ANALISIS DAN EVALUASI KEKUATAN STRUKTUR ATAS GEDUNG FAKULTAS EKONOMI DAN MANAJEMEN IPB TERHADAP FAKTOR GEMPA BERDASARKAN SNI 1727:2013
FAKHRIL HAMDI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis dan Evaluasi Kekuatan Struktur Atas Gedung Fakultas Ekonomi dan Manajemen IPB Terhadap Faktor Gempa Berdasarkan SNI 1727:2013 adalah benar karya saya dengan arahan dari pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2016
Fakhril Hamdi NIM F44120066
*Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak luar IPB harus didasarkan pada perjanjian kerja sama yang terkait
ii
ABSTRAK FAKHRIL HAMDI. Analisis dan Evaluasi Kekuatan Struktur Atas Gedung Fakultas Ekonomi dan Manajemen IPB Terhadap Faktor Gempa Berdasarkan SNI 1727:2013. Dibimbing oleh ERIZAL. Evaluasi struktur sesuai dengan peraturan terbaru perlu dilakukan karena struktur harus memikul beban rancang secara aman sesuai dengan standar yang berlaku. Gedung yang tidak memiliki ketahanan yang kuat terhadap beban gempa dapat bergoyang bahkan runtuh. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan mengevaluasi ketahanan gedung terhadap gempa. Komponen utama struktur atas sebuah gedung yaitu balok, kolom, dan pelat lantai, dimodelkan menggunakan program ETABS 2015 sesuai dengan as built drawing. Pemodelan diawali dengan menggambarkan elemen struktur dan dilanjutkan dengan menginput material struktur, yaitu beton dengan mutu K-300 untuk komponen struktur. Hasil analisis dengan menggunakan metode statik ekuivalen menunjukkan bahwa semua komponen struktur kolom dan balok yang terpasang pada kondisi eksisting telah memenuhi kebutuhan jumlah tulangan hasil evaluasi. Jumlah dan diameter tulangan kolom pada kondisi eksisting sama dengan hasil evaluasi. Dapat dikatakan bahwa secara keseluruhan Gedung Dekanat FEM IPB aman terhadap beban gempa. Kata kunci: beton, ETABS 2015, gempa , kekuatan struktur, pemodelan
ABSTRACT FAKHRIL HAMDI. Strength analysis and evaluation of building upper structure of Economics and Management Faculty IPB againts earthquake based on the SNI 1727:2013. Supervised by ERIZAL. The evaluation of structure in accordance with the latest regulations need to be done because the structure had to bear the burden of design safely in compliance with the applicable standards. If the buildings are not strong enough towards earthquake load, it can be swayed even collapsed. This research aimed to analyze and evaluate building strength against earthquake. The main components of structure such as beams, columns, and floor plate, had been modeled on the program ETABS 2015 in accordance with the as built drawing. The modeling was started with drawing the element of structure and proceed with defining material structures, wich was concrete K-300 for structure components. The analysis result using a static equivalent method showed that all structures components of the columns and beams on existing conditions were in accordance with evaluation result of reinforecement number. Number and diameter of column reinforcement on the existing conditions were the same with the evaluation result. It could be concluded that in overall the building of Economic and Management Faculty IPB was safe against earthquake load. Key words: concrete, earthquake, ETABS 2015, modeling, structure strength
iii
ANALISIS DAN EVALUASI KEKUATAN STRUKTUR ATAS GEDUNG FAKULTAS EKONOMI DAN MANAJEMEN IPB TERHADAP FAKTOR GEMPA BERDASARKAN SNI 1727:2013
FAKHRIL HAMDI
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016 iv
PRAKATA Puji dan syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT karena hanya dengan karunia dan rahmat-Nya, karya ilmiah yang berjudul “Analisis dan Evaluasi Kekuatan Struktur Gedung Fakultas Ekonomi dan Manajemen IPB Terhadap Faktor Gempa Berdasarkan SNI 1727:2013” ini dapat diselesaikan. Penyusunan karya ilmiah ini dilakukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan. Terimakasih diucapkan kepada Dr. Ir. Erizal, M.Agr selaku pembimbing atas dukungan dan masukan yang diberikan dalam penyelesaian penelitian ini. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada: 1. Dr. Yudi Chadirin, S.TP, M.Agr, serta Dr.Ir Meiske Widyarti, M.Eng., selaku dosen penguji skripsi yang telah memberikan arahan dalam perbaikan skripsi ini. 2. Kedua orang tua yaitu Bapak Adrizal dan Ibu Yenfi yang telah memberikan kasih sayang dan dukungannya, serta kepada adik-adik yaitu Robi Maulana Ihsan dan Muhammad Nafis 3. Kepada Indri Anggraini, Almira Pamela Qifta, Asty Damayanti Saparina, dan Muhammad Nofal serta rekan – rekan SIL 49 angkatan 2012 yang telah memberikan semangat serta motivasi. 4. Kepada rekan – rekan satu bimbingan yaitu Mardianto Effendi, Melia Hergiana, Devika Zulfia, dan Angga Wariso atas dukungannya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2016
Fakhril Hamdi
vi
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL .................................................................................................. ix DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... ix DAFTAR NOTASI ................................................................................................. x PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 Latar Belakang ............................................................................................... 1 Perumusan Masalah ....................................................................................... 2 Tujuan Penelitian ........................................................................................... 2 Manfaat Penelitian ......................................................................................... 2 Ruang Lingkup Penelitian ............................................................................. 3 TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 4 Pembebanan Struktur ..................................................................................... 4 Analisis Struktur ............................................................................................ 7 Aplikasi ETABS ............................................................................................ 9 Aplikasi SAP2000 ....................................................................................... 10 METODE PENELITIAN ...................................................................................... 11 Waktu dan Tempat ....................................................................................... 11 Alat dan Bahan ............................................................................................ 11 Prosedur Pelaksanaan .................................................................................. 11 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................. 14 Pemodelan Struktur ..................................................................................... 14 Desain spektrum gempa ............................................................................... 17 Evaluasi struktur kolom ............................................................................... 19 Evauasi struktur balok ................................................................................. 19 SIMPULAN DAN SARAN .................................................................................. 23 Simpulan ...................................................................................................... 23 Saran ............................................................................................................ 23 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 24 LAMPIRAN...........................................................................................................26 RIWAYAT HIDUP ............................................................................................... 34
vii
DAFTAR TABEL Tabel 1 Tabel 2 Tabel 3 Tabel 4 Tabel 5 Tabel 6
Informasi pemodelan struktur gedung ..................................................... 14 Pembebanan pada rangka atap................................................................. 15 Jenis dan besar beban hidup berdasarkan SNI-1726-2012 ...................... 16 Nilai distribusi vertikal tiap lantai ........................................................... 16 Perbandingan jumlah dan diameter tulangan lentur dan geser kolom ..... 19 Perbandingan jumlah dan diameter tulangan lentur dan geser balok ...... 20
DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Gambar 2 Gambar 3 Gambar 4 Gambar 5 Gambar 6 Gambar 7
Lokasi pengambilan data ..................................................................... 11 Diagram alir penelitian ........................................................................ 12 Pemodelan 3D di software Etabs ......................................................... 14 Pemodelan rangka atap pada SAP2000 ............................................... 15 Peta Gempa wilayah Bogor untuk T= 0.2 detik................................... 17 Peta Gempa wilayah Bogor untuk T= 1 detik...................................... 18 Spektrum gempa rencana ..................................................................... 18
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4
Klasifikasi kelas situs tanah .............................................................. 26 Koefisien situs Fa ............................................................................. 26 Koefisien situs Fv.............................................................................. 26 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek ..................................................... 26 Lampiran 5 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik ...................................................... 27 Lampiran 6 Koefisien situs FPGA .......................................................................... 27 Lampiran 7 Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk sistem penahan gaya gempa .................. 27 Lampiran 8 Data Hasil Pengujian Tanah .............................................................. 29 Lampiran 9 Potongan dan pemodelan beban atap ................................................ 29 Lampiran 10 Lampiran pemodelan beban atap ..................................................... 30 Lampiran 11 Gambar tampak dan potongan struktur atap dan gedung ................. 31 Lampiran 12 Pemodelan dan beban pada join struktur ......................................... 32 Lampiran 13 Hasil check design pada balok BL1 pada lantai 2 dan 3 ................. 33
viii
DAFTAR NOTASI
Acp Al At a b DL D d’ Ec EL Fa Fi Fv Fc’ h hi I
k LL Mn Mu n Pcp Ph Pu Pw R Rn Sa S1 Ss SD1 SDS SM1 SMS s T Ta Tc Tn Ts Tu V Vc Vn
= luas penampang keseluruhan pada perencanaan tulangan torsi = luas total minimum tulangan puntir longitudinal = luas tulangan longitudinal torsi = tinggi blok tegangan = lebar dari muka tekan suatu elemen lentur = beban mati (Dead Load) = tinggi efektif balok = selimut beton = modulus elasitas beton = beban gempa (Earthquake Load) = amplifikasi faktor pada periode pendek = beban gempa nominal statik ekivalen tingkat ke-i = amplifikasi faktor pada periode 1 detik = kuat tekan beton pada saat umur 28 hari = tinggi dari muka tekan suatu elemen lentur = ketinggian lantai tingkat ke-i = faktor keutamaan. = faktor mode tinggi = beban hidup (LifeLoad) = momen nominal = momen ultimit = jumlah tulangan yang dibutuhkan struktur = keliling luas penampang keseluruhan perencanaan tulangan torsi = keliling dari pusat garis tulangan sengkang puntir terluar = beban aksial ultimit = tekanan angin pada permukaan bangunan (kg/m2) = faktor reduksi gempa = koefisien ketahanan = koefisien dasar gempa = percepatan batuan dasar periode 1 detik = percepatan batuan dasar periode pendek = desain parameter akselerasi respon spektral gempa pada periode 1 detik = desain parameter akselerasi respon spektral gempa pada periode pendek = akselerasi respon spektral puncak pada periode 1 detik = akselerasi respon spektral puncak pada periode pendek = spasi antar tulangan struktur = periode utama pada struktur = periode getar alami struktur = kuat puntir nominal yang disediakan oleh beton = kuat puntir nominal = kuat puntir nominal yang disediakan oleh tulangan = kuat puntir ultimet = gaya geser dasar horizontal akibat gempa = kuat geser nominal yang disediakan oleh beton = kuat geser nominal ix
Vs Vu ɸ β ρ ρb
x
= kuat geser nominal yang disediakan oleh tulangan = kuat geser perlu = faktor reduksi kekuatan = konstanta yang merupakan fungsi dari kelas kuat beton = rasio tulangan nonprategang dalam suatu penampang = rasio tulangan tarik yang menghasilkan kondisi regangan seimbang
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Perkembangan ilmu rekayasa struktur di bidang teknik sipil yang begitu pesat dalam beberapa tahun ini telah memunculkan beberapa standar perencanaan dengan berbagai revisinya terhadap peraturan-peraturan yang telah ada sebelumnya. Evaluasi struktur sesuai dengan peraturan terbaru perlu dilakukan mengingat dalam perencanaan, struktur harus memikul beban rancang secara aman tanpa kelebihan tegangan pada material dan mempunyai batas deformasi yang masih dalam daerah yang diizinkan. Kemampuan suatu struktur untuk memikul beban tanpa mengalami kelebihan tegangan ini diperoleh dengan menggunakan faktor keamanan dalam mendesain elemen struktur. Selain harus kuat dalam memikul beban rancang, struktur harus dirancang secara efisien agar desain struktur yang dirancang relatif lebih ekonomis (Surya 2012). Indonesia merupakan daerah kategori rawan gempa, karena adanya pertemuan lempengan bumi di kawasan indonesia, lempeng Indo-Australia dan Eurasia merupakan lempengan yang melewati Indonesia. Lempeng IndoAustralia bergerak relative terhadap Lempeng Eurasia dengan kecepatan 65 mm/tahun pada arah sekitar N10°E (Sieh dan Natawidjaja 2000). Terjadinya gempa menghasilkan energi yang kuat yang menjalar di permukaan bumi dengan gelombang vertikal dan horizontal. Energi gempa tersebut dapat merobohkan bangunan struktural seperti gedung. Gedung yang tidak memiliki ketahanan yang kuat terhadap beban gempa dapat bergoyang bahkan sampai roboh atau runtuh dan membahayakan nyawa para penggunanya. Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung di Indonesia mengacu pada peraturan SNI 031726-2012 (BSN 2012) tentang “Tata Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung” sebagai salah satu penerapan dari adanya Peta Gempa Indonesia 2010. Gedung ini dibangun berdasarkan adanya kebutuhan ruangan perkuliahan sehingga program dalam meningkatan mutu pendidikan di Institut Pertanian Bogor dapat terlaksana dengan baik. Konstruksi gedung ini menggunakan konstruksi beton bertulang. Penggunaan beton bertulang sebagai bahan konstruksi bangunan dilakukan mengingat fungsi bangunan yang didesain harus memiliki kekuatan dan ketahanan yang tinggi terhadap berbagai pengaruh beban luar yang mungkin terjadi. Pengamatan pada penelitian ini difokuskan pada wing dekanat, karena pembangunan gedung ini bersifat typical building, yaitu antara bangunan tengah dan bangunan wing memiliki desain yang sama, begitu pula dengan node antara bangunan. Perencanaan tahan gempa berbasis kinerja (performance-based seismic design) sebagai pengembangan dari konsep PBD merupakan proses yang dapat digunakan untuk perencanaan bangunan baru maupun perkuatan (retrofit) bangunan yang sudah ada, dengan pemahaman yang realistik terhadap resiko keselamatan (life), kesiapan pakai (occupancy) dan kerugian harta benda (economic loss) yang mungkin terjadi akibat gempa yang akan datang (Pranata 2006). Penelitian ini menggunakan program Extended Three Dimensional Analysis of Building System (ETABS) versi 9.7.2 dalam menganalisis gaya-gaya dalam ultimit akibat efek pembebanan yang bekerja pada elemen struktur.
2
Program ETABS versi 9.7.2 merupakan program analisis struktur yang dikembangkan oleh perusahaan software Computers and Structures, Incorporated (CSI) yang berlokasi di Barkeley, California, Amerika Serikat. Berawal dari penelitian dan pengembangan riset oleh Edward L.Wilson pada tahun 1970 di University of California, Berkeley, Amerika Serikat, maka pada tahun 1975 didirikan perusahaan CSI oleh Ashraf Habibullah. Program ETABS digunakan secara spesialis untuk analisis struktur high rise building seperti bangunan perkantoran, bangunan apartemen, dan rumah sakit. Program ETABS versi 9.7.2 secara khusus difungsikan untuk menganalisis lima perencanaan struktur, yaitu analisis struktur baja, analisis struktur beton, analisis balok komposit, analisis baja rangka batang (cremona), dan analisis dinding geser. Penggunaan program ini untuk menganalisis struktur, terutama untuk bangunan. Program ini sangat tepat bagi perencana struktur karena ketepatan dari output yang dihasilkan dan efektifitas waktu untuk menganalisisnya (Pamungkas 2009). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan mengevaluasi ketahanan gedung Fakultas Ekonomi dan Manajemen IPB Dramaga Bogor terhadap gempa dengan menggunakan peta gempa 2010.
Perumusan Masalah Berdasarkan uraian dari latar belakang masalah di atas permasalahan pokok yang ada antara lain sebagai berikut : 1. Beban apa saja yang bekerja pada struktur bangunan dan bagaimana pengaruh beban terhadap struktur bangunan? 2. Bagaimana ketahanan gedung ini terhadap beban gempa berdasarkan peta gempa 2010? 3. Apakah jumlah tulangan hasil analisis statik ekivalen dengan mendesain sebagai bangunan tahan gempa berdasarkan peta hazard gempa 2010 sama dengan kondisi eksisting?
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Menghitung beban yang bekerja terhadap struktur bangunan 2. Menganalisis kekuatan struktur atas gedung Fakultas Ekonomi dan Manajemen IPB terhadap beban gempa berdasarkan Peta Gempa Indonesia 2010. 3. Mengetahui penyimpangan yang kemungkinan terjadi dilihat dari jumlah tulangan struktur. 4. Mengetahui ketahanan struktur gedung Fakultas Ekonomi Manajemen IPB terhadap beban gempa berdasarkan Peta Gempa Indonesia 2010 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah diketahui ketahanan struktur atas Gedung Fakultas Ekonomi dan Manajemen IPB terhadap beban gempa menggunakan metode statik ekivalen.
3
Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian ini diantaranya sebagai berikut: 1. Struktur gedung yang dianalisis hanya bangunan utamanya saja yang merupakan struktur atas. 2. Analisis dan perhitungan struktur dilakukan dengan menggunakan variasi beban berupa beban mati, beban hidup, beban hujan, beban gempa dan beban angin 3. Gaya dalam dianalisa dengan menggunakan bantuan program komputer yaitu ETABS. 4. Analisis beban gempa dilakukan dengan menggunakan metode analisis gempa statik ekivalen. 5. Perencanaan beban gempa memakai Peta Gempa Indonesia 2010 dengan berpedoman pada perencanaan gempa pada SNI-1727-2013. 6. Dimensi struktur dan jenis penulangan disesuaikan dengan desain perencana.
4
TINJAUAN PUSTAKA Pembebanan Struktur Besar dan macam beban yang bekerja pada struktur sangat tergantung dari jenis struktur. Jenis-jenis beban, data beban serta faktor- faktor dan kombinasi pembebanan menjadi dasar dalam perhitungan struktur, beban-beban tersebut berdasarkan pada SNI 03-1727-2013 pasal 7.4 yang diantaranya adalah beban mati, beban hidup, beban angin, dan beban gempa. Beban mati (Dead Load) Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu bangunan yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian, mesin-mesin, dan peralatan tetap yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung itu menurut SKBI-1.3.53.1983 (DepPU 1983a). Menurut Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (DepPU 1983a) beban mati pada struktur terbagi menjadi 2, yaitu beban mati akibat material konstruksi dan beban mati akibat komponen gedung. Beban mati akibat material konstruksi yang digunakan adalah beton bertulang dengan berat material 2400 kg/m3 sedangkan beban mati akibat komponen gedung yang digunakan meliputi dinding pasangan bata ringan setengah batu dengan berat 150 kg/m2, berat langit-langit penggantung sebesar 11 kg/m2, berat keramik sebesar 24 kg/m2, dan berat spesi 2 cm sebesar 42 kg/m2. Beban hidup (Live load) Beban hidup merupakan beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung dan barang-barang yang dapat berpindah, mesin dan peralatan lain yang dapat digantikan selama umur gedung. Beban hidup yang bekerja pada pelat lantai untuk penggunaan suatu gedung merupakan beban merata. Beban Angin Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Rumah dan Gedung (DepPU 1983a), beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif yang bekerja tegak lurus terhadap bangunan. Besar tekanan angin ditentukan sebagai berikut: 1. Tekanan angin minimum 25 kg/m2. 2. Tekanan angin untuk daerah tepi pantai sampai sejauh 5 km dari pantai nilai minimumnya 40 kg/m2. Beban Hujan Beban hujan diperhitungkan dalam perencanaan suatu atap dan setiap bagian atap harus mampu menahan beban dari semua air hujan yang terkumpul apabila sistem drainase primer tertutup. Selain itu ditambah pula dengan beban merata yang disebabkan oleh kenaikan air di atas lubang masuk sistem drainase sekunder (BSN 2013). Beban hujan (R) tersebut dapat dihitung melalui persamaan (1).
5
𝑅 = 0.0098(𝑑𝑠 + 𝑑ℎ ) (N/mm2)...................................................................... (1) Keterangan: ds = Kedalaman air pada atap di sistem drainase sekunder apabila sistem drainase primer tertutup (mm). dh = Tambahan kedalaman air pada atap di atas lubang masuk sistem drainase sekunder (mm). Beban Gempa Beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang meneruskan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu. Gerakan yang terjadi yaitu gerakan vertikal dan horizontal akibat adanya gaya vertikal dan horizontal. Gaya gempa, baik itu dalam arah vertikal maupun horizontal akan timbul di nod-nod pada massa struktur. Kedua gaya ini menyebabkan gaya dalam arah vertikal hanya sedikit mengubah gaya gravitasi yang bekerja pada struktur, sedangkan struktur biasanya dirancang terhadap gaya vertikal dengan faktor keamanan yang mencukupi. Kondisi tersebut mengakibatkan struktur umumnya jarang sekali runtuh karena gaya gempa vertikal (Agus 2002). Gaya gempa horizontal bekerja pada nod-nod lemah pada struktur yang kekuatannya tidak mencukupi dan akan menyebabkan keruntuhan (failure). Disebabkan keadaan ini, prinsip utama dalam perancangan tahan gempa (earthquake resistant design) adalah dengan meningkatkan kekuatan struktur terhadap gaya horizontal yang umumnya tidak mencukupi (Wells dan Coppersmith 1994). Berdasarkan SNI 03-1727-2013 pasal 7.4 (BSN 2013), faktor-faktor dan kombinasi beban untuk beban mati nominal, beban hidup nominal, dan beban gempa nominal adalah: 1. 1.4 DL 2. 1.2 DL + 1.6 LL 3. 1.2 DL + 1 LL + 0.3 (ρ QE + 0.2SDS DL) + 1 (ρ QE + 0.2 SDS DL) 4. 1.2 DL + 1 LL - 1 (ρ QE + 0.2SDS DL) - 0.3 (ρ QE + 0.2 SDS DL) 5. 1.2 DL + 1 LL + 0.3 (ρ QE + 0.2SDS DL) - 1 (ρ QE + 0.2 SDS DL) 6. 1.2 DL + 1 LL + 1 (ρ QE + 0.2 SDS DL) -0.3 (ρ QE + 0.2 SDS DL) 7. 0.9 DL + 0.3 (ρ QE – 0.2 SDS DL) + 1 (ρ QE – 0.2 SDS DL) 8. 0.9 DL - 1 (ρ QE – 0.2 SDS DL) - 0.3 (ρ QE – 0.2 SDS DL) 9. 0.9 DL + 0.3 (ρ QE – 0.2 SDS DL) - 1 (ρ QE – 0.2 SDS DL) 10. 0.9 DL +1 (ρ QE – 0.2 SDS DL) - 0.3 (ρ QE – 0.2 SDS DL) Keterangan: DL = beban mati. ( N) LL = beban hidup, (N) E = beban gempa. (N) ρ = faktor redudansi SDS = parameter percepatan respon spektrum desain pada periode pendek (g) QE = pengaruh gaya seismik horizontal dari V, yaitu gaya geser desain total di dasar struktur dalam arah yang ditinjau.
6
Analisis resiko gempa dapat diperhitungkan berdasarkan besarnya percepatan maksimum tanah, yang dapat diperkirakan dengan persamaan fungsi attenuasi. Hubungan antara besar magnitude (skala Ritcher), percepatan getaran tanah dan jarak hiposentrum (jarak fokus gempa ke fokus bangunan) disebut fungsi attenuasi (Fauzan 2016). Kanamori menyatakan salah satu fungsi persamaan attenuasi yang digunakan untuk menghitung nilai besaran percepatan percepatan tanah yang disimbolkan (g) atau cm/detik2 dirumuskan melalui persamaan (2) satuan besaran percepatan tanah setara dengan gaya gravitasi bumi, yaitu 1 g = 981 cm/detik2 (Joyner dan Boore 1981). 𝐿𝑜𝑔 𝑃𝐺𝐴 = 1.02 + 0.249𝑀 − 𝐿𝑜𝑔 √𝑑 2 + 7.32 − 0.0025 √𝑑 2 + 7.32 ..........(2) keterangan : PGA (Peak Ground Acceleration) = percepatan gempa maksimum. (g) M = magnitude gempa skala Ritcher d = jarak hiposentrum . (km) Febrianti (2014) dalam penelitiannya tentang analisis PGA di Sumatra Barat akibat gempa bumi tektonik, menyimpulkan bahwa semakin tinggi nilai PGA, maka semakin tinggi pula intesintas gempa bumi yang dihasilkan. Korelasi antara PGA dengan jarak episenter gempa, disimpulkan bahwa semakin dekat jarak episenter gempa, maka semakin besar nilai PGA yang ditemukan. Besar kecil nilai PGA bergantung pada jarak episenter gempa terhadap lokasi dan kondisi atau struktur pemukaan tanah dari lokasi yang ditinjau. Semakin tinggi magnitudo suatu gempa, maka semakin tinggi pula PGA yang dihasilkan. Berdasarkan SNI-1727-2013 pasal 7.6 (BSN 2013), prosedur analisis yang dapat di gunakan terkait dengan berbagai parameter struktur bangunan yang akan ditinjau yaitu: 1. Parameter keutamaan bangunan (pasal 4.2.1) 2. Parameter faktor keutamaan gempa (pasal 4.2) 3. Kategori desain seismik berdasarkan parameter percepatan respon spectra pada periode 1 detik (S1) dan parameter percepatan respon spectra pada periode pendek (SDS) (pasal 6.3) Terdapat tiga metode analisis beban gempa yang tercantum dalam SNI untuk dipilih berdasarkan syarat parameter yang terlibat. Berikut metode yang dimaksud: 1. Metode analisis gaya lateral ekivalen 2. Metode analisis ragam spectrum respon. Metode analisis ini mendifinisikan bahwa simpangan struktur yang terjadi merupakan penjumlahan dari simpangan masing-masing ragam getarnya. Spektrum respon gempa rencana harus dibuat terlebih dahulu berdasarkan data dan parameter yang ada dalam SNI-1727-2013. Perhitungan respons dinamik struktur gedung tidak beraturan terhadap pembebanan gempa nominal akibat pengaruh gempa rencana, dapat dilakukan dengan metode analisis dinamik respon spektra. 3. Metode analisis respon riwayat waktu gempa suatu cara analisis untuk menentukan riwayat waktu respon dinamik struktur bangunan gedung
7
yang berperilaku non-linier terhadap gerakan tanah akibat gempa rencana sebagai data masukan, di mana respon dinamik dalam setiap interval waktu dihitung dengan metode integrasi bertahap. (Pranata dan Wijaya 2008). Konsep Perencanaan Struktur tahan gempa Struktur bangunan harus mampu menerima gaya gempa pada level tertentu tanpa terjadi kerusakan yang signifikan pada struktur atau apabila bangunan mengalami keruntuhan (disebabkan beban gempa melebihi beban gempa rencana), masih mampu memberikan prilaku nonlinier pada kondisi pasca-elastik sehingga tingkat keamanan bangunan terhadap gempa dan keselamatan jiwa penghuninya lebih terjamin (Pratama et al. 2014). Dalam perencanaan struktur bangunan tahan gempa, diperlukan standar dan peraturan perencanaan bangunan untuk menjamin keselamatan penghuni terhadap gempa besar yang mungkin terjadi serta menghindari dan meminimalisasi kerusakan struktur bangunan dan korban jiwa terhadap gempa bumi yang sering terjadi (Budiono dan Supriatna 2011). Oleh karena itu struktur bangunan tahan gempa harus memiliki kekuatan, kekakuan, dan stabilitas yang cukup untuk mencegah terjadinya keruntuhan bangunan. Tujuan desain bangunan tahan gempa adalah untuk mencegah terjadinya kegagalan struktur dan kehilangan korban jiwa pada saat dilanda gempa dan memastikan kerusakan yang terjadi berada pada batas yang masih dapat diperbaiki kembali dengan standar kriteria sebagai berikut: 1. Ketika terjadi gempa kecil, struktur bangunan dan fungsi bangunan harus dapat menahan beban dan tidak terjadi kerusakan sama sekali. 2. Ketika terjadi gempa sedang, diperbolehkan terjadi kerusakan arsitektural tetapi bukan kerusakan struktural. 3. Ketika terjadi gempa kuat, diperbolehkan terjadinya kerusakan struktural dan nonstruktural, namun kerusakan yang terjadi tidak sampai menyebabkan runtuhnya bangunan. Perencanaan bangunan struktur tahan gempa harus dapat memperhitungkan dampak gaya lateral yang sifat siklis (bolak-balik) yang dialami oleh struktur selama terjadinya gempa bumi untuk mencapai kriteria tersebut.
Analisis Struktur Struktur Pelat Pelat lantai selain berfungsi sebagai struktur sekunder juga dapat berfungsi sebagai diafragma yang membantu menyalurkan gaya-gaya lateral akibat gempa ke rangka struktur utama (Budiono dan Supriatna 2011). Analisis pelat sama seperti analisis pada balok. Pembebanan disesuaikan dengan beban persatuan panjang dari lajur pelat sehingga gaya momen yang timbul adalah gaya per lebar satuan pelat berdasarkan pola lendutan dan momen tipikal dengan sistim balok. Pemasangan tulangan lentur akan membentang dari kedua tumpuannya. Pemasangan tulangan yang tegak lurus terhadap tulangan lentur diperuntukkan guna mencakup efek struktur beton. Beban-beban yang umum terjadi biasanya tidak menyebabkan pelat membutuhkan penulangan geser. Penulangan melintang atau tulangan sekunder
8
(tulangan yang berarah tegak lurus terhadap arah lentur atau tegak lurus tulangan utama) harus diberikan untuk menahan tegangan susut (shrinkage stress) dan tegangan-tegangan akibat perubahan temperatur (Fauzan dan Riswan 2002). Struktur Balok Balok didefinisikan sebagai salah satu dari elemen struktur portal yang arahnya horizontal, sedangkan portal merupakan kerangka utama dari struktur bangunan, khususnya bangunan gedung (Asroni 2010). Balok merupakan komponen pemikul momen yang akan menyalurkan beban ke kolom. Balok dimodelkan sebagai frame yang memiliki joint yang kaku sehingga momenmomen maksimum terjadi di ujung balok. Struktur balok yang diberi beban lentur akan mengakibatkan terjadinya momen lentur pada balok tersebut, sehingga akan terjadi deformasi (regangan) lentur dalam balok tersebut. Reganganregangan yang terjadi tersebut akan menimbulkan tegangan pada balok (Setiawan 2014). Sifat utama beton yang kurang mampu menahan tarik, mengakibatkan perlunya penahan tegangan tarik pada beton dengan cara memasang baja tulangan pada daerah tarik sehingga terbentuk struktur beton bertulang yang dapat menahan lenturan. Apabila gaya geser yang bekerja sangat besar maka perlu dipasang baja tulangan tambahan untuk menahan geser tersebut. Pada struktur bangunan tingkat tinggi atau struktur dengan bentuk atau konfigurasi yang tidak teratur. Analisis dinamik dapat dilakukan dengan cara elastis maupun inelastis. Pada cara inelastics digunakan metode ststik nonlinier pushover. Pushover analisis adalah suatu analis static nonlinier dimana pengaruh gempa rancana terhadap struktur bangunan gedung dianggap sebagai bebanbeban statik yang menagkap pada pusat massa masing-masing lantai yang nilainya ditingkatkan berangsur angsur sampai melampaui pembebanan yang menyebabkan pelelehan (sendi plastis )pertama di dalam struktur gedung (Pranata dan Wijaya 2008). Jenis tulangan geser yang umum digunakan adalah sengkang vertikal (vertical stirrup), yang dapat berupa baja berdiameter kecil ataupun kawat baja las yang dipasang tegak lurus terhadap sumbu aksial penampang, dan sengkang miring. Sengkang miring dapat juga berasal dari tulangan longitudinal yang dibengkokkan. Apabila komponen struktur memerlukan penulangan torsi maka harus dipasang tulangan baja yang merupakan tambahan terhadap penulangan yang sudah ada yakni penulangan untuk menahan gaya geser, lentur maupun aksial. Penulangan balok dilakukan dari perhitungan gaya-gaya dalam yang bekerja pada balok. Penulangan yang dianalisis meliputi penulangan lentur, penulangan geser, dan penulangan torsi balok. Besarnya kebutuhan tulangan lentur balok ditentukan dengan besarnya momen yang menimpa pada suatu struktur. Semakin besar momen yang menimpa struktur maka kebutuhan tulangan lentur semakin besar. Tulangan lentur didesain dengan dua kondisi, yaitu kondisi lapangan dan kondisi tumpuan (Surya 2012). Struktur Kolom Definisi kolom menurut SNI–03–2847–2002 (BSN 2002) adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya menyangga beban aksial desak vertikal dengan tinggi minimum tiga kali dimensi lateral terkecil. Apabila rasio bagian
9
tinggi dengan dimensi lateral terkecil kurang dari tiga maka disebut pedestal (Nasution 2009). Perencanaan kolom harus memperhitungkan semua beban vertikal yang bekerja pada kolom. Pada suatu struktur, kolom menyalurkan beban yang berasal dari berat struktur sendiri, beban hidup, dan beban SIDL yang berasal dari gedung baik itu yang berada di atas pelat lantai maupun pada balok dan kolom ke kolom di bawahnya, kemudian ke pondasi sehingga beban total yang diterima oleh suatu kolom merupakan beban kumulatif dari beban kolom diatasnya. Batang beton bertulang yang menerima gaya torsi besar akan runtuh secara mendadak jika tidak diberikan tulangan torsi. Tulangan torsi yang digunakan tidak mengubah besar torsi yang akan menyebabkan retak tarik diagonal, melainkan mencegah batang tersebut terpisah (McCormac 2004). Pengaruh retak beton akibat beban gempa dapat diperhitungkan dengan mereduksi momen inersia penampang kolom sehingga momen inersia efektif yang digunakan hanya 75% dari momen inersia penampang utuh. SNI 03-2847-2002 (BSN 2002) menyatakan bahwa suatu kolom dapat dievaluasi berdasarkan prinsip-prinsip dasar sebagai berikut: 1. Kekuatan unsur-unsur harus didasarkan pada perhitungan yang memenuhi syarat keseimbangan dan kompatibilitas regangan. 2. Regangan di dalam beton dan baja tulangan dimisalkan berbanding lurus dengan jarak terhadap garis netral. 3. Regangan maksimum yang dapat dipakai pada serat tekan ekstrim beton adalah 0.003. 4. Kekuatan tarik beton diabaikan dalam perhitungan. Tulangan geser suatu kolom yang ditentukan adalah sebagai berikut (BSN 2002): 1. Untuk tulangan longitudinal yang lebih kecil dari D-32, maka diikat dengan sengkang paling sedikit dengan ukuran D-10. 2. Spasi vertikal sengkang harus ≤ 16 kali diameter tulangan longitudinal (Wulandari 2013). Menurut Zaidir et al. (2012), analisis struktur pada kolom akibat pembebanan akan menghasilkan gaya dalam yang digunakan untuk melihat kemampuan penampang beton bertulang dalam menahan kombinasi gaya aksial dan momen lentur yang digambarkan dalam suatu bentuk kurva interaksi antara kedua gaya tersebut, disebut dengan diagram interaksi P-M kolom. Diagram interaksi ini dapat dibagi menjadi dua daerah, yaitu daerah yang ditentukan dari keruntuhan tarik dan dari keruntuhan tekan, dengan pembatasnya adalah titik seimbang. Berdasarkan output gaya-gaya dalam kolom yang diperoleh dari hasil analisis struktur, kemudian diplot dalam diagram interaksi aksial-momen (P-M). Setiap kombinasi beban P-M kolom yang diperoleh dari hasil analisis sruktur diplotkan pada diagram interkasi kolom. Aplikasi ETABS Program ETABS secara khusus difungsikan untuk menganalisis lima perencanaan struktur, yaitu analisis frame baja, analisis frame beton, analisis balok komposit, analisis baja rangka batang, analisis dinding geser. Penggunaan program ini untuk menganalisis struktur, terutama untuk bangunan tinggi sangat
10
tepat bagi perencana struktur karena ketepatan dari output yang dihasilkan dan efektif waktu dalam menganalisisnya. Program ETABS sendiri telah teruji aplikasinya di lapangan. Konsultan-konsultan perencana struktur ternama di Indonesia telah menggunakan program ini untuk analisis struktur dan banyak gedung yang telah dibangun dari hasil perencanaan tersebut. Nilai distribusi vertikal gaya gempa tersebut tersebut dimasukkan pada program ETABS sebagai pembebanan gempa statik ekivalen Untuk mensimulasikan arah pengaruh gempa rencana yang sembarangan terhadap struktur gedung, pengaruh pembebananan gempa dalam arah utama yang ditentukan harus dianggap efektif 100% dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa dalam arah tegak lurus pada arah utama pembebanan tadi, tetapi dengan efektivitas 30% (Satyarno et al. 2012).
Aplikasi SAP2000 SAP2000 merupakan salah satu program analisis struktur yang lengkap namun sangat mudah untuk dioperasikan. Prinsip utama penggunaan program ini adalah pemodelan struktur, eksekusi analisis, dan pemeriksaan atau optimasi desain yang dilakukan dalam satu langkah atau satu tampilan. Tampilan berupa model secara aktual sehingga memudahkan pengguna untuk melakukan pemodelan secara menyeluruh dalam waktu singkat namun dengan hasil yang tepat. Output yang dihasilkan juga dapat ditampilkan sesuai dengan kebutuhan baik berupa model struktur, grafik, maupun spreadsheet. Semuanya dapat disesuaikan dengan kebutuhan untuk penyusunan laporan analisis dan desain. SAP2000 tidak membatasi kapasitas analisis sehingga dapat diaplikasikan untuk bentuk yang paling kompleks sekalipun. Juga dilengkapi dengan analisis struktur jembatan dengan pembebanan bergerak, dan pilihan analisis dengan time history yang dapat disesuaikan dengan kondisi di daerah tertentu. Efek gerakan tanah dasar juga dapat mempengaruhi struktur yang dimodelkan. SAP2000 dilengkapi dengan fitur yang lengkap baik untuk perencanaan struktur baja maupun beton. Desain struktur baja dilengkapi dengan input dimensi dan bentuk yang disesuaikan dengan data yang berlaku untuk beberapa peraturan perencanaan. Begitupula dengan desain struktur beton yang dilengkapi dengan perhitungan penulangan yang dibutuhkan. Elemen-elemen tertentu dapat digabung menjadi satu grup yang memudahkan dalam perencanaan (Dewobroto 2013).
11
METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian dengan judul “Analisis dan Evaluasi Struktur Atas Gedung Fakultas Ekonomi dan Manajemen IPB terhadap Faktor Gempa berdasarkan SNI 1727:2013” dilaksanakan dari bulan Maret sampai bulan Juni 2016. Lokasi penelitian ini berada di Institut Pertanian Bogor (IPB) Dramaga (Gambar 1). Perhitungan serta analisis data dilakukan di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB.
Gambar 1 Lokasi pengambilan data
Alat dan Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya yaitu data sekunder berupa as built drawing Gedung Fakultas Ekonomi dan Manajemen IPB, Peta Gempa Indonesia 2010, SNI 03-1726-2012 tentang “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung”, SNI 032847-2002 tentang “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Bertulang untuk Bangunan Gedung”, dan Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983. Adapun alat yang digunakan dalam penelitian antara lain notebook yang dilengkapi dengan Microsoft Office Excel, program extended three dimensional analysis of building system (ETABS).
Prosedur Pelaksanaan Secara umum tahapan yang dilakukan pada penelitian ini yaitu pengumpulan data, pemodelan struktur, analisa pembebanan, analisa struktur, dan evaluasi struktur. Detail tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
12
Mulai Pengumpulan Data
Peraturan SNI dan peta gempa
As Built Drawing
Pembuatan spektrum gempa Pemodelan struktur Analisis pembebanan Analisis struktur Evaluasi struktur
Tidak
Aman Ya
Perencanaan struktur
Selesai Gambar 2 Diagram alir penelitian 1.
Pengumpulan data Pengumpulan data dari perencana meliputi gambar shop drawing. Selain itujuga pengumpulan peraturan yaitu SNI 03-2847-2002, SNI 03-1726-2012, SNI 03-1727-2013, Peraturan Pembebanan Indonesia dan Peta Gempa Indonesia 2010. 2.
Pembuatan spektrum gempa Pembuatan spektrum gempa bertujuan untuk mencari besarnya koefisien dasar gempa (Sa) sebagai langkah awal dalam menganalisis beban gempa. Beban gempa dapat diketahui dari peta spektrum gempa yang selanjutnya digunakan dalam analisis pembebanan
13
3. Pemodelan struktur Pemodelan struktur dibuat dengan menggunakan program ETABS dengan data utama yang digunakan yaitu shop drawing. Hasil pemodelan yang didapatkan yaitu bentuk model struktur secara tiga dimensi. Permodelan struktur dikondisikan dengan keadaan struktur sebenarnya. 4.
Analisis pembebanan Model tiga dimensi yang telah siap di ETABS tersebut kemudian dianalisis pembebanannya dengan program ETABS. Analisa pembebanan dilakukan dengan memberikan beban berupa gaya-gaya yang bekerja pada struktur. Gaya-gaya yang dijadikan beban bagi struktur tersebut diantaranya beban mati, beban hidup, beban angin, dan beban gempa dari pembuatan spektrum gempa. Untuk beban gempa, akan dilakukan analisa statik ekivalen sesuai dengan SNI 03-1726-2012 (BSN2012). Setelah data beban-beban pada struktur dimasukan dalam analisis pembebanan ketahanan struktur sudah bisa dilihat namun belum secara rinci, untuk mengetahui kekuatan dan ketahanan struktur secara rinci dilanjutkan ke tahapan analisis struktur dan evaluasi. 5.
Analisis struktur Hasil running dari pemodelan struktur oleh program ETABS yang berupa gaya-gaya dalam dianalisis untuk merencanakan tulangan struktur pada balok, kolom, pelat. Analisis struktur akan memberikan output berupa kekuatan dan ketahanan struktur gedung Fakutas Ekonomi dan Manajemen IPB terhadap beban gempa berdasarkan peta gempa Indonesia 2010. Analisis struktur juga akan mengetahui penyimpangan yang mungkin terjadi pada struktur dengan jumlah tulangan eksisting setelah dimasukan beban gempa. 6. Evaluasi struktur Hasil dari perhitungan struktur yang berupa jumlah tulangan dibandingkan dengan jumlah tulangan struktur yang terpasang di lapangan (kondisi eksisting) kemudian dievaluasi. Evaluasi dapat memberikan informasi sejauh mana gempa akan mempengaruhi struktur bangunan gedung. Hal ini penting untuk evaluasi perilaku seismik struktur gedung pasca leleh. (Pranata, 2008). 7.
Perencanaan struktur Hasil dari program ETABS berupa gaya dalam selanjutnya digunakan untuk menghitung kebutuhan jumlah tulangan pada balok, kolom, dan pelat.
14
HASIL DAN PEMBAHASAN Pemodelan Struktur Perencanaan sebuah bangunan tahan gempa dapat dilakukan dengan bermacam metode salah satunya yaitu dengan analisis statik. Analisis statik yang dikenal dengan nama statik ekivalen digunakan pada gedung yang beraturan. Perhitungan beban gempa statik ekuivalen mengacu pada SNI 1726-2012 (BSN 2012) tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung. Pembebanan yang diberikan meliputi beban mati, beban hidup, beban mati tambahan, serta beban angin yang terdapat pada SNI 1727-2013 (BSN 2013) tentang beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain dan beban gempa statik ekuivalen. Data pemodelan yang digunakan dijelaskan pada Tabel 1 Tabel 1 Informasi pemodelan struktur gedung Spesifikasi Keterangan Jenis struktur Beton (Concrete) Fungsi bangunan Fasilitas pendidikan (Kategori resiko IV) Jumlah lantai 4 Tinggi tiap lantai 4,5 m (4 m khusus lantai 2) Material Beton dan mutu baja ASTM A36 Situs tanah SD/Tanah sedang (berdasarkan SNI 1726-2012) Komponen utama struktur atas sebuah gedung terdiri balok, kolom, dan pelat lantai. Ketiga komponen tersebut dimodelkan pada program ETABS 2015 sesuai dengan data as built drawing yang telah ada. Pemodelan diawali dengan menggambarkan elemen struktur pada grid-grid arah tiga dimensi, sumbu x y, dan z. Pemodelan dilanjutkan dengan menginput material struktur. Material yang diinput kedalam program ETABS adalah beton dengan mutu K-300 untuk komponen struktur balok, pelat lantai, dan struktur kolom, untuk kontruksi atap merupakan rangka baja yang didesain dengan menggunakan aplikator. Setelah struktur gedung dimodelkan dalam program ETABS, model struktur tersebut diberikan beban yang mengacu pada SNI-1727-1013 (BSN 2013).
Gambar 3. Pemodelan 3D di software Etabs
15
Struktur gedung secara umum menggunakan material struktur beton, namun untuk struktur atap dibangun menggunakan sistem atap rangka baja ringan, sehingga bentuk pemodelan lebih mudah dilakukan menggunakan program SAP 2000. Pemodelan dibuat secara terpisah untuk mendekati karakteristik bangunan model sebenarnya. Hasil analisis struktur atap menggunakan program SAP 2000 diperoleh bahwa besarnya nilai beban rangka atap baja ringan. Nilai tersebut kemudian diinput berupa beban titik pada ujung kolom lantai paling atas dalam progam ETABS. Hasil pemodelan struktur atap rangka baja pada program SAP 2000 dan penempataan beban atap rangka baja ringan pada program ETABS dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Pemodelan rangka atap pada SAP2000 Pemodelan pada rangka atap dengan bahan baja ringan dilakukan pada program SAP2000, pemodelan dilakukan pada bidang 2D dengan memodelkan rangka kuda-kuda atap, profil dari baja ringan yang dimodelkan adala profil H, dengan type ST-37 (ASTM A-36), angkur baut ST-41, dan bahan las yaitu AWS E-70XX. Setelah pemodelan rangka atap, dilakukan analisis pebebanan dengan menghitung beban yang bekerja pada rangka atap meliputi beban mati, beban hidup, angin, dan hujan. Pembebanan Rincian pembebanan pada rangka atap dapat dilihat pada Tabel 2 Tabel 2 Pembebanan pada rangka atap Spesifikasi Rangka Gording C Jarak gording Jarak kuda-kuda utama Penutup (Genteng Metal Berpasir) Terkstang Sudut
Beban 21,3 5,5 1,25 4,5 5,00 φ12 30
Keterangan kg/m kg/m m m kg/m derajat
Pada analisis pembebanan pada rangka kuda-kuda atap terdiri atass beban mati beban hidup, beban angin yang dihitung secara otomatis oleh ETABS, dan beban hujan. Beban mati yang bekerja pada rangka atap adalah gording sebesar 24,75 kg, dan penutup atap dengan beban 23 kg, sehingga total beban mati yang bekerja adalah 47,25 kg. Beban hidup mengacu pada Peraturan Pembebanan
16
Indonesia untuk Gedung (DepPU 1983) yaitu sebesar 100 kg untuk beban hidup. Beban angin dihitung berdasarkan SNI 1727-2013 (BSN 2013) didapatkan sebesar 28,125 kg, dan beban hujan sebesar 0,98 kN/m2. Setelah beban yang bekerja diinput pada setiap joint maka analisis pembebanan dapat dikerjakan, dan menghasilkan beban pada 2 titik rangka kuda-kuda yaitu sebesar 24,69 kN dan 25,55 kN. Beban pada 2 titik ini akan dimasukkan pada perhitungan ETABS sebagi beban terhadap struktur. Beban beban yang bekerja pada elemen struktur gedung adalah beban mati, beban hidup, beban gempa, beban angin, dan beban superdead, beban angin dan beban hujan. Beban mati yang bekerja pada balok dihitung secara manual dan disesuaikan dengan spesifikasi bahan yang digunakan, beban mati bekerja pada elemen struktur adalah sebesar 2,05 kN/m2. Beban hidup yang bekerja mengacu pada SNI yang disesuaikan dengan peruntukan dan penggunaan gedung seperti yang terlampir pada Tabel 3. Tabel 3 Jenis dan berat beban hidup berdasarkan SNI-1726-2012 Jenis Beban Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor dan asrama Ruang kelas koridor sekolah diatas lantai 1 Jalur akses pemeliharaan Kantor Tangga dan jalan keluar Ruang komputer
Berat (kN/m2) 2.5 1.92 3.83 1.92 2.4 4.79 4.79
Pembebanan gempa statik ekuivalen merupakan suatu representasi dari beban gempa setelah disederhanakan dan dimodifikasi, gaya inersia yang bekerja pada suatu massa akibat gempa disederhanakan menjadi gaya horizontal (Budiono dan Supriatna 2011). Hasil yang didapat pada perhitungan beban statik ekuivalen berupa nilai berat gedung total sebesar 13756,803 kN. Nilai gaya geser tersebut dikalikan dengan rasio antara beban gedung tiap lantai dan beban gedung total dan kemudian didapatkan nilai distribusi vertikal gaya gempa yang terdapat pada tiap lantai yang ditinjau pada sumbu x dan sumbu y yang disajikan pada Tabel 4. Tabel 4 Nilai distribusi vertikal tiap lantai Lantai keatap 3 2 1 Total
Keting gian (m) 17,5 13,5 9 4,5 17,5
k
Wx (kN)
hx
1378,541 3180,352 4615,841 4582,069 13756,80
19,52 15,05 10,04 5,020 49,64
Wx.hx
k
26910,83 47893,71 46340,73 23000,84 144146,1
Cvx
Fx
0,18 0,33 0,32 0,16
187,114 333,010 322,212 159,927
30%Fx (arah fy) 56,134 99,903 96,664 47,978
Fy 187,11 333,01 322,21 159,92
Pada analisis dengan menggunakan metode statik ekivalen, terlebih dahulu ditentukan nilai periode struktur. Nilai periode struktur diperoleh dari hasil analisis program ETABS. Nilai periode struktur ini ditinjau dari dua arah yaitu arah Y dan arah X. Perioda struktur yang didapat dipengaruhi oleh
17
ketinggian dan jenis rangka bahan pada struktur bangunan. Struktur Gedung dekanat Fakulkas Ekomomi dan Manajemen IPB dengan tinggi 17,5 m dan berjenis konstruksi penahan beton memiliki perioda utama struktur yang diizinkan berdasarkan SNI 1727-2013 (BSN 2013). Nilai periode minimum yang dihasilkan yaitu sebesar 0.40 detik dan periode maksimum sebesar 0.56 detik. Gaya geser dasar horizontal akibat gempa (V) dapat dihitung dengan ketentuan: nilai parameter respon spektra percepatan desain pada periode pendek (SDS) sebesar 0.659. Struktur Gedung Dekanat Fakulkas Ekonomi dan Manajemen IPB termasuk ke dalam kategori gedung fasilitas pendidikan dengan kategori resiko IV (I = 1.5), dirancang dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah Beton (R = 5). Gaya geser disebar per masing-masing lantai bangunan yang disesuaikan dengan berat struktur dan ketinggian lantai. Adapun besarnya nilai distribusi vertikal gaya gempa pada tinjauan arah x (Fx), dan arah y (Fy) yang disebar tiap lantai dapat dilihat pada Tabel 4.
Desain Spektrum Gempa Pembuatan spektrum gempa disesuaikan dengan letak geografis dan kelas tanah dari bangunan yang akan dibangun. Kota Bogor terletak pada koordinat 6o 35’ 20.01 “ LU dan 106o 47’ 33.55” BT. Dari koordinat tersebut dapat ditentukan nilai percepatan batuan dasar pada peta. Pembuatan spektrum gempa mengacu pada peta percepatan batuan dasar sebesar 1.0 detik (S1) dan 0.2 detik (Ss). Peta respon spektra percepatan 1.0 detik untuk wilayah Bogor terlihat pada Gambar 6 dan peta respon spektra percepatan 0.2 detik terlihat pada Gambar 5. Data yang diperoleh dari peta gempa adalah nilai S1 dan nilai Ss. Nilai S1 dan Ss dijadikan acuan dalam menentukan nilai faktor amplifikasi terkait spektra percepatan berdasarkan jenis tanah, semakin lunak jenis tanah, semakin tinggi nilai faktor amplifikasi terkait spektra percepatan. Pada jenis tanah yang sama, semakin tinggi nilai S 1 dan Ss, nilai faktor amplifikasi terkait spektra percepatan semakin kecil (Sari 2013). Nilai S 1 dijadikan acuan dalam menentukan faktor amplifikasi terkait spektra percepatan untuk periode 1.0 detik (Fv) dan nilai Ss dijadikan acuan untuk menentukan nilai periode pendek (Fa). Nilai-nilai tersebut dijadikan penentuan parameter respon spektra percepatan di permukaan tanah. U
Bogor Peta Skala 1 : 1000000
Gambar 5 Peta Gempa wilayah Bogor untuk T= 0.2 detik
18
U
Bogor
Peta Skala 1 : 1000000
Gambar 6 Peta Gempa wilayah Bogor untuk T= 1 detik Kondisi tanah sedang : Kondisi T < T0 S1 = 0.35 g SS = 0.86 g Fa = 1.15 Fv = 1.69 SMS = Fa . SS = 0.989 g
T
Sa = SDS (0.4 + 0.6 T0) Sa = 0.26 g Kondisi T0 < T < Ts
2
SDS = 3. SMS = 0.667
Sa = SDS Sa = 0.66 g
SM1 = Fv . S1 = 0.591 g 2 SD1 = 3. SM1 = 0.399 T0 = 0.12 Ts = 0.56
Kondisi Ts < T < TL Sa=
SD1 T
Hasil dari spektrum gempa pada lokasi gedung dekanat Fakultas Ekonomi dan Manajemen dengan kelas situs tanah sedang dapat dilihat pada Gambar 7. 0.8
Sa
0.6 0.4 0.2 0 1
2 3 Periode, T (detik)
4
Gambar 7 Spektrum gempa rencana
5
19
Dari hasil pembuatan spektrum gempa tersebut didapatkan nilai parameter respon spektra percepatan desain pada periode pendek (S DS) sebesar 0.667g. Nilai parameter respon spektra percepatan desain pada periode 1 detik (SD1) sebesar 0.399 g. Evaluasi Struktur Kolom Kolom merupakan elemen struktur yang berfungsi menopang struktur secara vertikal dan menerima gaya-gaya berupa beban lateral dan gaya dari elemen balok, kemudian gaya tersebut didistribusikan kepada pondasi untuk diteruskan kepada lapisan tanah keras. Kolom yang digunakan pada struktur Gedung Dekanat Fakultas Ekonomi dan Manajemen berbentuk lingkaran. Hasil analisis program ETABS dapat diketahui bahwa semua frame kolom hasil evaluasi pada struktur gedung ini adalah aman berdasarkan pada hasil output program ETABS yang tidak menunjukan warna merah pada elemen struktur gedung baik atap, lantai, balok, dan kolom. Pada Tabel 5 juga ditunjukan kondisi aman berdasarkan jumlah dan diameter penulangan yang digunakan pada struktur kolom. Jumlah tulangan dari hasil evaluasi dapat dilihat berdasarkan luas tulangan yang dihasilkan dari analisis pada ETABS. Jumlah dan diameter tulangan-tulangan pada kolom tersebut jika dibandingkan dengan kondisi eksisting adalah sama, artinya tulangan pada kondisi eksisting telah memenuhi kebutuhan jumlah tulangan hasil evaluasi. Adapun perbandingan tulangan lentur dan tulangan geser hasil evaluasi menggunakan program ETABS dengan kondisi eksisting dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5 Perbandingan jumlah dan diameter tulangan lentur dan geser pada kolom Kolom
Ukuran
K1W2
D60
K2W2
D60
K1N2
D60
K2N2
D60
K1W2E
D60
Kondisi
Tulangan Lentur
Tulangan Geser
Evaluasi Eksisting Evaluasi Eksisting Evaluasi Eksisting Evaluasi Eksisting Evaluasi Eksisting
20D25 20D25 16D25 16D25 20D25 20D25 16D25 16D25 16D19 16D19
D10-10/15 D10-10/15 D10-10/20 D10-10/20 D10-10/15 D10-10/15 D10-15/20 D10-15/20 D10-10/15 D10-10/15
Ket Aman Aman Aman Aman Aman
Evaluasi Struktur Balok Balok merupakan elemen struktur melintang secara horizontal yang berfungsi menerima gaya-gaya berupa beban lateral, beban searah sumbu gravitasi dan beban dari elemen pelat, kemudian gaya tersebut didistribusikan kepada elemen kolom. Kombinasi kekuatan yang diberikan beton dan tulangan besi, diharapkan dapat memperkuat elemen struktur balok. Penulangan balok dilakukan dari
20
perhitungan gaya-gaya dalam yang bekerja pada balok. Penulangan yang dianalisis meliputi penulangan lentur dan penulangan geser. Tulangan lentur didesain dengan dua kondisi, yaitu kondisi lapangan dan kondisi tumpuan (Surya 2012). Analisis pada ETABS bisa mengamati kemungkinan terjadinya Overstress pada elemen balok yang terpasang pada struktur. Overstress ini disebabkan oleh gaya geser dan torsi yang melebihi nilai maksimum yang diizinkan. Jika tulangan lentur pada kondisi eksisting lebih besar dari tulangan lentur hasil evaluasi, yang artinya balok yang dipakai pada kondisi eksisting bersifat boros disebabkan oleh gaya geser dan torsi yang melebihi nilai maksimum yang diizinkan. Jika tulangan lentur pada kondisi eksisting lebih besar dari tulangan lentur hasil evaluasi, yang artinya balok yang dipakai pada kondisi eksisting bersifat boros. Hasil analisis program ETABS menunjukkan bahwa semua tipe balok dapat dikatakan aman atau tidak mengalami overstress. Hasil analisis program ETABS menunjukkan bahwa jumlah dan jarak tulangan geser yang digunakan pada kondisi eksisting dengan hasil evaluasi adalah sama, artinya tulangan pada kondisi eksisting telah memenuhi kebutuhan jumlah tulangan hasil perencanaan. Perbandingan tulangan lentur dan tulangan geser hasil evaluasi menggunakan program ETABS dengan kondisi eksisting dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6 Perbandingan jumlah dan diameter tulangan lentur dan geser pada kolom Balok
Dimensi (mm)
B1
400X750
B2
350X550
B3
250X650
B4
300X450
B5
350X650
B6
350X400
B1K
400X750
B2K
350X750
BL1
250X550
Lentur Kondisi Evaluasi Eksisting Evaluasi Eksisting Evaluasi Eksisting Evaluasi Eksisting Evaluasi Eksisting Evaluasi Eksisting Evaluasi Eksisting Evaluasi Eksisting Evaluasi Eksisting
Tumpuan Atas 5D25 5D25 4D19 4D19 3D19 3D19 3D19 3D19 3D25 3D25 3D19 3D19 5D25 5D25 5D19 5D19 3D19 3D19
Bawah 5D25 5D25 2D19 2D19 3D19 3D19 3D19 3D19 2D25 2D25 3D19 3D19 3D25 3D25 3D19 3D19 3D19 3D19
Lapangan Atas Bawah 3D25 5D25 3D25 5D25 2D19 2D19 2D19 2D19 3D19 3D19 3D19 3D19 3D19 3D19 3D19 3D19 2D25 3D25 2D25 3D25 3D19 3D19 3D19 3D19 5D25 3D25 5D25 3D25 5D19 3D19 5D19 3D19 3D19 3D19 3D19 3D19
Geser Tumpuan D10-100 D10-100 D10-150 D10-150 D10-150 D10-150 D10-100 D10-100 D10-100 D10-100 D10-150 D10-150 D10-150 D10-150 D10-100 D10-100 D10-150 D10-150
Ket
Lapang D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200 D10-200
Aman Aman Aman Aman Aman Aman Aman Aman Aman
Balok pada struktur Gedung Fakultas Ekonomi dan Manajemen IPB dimodelkan pada ETABS dengan menggunakan dimensi eksisting, pemodelan balok tidak mendetail pada tulangan namun hanya pada tinggi balok, lebar balok,
21
dan tebal selimut balok (cover). Hasil analisis pada ETABS menunjukan elemen struktur balok secara keseluruhan aman dan tidak terjadi overstress. Elemen balok dengan type BL1 walaupun secara umum aman namun pada lantai 2 dan lantai 3 type balok ini berada dalam kategori kritis dalam artian aman namun tidak tahan untuk umur penggunaan gedung dalam jangka waktu panjang terhadap beban gempa nominal (berkala) Beban gempa nominal merupakan beban gempa yang nilainya ditentukan oleh 3 hal, yaitu oleh besarnya probabilitas beban itu dilampaui dalam kurun waktu tertentu, oleh tingkat daktilitas struktur yang mengalaminya dan oleh kekuatan lebih yang terkandung di dalam struktur tersebut. Menurut Standar ini, peluang dilampauinya beban tersebut dalam kurun waktu umur gedung 50 tahun adalah 10% dan gempa yang menyebabkannya disebut Gempa Rencana (dengan perioda ulang 500 tahun), tingkat daktilitas struktur gedung dapat ditetapkan sesuai dengan kebutuhan. Dengan demikian, beban gempa nominal adalah beban akibat pengaruh Gempa Rencana yang menyebabkan terjadinya pelelehan pertama di dalam struktur gedung, kemudian direduksi dengan faktor kuat lebih. Struktur gedung termasuk elemen kolom dan balok mampu menahan atau menerima beban gempa, begitu pula dengan elemen balok BL1 secara khusus mampu menahan beban gempa rencana yang dimasukan dalam pemodelan pada ETABS, namun untuk jangka waktu panjang elemen balok BL1 perlu diberikan treatment atau perawatan tersendiri karena untuk mendesain ulang balok sudah tidak memungkinkan karena keadaan balok yang sudah eksisting. Kondisi balok yang mengalami overstress atau tidak mampu menahan beban yang bekerja pada struktur bangunan dapat ditanggulangi dengan beberapa cara diantaranya dengan mengubah dimensi, mengatur ulang beban yang diberikan sesuai dengan peruntukan, memberikan lapisan untuk menambah dimensi, dan mengatur ulang penulangan. Balok BL1 dapat ditambah perkuatannya dengan mengatur jumlah tulangan yaitu dengan menambah jumlah tulangan. Pada pemodelan dalam aplikasi ETABS awalnya balok BL1 memiliki 3 buah tulangan dengan dimensi 19 mm (3D19), dengan jumlah demikian dapat diketahui jumlah luas tulangan untuk balok adalah sebesar 850,19 mm2 penambahan dilakukan berdasarkan hasil analisis pada program ETABS yang menunjukan luasan tulangan (rebar) yang dibutuhkan adalah sebesar 1375 mm2. Luas tiap tulangan adalah sebesar 283,38 mm2 sehingga dapat diberikan penambahan 2 buah tulangan pada desain balok BL1 dengan jumlahan luas tulangan baru adalah sebesar 1416,77 mm2 sehingga memenuhi jumlah luasan tulangan yang dibutuhkan agar balok BL1 dapat menahan beban yang bekerja pada struktur. Cara lain adalah dengan menganti diameter tulangan yang digunakan menjadi tulangan yang lebih besar, kolom BL1 menggunakan tulangan awal sebesar 19 mm sehingga luasan untuk 1 buah tulangan adalah 283,38 mm2, jika tetap menggunakan 3 buah tulangan makadiperlukan tulangan dengan diameter 25 mm, tulangan 25 mm memiliki luas tulangan 490,62 mm2 sehingga dengan tulangan 3D25 (3 buah tulangan dengan diameter 25 mm) luas tulangan keseluruhan adalah sebesar 1471,87 mm dan telah memenuhi rebar area yang dibutuhkan agar kekuatan balok dapat menahan beban pada struktur. Rekomendasi ini dapat digunakan apabila dilakukan renovasi pada bagian balok
22
BL1 dan pada saat mendesain bangunan dengan jenis yang sama dan model bangunan berupa typical building. Hasil output program ETABS 2015 menampilkan informasi detail hasil evaluasi pada pemodelan. Informasi yang ditampilkan merupakan nilai standar aman yang seharusnya diterapkan pada kondisi eksisting struktur. Hasil output yang ditampilkan ETABS 2015 pada pemodelan gedung FEM IPB adalah nilai modulus elestisitas (Ec) sebesar 24855,58 MPa, nilai kuat tekan beton (fc’) sebesar 27,58 MPa, dan nilai tegangan leleh (fy) sebesar 413,69 MPa. Berdasarkan nilai tersebut maka ETABS 2015 mengeluarkan nilai standar untuk penulangan pada elemen struktur (longitudinal reinforcement) sebesar 1375 mm2, yang berarti luasan tulangan (rebar area) minimal pada elemen struktur adalah 1375 mm2. Kondisi standar yang keluarkan ETABS dapat diterapkan pada balok yang akan dipasang agar kekuatan struktur sanggup menanggung beban yang bekerja.
23
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1. Perhitungan pembebanan terhadap struktur gedung meliputi beban mati, beban hidup, beban gempa, beban angin dan beban hujan, kombinasi pembebanan yang digunakan mengacu pada SNI-1726-2012. 2. Struktur gedung yang mengacu pada peta gempa 2010 menunjukan bahwa perencaan gedung Fakultas Ekonomi dan Manajemen IPB memiliki kekuatan yang cukup untuk menahan beban yang bekerja termasuk beban gempa itu sendiri. 3. Hasil analisis menunjukan tidak terjadinya penyimpangan terhadap struktur gedung karena komponen elemen penyusun gedung sudah memenuhi desain yang aman terhadap beban gempa. menggunakan metode statik ekuivalen menunjukkan bahwa semua komponen struktur balok pada kondisi eksisting telah memenuhi kebutuhan jumlah tulangan hasil evaluasi 4. Ketahanan struktur gedung memenuhi persyaratan SNI-1727-2013 dan SNI1727-2012. Keseluruhan elemen pada struktur gedung sanggup menahan beban yang bekerja. Penambahan penulangan dilakukan pada balok BL1 agar menambah kekuatan pada balok tersebut.
Saran Evaluasi dapat juga dilakukan dengan berbagai metode yang berbeda berdasarkan peraturan-peraturan terbaru untuk mendapatkan perbandingan nilai kinerja struktur gedung terhadap beban gempa.
24
DAFTAR PUSTAKA Agus. 2002. Rekayasa Gempa Untuk Teknik Sipil. Padang (ID): Institut Teknologi Padang Pr. Asroni A. 2010. Balok dan Pelat Beton Bertulang. Yogyakarta: Graha Ilmu. [BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Bertulang untuk Bangunan Gedung SNI 03-2847-2002. Jakarta (ID): BSN [BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung SNI 03-1726-2012. Jakarta(ID):BSN [BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2013a. Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain. SNI 1727-2013. Jakarta (ID): BSN Boore DM, Joyner WB. 1982. The empirical prediction of ground motion. Bull. Seism. Soc. Am. 72:269–268. Budiono B, Supriatna L. 2011. Studi Komparasi Desain Bangunan Tahan Gempa dengan Menggunakan SNI 03-1726-2002 dan RSNI 031726-201X. Bandung (ID): ITB Press. [DepPU]. 1983a. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SKBI–1.3.53.1983), Yayasan Badan Penerbit PU [DepPU]. 1983b. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Bangunan Gedung 1983 (PPIUG 1983). Bandung:Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan Dewobroto W. 2013. Komputer Rekayasa Struktur dengan SAP2000. Jakarta (ID): LUMINA Press Fauzan M, Riswan D. 2002. Analisa dan Perhitungan Konstruksi Gedung Perkantoran Bidakara Pancoran [skripsi]. Padang (ID): Universitas Andalas. Fauzan SA. 2016. Evaluasi Struktur Gedung X di Jakarta Berdasarkan SNI 031726-2012 Ketahanan Gempa Untuk Struktur Gedung [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Febrianti NIC. 2014. Analisis Peak Ground Acceleration (PGA) di Sumatra Barat akibat gempa bumi Tektonik tahun 2000-2012 dengan maagnitudo lebih dari 7.0 SR. Jurnal Fisika. 3(2):80-83. Kanamori H. 1993. Locating Earthquakes with Amplitudes. Buletin of Seismological Society of America. 83(1):264-268. McCormac JC. 2004. Desain Beton Bertulang. Jilid ke-1. Sumargo, penerjemah; Simarmata L, editor. Jakarta (ID): Penerbit Erlangga. Terjemahan dari: Design of Reinforced Concrete Fifth Edition. Nasution A. 2009. Analisis dan Desain Struktur Beton Bertulang. Bandung: ITB. Pamungkas A. 2009. Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa. Surabaya (ID): ITS Press Pranata YA . 2006. “Evaluasi Kinerja Beton Bertulang Tahan Gempa dengan Pushover Analysis (Sesuai ATC-40, FEMA 356 dan FEMA 440). Jurnal Teknik Sipil Universitas Kristen Maranatha.13(15):12-18
25
Pranata YA, Wijaya PK. 2008. Kajian Daktilitas Struktur Gedung Beton Bertulang dengan Analisis Riwayat Waktu dan Analisis Beban Dorong. Jurnal Teknik Sipil. 8(3):250 – 263. Pratama F, Agus SB, Wibowo. 2014. Evaluasi Kinerja Struktur Gedung 10 Lantai Dengan Analisis Time History Pada Tinjauan Drift dan Displacement Menggunakan Software Etabs. Matriks Teknik Sipil. 2014.; 4(1):377-384 Sari I. 2013. Analisis Struktur Portal 3D Simetris dan Tidak Simetris terhadap Beban Gempa Kuat [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Satyarno I, Nawangalam P, Pratomo I. 2012. Belajar SAP2000. Jilid ke 2. Yogyakarta (ID): Zamil Publishing Setiawan I. 2014. Analisis Dan Evaluasi Struktur Atas Gedung Pusat Informasi Kehutanan IPB Terhadap Ketahanan Gempa Berdasarkan Peta Gempa 2010. [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Sieh K, Natawidjaja D. 2000. Notectonic of the Sumatran Fault, Indonesia, Journal of Geophysical Research, Vol. 105, No. B12, pp.28295-28326. Surya M. 2012. Analisis dan Evaluasi Struktur Wing Fahutan IPB,Bogor Terhadap Ketahanan Gempa Berdasarkan Peta Gempa 2010 [skripsi].Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor Wells DL, Coppersmith KJ. 1994. New Empirical Relationships among Magnitude, Rupture Length, Rupture Width, Rupture Area, and Surface Displacement, Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 84, No.4, pp. 974-1002. Wulandari S. 2013. Analisis dan Evaluasi Struktur Atas Tower C Grand Center Point Apartement Terhadap Beban Gempa Berdasarkan Peta Gempa 2010[skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor Zaidir, Nofitra M, Putir LM. 2012. Evalusi kelayakan bangunan bertingkat pasca gempa 30 september 2009 Sumatra Barat. Studi Kasus: Kantor Dinas Perhubungan, Komunikasi dan informatika provinsi Sumatra Barat. Jurnal Rekayasa Sipil. 8(1):61-73.
26
Lampiran 1 Klasifikasi kelas situs tanah
Sumber : SNI-1726:2012 Lampiran 2 Koefisien situs Fa
Sumber : SNI-1726:2012 Lampiran 3 Koefisien situs Fv
Sumber : SNI-1726:2012 Lampiran 4 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek
Sumber : SNI-1726:2012
27
Lampiran 5 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik
Sumber : SNI-1726:2012 Lampiran 6 Koefisien situs FPGA
Sumber : SNI-1726:2012 Lampiran 7 Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk sistem penahan gaya gempa
Sumber : SNI-1726:2012
28
Lampiran 8 Data Hasil Pengujian Tanah FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL UNIVERSITAS IBN KHALDUN BOGOR LABORATORIUM TEKNIK SIPIL
PEMERIKSAAN KONSOLIDASI (Consolidation Test) Project Location Coordinates Ground Elevasi Groung Water Elev.
: Pembangunan Gedung FEM IPB : IPB Dramaga – Kabupaten Bogor X: - Y: :-m : 7.50 m
Tested by
: Lab. UIKA
Date
: 29 – 03 – 2015
Point Checked by
: HB : Syaiful.,S.T,.M.T
Kadar Air dan Berat Isi
Sebelum
Sesudah
A
Berat Ring (gr)
14,2
14,2
B
Berat Tanah Basah + Ring (gr)
55,5
55,5
C
Berat Contoh Tanah (gr)
40,9
40,9
D
Berat Cawan (gr)
12
11,75
E
Berat Contoh Kering+Cawan+Cincin (gr)
49,9
49,9
F
Berat Contoh Kering (gr)
23,7
23,95
G
Berat Air (C - F)
17,2
16,95
H
Kadar Air (G/F)x100% (%)
0,73
0,71
I
Volume Contoh Basah/Cincin (cm3)
1,38
1,38
J
Berat Isi Basah = (C/I) (gr/cm3)
29,59
29,59
K
Berat Isi Kering = J/(100 - H) x 100% (gr/cm3)
0,30
0,30
Beban (kg) Tekanan (kg/cm2)
0.5 0.25
1 0.5
2 1
4 2
0 detik 30 detik 1 menit 15 menit 1 jam 8 jam 24 jam
0 2 2 14.1 16.6 18 18
18.5 20 21.5 25.5 26 27.5 27.8
28 29 29.2 30 31.5 32.5 33
35 40 40.3 50 55 57 57.2
29
Lampiran 9 Potongan dan pemodelan beban atap
30
Lampiran 10 Lampiran pemodelan beban atap
31
Lampiran 11 Gambar tampak dan potongan struktur atap dan gedung
32
Lampiran 12 Pemodelan dan beban pada join struktur
33
Lampiran 14 Hasil check design pada balok BL1 pada lantai 2 dan 3
34
RIWAYAT HIDUP Fakhril Hamdi lahir di Kabupaten Solok, pada tanggal 02 Oktober 1994. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Adrizal dan Ibu Yenfi Idris. Penulis memulai pendidikan dasar di SDN 39 Perumnas Koto Baru Solok (2006), kemudian melanjutkan ke pendidikan menengah pertama di MTsN Padang Panjang dan lulus pada Tahun 2009. Selanjutnya penulis memasuki jenjang pendidikan menengah atas di SMAN 1 Padang Panjang dan menyelesaikan kegiatan belajar pada Tahun 2012. Pada tahun yang sama, penulis diterima sebagai mahasiswa di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Pertanian Bogor melalui jalur SNMPTN Tertulis. Selama mengikuti perkuliahan di IPB, penulis tercatat sebagai staf pengembangan sumberdaya dan kesejahteraan mahasiswa Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan IPB periode 2013-2014 dan 2014-2015. Tahun 2014 penulis berada dalam kepanitiaan Indonesian Civil and Environmental Festival (ICEF 2014) yang diselenggarakan oleh Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan IPB sebagai staf hubungan masyarakat. Tahun 2015 penulis menjadi staf panitia dalam pelatihan ISO 14001:2004 tentang Sistem Manajemen Lingkungan yang diselenggarakan oleh Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan IPB. Tahun 2015 penulis mengikuti pelatihan pelaksana lapangan pekerjaan bangunan irigasi yang diselenggarakan oleh Balai Peningkatan Penyelenggaraan Konstruksi – Direktorat Jenderal Bina Konstruksi Kementrian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat. Tahun 2015 penulis melaksanakan Praktik Lapangan (PL) di PT Hutama Karya (persero) pada proyek pembangunan Jalan TOL Cinere-Jagorawi, Depok dengan judul “Mempelajari Metode Pengerjaan Rigid Pavement Pada Proyek Pembangunan jalan tol Ruas Cinere – Jagorawi Seksi II A Depok, Jawa Barat”. Penulis menyelesaikan skripsi dengan judul “Analisis dan Evaluasi Kekuatan Struktur Atas Gedung Fakultas Ekonomi dan Manajemen IPB Terhadap Faktor Gempa Berdasarkan SNI 1727:2013” sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik IPB, dibawah bimbingan Dr. Ir. Erizal, M.Agr.
