MAKALAH TUGAS AKHIR STUDI KOMPARATIF DESAIN STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA DENGAN FLAT PLATE SYSTEM BERDASARKAN TATA CARA PEMBEBANAN GEMPA SNI 03-1726-2002 DAN ASCE 7-05
RHEINHARDT MAUPA NRP 3106 100 023
Dosen Pembimbing : Tavio, ST, MT, Ph.D Bambang Piscesa, ST, MT
JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2010
1
STUDI KOMPARATIF DESAIN STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA DENGAN FLAT PLATE SYSTEM BERDASARKAN TATA CARA PEMBEBANAN GEMPA SNI 03-1726-2002 DAN ASCE 7-05 Nama Mahasiswa NRP Jurusan Dosen Pembimbing
: : : :
Rheinhardt Maupa 3105 100 023 Teknik Sipil FTSP-ITS Tavio, ST, MT, Ph.D Bambang Piscesa, ST, MT
ABSTRAK Sudah sejak tahun 2000 terjadi perubahan mendasar mengenai peraturan perancangan struktur untuk beban gempa di Amerika, tempat negara kiblat yang dipakai sebagai acuan untuk membuat Tata Cara Perhitungan Perencanaan Beban Gempa, SNI 031726-2002 dan Struktur Beton Indonesia, SNI 03-2847-2002. Perkembangan terakhir peraturan Amerika seperti NEHRP-2000, ACI 318-08, ASCE 7-05 dan IBC 2006 seharusnya akan mempengaruhi peraturan SNI terkait yang masih berlaku saat ini. Masih ada beberapa hal mendasar yang cukup signifikan buat para perencana struktur yang menjadi kendala antara lain dalam menerapkan strategi perancangan struktur untuk menghitung dan menetapkan besarnya gaya gempa rencana, syarat-syarat khusus mengenai pendetailan penulangan, limitasi ketinggian serta konfigurasi bangunan yang diizinkan dari sistim struktur utama pemikul gaya gempa yang seharusnya dipilih dan gaya gempa minimum. Tugas Akhir ini berupaya menguraikan mengenai penentuan dan perhitungan gaya gempa rencana sesuai perkembangan mutahir dari peraturan ASCE7-05. Dalam Tugas Akhir ini membahas satu macam struktur gedung 10 lantai yang memiliki konfigurasi simetris. Struktur gedung tersebut akan didesain dengan menggunanakan dua Tata Cara Pembebanan Gempa, yakni SNI 03-1726-2002 dan ASCE 705 yang pendetailan tulangannya akan memakai SNI 03-2847-2002. Setelah gaya gempa rencana dihitung berdasarkan kedua Tata Cara tersebut, kemudian dilakukan pendetailan tulangan berdasarkan SNI 03-2847-2002 yang hasilnya nanti akan dibandingkan. Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan pada Tugas Akhir ini, dapat diambil kesimpulan, struktur dengan sistem lantai flat plate yang didesain dengan menggunakan Tata Cara Pembebanan Gempa ASCE 7-05 memiliki gaya geser dasar dan kebutuhan tulangan yang lebih banyak pada komponen penahan beban lateralnya dibanding dengan gaya geser dasar dan kebutuhan tulangan yang dihasilkan oleh Tata Cara Pembebanan Gempa SNI 03-17262002. Kata kunci: SNI 03-1726-2002, ASCE 7-05, Flat plate, gaya geser dasar
2
akan banyak mempengaruhi tata cara yang masih berlaku saat ini. ASCE 7-05 merupakan tata cara gempa terbaru yang sudah digunakan sebagai dasar perancangan untuk pembebanan gempa di Amerika. Dan menurut para ahli gempa di Indonesia, tata cara gempa yang baru ini dapat dijadikan acuan utama untuk memperbaiki kesalahan-kesalahan yang ada pada SNI 031726-2002. Mengapa harus ASCE 7-05? Mungkin itulah yang menjadi pertanyaan kenapa harus ASCE 7-05 yang menjadi acuan dalam merevisi tata cara gempa yang lama. Dunia sudah berpaling pada ASCE 7-05, mungkin itu salah satu alasannya. Namun, hal mendasar yang menjadi acuan untuk memakai ASCE 7-05 sebagai acuan untuk merevisi dan memperbaiki SNI 03-1726-2002 adalah terletak pada konsep desain bangunan tahan gempa yang digunakan. Pada SNI 03-17262002, konsep desain yang digunakan masih berbasis pada “Force Based Design”, bertahan terhadap gempa sedang tanpa kerusakan berarti dan bertahan terhadap gempa maksimum tanpa runtuh. Perancangan berbasis gaya tersebut tidak menyatakan dengan jelas kriteria kinerja yang ingin dicapai, tetapi mekanisme keruntuhan yang direncanakan menjamin tidak terjadi keruntuhan total (collapse) terhadap gempa besar. Berbeda dengan ASCE 7-05 yang menggunakan konsep desain “Performance Based Earthquake Design”, bangunan didisain untuk mencapai target performance tertentu yang dikaitkan dengan tingkat kerusakan bangunan pasca gempa (Hoedajanto,Drajat). Konsep inilah yang sedang dikembangkan dan menjadi tren terbaru untuk merancang bangunan tahan gempa di negara-negara maju. Berangkat dari hal di atas, maka ASCE 705 diharapkan dapat menjadi jawaban atas kekurangan-kekurangan yang ada pada SNI 03-1726-2002 dan dapat diterapkan di Indonesia sepenuhnya. Atas dasar itulah maka penulis melakukan suatu kajian berupa studi perbandingan antara tata cara gempa yang lama, SNI 03-1726-2002 dengan tata cara gempa yang baru, ASCE 7-05. Studi dilakukan pada gedung yang menggunakan sistem lantai flat plate yang dikombinasikan dengan dinding geser. 1.2 Rumusan Masalah Dari latar belakang diatas dapat ditarik beberapa permasalahan yang akan dibahas
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Letak Indonesia yang merupakan pertemuan tiga lempeng yaitu lempeng IndoAustralia, lempeng Pasifik dan lempeng Eurasia, menyebabkan hampir semua wilayah Indonesia mempunyai resiko gempa tektonik tinggi. Karena letaknya yang demikian, Indonesia seakan-akan berada di dalam lingkaran api yang terus membara. Masih ingat dalam benak kita pada akhir tahun 2004 terjadi gempa super dahsyat dengan kekuatan 8,9 skala richter yang menyebabkan gelombang Tsunami di Aceh, gempa berkekuatan 5 skala richter yang mengguncang Jawa Barat ataupun gempa yang baru saja meluluhlantahkan Padang kemarin dengan kekuatan 7,2 skala richter. Runtutan gempa yang terjadi di Indonesia tidak hanya mengakibatkan kerugian cukup besar tapi juga banyaknya korban yang berjatuhan. Terlepas dari berbagai polemik dan kompleksnya permasalahan dari peristiwa gempa yang terjadi, adalah tugas utama dari para ahli maupun praktisi khususnya yang bergerak di bidang ketekniksipilan untuk menciptakan suatu tatanan baru mengenai perancangan gempa yang lebih baik lagi. Hal tersebut tentunya tidak hanya bertujuan untuk menciptakan struktur bangunan yang lebih kuat dan tahan gempa, tetapi juga bertujuan untuk memberikan keamanan dan kenyamanan bagi setiap orang yang ada dan tinggal di dalam bangunan tersebut. Di negara Indonesia sendiri, sebelumnya telah ada suatu tata cara mengenai perancangan ketahanan gempa untuk rumah dan gedung yaitu SNI 03-1726-2002. Akan tetapi, menurut para ahli gempa di Indonesia, peraturan ini dirasakan sudah tidak relevan lagi dan teknologinya telah tertinggal dari segi konstruksi dan kegempaan. Dikatakan demikian karena beberapa formula yang digunakan di dalam tata cara ini secara konseptual salah sehingga tata cara ini masih harus direvisi dan diperbaiki lagi. SNI 031726-2002 sendiri sebenarnya mengacu kepada tat cara Amerika, Uniform Building Code, UBC-97. Namun, sejak tahun 2000 terjadi perubahan mendasar mengenai tata cara perancangan struktur untuk pembebanan gempa di Amerika. Perubahan ini tentunya
1
dalam tugas akhir ini, antara lain adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana cara mendesain struktur gedung tahan gempa dengan sistem lantai flat plate berdasarkan Tata Cara Pembebanan Gempa SNI 03-1726-2002 dan ASCE 7-05? 2. Bagaimana perbedaan hasil perhitungan beban gempa untuk gedung dengan sistem lantai flat plate yang didesain berdasarkan tata cara SNI 03-1726-2002 dan ASCE 705? 3. Bagaimana perbedaan hasil penulangan untuk gedung dengan sistem lantai flat plate yang didesain berdasarkan tata cara SNI 03-1726 dan ASCE 7-05? 1.3 Tujuan Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penyusunan Tugas Akhir ini antara lain: 1. Mengetahui cara mendesain struktur gedung tahan gempa dengan sistem lantai flat plate berdasarkan Tata Cara Pembebanan Gempa SNI 03-1726-2002 dan ASCE 7-05. 2. Menunjukkan perbedaan hasil perhitungan beban gempa untuk gedung dengan sistem lantai flat plate yang didesain berdasarkan tata cara SNI 03-1726 dan ASCE 7-05. Dalam hal ini perbedaan yang akan ditunjukkan meliputi nilai base shear dan drift yang terjadi. 3. Menunjukkan perbedaan hasil penulangan untuk gedung dengan sistem lantai flat plate yang didesain berdasarkan tata cara SNI 03-2847-2002 dengan pembebanan gempa berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan ASCE 7-05. Dalam hal ini perbedaan yang akan ditunjukkan meliputi hasil penulangan untuk kolom, balok, pelat, dan shearwall. 1.4 Batasan Masalah Batasan permasalahan yang ada dalam studi ini meliputi: 1. Desain struktur dan pendetailan tulangan memakai SNI 03-2847-2002. 2. Perhitungan gaya gempa memakai SNI 031726-2002 dan ASCE 7-05. 3. Sistem struktur berupa sistem lantai flat plate. 4. Gedung terletak di wilayah gempa 4, tanah keras, dan berfungsi sebagai perkantoran. 5. Tidak meninjau perancangan pondasi dan struktur sekunder. 6. Tidak meninjau aspek ekonomi. 7. Perhitungan analisis struktur menggunakan program ETABS 9.07.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum Pada tugas akhir ini akan direncanakan struktur bangunan gedung yang terletak di Wilayah Gempa menengah. Tipe struktur menggunakan sistem lantai flat plate yang pendetailannya akan di desain sesuai dengan SNI-03-2847-2002, Pasal 23.10 berdasarkan pembebanan gempa SNI 03-1726-2002 dan ASCE 7-05. 2.2 Flat Plate Pada umumnya, ada dua jenis sistem lantai yaitu one-way beam and slab (balokpelat satu arah) dan two-way slab (pelat dua arah ) yang terdiri dari flat plate, flat slab, dan waffle slab.
( a
)
( b )
( (d Gambar 2.1 Jenis Sistem Lantai c ) Flat plate merupakan pelat beton pejal ) dengan tebal merata yang mentransfer beban secara langsung ke kolom pendukung tanpa bantuan balok atau kepala kolom atau drop panel (Jack C. McCormac,2002). Flat plate diperkuat dalam dua arah sehingga meneruskan bebannya secara langsung ke kolom-kolom yang mendukungnya. Pelat ini membutuhkan tinggi lantai terkecil untuk memberikan persyaratan tinggi ruangan dan memberikan fleksibilitas terbaik dalam susunan kolom dan partisi. Kapabilitas flat plate terhadap gempa relative kecil, sumbangan kekakuan terhadap beban lateral relatif kecil bahkan tidak memadai untuk bangunan tinggi karena kemampuan struktur yang lebih dominan terhadap beban vertikal (gravitasi) dibanding beban lateral, sehingga flat plate perlu sistem struktur penahan lateral tersendiri, bisa portal khusus atau shearwall (wiryantowordpress,2008). Pelat datar punya kelemahan dalam transfer geser di sekeliling kolom. Dengan kata
2
lain, ada bahaya dimana kolom akan menembus pelat (punching shear). Tekanan pons di kolom tidak kuat dengan tegangan normal pelat beton. Oleh karena itu, untuk mengatasi hal tersebut dilakukan penambahan ketebalan pelat atau menggunakan shearhead 2.3 Pembebanan Gempa Berdasarkan SNI 03-1726-2002 2.3.1 Peraturan Perencanaan Syarat-syarat perancangan struktur gedung tahan gempa yang ditetapkan dalam standar ini tidak berlaku untuk bangunan sebagai berikut: - Gedung dengan sistem struktur yang tidak umum atau yang masih memerlukan pembuktian tentang kelayakan nya. - Gedung dengan sistem isolasi landasan (base isolation) untuk meredam pengaruh gempa terhadap struktur atas. 2.3.2 Gempa Rencana Gempa rencana ditetapkan mempunyai perioda ulang 500 tahun, agar probabilitas terjadinya terbatas pada 10% selama umur gedung 50 tahun. Akibat pengaruh gempa rencana, struktur gedung secara keseluruhan harus masih berdiri, walaupun sudah berada dalam kondisi di ambang keruntuhan. Pengaruh gempa rencana itu harus dikalikan oleh suatu faktor keutamaan gedung I. Faktor keutamaan ini untuk menyesuaikan periode ulang. Gempa berkaitan dengan penyesuaian umur gedung. Faktor keutamaan ini bergantung pada berbagai kategori gedung dan bangunan yang telah diatur pada SNI 03-1726-2002, Pasal 4.1.2 2.3.3 Wilayah Gempa dan Respon Spektrum Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6 Wilayah Gempa seperti ditunjukkan dalam Gambar 2.2, di mana Wilayah Gempa 1 adalah wilayah dengan kegempaan paling rendah dan Wilayah Gempa 6 dengan kegempaan paling tinggi. Pembagian Wilayah Gempa ini, didasarkan atas percepatan puncak batuan dasar akibat pengaruh Gempa Rencana dengan perioda ulang 500 tahun, yang nilai rataratanya untuk setiap Wilayah Gempa ditetapkan dalam Tabel 2.1.
3 4 5 6
0,15 0,20 0,25 0,30
0,18 0,24 0,28 0,33
0,23 0,28 0,32 0,36
0,30 0,34 0,36 0,38
Gambar 2.2. Wilayah Gempa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar dengan periode ulang 500 tahun sesuai SNI 03-1726-2002
Untuk masing-masing Wilayah Gempa ditetapkan spektrum respons gempa rencana seperti ditunjukkan dalam Gambar 2.3. C adalah faktor respons gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi dan T adalah waktu getar alami struktur gedung dinyatakan dalam detik. Untuk T = 0 nilai C tersebut menjadi sama dengan Ao, di mana Ao merupakan percepatan puncak muka tanah menurut Tabel 2.1.
Gambar 2.3 Respons spektrum gempa rencana wilayah 4
2.3.4 Kategori Gedung Kategori struktur berdasarkan pada tingkat kepentingan gedung pasca gempa, misal gedung umum (hunian, niaga, kantor), bangunan monumental, gedung penting pasca gempa (rumah sakit, instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, dsb), gedung tempat menyimpan bahan berbahaya (gas, minyak bumi, bahan beracun), atau cerobong dan tangki diatas menara. Pengaruh Gempa Rencana harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan I. Dari tabel dibawah, nilai faktor keutamaan untuk gedung perkantoran adalah I = 1,0.
Tabel 2.1 Percepatan Puncak Batuan Dasar dan Percepatan Puncak Muka Tanah SNI 03-1726-2002
Percepatan Percepatan Puncak Muka Wilayah Puncak Tanah Ao (‘g’) Tanah GempaBatuan Dasar Tanah Tanah Keras Sedang Lunak (‘g’) 1 0,03 0,04 0,05 0,08 2 0,10 0,12 0,15 0,20
3
Tabel 2.2. Faktor Keutamaan Faktor Keutamaan Kategori Gedung (I) Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan dan perkantoran.
1,0
Monumen dan bangunan monumental
1,6
Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan darurat, fasilitas radio dan televisi.
1,4
Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas, produk minyak bumi, asam, bahan beracun.
1,6
Cerobong, tangki di atas menara.
1,5
1,0
δm δy
μ
μm
Dalam persamaan diatas µ = 1,0 adalah nilai faktor daktilitas untuk struktur gedung yang berperilaku elastik penuh, sedangkan µm adalah nilai faktor daktilitas maksimum yang dapat dikerahkan oleh sistem struktur gedung yang bersangkutan menurut SNI 03-17262002, Pasal. 4.3.4. Dalam Tugas akhir ini akan direncanakan struktur gedung menggunakan flat plate. Uraian dari sistem pemikul beban gempa dari flat plate ini adalah berupa struktur rangka gedung dengan dinding geser beton bertulang dimana beban gravitasi dipikul oleh rangka ruang sedangkan beban lateral dipikul oleh dinding geser. Sehingga nilai faktor daktilitas maximum, faktor reduksi gempa maximum, faktor tahanan lebih struktur dan faktor tahanan lebih total adalah, µm= 3,3 ; Rm =5,5 ; f = 2,8 2.3.7 Gaya Geser Dasar Gempa dan Beban Lateral Gempa Berdasarkan SNI 03-1726-2002, Pasal 6.1, struktur gedung beraturan dapat direncanakan terhadap pembebanan gempa nominal akibat gempa rencana dalam arah masing-masing sumbu utama denah struktur tersebut, berupa beban gempa nominal statik ekuivalen. Apabila kategori gedung memiliki faktor keutamaan I menurut Tabel 2.3 dan strukturnya untuk suatu arah sumbu utama denah struktur dan sekaligus arah pembebanan gempa rencana memiliki faktor reduksi gempa R dan waktu getar alami fundamental T1, maka beban geser dasar nominal static ekuivalen V terjadi di tingkat dasar dapat diperhitungkan menurut persamaan:
2.3.5 Struktur Gedung Beraturan dan Tidak Beraturan Struktur gedung beraturan harus memenuhi ketentuan SNI 03-1726-2002, Pasal 4.2.1. Pengaruh gempa rencana struktur gedung beraturan ini dapat ditinjau sebagai pengaruh beban gempa statik ekivalen. Sehingga analisisnya dapat menggunakan analisis statik ekivalen. Struktur gedung tidak beraturan adalah struktur gedung yang tidak memenuhi syarat konfigurasi struktur gedung beraturan atau tidak sesuai SNI 03-17262002, Pasal 4.2.1. Pengaruh gempa struktur ini harus diatur dengan menggunakan pembebanan gempa dinamik. Sehingga analisinya dapat menggunakan analisis respons dinamik. 2.3.6 Daktilitas Struktur Daktail adalah kemampuan deformasi inelastis tanpa kehilangan kekuatan yang berarti. Sedangkan struktur daktail adalah kemampuan struktur mengalami simpangan pasca elastik yang besar secara berulang kali dan bolak-balik akibat gempa yang menyebabkan terjadinya pelelehan pertama, sambil mempertahankan kekuatan dan kekakuan yang cukup, sehingga struktur tersebut tetap berdiri, walaupun sudah berada dalam kodisi di ambang keruntuhan Faktor daktilitas struktur gedung µ adalah rasio antara simpangan maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana pada saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan δm dan simpangan struktur gedung pada saat terjadinya pelelehan pertama δy, yaitu :
V
C1 I Wt R
dimana C1 adalah nilai faktor respons gempa yang didapat dari spektrum respons gempa rencana untuk waktu getar alami fundamental T1, sedangkan Wt adalah berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai. Beban geser nominal tersebut diatas harus dapat dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban gempa nominal statik ekuivalen Fi yang menangkap pada pusat massa lantai ke-i menurut persamaan :
4
Fi
Wi zi
struktur ditentukan menggunakan model yang konsisten dengan prosedur yang diadopsi. 2.4.2 Prosedur Perencanaan Berbagai data yang diperlukan dalam menentukan beban seismik pada ASCE 7-05 secara umum adalah sebagai berikut : 1. Kategori hunian dan faktor keutamaan (I) 2. Klasifikasi Site 3. Peta percepatan respon spektral, SS dan S1 4. Spectral response coefficients, SDS dan SD1 5. Seismic design category (SDC) 6. Penentuan Koefisien R, Cd, dan 7. Analysis procedure yang dipergunakan 8. Basic seismic-force-resisting system 9. Design base shear 10. Seismic response coefficient, CS 2.4.3 Kategori Hunian dan Faktor Keutamaan Kategori Hunian dari bangunan terdapat pada ASCE 7-05, Tabel 1.1, sedangkan Faktor Keutamaan (I) dijelaskan pada ASCE 7-05, Tabel 11.5-1. 2.4.4 Klasifikasi Site Berdasarkan propertis tanah di site, site harus diklasifikasikan sebagai Klasifikasi Tanah A, B, C, D, E, atau F sesuai dengan ASCE 7-05, Pasal 20. Dimana properties tanah tidak diketahui dengan cukup detil untuk menentukan Klasifikasi Tanah, harus digunakan Klasifikasi Tanah D kecuali jika diperoleh data geoteknik untuk menentukan klasifikasi tanah E atau F. Pengklasifikasian tanah ditentukan berdasarkan kondisi tanah sesuai tabel berikut (ASCE7-05, Tabel 20.1).
V
n
Wi zi i 1
di mana Wi adalah berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang sesuai, zi adalah ketinggian lantai tingkat ke-i diukur dari taraf penjepitan lateral, sedangkan n adalah nomor lantai tingkat paling atas. 2.3.8 Waktu Getar Alami Fundamental Waktu getar alami fundamental struktur gedung beraturan dalam arah masing masing sumbu utama dapat ditentukan dengan rumus Rayleigh sebagai berikut : n
Wi d i Ti
6 ,3
2
i 1
di
n
g
Fi d i i 1
mana Wi dan Fi mempunyai arti yang sama seperti yang disebut dalam SNI 03-1726-2002, Pasal 6.1.3, di adalah simpangan horisontal lantai tingkat ke-i dinyatakan dalam mm dan ‘g’ adalah percepatan gravitasi yang ditetapkan sebesar 9810 mm/det2. 2.4 Pembebanan Gempa Berdasarkan ASCE 7-05 2.4.1 Persyaratan Dasar Prosedur analisis dan desain gempa yang digunakan dalam desain struktur bangunan dan komponennya harus seperti yang ditetapkan dalam ASCE 7-05. Struktur bangunan harus melibatkan sistem penahan gaya lateral dan vertikal yang lengkap yang mampu memberikan kekuatan, kekakuan, dan kapasitas disipasi energi yang cukup untuk menahan pergerakan tanah desain dalam batasan kebutuhan deformasi dan kekuatan yang ditetapkan. Pergerakan tanah desain harus diasumsikan terjadi sepanjang segala arah horisontal struktur bangunan. Kecukupan sistem struktur harus ditunjukkan melalui pembentukan model matematik dan evaluasi model ini untuk pengaruh pergerakan tanah desain. Gaya gempa desain, dan distribusinya sepanjang ketinggian struktur bangunan, harus dibentuk sesuai dengan salah satu prosedur yang sesuai yang ditunjukkan dalam ASCE 705, Pasal 12.6 dan gaya dalam dan deformasi yang terkait dalam komponen struktur harus ditentukan. Prosedur alternatif yang disetujui tidak boleh dipakai untuk menentukan gaya gempa dan distribusinya kecuali bila gaya dalam dan deformasi terkait dalam komponen
Klasifikasi Site
Tabel 2.3 Klasifikasi Site N or Vs Nch
A. Hard rock B. Rock C. Very dense soil and soil rock D. Stiff soil E. Soft clay soil F. Soils requiring ste response analysis
>5,000 ft/s
Su
NA
NA
NA
NA
>50
>2,000 psf
15to 50
1,000to 2,000 psf
2,500to 5,000 ft/s 1,200to 2500 ft/s 600to 1,200 ft/s <600 ft/s
<15
<1,000 psf
Lihat Pasal 20.3.1
Pada tugas akhir ini, Klasifikasi dari daerah gempa yang ditinjau berada pada Klasifikasi Site B dengan jenis tanah keras (rock) dengan menyesuaikan pada peta gempa Indonesia yang terbaru. 2.4.5 Parameter Percepatan Pada Peta Secara kuantitatip hasil analisis tidak lagi diberikan dalam bentuk peta zoning gempa akan tetapi disajikan dalam format dua buah
5
Tabel 2.5 Koefisien Tanah, Fv
peta kontur percepatan gempa rencana maximum dari batuan dasar untuk waktu getar pendek 0,2 detik SS dan 1 detik, S1.
Parameter Percepatan Respon Spektral Gempa Klasifikasi Maksimum Pada Period 1 detik Site S1 ≤ S1 = S1 = S1 = S1 ≥ 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 A 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 B 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 C 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 D 2,4 2,0 1,8 1,6 1,5 E 3,5 3,2 2,8 2,4 2,4 F Lihat Pasal 11.4.7 Catatan: Gunakan interpolasi garis lurus untuk Nilainilai tengah dari S
Gambar 2.4 Peta Wilayah Gempa untuk Percepatan Respon Spektral 0,2 detik
Parameter Percepatan Respon Spektral gempa rencana pada period pendek, SDS, dan pada period 1 detik, SD1, harus ditentukan dari persamaan berikut : SDS = 2/3 SMS SD1 = 2/3 SM1 2.4.7 Kategori Desain Gempa Perhitungan perancangan besarnya gaya gempa rencana untuk desain dan analisis perhitungan dinyatakan oleh besarnya gaya geser dasar, ketentuan mengenai syarat kekuatan dan pendetailan tulangan serta fleksibilitas ketidak teraturan bentuk bangunan dan limitasi tinggi bangunan tidak lagi ditentukan oleh peta zoning gempa sebagaimana halnya yang telah ditetapkan dalam SNI 1726-02. Pada ASCE 7-05, ketentuan mengenai hal tersebut di atas telah di gantikan oleh kriteria perancangan baru yang di sebut Kategori Desain Gempa (Seismic Design Category-SDC) dan dikaitkan dengan Kategori Hunian atau Occupancy Category. Struktur harus diperuntukan pada Kategori Desain Gempa sesuai dengan ASCE 7-05, Tabel 11.6-1 dan Tabel 11.6-2.
Gambar 2.5 Peta Wilayah Gempa untuk Percepatan Respon Spektral 1 detik
2.4.6 Parameter Percepatan Respon Spektral Percepatan Respon Spectral MCE untuk periode singkat (SMS) dan pada periode 1 detik (SM1) yang diatur untuk efek klasifikasi tanah dihitung berdasarkan persamaan berikut : SMS = Fa SS SM1 = Fν S1 Keterangan: SMS = percepatan respon spectral MCE pada peta pada period pedek SM1 = percepatan respon spectral MCE pada peta pada period 1detik Dimana koefisien tanah Fa dan Fv didefinisikan dalam ASCE 7-05, Tabel 11.4-1 dan Tabel 11.4-2.
Tabel 2.6 Kategori Desain Gempa Berdasarkan Parameter Percepatan Respon Period Pendek Kategori Hunian Nilai SDS I atau II III IV
Tabel 2.4 Koefisien Tanah, Fa Parameter Percepatan Respon Spektral Gempa Klasifikasi Maksimum Pada Period Pendek Site Ss ≤ Ss = Ss = Ss = Ss ≥ 0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 A 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 B 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 C 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 D 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0 E 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9 F Lihat Pasal 11.4.7 Catatan: Gunakan interpolasi garis lurus untuk Nilainilai tengah dari Ss
SDS < 0,167
A
A
A
0,167 ≤ SDS < 0,33
B
B
C
0,33 ≤ SDS < 0,50
C
C
D
0,50 ≤ SDS
D
D
D
Tabel 2.7 Kategori Desain Gempa Berdasarkan Parameter Percepatan Respon Period 1 detik Kategori Hunian
Nilai SD1
6
I atau II
III
IV
SD1 < 0,067
A
A
A
0,067 ≤ SD1 < 0,133
B
B
C
0,133 ≤ SD1 < 0,20
C
C
D
0,20 ≤ SD1
D
D
D
Dalam Tugas akhir ini akan direncanakan struktur dengan konfigurasi denah gedung yang beraturan (regular). 2.4.10 Prosedur Analisis yang dipergunakan Analisis struktur yang dibutuhkan terdiri dari salah satu dari tipe yang diperbolehkan dalam ASCE 7-05, Tabel 12.6-1 berdasar pada kategori desain gempa struktur, sistem struktural, data dinamik, dan keteraturan, atau dengan persetujuan otoritas yang mempunyai yurisdiksi, suatu alternatif prosedur yang berlaku umum boleh digunakan. Prosedur Analisis yang terpilih harus diselesaikan menurut kebutuhan sesuai dengan subbab yang terkait mengacu pada Tabel 5.6-1. 2.4.11 Prosedur Gaya Lateral Ekivalen Geser dasar gempa (base shear), V, dalam arah yang ditetapkan harus ditentukan sesuai dengan ASCE 7-05, Pers.12.8-1. V = CsW dimana Cs = koefisien respons gempa yang ditentukan sesuai dengan Pasal 12.8.1.1 W = berat gempa efektif menurut Pasal 12.7.2. Koefisien Respons Gempa dapat dihitung sesuai dengan ASCE 7-05, Pers.12.8-2.
2.4.8 Penentuan Koefisien R, Cd, dan 0 Sistem penahan gaya gempa lateral dan vertikal dasar harus memenuhi pada salah satu tipe yang ditunjukkan dalam ASCE 7-05, Tabel 12.2-1 atau kombinasi sistem seperti dalam ASCE 7-05, Pasal 12.2.2, 12.2.3, dan 12.2.4. Setiap tipe dibagi-bagi oleh tipe elemen vertikal yang digunakan untuk menahan gaya gempa lateral. Sistem struktur yang digunakan harus sesuai dengan kategori desain gempa dan batasan ketinggian yang ditunjukkan dalam Tabel, 12.2-1. Koefisien modifikasi respons yang tepat, R, faktor kuat lebih sistem, 0, dan faktor pembesaran defleksi, Cd, ditunjukkan dalam Tabel 12.2-1 harus digunakan dalam penentuan geser dasar, gaya desain elemen, dan drif tingkat desain. Dalam Tugas akhir ini akan direncanakan struktur gedung menggunakan flat plate. Uraian dari sistem pemikul beban gempa dari flat plate ini adalah berupa struktur rangka gedung dengan dinding geser beton bertulang biasa, Sehingga koefisien modifikasi respons, R, faktor kuat lebih sistem, 0, dan faktor pembesaran defleksi, Cd adalah sebagai berikut: R = 5 ; 0 =2,5 ; Cd = 4,5
Cs
2.4.9 Konfigurasi Struktur Pada ASCE 7-05, struktur dapat diklasifikasikan sebagai beraturan atau tidak beraturan berdasarkan pada konfigurasi horisontal dan vertikal. Ketidakteraturan Horisontal Struktur yang mempunyai satu atau lebih jenis ketidakteraturan yang terdapat pada ASCE 7-05, Tabel 12.3-1 harus direncanakan sebagai struktur yang mempunyai ketidakteraturan structural horisontal. Struktur yang digunakan pada kategori rencana gempa pada Tabel 12.3-1 harus memenuhi ketentuan pada tabel dalam subbab tersebut. Ketidakteraturan Vertikal Struktur yang mempunyai satu atau lebih jenis ketidakteraturan seperti yang tertera pada ASCE 7-05, Tabel 12.3-2 harus direncanakan sebagai struktur yang dengan ketidakaturan vertical. Struktur yang digunakan pada kategori rencana gempa pada Tabel 2.3-2 harus memenuhi ketentuan dalam tabel tersebut.
S DS R T
dimana SDS = parameter percepatan respons spektrum desain dalam rentang perioda pendek seperti ditentukan dari Pasal 11.4.4 R = faktor modifikasi respons dalam Tabel 12.2-1 I = faktor keutamaan hunian yang ditentukan sesuai dengan Pasal 11.5.1 Nilai Cs yang dihitung sesuai dengan ASCE 7-05, Pers. 12.8-2 tidak perlu melebihi:
Cs
Cs
S D1 R T I
untuk T
TL
S D1TL untuk T > TL R T2 I
Cs harus tidak kurang dari Cs = 0,01 Sebagai tambahan, untuk struktur yang berlokasi dimana S1 sama dengan atau lebih besar dari 0,6g, Cs harus tidak kurang dari
7
Cs
0,5S1
2.4.13 Distribusi Gaya Gempa Vertikal Gaya gempa lateral (Fx) (kip atau kN) yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari ASCE 7-05, Pasal 12.8.3:
R
I 2.4.12 Penentuan Perioda Perioda struktur dasar, T, dalam arah yang ditinjau harus diperoleh menggunakan properti struktur dan karateristik deformasi elemen penahan dalam analisis yang teruji. Perioda dasar, T, tidak boleh melebihi hasil koefisien untuk batasan atas pada perioda yang dihitung (Cu) dari ASCE 7-05, Tabel 12.8-1 dan perioda dasar pendekatan, Ta, yang ditentukan dari ASCE 7-05, Pers. 12.8-7. Sebagai alternatif pada pelaksanaan analisis untuk menentukan perioda dasar, T, diijinkan secara langsung menggunakan perioda bangunan pendekatan, Ta, yang dihitung sesuai dengan ASCE 7-05, Pasal 12.8.2.1. Perioda dasar pendekatan (Ta), dalam detik, harus ditentukan dari ASCE 7-05, Pasal 12.8.2.1, Pers.12.8-7, Ta C t hnx dimana hn adalah tinggi dalam ft di atas dasar sampai tingkat tertinggi struktur dan koefisien Ct dan x ditentukan dari ASCE 7-05, Tabel 12.8-2.
Fx = CvxV dan C vx
Rangka penahan momen baja
Ct
i 1
dimana Cvx = faktor distribusi vertikal, V = gaya lateral desain total atau geser di dasar struktur wi and wx = porsi berat gempa efektif total struktur (W) yang ditempatkan atau dikenakan pada tingkat i atau x hi and hx = tinggi (ft atau m) dari dasar sampai Tingkat i atau x k = eksponen yang terkait dengan perioda struktur sebagai berikut: untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 0,5 detik atau kurang, k = 1 untuk struktur yang mempunyai perioda sebesar 2,5 detik atau lebih, k = 2 untuk struktur yang mempunyai perioda antara 0,5 dan 2,5 detik, k harus sebesar 2 atau harus ditentukan dengan interpolasi linier antara 1 dan 2
x
2.4.14 Distribusi Gaya Gempa Horizontal Geser tingkat desain gempa di semua tingkat (Vx) (kip atau kN) harus ditentukan dari ASCE 7-05, Pasal 12.8.4: 0,028 0,8 (0,0724)a
Rangka penahan momen beton
0,016 0,9 (0,0466)a
Rangka baja dibres secara eksentris
0,03 0,75 (0,0731)a
n
Vx
dimana Fi = porsi geser dasar gempa (V) (kip atau kN) yang timbul di Tingkat i. Geser tingkat desain gempa (Vx) (kip atau kN) harus didistribusikan pada berbagai elemen vertikal sistem penahan gaya gempa di tingkat yang ditinjau berdasarkan pada kekakuan lateral relatif elemen penahan vertikal dan diafragma.
0,02 0,75 (0,0488)a a Ekivalensi metrik ditunjukkan dalam tanda kurung.
Dimana nilai Perioda dasar, T, tidak boleh melebihi, T ≤ CuTa dengan Cu sebagai batasan atas pada perioda yang dihitung yang ditentukan dari ASCE 7-05, Tabel 12.8-1.
BAB III METODOLOGI Metodologi ini akan menguraikan dan menjelaskan urutan pelaksanaan penyelesaian tugas akhir secara rinci, mulai dari pengumpulan data, literatur dan pedoman perancangan, sampai dengan kesimpulan akhir dari analisas struktur ini yaitu untuk membandingkan dua permodelan struktur, Berikut ini adalah langkah-langkah penyelesaian yang akan dilakukan penulis.
Tabel 2.10 Koefisien Untuk Batasan Atas Pada Perioda Yang Dihitung
0,4
Koefisien Cu 1,4
0,3
1,4
0,2
1,5
0,15
1,6
0,1
1,7
Fi i x
Semua sistem struktur lainnya
Parameter Percepatan Respons Spektrum Desain pada 1 detik, SD1
n
wi hik
Tabel 2.9 Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct Dan x
Tipe Struktur Sistem rangka penahan momen dimana rangka menahan 100% gaya gempa yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan mencegah rangka dari defleksi bilamana dikenai gaya gempa:
w x h xk
8
Panjang beton, Wc = Berat jenis beton, f y = Mutu baja. 3.3.2 Perencanaan Dimensi Kolom Adapun rumus yang digunakan untuk merencanakan dimensi kolom :
3.1 Studi Literatur Mempelajari literatur/pustaka yang berkaitan dengan tugas akhir diantaranya tentang peraturan yang membahas perancangan struktur, antara lain : a. Badan Standarisasi Nasional, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002). b. Badan Standarisasi Nasional, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002). c. Badan Standarisasi Nasional, Tata Cara Perhitungan Pembebanan untuk Bangunan Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989). d. Ketentuan Beban Disain Minimum untuk Gedung dan Struktur Lain (ASCE 7-05). e. Jurnal-jurnal yang terkait dengan tugas akhir. 3.2 Studi Kasus Dalam tugas akhir ini, permodelan struktur yang digunakan adalah sistem lantai flat plate yang dikombinasikan dengan dinding geser sebagai pemikul beban lateral. Direncanakan didirikan di daerah gempa menengah menurut ketentuan SNI 03-28472002 dengan pembebanan gempa berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan ASCE 7-05 yang nantinya hasilanya akan dibandingkan. A
Y
D
C
B
E
F
f 'c
X
500
500
500
500
500
500
500
N uk A fc '
dimana Nuk = beban aksial yang diterima kolom f’c = kuat tekan beton karakteristik A = luas penampang kolom = faktor reduksi untuk komponen struktur dengan tulangan spiral maupun sengkang ikat. akan tetapi tersebut hanya memperhitungkan akibat gaya aksial saja, maka agar kolom juga mampu menahan gaya momen diambil = 0,3 ~0,35 3.3.3 Perencanaan Ketebalan Pelat Tebal minimum pelat tanpa balok yang menghubungkan tumpuan-tumpuannya dan mempunyai rasio bentang panjang terhadap bentang pendek yang tidak lebih dari dua harus memenuhi ketentuan SNI 03 – 2847 – 2002, Pasal 11.5.3.2.
I
H
G
f 'c
Tabel 3.1 Ketentuan Tebal Minimum Pelat
500
6 600
5
Tegangan leleh, fy
600
4 600
3
300
600
Tanpa penebalan Panel luar Tanpa Dengan Panel dalam balok balok pinggir pinggir
33
36
36
30
33
33
28
31
31
2
400
600
1
500
Gambar 3.1 Model Denah Tipikal Struktur Simetris Flat Plate
3.4 Pembebanan Pembebanan dikelompokkan menjadi dua menurut arah gayanya, yaitu beban vertikal dan beban horizontal. Untuk beban vertikal terdiri dari: a. Beban mati (RSNI 03-1727 -2002) b. Beban hidup ( RSNI 03-1727-2002) Sedangkan beban horizontal terdiri dari beban gempa statik dan beban angin. Beban gempa direncanakan berdasarkan dua tata cara perhitungan pembebanan gempa, yakni SNI 03-1726-2002 dan ASCE 7-05. Sedangkan beban angin dalam tugas akhir ini tidak diperhitungkan karena masih kalah besar dengan beban gempa.
3.3 Preliminary Design 3.3.1 Perencanaan Balok Tepi Menurut SNI 03-2847-2002, Tabel 8, balok pada 2 tumpuan sederhana memiliki tebal minimum (bila lendutan tidak dihitung): 1 hmin L 16 a. Untuk struktur ringan dengan berat 3 3 jenis 1500 kg/m 2000 kg/m , nilai di atas harus dikalikan dengan 1,65-(0,0003) Wc tetapi tidak kurang dari 1,09. b. Untuk fy selain 400 Mpa, nilainya harus dikalikan dengan (0.4 + fy/700), dimana L =
9
3. Suatu lajur tengah yang berdekatan dan sejajar dengan sua tu tepi yang ditumpu oleh dinding harus direncanakan mampu memikul dua kali momen yang dibagikan pada setengah lajur tengah yang berdekatan dengan tumpuan dalam pertama. 3.7.4.2 Perhitungan tulangan sekunder pelat Tata cara penulangan dilakukan seperti pada penulangan balok. Untuk struktur yang berada di wilayah gempa menengah maka penulangan pelat mengikuti SNI 03-28472002, Pasal 23.10.6 untuk pelat dua arah tanpa balok. 3.7.4.3 Hubungan slab-kolom Untuk hubungan slab-kolom, yang paling penting ialah mengenai penulangan punching shear yang seminimal mungkin harus dihindari. Perumusan geser yang digunakan menganut peraturan SNI 03-2847-2002, Pasal 13.12:
3.5 Kombinasi Pembebanan Kombinasi Pembebanan yang akan digunakan sesuai dengan ketentuan SNI 031726-2002, Pasal 11.2. a. 1,4 D b. 1,2 D + 1,6 L c. 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E d. 0,9 D ± 1,0 E 3.6 Analisa Struktur Penghitungan gaya-gaya dalam pada rangka utama diperoleh dengan bantuan program ETABS v9. 07. 3.7 Pendetailan Struktur Primer 3.7.1 Penulangan Balok Tepi Tulangan direncanakan setelah memperhitungkan beban yang diterima. Dalam perhitungan tulangan digunakan rasio tulangan ρmin < ρperlu < ρmax. Untuk struktur yang berada di wilayah gempa menengah maka penulangan balok mengikuti SNI 03-2847-2002 Pasal 23.10.1 sampai dengan Pasal 23.10.4. 3.7.2 Penulangan Geser Balok Tulangan geser balok (sengkang) direncanakan sesuai ketentuan SNI 03-28472002, Pasal 13 dan Pasal 23.10.4.2. 3.7.3 Penulangan Kolom Perhitungan dapat dilakukan dengan menggunakan hasil output program ETABS v9.07 yang kemudian menjadi input untuk program PCACOL. Perangkat lunak PCACOL dapat membantu kita dalam merencanakan tulangan kolom. Untuk struktur yang berada di wilayah gempa menengah maka penulangan balok mengikuti SNI 03-2847-2002, Pasal 23.10.1, Pasal 23.10.2, Pasal 23.10.3 dan Pasal 23.10.5. 3.7.4 Perencanaan Pelat Perancangan pelat dilakukan dengan output gaya dalam dari progam ETABS v9.07 yang kemudian dianalisa dengan menggunakan metoda portal ekivalen.
2 1 6
1
s
2
Vc =
1 3
f 'c bo d
d
1 12
bo
f 'c bo d
f 'c bo d
Sedangkan gaya geser yang bekerja pada slab-kolom sesuai SNI 03-2847-2002, Pasal 13.12.6:
Vu
Vu Ac
v
M u C AB Jc
dengan
1 v
1
f; f
1
2 3
b1 b2
dimana Ac = luas beton yang dianggap sebagai penampang kritis Jc = momen inersia penampang kritis s = 40 (kolom dalam) , 30 (kolom tepi) ;20 (kolom sudut)
3.7.4.1 Momen rencana pada jalur tengah 1. Bagian dari momen terfaktor negatif dan positif yang tidak dipikul lajur kolom harus dibagikan secara proporsional pada setengah lajur-lajur tengah yang berada di sebelahnya. 2. Masing-masing lajur tengah harus direncanakan mampu memikul jumlah momen yang diberikan pada kedua setengah lajur tengah yang bersebelahan.
Tulangan geser diperlukan apabila Vu > φVc maka Vc ditentukan dengan rumus: Vc =
f 'c
bo d ,
dimana
bo
perimeter
penampang kritis. 3.7.5 Penulangan Dinding Geser Untuk perancangan shearwall harus memenuhi ketentuan SNI 03-2847-2002, Pasal 13 dan Pasal 16 untuk dinding geser biasa.
10
Kuat geser untuk dinding geser ditentukan sesuai SNI 03-2847-2002, Pasal 13.10.6 dengan persamaan: N
1
Vc =
f'
4
u 4L
hd
c
BAB IV PRELIMINARY DESIGN 4.1 Umum Bab ini berisi perhitungan-perhitungan untuk menentukan perkiraan awal dari struktur bangunan. Dimensi yang ditentukan pada bab ini antara lain adalah ukuran pelat beserta dimensi dari pelat yang akan direncanakan, ukuran kolom, dimensi balok tepi, dan ukuran shearwall. 4.2 Data Perencanaan Data- data perancangan yang akan digunakan adalah sebagai berikut : Tipe bangunan : Perkantoran Jumlah Tingkat : 10 Tingkat Wilayah Gempa : Menengah Lebar Bangunan : 30 m Panjang Bangunan : 40 m Tinggi Bangunan : 35,5 m Mutu beton (fc’) : 35 MPa Mutu Baja (fy) : 400 Mpa 4.3 Perencanaan Dimensi Flat Plate a) Dimensi kolom flat plate Dalam menentukan dimensi kolom pada tahap preliminary design ini menggunakan cara tributary area. digunakan kolom dengan dimensi 60/60 cm b). Dimensi pelat flat plate Tebal pelat lantai = 20 cm Tebal pelat atap = 20 cm c). Dimensi Balok Tepi Balok tepi lantai Direncanakan balok tepi arah X 40/60 cm Direncanakan balok tepi arah Y 40/60 cm d). Dimensi Dinding Geser Direncanakan: Tebal Dinding Geser = 40 cm
d
atau; w
N
L
Vc= 1 4
f'
w
c
f' M
c
u
V u
u L h w
2 L
p
hd 10
2
Dari kedua persamaan tersebut diambil Vc yang terkecil. Sesuai SNI 03-2847-2002, Pasal 13.10.8, apabila gaya geser terfaktor Vu lebih besar daripada Vc/2, maka tulangan harus disediakan sesuai dengan SNI 03-2847-2002, Pasal 13.10.9. Start
Studi Literatur
Preliminary Design
Analisis Pembebanan - Beban mati - Beban hidup - Beban gempa sesuai SNI 03-1726-2002 - Kombinasi pembebanan
Analisis Pembebanan - Beban mati - Beban hidup - Beban gempa sesuai ASCE 7-05 - Kombinasi pembebanan
Permodelan dan Running Program ETABS v.9.07
Permodelan dan Running Program ETABS v.9.07
No
Analisis Struktur
Analisis Struktur Yes
BAB V PENDETAILAN STRUKTUR PRIMER DENGAN PEMBEBANAN GEMPA SNI 03-1726-2002 5.1 Umum Perancangan struktur primer pada sistem lantai flat plate yang dikombinasikan dengan dinding geser meliputi perancangan balok tepi, pelat, kolom dan shearwall. Dasar input perhitungan diambil berdasarkan hasil running permodelan pembebanan dari progam ETABS v9.07. Pada penulangan pelat akan dibahas mengenai jenis-jenis penulangan pelat flat plate yang meliputi penulangan lentur pelat, penulangan jalur tengah dan jalur kolom serta penulangan susut pelat. Beban lateral dari
Yes Hasil Perbandingan
Kesimpulan dan Saran
Finish
Gambar 3.3 Diagram Alir Metodologi
11
gempa untuk struktur gedung pada bab ini diselesaikan dengan menggunakan Tata Cara Pembebanan Gempa SNI 03-1726-2002. 5.2 Data Perencanaan Sebelum memulai analisis beban gempa, dilakukan permodelan struktur terhadap gedung yang hendak direncanakan. Gedung dimodelkan sebagai bangunan simetris tipikal setinggi 10 tingkat. Adapun data perancangan yang dipakai sebagai berikut. Fungsi gedung : Perkantoran Luas : 40 x 30 m2 Tinggi : 35,5 m (10 tingkat) Mutu baja (fy) : 400 MPa Mutu beton (f’c) : 35 Mpa Jenis bangunan : Beton bertulang Kategori tanah : Tanah keras Zona gempa : Menengah (Zona 4) Lokasi Gempa : Bali Kolom lantai 1 – 10 : 60 x 60 cm2 Shearwall : 40cm Pelat : 20 cm Balok tepi : 40/60 cm 5.3 Pembebanan Gempa berdasarkan SNI 03-1726-2002 5.3.1 Perhitungan Berat Total Gedung (Wt)
Menurut SNI 03-1726-2002, Pasal 5.3.1, bahwa syarat lantai beton dapat dianggap sebagai diafragma adalah tidak boleh ada lubang atau bukaan yang luasnya lebih dari 50% luas seluruh tingkat.Karena pada denah tugas akhir initidak ada bukaan yang melebihi 50% luas seluruh tingkat ,maka lantai-lantai pada gedung ini dapat dianggap sebagai diafragma. 5.3.4 Arah Pembebanan Gempa Menurut SNI 03-1726-2002, Pasal 5.8.2, untuk mensimulasikan arah gempa rencana yang sembarang, maka pengaruh pembebanan gempa rencana dalam arah utama harus dianggap efektif 100% dan harus dianggap terjadi bersamaan pengaruh pembebanan gempa yang arahnya tegak lurus dengan arah utama dengan efektifitas 30%. Gempa Statik X (GS.X): 100% efektifitas untuk arah X dan 30% efektifitas arah Y. Gempa Statik Y (GS.Y): 100% efektifitas untuk arah Y dan 30% efektifitas arah X. 5.3.5 Faktor Respons Gempa (C) Faktor Respon Gempa (C) dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang Nilai Faktor Respon Gempa (C1) bergantung pada waktu getar alami struktur gedung dan kurvanya ditampilkan dalam spektrum respon gempa rencana. Respon Spektrum Gempa rencana untuk masing masing wilayah gempa ditetapkan sesuai grafik nilai C-T dalam SNI 03-1726-2002. Dimana dalam tugas akhir ini ditetapkan Respon Spektrum Gempa rencana untuk Wilayah Gempa 4 pada tanah keras. Pada Zona 4,C1 pada tanah keras didapat 0,30 dengan nilai di mana T adalah waktu T
Tabel 5.1 Berat Struktur per Tingkat
Berat Wi.hi Tingkat Tingkat hi (m) Wi (kg) kg-m 10 35,5 1047120 37172760 9 32 1411200 45158400 8 28,5 1411200 40219200 7 25 1411200 35280000 6 21,5 1411200 30340800 5 18 1411200 25401600 4 14,5 1411200 20462400 3 11 1411200 15523200 2 7,5 1411200 10584000 1 4 1629360 6517440 Σ 13966080 266659800 5.3.2 Perhitungan Pusat Massa Karena bentuk bangunan per lantai simetris maka pusat massanya adalah: Arah X = Xcr = 20 m Arah Y = Ycr = 15 m 5.3.3 Lantai Tingkat sebagai Diafragma Menurut SNI 03-1726-2002, Pasal 5.3.1, bahwa lantai tingkat, atap beton dan sistem lantai dengan ikatan suatu struktur gedung dapat dianggap sangat kaku dan dapat dianggap bekerja sebagai diafragma terhadap beban gempa horizontal. Tinggi
getar alami struktur gedung. 5.3.6 Menentukan Eksentrisitas Rencana Bangunan Karena gedung simetris, maka untuk setiap lantai didapatkan koordinat pusat massa, yaitu: koordinat X = Xcr + edx = 20 + 1,5 = 21,5 m dan koordinat Y = Ycr + edy = 15 + 2,0 = 17,0 m 5.3.7 Pembebanan Gempa Statik Ekivalen 5.3.7.1 Perkiraan Waktu Getar Alami Fundamental (T1) Perhitungan waktu getar alami memakai rumusan empiris (perkiraan awal) pada method
12
A (UBC, Section 1630.2.2). dengan perumusan: Tx = Ty = Ct (H)3/4 Pada arah U-S (arah X) T1 = Ct(H)3/4 = 0,0488 x (35,5)3/4 = 0,71 detik Pada arah B-T (arah Y) T1 = Ct(H)3/4 = 0,0488 x (35,5)3/4 = 0,71 detik Berdasarkan SNI 03-1726-2002, Pasal 5.6, waktu getar alami struktur gedung dibatasi, T1 < ζ n dimana: Untuk zona Gempa 4, maka = 0,17 (Tabel 8 SNI 03-1726-2002) n = jumlah tingkat = 10 T1 < x n 0,71 detik < 0,17 x 10 = 1,7 detik (OK) 5.3.7.2 Koefisien gempa dasar (C) perkiraan awal C diperoleh dari respon spectrum gempa rencana (SNI 03-1726-2002, Gambar 2) Untuk arah X (T1 = 0,71 detik), zone 4 dan jenis tanah keras, diperoleh 0,30 0,30 C1 0,42 T1 0,71 Untuk arah Y (T1 = 0,71 detik), zone 4 dan jenis tanah keras, diperoleh 0,30 0,30 C1 0,42 T1 0,71 5.3.7.3 Faktor Keamanan dan Faktor Reduksi Gempa Gedung direncanakan menggunakan sistem rangka gedung dalam hal ini menggunakan flat plate yang dikombinasikan dengan shearwall, sehingga berdasarkan. SNI 03-1726-2002, Tabel 3 didapatkan nilai Faktor Reduksi gempa, R = 5,5 dan Faktor Keutamaan pada SNI 03-1726-2002, Tabel 1 dengan nilai I = 1 untuk gedung perkantoran. 5.3.7.4 Gaya Geser Horizontal Total akibat gempa perkiraan awal Dalam SNI 03-1726-2002, Pasal 6.1.2, rumus umum gaya gempa statik ekivalen: V=
5.3.7.5 Distribusi Gaya Geser Horizontal Total akibat gempa perkiraan awal Menurut SNI 03-1726-2002, Pasal 6.1.3, beban geser dasar nominal V harus dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik equivalen yang menangkap pada pusat massa lantai tingkat ke-i sebesar : Wi .hi Fi xV n Wi .hi i 1
Tabel 5.2 Distribusi Gaya Geser Dasar Horizontal Total Akibat Gempa Perkiraan Awal pada Arah Gempa X & Y hi Wi Wihi Fi 30 % Fi Tingkat (m) (ton) (ton-m) (ton) (ton) 10
35.5
1047.12
37172.76
148.67
44.60
9
32
1411.20
45158.40
180.61
54.18
8
28.5
1411.20
40219.20
160.86
48.26
7
25
1411.20
35280.00
141.10
42.33
6
21.5
1411.20
30340.80
121.35
36.40
5
18
1411.20
25401.60
101.59
30.48
4
14.5
1411.20
20462.40
81.84
24.55
3
11
1411.20
15523.20
62.08
18.63
2
7.5
1411.20
10584.00
42.33
12.70
1
4
1629.36
6517.44
26.07
7.82
5.3.8 Cek Waktu Getar Alami Fundamental (perkiraan awal) dengan Trayleigh Besarnya T yang dihitung sebelumnya harus dibandingkan dengan Trayleigh, dengan rumus: n Wi.di 2 T1 = 6,3 i 1n g Fi.di i 1 dimana besarnya T1 yang dihitung sebelumnya tidak boleh lebih dari 20 % hasil T Rayleigh sesuai SNI 03-1726-2002, Pasal 6.2.2. Tabel 5.3 Kontrol Waktu Getar Alami Fundamental pada Gempa Arah X Tingka hi Fi Wi di2 F.di di (mm) t (m) (ton) (tm2) (tm) 10 35.5 148.67 1.323 5.28 35.54
C1 I Wt R
9
32
180.61
31.78
1.425
5.74
8
28.5
160.86
27.80
1.091
4.47
7
25
141.10
23.67
0.791
3.34
6
21.5
121.35
19.47
0.535
2.36
Pada arah X, Vx =
5
18
101.59
15.29
0.330
1.55
0,42 x (1) x13966080 1,066,500.65 kg 1066,5 ton 5,5
4
14.5
81.84
11.27
0.179
0.92
3
11
62.08
7.55
0.080
0.47
Pada arah Y, Vy =
2
7.5
42.33
4.30
0.026
0.18
0,42 x (1) x13966080 1,066,500.65 kg 1066,5 ton 5,5
1
4
26.07
1.71 178.3922
0.005
0.04
5.78
24.37
13
0,31 x (1) x13966080 777332,84 kg 777,33ton 5,5
5,78 Trayleigh = 6,3 = 0,98 detik 9,81 24,37
Pada arah Y, Vy=
Nilai T yang diijinkan = 0,98 – (20% x 1) = 0,78 detik Karena T1 = 0,71 < TRayleigh = 0,78 detik, maka T1 pakai TRayleigh = 0,98 detik
0,42 x (1) x13966080 1066500,65 kg 1066,5 ton 5,5 Tabel 5.5 Distribusi Gaya Geser Dasar Horizontal Total Akibat Gempa Sebenarnya pada Arah Gempa X hi Wi Wi.hi Fi 30 % Fi Tingkat (m) (ton) (ton-m) (ton) (ton)
Tabel 5.4 Kontrol Waktu Getar Alami Fundamental pada Gempa Arah Y Tingka hi Fi Wi di2 F.di di (mm) t (m) (ton) (tm2) (tm) 10 35.5 148.67 28.07 0.825 4.17 9
32
180.61
25.06
0.886
4.53
8
28.5
160.86
21.90
0.677
3.52
7
25
141.10
18.64
0.490
2.63
6
21.5
121.35
15.33
0.331
1.86
5
18
101.59
12.05
0.205
1.22
4
14.5
81.84
8.90
0.112
0.73
3
11
62.08
5.99
0.051
0.37
2
7.5
42.33
3.44
0.017
0.15
1
4
26.07
1.40
0.003
0.04
140.7711
3.60
19.22
Trayleigh = 6,3
10
35.5
1047.12
37172.76
109.73
32.92
9
32
1411.20
45158.40
133.31
39.99
8
28.5
1411.20
40219.20
118.73
35.62
7
25
1411.20
35280.00
104.15
31.24
6
21.5
1411.20
30340.80
89.57
26.87
5
18
1411.20
25401.60
74.99
22.50
4
14.5
1411.20
20462.40
60.40
18.12
3
11
1411.20
15523.20
45.82
13.75
2
7.5
1411.20
10584.00
31.24
9.37
1
4
1629.36
6517.44
19.24
5.77
Jumlah
222059.88
Tabel 5.6 Distribusi Gaya Geser Dasar Horizontal Total Akibat Gempa Sebenarnya pada Arah Gempa Y hi Wi Wi.hi Fi 30 % Fi Tingkat (m) (ton) (ton-m) (ton) (ton)
3,60 = 0,87 detik 9,81 19,22
Nilai T yang diijinkan = 0,87 – (20% x 0,87) = 0,69 detik Karena T1 = 0,71 > TRayleigh = 0,69 detik, maka T1 = 0,71 detik 5.3.9 Koefisien Gempa Dasar (C) sebenarnya C diperoleh dari respon spektrum gempa rencana (SNI 03-1726-2002, Gambar 2) Untuk arah X (T1 = 0,98 detik), zone 4 dan jenis tanah keras, diperoleh 0,30 0,30 C1 0,31 0,98 T1
10
35.5
1047.12
37172.76
148.67
44.60
9
32
1411.20
45158.40
180.61
54.18
8
28.5
1411.20
40219.20
160.86
48.26
7
25
1411.20
35280.00
141.10
42.33
6
21.5
1411.20
30340.80
121.35
36.40
5
18
1411.20
25401.60
101.59
30.48
4
14.5
1411.20
20462.40
81.84
24.55
3
11
1411.20
15523.20
62.08
18.63
2
7.5
1411.20
10584.00
42.33
12.70
1
4
1629.36
6517.44
26.07
7.82
5.3.11 Cek Waktu Getar Alami Fundamental (sebenarnya) dengan Trayleigh Besarnya T yang dihitung sebelumnya harus dibandingkan dengan Trayleigh, dengan rumus: n Wi.di 2 T1 = 6,3 i 1n g Fi.di i 1 dimana besarnya T1 yang dihitung sebelumnya tidak boleh lebih dari 20 % hasil T Rayleigh sesuai SNI 03-1726-2002, Pasal 6.2.2. Karena hanya pada arah gempa X nilai T1 lebih besar daripada Trayleigh, maka pada arah X harus dilakukan pengecekan untuk Waktu
Untuk arah Y (T1 = 0,71detik), zone 4 dan jenis tanah keras, diperoleh 0,30 0,30 C1 0,42 T1 0,71 5.3.10 Gaya Geser Horizontal Total akibat gempa sebenarnya Dalam SNI 03-1726-2002, Pasal 6.1.2 rumus umum gaya gempa statik ekivalen: CI V = 1 Wt R Pada arah X, Vx=
14
Getar Alami Fundamental sebenarnya dengan menggunakan nilai T dari Trayleigh.
dikali dengan suatu faktor pengali. Faktor pengali berdasarkan ketentuan SNI 03-17262002, Pasal 8.2.1 untuk gedung beraturan: 0,7 R 0,7 5,5 3,85 Δm = ξ Δs = 3,85Δs Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas ultimate struktur gedung, dalam segala hal simpangan antar struktur gedung menurut SNI 03-1726-2002, Pasal 8.2.2 tidak boleh melampaui: 0,02 x hi = 0,02 x 4000 = 80 mm untuk lantai dengan hi = 4 m.
Tabel 5.7 Kontrol Waktu Getar Alami Fundamental Sebenarnyapada Gempa Arah X Tingka hi Fi di Wi di2 F.di t (m) (ton) (mm) (tm2) (tm) 10 35.5 109.73 26.23 0.721 2.88 9
32
133.31
23.46
0.776
3.13
8
28.5
118.73
20.52
0.594
2.44
7
25
104.15
17.47
0.431
1.82
6
21.5
89.57
14.37
0.291
1.29
5
18
74.99
11.29
0.180
0.85
4
14.5
60.40
8.32
0.098
0.50
3
11
45.82
5.57
0.044
0.26
2
7.5
31.24
3.18
0.014
0.10
1
4
19.24
1.26 131.671 5
0.003
0.02
3.15
13.28
Trayleigh = 6,3
Tabel 5.8. Kontrol Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimate pada Gempa Arah X Drift Drift Syarat Syarat ∆s ∆m ∆s Drift ∆m Drift Lantai antar antar (mm) ∆s (mm) ∆m tingkat tingkat (mm) (mm) (mm) (mm) 10 26.23 2.78 19.1 101.00 10.69 70 9 23.46 2.94 19.1 90.31 11.31 70 8 20.52 3.05 19.1 79.00 11.73 70 7 17.47 3.10 19.1 67.27 11.94 70 6 14.37 3.08 19.1 55.33 11.87 70 5 11.29 2.97 19.1 43.46 11.43 70 4 8.32 2.75 19.1 32.03 10.57 70 3 5.57 2.40 19.1 21.46 9.22 70 2 3.18 1.91 19.1 12.23 7.36 70 1 1.26 1.26 21.82 4.87 4.87 80
315 = 0,98 detik 9,81 13,28
Nilai T yang diijinkan = 0,98 – (20% x 0,98) = 0,78 detik Maka: T1= 0,98 detik>TRayleigh = 0,78detik OK T1 = 0,98 detik < T = x n = 0,17 x 10 = 1,7 detik OK 5.3.12 Kontrol Drift Kinerja batas layan (Δs) struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat akibat pengaruhgempa rencana, yaitu untuk membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan, disamping untuk mencegah kerusakan non struktural dan ketidaknyamanan penghuni. Simpangan antar tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pengaruh gempa nominal yang sudah dikali faktor skala. Menurut SNI 03-1726-2002, Pasal 8.1.2 tidak boleh melampaui: 0,03 Δs < hi atau 30 mm (yang terkecil) R 0,03 Δs < 4000 21,82 mm atau 30 mm 5,5 (untuk hi =4 m) Kinerja batas ultimatum (Δm) struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat maksimum struktur gedung diambang keruntuhan, yaitu untuk untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur yang dapat menimbulkkan korban jiwa. Simpangan (Δs) dan simpangan antar tingkat (Δm) harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal,
Tabel 5.9. Kontrol Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimate pada Gempa Arah Y Drift Drift Syarat Syarat ∆s ∆m ∆s Drift ∆m Drift Lantai antar antar (mm) ∆s (mm) ∆m tingkat tingkat (mm) (mm) (mm) (mm) 10 28.07 108.07 11.59 3.01 19.1 70 9 25.06 3.16 19.1 96.48 12.15 70 8 21.90 3.26 19.1 84.33 12.57 70 7 18.64 3.31 19.1 71.76 12.76 70 6 15.33 3.28 19.1 59.01 12.63 70 5 12.05 3.15 19.1 46.38 12.13 70 4 8.90 2.91 19.1 34.25 11.20 70 3 5.99 2.54 19.1 23.04 9.78 70 2 3.44 2.04 19.1 13.26 7.87 70 1 1.40 1.40 21.82 5.39 5.39 80
Ket.
OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
Ket.
5.4 Hasil Perhitungan Tulangan Setelah dilakukan perhitungan gaya gempa rencana kemudian didapatkan output gaya dala dengan bantuan program ETABS 9.07 dan hasil penulangan untuk tiap elemen struktur sebagai berikut. a. Balok Tepi Balok tepi Memanjang - Daerah tumpuan atas didapat 8D-19 (As = 2267,04 mm2) dan daerah tumpuan bawah didapat 6D-19 (As = 1700,28 mm2)
15
OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
- Daerah lapangan atas didapat 5D-19 (As = 1416,9 mm2) dan daerah lapanganbawah didapat 5D-19 (As = 1416,9 mm2) Balok tepi Melintang - Daerah tumpuan atas didapat 8D-19 (As = 2267,04 mm2) dan daerah tumpuan bawah didapat 6D-19 (As = 1700,28 mm2) - Daerah lapangan atas didapat 5D-19 (As = 1416,9 mm2) dan daerah lapanganbawah didapat 5D-19 (As = 1416,9 mm2) b. Pelat Pelat Eksterior Arah X • Tulangan tumpuan luar lajur kolom Tulangan atas : D 16-320 Tulangan bawah : D 16-160 • Tulangan tumpuan dalam lajur kolom Tulangan atas : D 16-100 Tulangan bawah : D 16-60 • Tulangan lapangan lajur kolom Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan tumpuan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan lapangan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 Arah Y • Tulangan tumpuan luar lajur kolom Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan tumpuan dalam lajur kolom Tulangan atas : D 16-100 Tulangan bawah : D 16-50 • Tulangan lapangan lajur kolom Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan tumpuan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan lapangan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 Pelat Interior Arah X • Tulangan tumpuan dalam lajur kolom Tulangan atas : D 16-100 Tulangan bawah : D 16-50 • Tulangan lapangan lajur kolom Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan tumpuan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan lapangan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250
• Tulangan tumpuan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan lapangan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 Arah Y • Tulangan tumpuan dalam lajur kolom Tulangan atas : D 16-100 Tulangan bawah : D 16-50 • Tulangan lapangan lajur kolom Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan tumpuan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan lapangan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 c. Kolom Kolom Ekterior didapatkan tulangan 20D16 direncanakan tipikal untuk semua lantai Kolom Interior didapatkan tulangan 20D16 direncanakan tipikal untuk semua lantai d. Shearwall Untuk penulangan pada badan dinding geser didapatkan: - Tulangan Vertikal : 2D12-300 mm - Tulangan Horizontal : 2D12-150 mm Untuk Komponen batas pada dinding geser didapatkan tulangan 24D19 BAB VI PENDETAILAN STRUKTUR PRIMER DENGAN PEMBEBANAN GEMPA ASCE 7-05 6.1 Umum Pada bab ini akan dibahas pendetailan struktur primer berdasarkan beban gempa yang dihitung dengan menggunakan Tata Cara Pembebanan ASCE 7-05. Prosentase beban gempa yang ditahan oleh struktur tetap mengikuti ketentuan SNI 2847, dimana rangka masih menerima gaya lateral sebesar 10% dari beban gempa yang telah dihitung dan sisanya sekitar 90% diterima oleh shear wall. 6.2 Data Perencanaan Sebelum memulai analisis beban gempa, dilakukan permodelan struktur terhadap gedung yang hendak direncanakan. Gedung dimodelkan sebagai bangunan simetris tipikal setinggi 10 tingkat. Adapun data perancangan yang dipakai sebagai berikut.
16
Kategori Hunian dari bangunan terdapat pada ASCE 7-05 Table 1.1, dimana gedung berfungsi sebagai perkantoran yang dikategorikan kedalam Kategori Hunian III sebagai struktur bangunan yang beresiko besar terhadap kehilangan jiwa manusia bila mengalami kegagalan sistim struktur. Faktor Keutamaan dijelaskan pada ASCE 7-05 Table 11.5-1, dimana untuk Kategori Hunian III mempunyai Faktor Keutamaan (I) sebesar 1,25. 6.3.5 Klasifikasi Site Sebelum melakukan perhitungan gaya gempa yang terjadi, terlebih dahulu dilakukan penentuan Klasifikasi Site. Klasifikasi Site ditentukan berdasarkan kondisi tanah sesuai ASCE 7-05, Tabel 20.3-1. Pada tugas akhir ini, daerah gempa yang ditinjau diasumsikan berada pada tanah keras, sehingga Klasifikasi Site yang digunakan berada pada Klasifikasi Site B yang nantinya akan disesuaikan dengan peta gempa Indonesia yang terbaru (berdasarkan ASCE 7-05). 6.3.6 Parameter Percepatan pada Peta Menurut ASCE 7-05 pasal 11.4.1 parameter Ss dan S1 ditentukan dari 0,2 detik dan 1 detik dari percepatan respons spektrum. Parameter Ss dan S1 ditentukan berdasarkan gambar peta kontur Wilayah Gempa Indonesia yang terbaru. Dalam tugas akhir ini, daerah gempa yang ditinjau disamakan dengan daerah gempa yang ditinjau pada peta Wilayah Gempa Indonesia berdasarkan SNI 03-1726-2002. Adapun daerah yang menjadi tinjauan pada peta Wilayah Gempa Indonesia berdasarkan ASCE 7-05, berada pada daerah Bali yang termasuk ke dalam Wilayah Gempa 4 pada peta SNI 031726-2002. Dari kedua peta gempa tersebut untuk daerah Bali, diperoleh nilai SS = 0,5-0,6g dan S1 = 0,15-0,20g. Untuk SS diambil nilai sebesar 0,6g dan S1 sebesar 0,20g. 6.3.7 Koefisien Site Penentuan koefisien Site dilakukan untuk menentukan Maximum Considered Earthquake (MCE) pada perode singkat (SMS) dan pada perioda 1 detik (SM1) yang dihitung berdasarkan ASCE 7-05, Pasal 11.4.3: SMS = Fa Ss SM1 = Fv S1 Fa dan Fv adalah koefisien site yang didapat dari ASCE 7-05, Tabel 11.4-1 dan Tabel 11.42. Dimana Klasifikasi Site yang akan ditinjau adalah Klasifikasi Site B.
Fungsi gedung : Perkantoran Luas : 40 x 30 m2 Tinggi : 35,5 m (10 tingkat) Mutu baja (fy) : 400 MPa Mutu beton (f’c) : 35 Mpa Jenis bangunan : Beton bertulang Kategori tanah : Tanah keras Zona gempa : Menengah (Zona 4) Lokasi Gempa : Bali Kolom lantai 1 – 10 : 60 x 60 cm2 Shearwall : 40cm Pelat : 20 cm Balok tepi : 40/60 cm 6.3 Pembebanan Gempa berdasarkan ASCE 7-05 6.3.1 Perhitungan Berat Total Gedung (Wt) Tabel 6.1 Berat Struktur per Lantai Tingkat 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Tinggi
Berat Tingkat
Wi.hi
hi (m) 35,5 32 28,5 25 21,5 18 14,5 11 7,5 4 Σ
Wi (kg)
kg-m
1047120 1411200 1411200 1411200 1411200 1411200 1411200 1411200 1411200 1629360 13966080
37172760 45158400 40219200 35280000 30340800 25401600 20462400 15523200 10584000 6517440 266659800
6.3.2 Perhitungan Pusat Massa Karena bentuk bangunan per lantai simetris maka pusat massanya adalah: Arah X = Xcr = 20 m Arah Y = Ycr = 15 m 6.3.3 Menentukan Eksentrisitas Rencana Bangunan Pada ASCE 7-05, eksentrisitas sebenarnya diukur dalam denah antara pusat massa struktur di atas isolation interface dan pusat kekakuan dari sistem ditambah eksentrisitas rencana (ed) yang diambil sebesar 5% dari dimensi maksimum bangunan yang tegak lurus dengan arah gaya yang ditinjau. Maka didapatkan suatu titik koordinat pusat massa, yaitu: koordinat X = Xcr + edx = 20 + 1,5 = 21,5 m koordinat Y = Ycr + edy = 15 + 2,0 = 17,0 m Setelah koordinat pusat massa diperoleh, maka massa dari tiap-tiap lantai diletakkan pada titik koordinat tersebut, kemudian dilakukan analisis kembali. 6.3.4 Kategori Hunian dan Faktor Keutamaan
17
6.3.9 Kategori Desain Gempa Struktur yang kita desain harus diperuntukan pada Kategori Desain Gempa sesuai dengan ASCE 7-05, Tabel 11.6-1 dan Tabel 11.6-2. Dimana, SDS = 0,4g dan SD1 = 0,13g.
Tabel 6.2 Koefisien Site, Fa
Klasifikasi Site
Parameter Percepatan Respon Spektral Gempa Maksimum Pada Period Pendek Ss ≤ 0,25
Ss = 0,5
Ss = 0,75
Ss = 1,0
Ss ≥ 1,25
A
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
B
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
C
1,2
1,2
1,1
1,0
1,0
D
1,6
1,4
1,2
1,1
1,0
E
2,5
1,7
1,2
0,9
0,9
F
Tabel 6.4 Kategori DesainGempa Berdasarkan Parameter Percepatan Respon Period Pendek Kategori Hunian Nilai SDS
Lihat Pasal 11.4.7 Tabel 6.3 Koefisien Site, FV
Klasifikasi Site
Parameter Percepatan Respon Spektral Gempa Maksimum Pada Period 1 detik S1 ≤ 0,1
S1 = 0,2
S1 = 0,3
S1 = 0,4
S1 ≥ 0,5
A
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
B
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
C
1,7
1,6
1,5
1,4
D
2,4
2,0
1,8
E
3,5
3,2
2,8
F
I atau II
III
IV
SDS < 0,167
A
A
A
0,167 ≤ SDS < 0,33
B
B
C
0,33 ≤ SDS < 0,50
C
C
D
0,50 ≤ SDS
D
D
D
Tabel 6.5 Kategori Desain Gempa Berdasarkan Parameter Percepatan Respon Period 1 detik Kategori Hunian Nilai SD1 I atau II
III
IV
SD1 < 0,067
A
A
A
1,3
0,067 ≤ SD1 < 0,133
B
B
C
1,6
1,5
0,133 ≤ SD1 < 0,20
C
C
D
2,4
2,4
0,20 ≤ SD1
D
D
D
Lihat Pasal 11.4.7
Dari tabel 6.3 diatas, diperoleh nilai Fa = 1,0 untuk klasifikasi site B dengan nilai Ss = 0,6g. Maka, SMS = Fa x Ss = 1,0 x 0,6g = 0,6g Dari tabel 6.4 diatas, diperoleh nilai Fv = 1,0 untuk klasifikasi site B dengan nilai S1 = 0,2g. Maka, SM1 = Fv x S1 = 1,0 x 0,2g = 0,2g 6.3.8 Parameter Percepatan Spektral Rencana Setelah Maximum Considered Earthquake (MCE) ditentukan, kemudian dilakukan penentuan parameter percepatan spektral rencana pada periode singkat (SDS) dan periode 1detik (SD1) yang dihitung berdasarkan ASCE 7-05, Pasal 11.4.4: 2 2 SDS = SMS = 0,2 = 0,13g 3 3 2 2 SD1 = SM1 = 0,6 = 0,4g 3 3 Parameter SDS dan SD1 nantinya akan dipergunakan dalam menetukan Kategori Desain Gempa dari struktur yang kita desain.
Untuk struktur yang didesain pada tugas akhir ini berada pada Kategori Desain Gempa C. 6.3.10 Arah Pembebanan Gempa Menurut ASCE 7-05, Pasal 12.5.3, pembebanan yang diterapkan pada struktur yang dikenai Kategori Desain Gempa C harus sebagai minimum, sesuai dengan persyaratan ASCE 7-05, Pasal 12.5.2. Dimana menurut Pasal 12.5.2, gaya gempa desain diijinkan untuk diterapkan secara terpisah dalam masing-masing arah dari dua arah ortogonal dan pengaruh interaksi ortogonal diijinkan untuk diabaikan. Pada tugas akhir ini, konfigurasi arah pembebanan disamakan dengan konfigurasi pembebanan pada SNI 031726-2002, dimana pengaruh pembebanan gempa rencana dalam arah utama harus dianggap efektif 100% dan dianggap terjadi bersamaan pengaruh pembebanan gempa yang arahnya tegak lurus dengan arah utama dengan efektifitas 30%. 6.3.11 Penentuan Koefisien R, Cd, dan 0 Penentuan Koefisien R, Cd, dan 0 berdasarkan ASCE 7-05, Tabel 12.2-1 sesuai dengan system struktur yang digunakan. Dimana R adalah koefisien modifikasi respons, 0 adalah faktor kuat lebih sistem, dan Cd,
18
faktor pembesaran defleksi. Sehingga didapatkan R = 5 ; 0 =2,5 ; Cd = 4,5 6.3.12 Pembebanan Gempa Statik Ekivalen Berdasar pada Kategori Desain Gempa, sistem struktural, kategori hunian dan keteraturan bangunan yang disesuaikan pada ASCE 7-05, Tabel 12.6-1, maka prosedur analisis yang digunakan adalah Analisis Statik Ekivalen. 6.3.12.1 Perkiraan Waktu Getar Alami Fundamental (Ta) Perkiraan waktu getar alami dari suatu struktur (Ta) dihititung berdasarkan ASCE 705, Pasal 12.8.2.1: Ta = Ct.hnx Pada arah X: Pada arah Y: 3/4 Ta = Ct.(hn) Ta = Ct.(hn)3/4 3/4 = 0,0488 x (35,5) =0,0488x (35,5)3/4 = 0,71 detik = 0,71 detik Berdasarkan ASCE 7-05, Pasal 12.8.2, perioda dasar, T, tidak boleh melebihi hasil koefisien untuk batasan atas pada perioda yang dihitung (Cu) dari Tabel 12.8-1 dan perioda dasar pendekatan, Ta, yang ditentukan dari Pasal 12.8.2.1. Dimana untuk parameter percepatan respons spektrum desain pada 1 detik, SD1 = 0,13, koefisien Cu bernilai 1,7 maka: T < TaCu = 0,71 x 1,7 = 1,21 detik (OK) 6.3.12.2 Koefisien Gempa Dasar (CS) Untuk penentuan koefisien respon gempa (CS) dijelaskan dalam ASCE 7-05, Pasal 12.8.1.1 dimana CS dihitung dengan persamaan: S 0,4 Cs = DS = = 0,1 R 5
Karena CS untuk T TL lebih kecil dari CS awal, maka CS yang dipakai adalah 0,046. 6.3.12.3 Gaya Geser Dasar Total Gempa Menurut ASCE 7-05, Pasal 12.8.1, geser dasar gempa, V, dalam arah yang ditetapkan harus ditentukan sesuai dengan persamaan berikut: V = CsW Maka, V = CsWtotal Pada arah arah X Vx = 0,046 x 13966080 = 642439,68 kg = 642,44 ton Pada arah Y Vy = 0,046 x 13966080 = 642439,68 kg = 642,44 ton 6.3.12.4 Distribusi Gaya Gempa Vertikal Distribusi vertikal beban seismik ditentukan berdasarkan ASCE 7-05, Pasal 12.8.3: wx hxk Fx = CvxV dan C x n wi hik i 1
Karena T dari perhitungan sebelumnya adalah 0,71 detik, maka nilai k diperoleh dengan cara interpolasi. 6.3.12.5 Distribusi Gaya Horisontal Distribusi horizontal beban seismik ditentukan berdasarkan ASCE 7-05, Pasal n
12.8-13: V x
Tabel 6.6 Distibusi Gaya Gempa Vertikal (Fx) dan Horizontal (Vx) pada Arah X & Y hx
1,25 dengan koefisien modifikasi respons, R = 5 dan Faktor Keutamaan, I sebesar 1,25 untuk Kategori Hunian III. Nilai C S di atas tidak boleh melebihi persamaan yang dirumuskan pada ASCE 7-05, Pasal 12.8.1.1:
=
S D1 R T I 0,13
0,71
5
hxk
Wx
Wxhxk
Tingkat
I
Cs =
Fi i x
untuk T < TL= 8 detik
= 0,046
1,25 dan Cs tidak boleh kurang dari 0,01.
Fx
Vx
(ton)
(ton)
Cvx (m)
(m)
(ton)
(tm)
10
35.50
50.73
1047.12
53118.73
0.15
93.77
93.77
9
32.00
45.25
1411.20
63863.62
0.18
112.74
206.51
8
28.50
39.84
1411.20
56223.50
0.15
99.25
305.76
7
25.00
34.49
1411.20
48676.86
0.13
85.93
391.68
6
21.50
29.22
1411.20
41235.46
0.11
72.79
464.48
5
18.00
24.03
1411.20
33914.73
0.09
59.87
524.35
4
14.50
18.95
1411.20
26735.81
0.07
47.20
571.54
3
11.00
13.98
1411.20
19729.70
0.05
34.83
606.37
2
7.50
9.17
1411.20
12946.61
0.04
22.85
629.22
1
4.00
4.59
1629.36
7486.57
0.02
13.22
642.44
Jumlah
13966.08
363931.60
1.00
642.44
6.3.14 Desain Diafragma Akibat Gempa Berdasarkan ASCE 7-05, Pasal 12.10.1, diafragma lantai dan atap harus didesain untuk
19
menahan gaya gempa rencana ditiaptingkat. Dimana diafragma dibutuhkan untuk mentransfer gaya gempa rencana dari elemen penahan vertikal diatas diafragma kepada elemen penahan vertikal dibawah diafragma dikarenakan perubahan kekakuan lateral relatif dalam elemen vertikal, bagian yang ditransferkan dari gaya geser gempa ditingkat itu, Vx, harus ditambahkan pada gaya desain diafragma. Karena pada sistem lantai flat plate pelat lantai dan atap merupakan struktur primer yang tidak hanya menyalurkan beban gempa tapi juga untuk menahan beban lateral gempa maka, diafragma lantai pada sistem ini harus didesain untuk menerima gaya gempa rencana ditiap tingkat. Untuk gaya gempa rencana ditiap tingkat, Fx dihitung sesuai dengan persaman pada ASCE 7-05, Pasal 12.10.1.1 sebagai berikut: n Fi F px i nx w px w i x i
9 8 7 6 5 4 3 2 1
ASCE 7-05, Pasal 12.10.1.1 juga memberi batasan Fpx dimana gaya yang ditentukan dari persamaan diatas tidak perlu melebihi 0,4SDSIwpx tetapi tidak boleh kurang dari 0,2SDSIwpx. Contoh perhitungan: Pada lantai 8, x = 8 99,25 112,74 93,77 Fpx= 1411,20 1411,20 1411,20 1047,12 = 111,51 ton Periksa batasannya: 0,2SDSIwpx = 0,20 0,4 1,25 wpx = 0,1wpx = 0,1(1411,20) = 141,12 ton 0,4SDSIwpx = 0,40 0,4 1,25 wpx = 0,2wpx = 0,2(1411,20) = 282,24 ton
(x) 10
112,74
118,54
141,12
282,24
141,12
99,25
111,51
141,12
282,24
141,12
85,93
104,67
141,12
282,24
141,12
72,79
97,95
141,12
282,24
141,12
59,87
91,32
141,12
282,24
141,12
47,20
84,77
141,12
282,24
141,12
34,83
78,32
141,12
282,24
141,12
22,85
71,98
141,12
282,24
141,12
13,22
74,95
162,94
325,87
162,94
V=642,44
dimana: Fpx = gaya desain diafragma Fi = gaya desain yang diterapkan di Tingkat i wi = tributari berat sampai Tingkat i wpx = tributary berat sampai diafragma di Tingkat x
Lantai
1411,2 0 1411,2 0 1411,2 0 1411,2 0 1411,2 0 1411,2 0 1411,2 0 1411,2 0 1629,3 6
Tabel 6.7 Gaya Gempa Rencana Diafragma (Fpx) pada Tingkat Arah X & Y Fpx yang Batasa Wpx Fx Fpx Batasan direncanaka n n Fpx > Fpx < (ton) (ton) (ton) 0,2SDS 0,4SDSIw (ton) Iwpx px 1047,1 93,77 93,77 104,71 209,42 104,71 2
20
V=1396,61
Karena nilai minimum, 0,2SDSIwpx, pada semua tingkat lebih besar dari nilai Fpx maka yang dipakai sebagai gaya gempa rencana diafragma adalah berdasarkan nilai 0,2SDSIwpx sesuai persyaratan ASCE 7-05, Pasal 12.10.1.1 (0,2SDSIwpx < Fpx < 0,4SDSIwpx). 6.3.15 Kontrol Drift Berdasarkan ASCE 7-05, Pasal 12.8.6, drift tingkat desain ( ) harus dihitung sebagai perbedaan defleksi pada pusat masa di tingkat teratas dan terbawah yang ditinjau. Bilamana desain tegangan ijin digunakan, harus dihitung menggunakan gaya gempa tingkat kekuatan yang ditetapkan dalam ASCE 7-05, Pasal 12.8 tanpa reduksi untuk desain tegangan ijin. Defleksi tingkat x di pusat masa ( x) harus ditentukan sesuai dengan persamaan berikut: C d xe x I Drift diatas tidak boleh melebihi drift limit tingkat yang diijinkan ( a) sesuai dengan ASCE 7-05, Tabel 12.12-1, dimana nilai story drift ( a) yang dijinkan untuk sistem yang digunakan pada tugas akhir ini tidak boleh melampaui 0,015 kali tinggi tingkat. Δs < a = 0,015hsx Δs < 0,015 4000 = 80 mm (untuk hi =4,00 m) ASCE 7-05, Pasal 12.12.2 juga mensyaratkan Defleksi pada bidang diafragma, seperti ditentukan dengan analisis rekayasa, tidak boleh melebihi defleksi ijin elemen yang terhubung. Defleksi ijin harus merupakan defleksi yang akan mengijinkan elemen yang terhubung untuk mempertahankan integritas strukturnya akibat pembebanan individu dan terus mendukung beban yang ditetapkan.
Tabel 6.9 Kontrol Drift Limit Pada Gempa Arah X Story Drift a Zi δxe δx drift antar Lantai Ket. (m) (mm) (mm) limit tingkat (mm) (mm) 10 35.5 34.01 122.45 12.21 52.5 OK 9 32 30.62 110.25 12.87 52.5 OK 8 28.5 27.05 97.38 13.39 52.5 OK 7 25 23.33 83.99 13.78 52.5 OK 6 21.5 19.50 70.21 13.93 52.5 OK 5 18 15.63 56.27 13.75 52.5 OK 4 14.5 11.81 42.52 13.13 52.5 OK 3 11 8.17 29.40 11.93 52.5 OK 2 7.5 4.85 17.47 10.10 52.5 OK 1 4 2.05 7.37 7.37 60 OK
Tabel 6.10 Kontrol Drift Limit Pada Gempa Arah Y Drift
Story drift limit (mm)
Ket.
52.5
OK
10.22
52.5
OK
10.59
52.5
OK OK
Lantai
Zi (m)
δxe (mm)
δx (mm)
10
35.5
26.88
96.76
antar tingkat (mm) 9.78
9
32
24.16
86.97
8
28.5
21.32
76.76
a
7
25
18.38
66.16
10.86
52.5
6
21.5
15.36
55.30
10.93
52.5
OK
5
18
12.33
44.37
10.75
52.5
OK
4
14.5
9.34
33.62
10.25
52.5
OK
3
11
6.49
23.37
9.33
52.5
OK OK OK
2
7.5
3.90
14.04
7.98
52.5
1
4
1.68
6.06
6.06
60
6.4 Hasil Perhitungan Tulangan Setelah dilakukan perhitungan gaya gempa rencana kemudian didapatkan output gaya dalam dengan bantuan program ETABS 9.07 dan hasil penulangan untuk tiap elemen struktur sebagai berikut. Setelah dilakukan perhitungan gaya gempa rencana kemudian didapatkan output gaya dala dengan bantuan program ETABS 9.07 dan hasil penulangan untuk tiap elemen struktur sebagai berikut. a. Balok Tepi Balok tepi Memanjang - Daerah tumpuan atas didapat 8D-19 (As = 2267,04 mm2) dan daerah tumpuan bawah didapat 6D-19 (As = 1700,28 mm2) - Daerah lapangan atas didapat 5D-19 (As = 1416,9 mm2) dan daerah lapanganbawah didapat 5D-19 (As = 1416,9 mm2) Balok tepi Melintang - Daerah tumpuan atas didapat 8D-19 (As = 2267,04 mm2) dan daerah tumpuan bawah didapat 6D-19 (As = 1700,28 mm2) - Daerah lapangan atas didapat 5D-19 (As = 1416,9 mm2) dan daerah lapanganbawah didapat 5D-19 (As = 1416,9 mm2)
21
b. Pelat Pelat Eksterior Arah X • Tulangan tumpuan luar lajur kolom Tulangan atas : D 16-320 Tulangan bawah : D 16-160 • Tulangan tumpuan dalam lajur kolom Tulangan atas : D 16-80 Tulangan bawah : D 16-40 • Tulangan lapangan lajur kolom Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan tumpuan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan lapangan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 Arah Y • Tulangan tumpuan luar lajur kolom Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan tumpuan dalam lajur kolom Tulangan atas : D 16-80 Tulangan bawah : D 16-40 • Tulangan lapangan lajur kolom Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan tumpuan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan lapangan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 Pelat Interior Arah X • Tulangan tumpuan dalam lajur kolom Tulangan atas : D 16-80 Tulangan bawah : D 16-40 • Tulangan lapangan lajur kolom Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan tumpuan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan lapangan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 Arah Y • Tulangan tumpuan dalam lajur kolom Tulangan atas : D 16-80 Tulangan bawah : D 16-40 • Tulangan lapangan lajur kolom Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan tumpuan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan lapangan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250
shear yang dihasilkan oleh ASCE 7-05 baik gempa pada arah X dan arah Y. Akan tetapi, pada ASCE 7-05 mensyaratkan pada struktur yang mempunyai diafragma dalam hal ini pelat sebagai SPBL (sistem pemikul beban lateral) seperti pada sistem lantai flat Plate harus pula didesain gaya gempa rencana yang akan diterima oleh diafragma. Gaya gempa yang diterima oleh diafragma ini kemudian dibandingkan dengan gaya geser dasar total yang telah dihitung dengan ASCE 7-05 sebelumnya dan dipilih yang terbesar diantara keduanya. Didapatkan gaya geser (V) yang terbesar adalah gaya geser diafragma sebesar 1396,61 ton untuk arah X dan Y. Sehingga untuk struktur dengan sistem lantai flat plate, gaya geser dasar (base shear) terbesar adalah berdasarkan perhitungan ASCE 7-05. c. Drift yang terjadi Dari analisis program ETABS 9.07, didapatkan nilai drift (simpangan) yang terbesar berdasarkan gaya gempa rencana yang dihitung berdasarkan ASCE 7-05 dibanding dengan SNI 03-1726-2002. Dimana drift yang dihasilkan oleh gaya gempa rencana ASCE 705 adalah sebesar 34,01 mm.
• Tulangan tumpuan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 • Tulangan lapangan lajur tengah Tulangan atas : D 16-250 Tulangan bawah : D 16-250 c. Kolom Kolom Ekterior didapatkan tulangan 20D16 direncanakan tipikal untuk semua lantai Kolom Interior didapatkan tulangan 20D16 direncanakan tipikal untuk semua lantai d. Shearwall Untuk penulangan pada badan dinding geser didapatkan: - Tulangan Vertikal : 2D12-300 mm - Tulangan Horizontal : 2D12-100 mm Untuk Komponen batas pada dinding geser didapatkan tulangan 24D19 BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1 KESIMPULAN Dari rangkaian analisis dan perhitungan yang telah dilakukan pada bab-bab sebelumnya kemudian disimpulkan dan dirangkum pada bab ini, dengan tujuan agar pembaca dapat secara lengsung mengetahui hasil perbandingan yang meliputi hasil analisis gaya gempa yang terjadi dan hasil penulangan. 7.1.1 Hasil Analisa Gaya Gempa a. Perhitungan gempa dengan menghasilkan gaya geser dasar (base shear): - Gaya geser dasar total akibat gempa: Pada arah arah X Vx = 777332,84 kg = 777,33 ton Pada arah Y Vy = 1066500,65 kg = 1066,5 ton b. Perhitungan gempa dengan ASCE 7-05 menghasilkan gaya geser dasar (base shear): - Gaya geser dasar total akibat gempa: Pada arah arah X Vx = 642439,68 kg = 642,44 ton Pada arah Y Vy = 642439,68 kg = 642,44 ton - Gaya geser dasar akibat gaya gempa pada diafragma (pelat): Pada arah arah X Vx = 1396608 kg = 1396,61ton Pada arah Y Vy = 1396608 kg = 1396,61ton Dari data diatas dapat disimpulkan, bahwa sejatinya SNI 03-1726-2002 menghasilkan base shear yang lebih besar daripada base
7.2.2 Hasil Analisa Penulangan Dari hasil penulangan dari analisis pada bab sebelumnya dapat disimpulkan, untuk penulangan kolom dan balok pada SNI 031726-2002 dan ASCE 7-05 hasil penulangan tidak berbeda jauh. Hal ini dikarenakan balok dan kolom menerima beban lateral yang kecil. Perbedaan Penulangan terlihat jelas pada elemen penahan beban lateralnya yaitu pelat dan shearwall. Dimana didapatkan hasil penulangan yang jauh lebih banyak terutama pada tulangan pada jalur kolom pada pelat dan tulangan horizontal pada shearwall apabila gedung didesain berdasarkan ASCE 7-05. Hal ini dikarenakan gaya gempa rencana berdasarkan ASCE 7-05 jauh lebih besar dari gaya gempa rencana berdasarkan SNI 031726-2002. 7.2 Saran 1. Untuk perancangan bangunan gedung tahan gempa di Indonesia, sudah seharusnya menggunakan Tata Cara Pembebanan Gempa yang terbaru yakni berdasarkan ASCE 7-05. Disamping karena teknologinya lebih maju dibanding SNI 031726-2002, perhitungan gaya gempa rencana yang dihasilkan juga lebih akurat karena persyaratan-persyaratan untuk
22
bangunan tahan gempa lebih spesifik dan mendetail. Misalnya seperti pada bangunan dengan sistem lantai seperti flat plate, perancangan gaya gempa rencananya sebaiknya didesain dengan ASCE 7-05 karena pada ASCE 7-05 juga memperhitungkan gaya gempa rencana yang diterima oleh diafragma (pelat) sementara pada SNI 03-1726-2002 tidak ada persyaratan demikian. 2. Dengan adanya peta Wilayah Gempa yang terbaru maka sudah selayaknya SNI 031726-2002 harus diupdate dan diperbaharui karena ketentuan-ketentuan yang ada pada SNI 03-1726-2002 sudah tidak relevan dan tidak bisa digunakan untuk menentukan gaya gempa rencana berdasarkan peta Wilayah Gempa indonesia yang baru. 3. Untuk studi selanjutnya, perancangan bangunan dengan menggunakan pembeban gempa ASCE 7-05, pendetailan tulangannya sebaiknya dilakukan dengan menggunakan ACI-08 karena ketentuanketentuan pada ASCE 7-05 lebih relevan pada ACI-08 dibanding SNI 03-2847-2002 yang merujuk pada ACI-99. 4. Untuk selanjutnya studi bisa dilakukan pada struktur yang memiliki konfigurasi tidak simetris.
DAFTAR PUSTAKA American Society of Civil Engineers. 2005. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. ASCE 7-05. 388 hal. Badan Standarisasi Nasional. 2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung. SNI 031726-2002. 85 hal. Badan Standarisasi Nasional. 2005. Tata Cara Perhitungan Pembebanan Untuk Bangunan Rumah Dan Gedung. RSNI 03-1727-1989. 169 hal. Nawy, E.G., Tavio, dan Kusuma, B. 2010. Beton Bertulang: Sebuah Pendekatan Mendasar, Edisi Kelima, Jilid 1. Surabaya : ITS Press. 438 hal. Nawy, E.G., Tavio, dan Kusuma, B. 2010. Beton Bertulang: Sebuah Pendekatan Mendasar, Edisi Kelima, Jilid 2. Surabaya : ITS Press. 893 hal. Purwono, R., dan Tavio. Maret 2010. Evaluasi Cepat Sistem Rangka Pemikul Momen Tahan Gempa. Surabaya : ITS Press. 51 hal. Purwono, R. 2005. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa Edisi Ketiga. Surabaya : ITS Press. 274 hal. Purwono, R., Tavio, I. Imran, dan I.G.P.Raka. Maret 2007. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002) Dilengkapi Penjelasan (S-2002). Surabaya : ITS Press. 408 hal. Tavio, dan Kusuma, B. Maret 2009. Desain Sistem Rangka Pemikul Momen dan Dinding Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa. Surabaya : ITS Press. 141 hal. Tumilar, S. 2008. Petunjuk Penggunaan Ketentuan Seismik dan Angin Berdasarkan ASCE 7-05 dan IBC 2006. Jakarta ; HAKI. 264 hal.
23
