erlangga, Jakarta.

Istimawan, Dipohusodo,1994, Struktur Beton Bertulang, Departemen Pekerjaan Umum RT, PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Heinz Frick, 2006, Prinsip-Prinsip Membuat Bangunan Tahan Gempa, Kanisius, Yogyakarta.

Wahyudi L., A. Rahim Syahril, 1999, Struktur Beton Bertulang, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Anonim, 2002, SNI1726–2002 Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung, Departeman Pekerjaan Umum, Jakarta.

Anonim, 2002, SNI-03-2847-2002 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, Departeman Permukiman dan Prasarana Wilayah, Jakarta.

Anonim, 1983, Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung (PPIUG), Departeman Pekerjaan Umum, Jakarta.