9
BAB III
LANDASAN TEORI
A. Perencanaan Struktur Atap
Atap merupakan struktur yang paling atas dari suatu bangunan gedung.
Direncanakan struktur atap yang digunakan adalah struktur baja. Alasan
penggunaan baja sebagai bahan konstruksi adalah kekuatan yang dimiliki baja
sangat tinggi dan penggunaan baja akan memperamping bentuk struktur.
a. Perencanaan Gording
Gording direncanakan untuk menahan beban-beban yang bekerja di atas
atap dan merubah beban-beban merata menjadi beban-beban terpusat. Beban-
beban terpusat ini selanjutnya akan ditahan oleh kuda-kuda atap.
Beban-beban yang biasanya diperhitungkan dalam perencanaan gording
antara lain:
1) Beban mati, terdiri dari bahan penutup atap dan berat gording.
2) Beban hidup, diperhitungkan sebesar P = 100 kg, berada di tengah bentang
gording. Selain itu juga diperhitungkan beban hujan.
3) Beban angin, terdiri atas:
a) Muka angin/angin tekan.
PMI 1970 pasal 4.3 menyebutkan untuk α<65º koefisien angin diambil
sebesar 0,02α – 0,4, dimana α = kemiringan atap.
b) Belakang angin/angin hisap.
Koefisien angin ditentukan sebesar -0,4.
Perhitungan momen dan penguraian beban mengacu pada gambar
berikut:
a°
qy
q
qx
xy y
x
Px
PPy
a°
Gambar 3.1. Penguraian beban pada gording
10
Beban merata q diuraikan menjadi:
sin.qqx (3.1)
2
81 lqM xy (3.2)
cos.qq y (3.3)
2
81 lqM yx (3.4)
Beban terpusat P diuraikan menjadi:
sin.PPx (3.5)
lPM xy 41
(3.6)
cos.PPy (3.7)
lPM yx 41
(3.8)
Seluruh momen Mx dan My dikombinasikan untuk mendapat momen total.
Pemeriksaan kekuatan gording:
WyMy
WxMx
(3.9)
Pemeriksaan lendutan gording:
x
x
x
x
EILP
EILq
y34
481
3845
(3.10)
y
y
y
y
EILP
EILq
x34
481
3845
(3.11)
22yxi
(3.12)
L180
1 (PPBBI th 1984 hal 155) (3.13)
b. Perencanaan Kuda-Kuda
Beban-beban yang biasanya diperhitungkan dalam perencanaan kuda-
kuda antara lain:
1) Akibat Beban Tetap
a) Beban atap (BA)
11
b) Beban gording (BG)
c) Beban ikatan angin (BB)= 20% x (BA+BG)
d) Beban hidup (BL), terdiri dari : Beban orang = 100 kg dan Beban hujan
(Bh) diambil yang paling besar
e) Beban kuda-kuda (BK)
f) Berat baut = 20% x BK
g) Beban plafon + penggantung (BP)
h) Beban Plat Buhul = 10% x beban per buhul
2) Akibat Beban Sementara
a. Beban Angin Kiri, terdiri dari angin tekan dan angin hisap
b. Beban Angin Kanan, terdiri dari angin tekan dan angin hisap
Setelah mendapatkan gaya batang kuda-kuda dari SAP 2000, maka
dilakukan pengecekan profil kuda-kuda tersebut :
a) Batang Tarik
0,75Netto
PA
(3.14)
b) Batang Tekan
I’ = 2*I + Ab*2
2a
(3.15)
i’ =
br
IA
(3.16)
200'
Li
(PPBBI 1984 hal 19) (3.17)
0,7
l
Eg (3.18)
sg
(3.19)
1,410,183 11,593
ss
(3.20)
br
PA
(3.21)
12
c. Perencanaan Sambungan Baut
Tegangan-tegangan yang diijinkan dalam menghitung kekuatan menurut
PPBBG tahun 1987 pasal 8.2(1) adalah sebagai berikut:
Tegangan geser yang diijinkan:
6,0 (3.22)
Tegangan tarik yang diijinkan:
7,0ta (3.23)
Kombinasi tegangan geser yang diijinkan:
221 56,1 (3.24)
Tegangan tumpu yang diijinkan:
5,1tu untuk as 21 (3.25)
2,1tu untuk dsd 25,1 1 (3.26)
dimana:
s1 = jarak dari sumbu baut yang paling luar ke tepi bagian yang disambung
d = diameter baut
= tegangan dasar bahan baut, kecuali untuk tegangan tumpu digunakan
tegangan dasar bahan yang disambung
Selain itu, jarak antar baris baut, jarak antar baut maupun jarak baut ke
tepi ditentukan berdasarkan PPBBG 1987 pasal 8.2(5) sebagai berikut:
2,5d ≤ s ≤ 7d atau 14t (3.27)
1,5d ≤ s1 ≤ 3d atau 6t (3.28)
dimana:
d = diameter baut
s = jarak antar baris baut dan jarak antar sumbu baut
s1 = jarak antara sumbu baut ke tepi plat
B. Perencanaan Pelat
Pelat adalah struktur kaku yang terbuat dari material monolit dengan tinggi
yang kecil dibandingkan dengan dimensi-dimensi lainnya. Pelat merupakan panel-
panel beton bertulang yang mungkin bertulangan dua atau satu arah saja
tergantung sistem strukturnya. Apabila pada struktur pelat perbandingan bentang
13
panjang terhadap lebar < 3, maka akan mengalami lendutan pada kedua arah
sumbu. Beban pelat dipikul pada kedua arah oleh balok pendukung sekeliling
panel pelat, dengan demikian pelat akan melentur pada kedua arah. Apabila
panjang pelat sama dengan lebarnya, perilaku keempat balok keliling dalam
menopang pelat akan sama. Sedangkan apabila perbandingan bentang panjang
terhadap bentang pendek > 3, balok yang lebih panjang akan memikul beban yang
lebih besar dari balok yang pendek (penulangan satu arah).
Dimensi bidang pelat Lx dan Ly dapat dilihat pada gambar 3.2 :
Gambar 3.2. Dimensi Bidang Pelat
Langkah-langkah perencanaan penulangan pelat adalah :
a) Menentukan syarat-syarat batas, tumpuan dan panjang bentang.
b) Menentukan tebal pelat.
Berdasarkan SNI 03-1726-2002 maka tebal pelat ditentukan berdasarkan
ketentuan sebagai berikut :
h min = 9β36
︶1500
fln︵0.8 y
(3.29)
hmak =36
︶1500fln︵0.8 y (3.30)
hmin pada pelat lantai ditetapkan sebesar 12 cm, sedang hmin pada pelat atap
ditetapkan sebesar 10 cm.
c) Menghitung beban yang bekerja berupa beban mati dan beban hidup terfaktor.
d) Menghitung momen-momen yang menentukan.
14
Pada pelat yang menahan dua arah dengan terjepit pada keempat sisinya
bekerja empat macam momen yaitu (Tabel 4.2b Perhitungan Beton Bertulang
Seri 4 Hal. 26, W.C Vis & Gideon,1993):
1. Momen lapangan arah x (Mlx) = koef.Wu.lx2.x (3.31)
2. Momen lapangan arah y (Mly) = koef.Wu.lx2.x (3.32)
3. Momen tumpuan arah x (Mtx) = koef.Wu.lx2.x (3.33)
4. Momen tumpuan arah y (Mty) = koef.Wu.lx2.x (3.34)
e) Menghitung tulangan pelat
Langkah-langkah perhitungan tulangan :
1. Menetapkan tebal penutup beton.
2. Menetapkan diameter tulangan utama yang direncanakan dalam arah x dan
arah y.
3. Mencari tinggi efektif dalam arah x dan arah y.
4. Membagi Mu dengan b x d2
2dbMu (3.35)
dengan b = lebar pelat per meter panjang (mm)
d = tinggi efektif (mm)
5. Mencari rasio penulangan (ρ) dengan persamaan :
cffyfy
dbMu
'588,012 (3.36)
6. Memeriksa syarat rasio penulangan (ρmin < ρ < ρmak)
fy4,1
min (3.37)
fycf
fymak'85,0
600450
(3.38)
7. Mencari luas tulangan yang dibutuhkan
610 dbAs (3.39)
15
C. Perencanaan Struktur Lentur
a. Perencanaan Lentur Murni
Gambar 3.3. Tegangan, Regangan dan Gaya Penampang Beton Bertulang
Dari gambar 3.3 dapat diperoleh:
Cc = 0,85.fc’.a.b (3.40)
Ts = As.fy (3.41)
Dimana pemakaian dari fy memisalkan bahwa tulangan meleleh sebelum
kehancuran beton. Penyamaan Ts = Cc menghasilkan
a . 0,85 . f’c . b = As . fy
bffyA
ac
s
.'85,0.
(3.42)
)2/(. adfAM ysu (3.43)
Berdasarkan SNI 03-1726-2002, dalam suatu perencanaan diambil faktor
reduksi kekuatan esarnya untuk lentur tanpa beban aksial adalah sebesar
0,8; sehingga didapat:
bcffyAdfAM s
ysu .'.59,0... (3.44)
Dengan :
Mu = momen yang dapat ditahan penampang (Nmm)
b = lebar penampang beton (mm)
d = tinggi efektif beton (mm)
fy = mutu tulangan (Mpa)
f’c = mutu beton (Mpa)
16
b. Perbandingan Tulangan Minimum, Balance dan Maksimum
1) Rasio tulangan minimum (ρmin)
fy4,1
min (3.45)
2) Rasio tulangan balance (ρb)
fyfy
fcb 600
600'.85,01 (3.46)
3) Rasio tulangan maksimum (ρmax)
b 75,0max (3.47)
c. Pemeriksaaan coeffisient of resistance yang dinyatakan dengan Rn
2.. dbMR u
n (3.48)
cf
fym'.75,0
(3.49)
).5,01.(. mbfyR bnb (3.50)
Dengan :
Rn < 0,75 Rnb.................. dipakai tulangan tunggal
0,75 Rnb < Rn < Rnb....... dipakai tulangan rangkap
Rn > Rnb.......................... penampang diperbesar
d. Perhitungan Tulangan Tunggal
fyRnm
m..2111
(3.51)
As= . b . d
bffyA
ac
s
.'85,0.
(3.52)
)2/(. adfAM ysn (3.53)
17
e. Perhitungan Tulangan Rangkap
Gambar 3.4. Penampang Beton Bertulang Rangkap
Dari gambar 3.4 dapat diperoleh:
b 75,0max0 (3.54)
AS0 = . b . d (3.55)
bffyAa
c
s
.'85,0.
(3.56)
)2/(.00 adfAM ys (3.57)
Mu = M0 + M1 (3.58)
)'.(.' 0
1 ddfyMMu
AsAs
(3.59)
As = As0 + As1 (3.60)
Dengan:
M0 = momen lentur yang dapat dilawan oleh ρmax
M1 = momen sisa yang harus ditahan oleh tulangan tarik maupun tekan yang
sama banyaknya.
D. Perencanaan Geser
Berdasarkan Rancangan Standar Nasional Indonesia Tata Cara
Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung Tahun 2002 pasal 13.3
ditentukan besarnya kekuatan gaya nominal sumbangan beton adalah:
(3.61) dbfV wcc .'
61
18
Untuk penampang yang menerima beban aksial, besarnya tegangan yang mampu
dipikul beton dapat dituliskan sebagai berikut :
dbcfA
Nv wg
uc .
6'
141
(3.62)
Sedangkan besarnya tegangan geser yang harus dilawan sengkang adalah:
cus vvv (3.63)
Besarnya tegangan geser yang harus dipikul sengkang dibatasi sebesar:
(3.64)
Untuk besarnya gaya geser yang mampu dipikul oleh penampang ditentukan
dengan syarat sebagai berikut:
nu VV (3.65)
Gambar 3.5. Diagram Geser
Dengan :
Vu = gaya lintang pada penampang yang ditinjau.
Vn = kekuatan geser nominal yang dihitung secara Vn = Vc + Vs
Vc = kekuatan geser nominal sumbangan beton
Vs = kekuatan geser nominal sumbangan tulangan geser
vu = tegangan geser yang terjadi pada penampang
vc = tegangan geser nominal sumbangan beton
vs = tegangan geser nominal sumbangan tulangan geser
= faktor reduksi kekuatan = 0,75
b = lebar balok (mm)
d = tinggi efektif balok (mm)
f’c = kuat mutu beton (Mpa)
cfvs '32max
19
Tulangan geser dibutuhkan apabila VcVu , besarnya tulangan geser
yang dibutuhkan ditentukan dengan rumus berikut:
VcVuVs
(3.66)
VsdfyAvs ..
(3.67)
Dengan :
Av = luas tulangan geser dalam mm2
s = jarak sengkang dalam mm
Namun apabila VcVu 21
harus ditentukan besarnya tulangan geser minimum
sebesar (RSNI Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung
Tahun 2002):
fysbwAv ..
31min (3.68)
Jarak sengkang dibatasi sebesar d/2, namun apabila dbwfc
Vs .3
'
maka jarak
sengkang maksimum harus dikurangi setengahnya.
Perhitungan tulangan torsi dapat diabaikan apabila memenuhi syarat berikut:
cp
cpu p
AfcT
2
12'
(3.69)
Suatu penampang mampu menerima momen torsi apabila memenuhi syarat:
2
2
7,1. oh
hu
w
u
ApT
dbV
< '32 fcvc (3.70)
Besarnya tulangan sengkang untuk menahan puntir ditentukan dengan rumus
sebagai berikut :
tA = cot2 yvo
n
fAsT
(3.71)
dengan nT =
uT (3.72)
20
Sedangkan besarnya tulangan longitudinal yang harus dipasang untuk menahan
puntir dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut:
Al = 2cot
yt
yvh
t
ff
psA (3.73)
Dengan :
Acp = luas yang dibatasi oleh keliling luar penampang beton (mm2)
Ao = luas bruto yang dibatasi oleh lintasan aliran geser (mm2)
Aoh = luas yang dibatasi oleh garis pusat tulangan sengkang torsi terluar (mm2)
At = luas satu kaki sengkang tertutup yang menahan puntir dalam daerah sejarak
s (mm2)
Al = luas tulangan longitudinal yang memikul puntir (mm2)
fyh = kuat leleh yang disyaratkan untuk tulangan geser (MPa)
fyt = kuat leleh tulangan torsi lungitudinal (MPa)
fyv = kuat leleh tulangan sengkang torsi (MPa)
pcp = keliling luar penampang beton (mm)
ph = keliling dari garis pusat tulangan sengkang torsi terluar (mm)
s = spasi tulangan geser atau puntir dalam arah paralel dengan tulangan
longitudinal (mm)
E. Perencanaan Struktur Lentur dan Axial
Perhitungan penampang beton yang mengalami beban lentur dan aksial
dapat dibandingkan dengan diagram interaksi antara beban aksial dan momen
(diagram interaksi P-M). Besarnya gaya aksial dibatasi sebagai berikut:
Untuk kolom dengan spiral:
Pnmax = 0,85.Po (3.74)
Untuk kolom dengan sengkang
Pnmax = 0,80.Po (3.75)
Dengan kekuatan nominal maksimum Pn = Po
Po = 0,85.fc’.(Ag – Ast) + fy.Ast (3.76)
21
Gambar 3.6. Kondisi Regangan Berimbang Penampang Persegi
Dari gambar 3.6. dapat diperoleh :
Cc = 0,85 f’c.a.b = 0,85 f’c.β.xb.b (3.77)
Cs = As (fy-0,85 f’c) (3.78)
T = As . Fy (3.79)
Besarnya gaya axial yang dapat dipikul oleh penampang :
Pb = Cc + Cs – T (3.80)
Pb = 0,85 f’c.β.xb.b + A’s (fy-0,85 f’c) – As . Fy (3.81)
Besarnya momen yang dapat dipikul oleh penampang :
Mb = Pb x eb (3.82)
".)"'("2
dTdddCsdadCcMb
(3.83)
Untuk perhitungan, besarnya beban aksial dan momen ditentukan sebagai berikut :
Pn = Pu / (3.84)
Mx = (δbxMx2b + δsxMx2s) / (3.85)
My = (δbyMx2b + δsyMy2s) / (3.86)
22
Mx2s = momen terbesar arah x yang timbul akibat struktur tergoyang horisontal
My2s = momen terbesar arah y yang timbul akibat struktur tergoyang horisontal
Kapasitas kolom akibat lentur dua arah (biaxial bending) dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan yang dikembangkan oleh Profesor Boris Bresler berikut
ini (Jack C.McCormac, 2001):
uouyuxu PPPP1111
atau nonynxn PPPP1111
(3.87)
dimana:
uxP = Beban aksial arah sumbu x pada saat eksentrisitas tertentu
uyP = Beban aksial arah sumbu y pada saat eksentrisitas tertentu
uoP = Beban aksial maksimal
Persamaan ini 3.87 digunakan apabila Pn ≥ 0,1Pno
Jika Pn < 0,1 Pno gaya aksial diabaikan dan penampang hanya menerima lentur
biaksial. Untuk penampang yang menerima lentur biaksial digunakan persamaan
3.88 (Jack C.McCormac, 2001) :
1y
uy
x
ux
MM
MM atau 1
oy
ny
ox
nx
MM
MM (3.88)
Pengembangan dari persamaan di atas menghasilkan suatu bidang runtuh tiga
dimensi dimana bentuk umum tak berdimensi dari metode kontur beban cara
Bresler adalah (Chu Kie Wang, 1985) :
121
oy
ny
ox
nx
MM
MM (3.89)
Besarnya α1 dan α2 menurut Bresler dapat dianggap sebesar 1,5 untuk penampang
bujur sangkar, sedangkan untuk penampang persegi panjang nilai α bervariasi
antara 1,5 dan 2,0 dengan harga rata-rata 1,75 (Chu Kie Wang, 1985).
Dalam analisa kolom biaksial, dapat dilakukan konversi dari momen biaksial yang
terdiri dari momen dua sumbu menjadi momen satu sumbu. Penentuan momen
dan sumbu yang berpengaruh adalah sebagai berikut (Chu Kie Wang, 1985) :
1. Untuk Mny/Mnx > b/h
1'
hbMnxMnyMy (3.90)
23
2. Untuk Mny/Mnx ≤ b/h
1'
bhMnyMnxMx (3.91)
Kolom dapat dinyatakan sebagai kolom pendek bila (RSNI Tata Cara
Perencanaan Struktur Beton untuk Gedung tahun 2002):
Untuk kolom tak bergoyang :
b
bu
MM
rk
2
11234
(3.92)
dengan M1b dan M2b adalah momen ujung berfaktor dari kolom, dengan M1b <
M2b. Bila faktor momen kolom = 0 atau Mu/Pu < emin, harga M2b harus dihitung
dengan eksentrisitas minimum,
emin = (15 + 0,03h) , dengan h dalam mm. (3.93)
Untuk kolom tak bergoyang:
22r
k u (3.94)
dimana:
kλu = panjang efektif kolom
r = radius girasi, diambil sebesar 0,3h atau 0,3b
Besarnya k didapat dari nomogram Jackson dan Moreland yang bergantung dari
besarnya perbandingan kekakuan semua batang tekan dengan semua batang lentur
dalam bidang (ψ).
balokn
kolomu
EIEI
)/()/(
(3.95)
Apabila tidak menggunakan nomogram, besarnya k dapat dihitung dengan
menggunakan :
Untuk kolom tak bergoyang:
0,1)(05,07,0 BAk (3.96)
0,105,085,0 min k (3.97)
Untuk kolom bergoyang:
ratarataAk
120
20 ,untuk ψrata-rata < 2 (3.98)
rataratak 19,0 ,untuk ψrata-rata ≥ 2 (3.99)
24
Apabila kolom termasuk kolom langsing, maka menggunakan dua metode analisis
stabilitas sebagai berikut:
1. Metode pembesaran momen (moment magnification method), dimana desain
kolom tersebut didasarkan atas momen yang diperbesar:
Mc = δM2 = (δbM2b + δsM2s) (3.100)
175,0/1
cu
mb PP
C (3.101)
175,0/1
1
cus PP
(3.102)
dimana :
b = faktor pembesar untuk momen yang didominasi oleh beban gravitasi
M2b
s = faktor pembesar terhadap momen ujung terbesar M2s akibat beban yang
menyebabkan goyangan besar
Pc = beban tekuk Euler = π2 EI / (kλu)2
Pu = beban aksial pada kolom
Cm = 4,04,06,02
1 MM
,dimana M1 ≤ M2 (3.103)
atau Cm diambil sama dengan 1,0 apabila kolom braced frame dengan beban
transversal atau M2 < M2min
Untuk nilai EI dapat digunakan persamaan:
d
ssgc IEIEEI
1
/)5/( (3.104)
atau dapat disederhanakan menjadi:
d
gc IEEI
14.0
(3.105)
Dimana :
d momen beban mati rencana/momen total rencana ≤ 1,0
2. Analisis orde kedua yang memperhitungkan efek defleksi. Analisis ini harus
digunakan apabila kλu/r > 100. Titik yang mencerminkan hubungan antara
25
momen konversi dan beban aksial yang bekerja harus terletak dalam daerah
kurva interaksi P-M.
F. Perencanaan Pondasi
Dalam perencanaan gedung rusunawa ini digunakan pondasi sumuran,
keuntungan pemakaian pondasi sumuran, antara lain :
1) Pembangunannya tidak menyebabkan getaran dan penggembungan tanah,
seperti pada pemancangan pondasi tiang pancang.
2) Penggalian tidak mengganggu tanah di sekitarnya.
3) Biaya pelaksanaan umumnya relatif rendah, berhubung alat yang dipakai
adalah alat ringan.
4) Kondisi-kondisi tanah atau batu pada dasar sumuran sering dapat diperiksa
dan diuji secara fisik.
5) Alat gali tidak banyak menimbulkan suara.
a. Pondasi Sumuran
Adapun kriteria dari pondasi sumuran adalah :
1) Tekanan konstruksi ke tanah < daya dukung tanah pada dasar sumuran
2) Aman terhadap penurunan yang berlebihan, gerusan air dan longsoran
tanah
3) Cara galian terbuka tidak disarankan
4) Kedalaman dasar pondasi sumuran harus dibawah gerusan maksimum
5) Biasanya digunakan sebagai pengganti pondasi tiang pancang apabila
lapisan pasir tebalnya > 2,00 m dan lapisan pasirnya cukup padat.
b. Menentukan Daya Dukung Pondasi Sumuran
Perhitungan daya dukung pondasi sumuran :
a) Berdasarkan Kekuatan Bahan
Menurut SNI Beton 2002, tegangan tekan beton yang diijinkan yaitu:
b = 0,6 x f’c (3.106)
Psumuran = b x Ab (3.107)
Dimana :
Psumuran = kekuatan pikul tiang yang diijinkan (kg)
f’c = mutu beton yang digunakan (Mpa)
26
b = tegangan tekan tiang yang diijinkan (kg/cm2)
Ab = luas penampang pondasi (cm2)
b) Berdasarkan Hasil Sondir
Perhitungan Qall untuk pondasi akan ditinjau dengan Persamaan
Meyerhof. Dari data sondir didapatkan nilai tahanan konus (qc)
Maka Qall= * Ap (3.108)
Dimana:
Qall = daya dukung pondasi yang diijinkan (kg)
Qc = nilai tahanan konus ( kg/cm2)
Ap = luas penampang pondasi (m2)
G. Perencanaan Gempa
a. Gempa Rencana dan Gempa Nominal
Gempa rencana adalah gempa yang peluang atau risiko terjadinya dalam
periode umur rencana bangunan 50 tahun adalah 10% (RN = 10%), atau gempa
yang periode ulangnya adalah 500 tahun (TR = 500 tahun).
Besarnya beban Gempa Nominal yang digunakan untuk perencanaan
struktur ditentukan oleh tiga hal, yaitu besarnya Gempa Rencana, tingkat
daktilitas yang dimiliki struktur, dan nilai faktor tahanan lebih yang
terkandung di dalam struktur.
Berdasarkan pedoman gempa yang berlaku di Indonesia yaitu
Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Rumah dan Gedung (SNI 03-
1726-2002) Besarnya beban gempa horizontal (V) yang bekerja pada struktur
bangunan, ditentukan menurut persamaan :
V = t WR.I C
(3.109)
Dengan, I adalah Faktor Keutamaan Struktur , C adalah nilai Faktor Respon
Gempa yang didapat dari Respon Spektrum Gempa Rencana untuk waktu getar
alami fundamental T, dan Wt ditetapkan sebagai jumlah dari beban mati dan
hidup yang direduksi.
27
b. Faktor Keutamaan (I)
Faktor Keutamaan adalah suatu koefisien yang diadakan untuk
memperpanjang waktu ulang dari kerusakan struktur-struktur gedung yang
relatif lebih utama, untuk menanamkan modal yang relatif besar pada gedung
itu. Gedung tersebut diharapkan dapat berdiri jauh lebih lama dari gedung-
gedung pada umumnya. Waktu ulang dari kerusakan struktur gedung akibat
gempa akan diperpanjang dengan pemakaian suatu faktor keutamaan.
c. Daktilitas Struktur
Faktor Reduksi Gempa ditentukan berdasarkan perencanaan kinerja suatu
gedung yaitu apakah gedung direncanakan berperilaku elastis penuh, daktilitas
terbatas atau daktilitas penuh. Nilai faktor daktilitas struktur gedung µ di dalam
perencanaan struktur gedung dapat dipilih menurut kebutuhan, tetapi tidak
boleh diambil lebih besar dari nilai faktor daktilitas maksimum µm yang dapat
dikerahkan oleh masing-masing sistem atau subsistem struktur gedung. Dalam
Tabel 3 SNI 1726-2002 ditetapkan nilai µm yang dapat dikerahkan oleh
beberapa jenis sistem dan subsistem struktur gedung, dan faktor reduksi
maksimum Rm yang bersangkutan.
d. Jenis Tanah Dasar
Untuk menentukan harga C harus diketahui terlebih dahulu jenis tanah
tempat struktur bangunan itu berdiri. Jenis tanah ditetapkan sebagai tanah
keras, tanah sedang dan tanah lunak apabila untuk lapisan setebal maksimum
30 meter paling atas dipenuhi syarat-syarat yang tercantum dalam tabel 4, SNI
03-1726-2002, halaman 26.
Dalam Tugas Akhir ini jenis tanah ditentukan berdasarkan nilai Kuat
Geser Niralir rata-rata. Perhitungan kuat geser niralir rata-rata :
m
i
m
i
Suiti
tiuS
1
1
/ (3.110)
Dengan :
ti = tebal lapisan tanah ke-i
Sui = kuat geser niralir lapisan tanah ke-i yang harus memenuhi ketentuan
bahwa Sui ≤ 250 kPa
28
m = jumlah lapisan tanah yang ada di atas tanah dasar
Su = kuat geser niralir rata-rata
e. Pembatasan Waktu Getar
T adalah waktu getar dari struktur bangunan pada arah-X (Tx) dan arah-Y
(Ty). Untuk perencanaan awal, waktu atau periode getar dari bangunan gedung
dihitung dengan menggunakan rumus empiris :
Tx = Ty = 0,06.H0,75(dalamdetik) (3.111)
H = Tinggi bangunan (dalam meter) = 40 m
Beban geser dasar nominal V harus dibagikan sepanjang tinggi struktur
bangunan gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik ekivalen Fi yang
menangkap pada pusat massa lantai tingkat ke-i menurut persamaan :
VzW
zWF n
iii
iii
1
).(
. (3.112)
Dengan :
Wi = berat lantai tingkat ke-i
zi = ketinggian lantai tingkat ke-i
n = nomor lantai tingkat paling atas
Apabila rasio antara tinggi struktur bangunan gedung dan ukuran
denahnya dalam arah pembebanan gempa sama dengan atau melebihi 3, maka
0.1V harus dianggap beban horizontal terpusat yang bekerja pada pusat massa
lantai tingkat paling atas, sedangkan 0.9V sisanya harus dibagikan sepanjang
tingkat struktur bangunan gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik
ekivalen.
Waktu getar alami fundamental struktur bangunan gedung beraturan
dalam arah masing-masing sumbu utama dapat ditentukan dengan rumus
Rayleigh sebagai berikut :
n
iii
n
iii
dFg
dWT
1
1
2
1
.
.3.6 (3.113)
Dengan :
di = simpangan horizontal lantai tingkat ke-i akibat beban Fi (mm)
29
g = percepatan gravitasi sebesar 9,81 mm/detik2
Apabila waktu getar alami fundamental T1 struktur bangunan gedung
untuk penentuan faktor Respon Gempa C1 ditentukan dengan rumus-rumus
empiris atau didapat dari analisa vibrasi bebas tiga dimensi, nilainya tidak
boleh menyimpang lebih dari 20% dari nilai yang dihitung.
H. Peraturan yang Digunakan
Pedoman peraturan serta buku acuan yang digunakan antara lain :
1) Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-
2847-2002)
2) Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-
2000)
3) Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-
1726-2003)
4) Peraturan Muatan Indonesia tahun 1970 N.I-18
5) Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI)
6) Peraturan-peraturan lain yang relevan.
I. Data Teknis
Data yang dijadikan bahan acuan dalam pelaksanaan dan penyusunan
laporan tugas akhir ini dapat diklasifikasikan dalam dua jenis data, yaitu :
a. Data Primer
Data primer adalah data yang diperoleh dari lokasi rencana pembangunan
yang dapat langsung dipergunakan sebagai sumber dalam perancangan
struktur.
a) Data Proyek
Nama Proyek : Perencanaan Struktur Gedung Rusunawa
PASPAMPRES Cikeas, Bogor
Fungsi Bangunan : tempat tinggal
Jumlah Lantai : 5 lantai
Struktur Bangunan : Konstruksi Rangka Beton Bertulang
Struktur Atap : Konstruksi Rangka Baja
30
b) Data Material Struktur Utama
Beton : f’c = 20 Mpa, E = 21000 MPa
Baja : fy = 400 Mpa, (Tulangan Utama)
fy = 240 Mpa, (Tulangan Sengkang)
c) Data Tanah
Data tanah diperoleh dari hasil penyelidikan dan pengujian tanah oleh
Laboratorium Tanah Universitas Diponegoro yang terdiri atas data sondir
dan data boring. (Lampiran I)
b. Data Sekunder (Non Teknis)
Data sekunder merupakan data pendukung yang dipakai dalam proses
pembuatan dan penyusunan laporan. Data sekunder antara lain adalah literatur-
literatur penunjang, grafik, dan table.