Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

Baja pada Pembangunan Hotel NEO ini perhitungannya harus mengacu pada Tata Cara ... BAB V MANAJEMEN KONSTRUKSI ... RKS...

0 downloads 26 Views 1MB Size
TUGAS AKHIR

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

Disusun oleh: Maradhika Fauzy

5113412001

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2016

i

ii

iii

iv

ABSTRAK

Perencanaan suatu struktur gedung harus memperhitungkan gaya gempa yang akan terjadi, serta direncanakan sesuai standar dan ketentuan yang berlaku. Oleh karena itu, dalam Perencanaan Struktur dengan meggunakan material berupa Baja pada Pembangunan Hotel NEO ini perhitungannya harus mengacu pada Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726:2012), SNI 1729:2015 Spesifikasi untuk bangunan gedung Baja Struktural , serta Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain (SNI 1727:2013). Perencanaan meliputi perencanaan struktur atas dan struktur bawah. Perencanaan struktus atas direncanakan menggunakan material Baja profil IWF kecuali pada bagian Pelat lantai menggunakan material beton, Perencanaan perhitungan menggunakan program SAP 2000 versi 10. Perencanaan struktur bawah dihitung menggunakan program AFES versi 3.0. Struktur bawah meliputi perencanaan pondasi tiang pancang. Pembebanan yang ditinjau untuk perencanaan elemen struktur adalah beban mati, beban hidup, dan beban gempa. Selain itu, dilakukan perhitungan Rencana Anggaran Biaya (RAB) untuk struktur atas dan bawah dengan menggunakan HSPK edisi maret 2016. Dari perhitungan, didapat harga sebesar Rp 11,627,700,142.39. Serta harga per meter perseginya didapat Rp 2,840,754.11.

Kata kunci: Desain, Baja, Gempa , Hotel.

v

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan atas segala nikmat dan kasih karunia-Nya sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Penyusunan Tugas Akhri yang berjudul “Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO” merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi jenjang strata satu (S1) di Program Studi Teknik Sipil, Universitas Negeri Semarang. Penulis ingin mengucapkan terikasih kepada berbagai pihak yang telah memberikan bantuan, dukungan, dan do’a baik secara langsung maupun tidak langsung atas terselesaikannya penyusunan Tugas Akhri ini kepada yang terhormat: 1. Dr. Nur Qudus, M.T. Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. 2. Dra. Sri Handayani, M.Pd. Kajur Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang. 3. Mego Purnomo, S.T., M.T. dan Ir. Agung Sutarto, M.T. Selaku dosen pembimbing. Terimakasih berlimpah penulis aturkan atas semua waktu, bimbingan, saran serta nasehat yang diberikan selama penyusunan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Hanggoro Tri Cahyo Andrianto, S.T.,M.T serta Semua dosen dan karyawan di jurusan Teknik Sipil, terimakasih atas ilmu yang diajarkan kepada penulis serta bantuannya.

vi

5. Kedua orang tua, yang selama ini telah memberi masukan, memberi semangat dan selalu mendoakan agar sukses. 6. Fakhri Muhammad , Theodorus Pandu , Woro Yuniarti , Fitri Sulistiowati ,David Tri Mardani , Hafidh Nurul Fajri , Nurohman dan Syamsu Zaman Ghifari terimakasih atas bantuan dan semangat yang telah diberikan. 7. Sahabat seperjuangan di Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang, terimakasih atas kasih sayang pertemanan yang kalian berikan. Terimakasih, terimakasih. Di dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis telah berusaha maksimal, walaupun demikian, penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis akan selalu menerima segala bentuk hal baik untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini.

vii

DAFTAR ISI

Halaman Judul ..............................................................................................

i

Lembar Persetujuan Pembimbing ................................................................

ii

Lembar Pengesahan .....................................................................................

iii

Lembar Keaslian Karya Ilmiah ....................................................................

iv

Abstrak .........................................................................................................

v

Kata Pengantar ..............................................................................................

vi

Daftar Isi .......................................................................................................

viii

Daftar Gambar ..............................................................................................

xii

Daftar Tabel ..................................................................................................

xiv

Daftar Lampiran ...........................................................................................

xvii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................

1

1.1. Latar Belakang ....................................................................................

1

1.2. Rumusan Masalah ...............................................................................

3

1.3. Batasan Masalah ..................................................................................

3

1.4. Tujuan .................................................................................................

4

1.5. Manfaat ................................................................................................

4

1.6. Lokasi Proyek ......................................................................................

4

1.7. Sisematika Laporan ..............................................................................

5

BAB II STUDI PUSTAKA ........................................................................

6

2.1. Landasan Teori .....................................................................................

7

viii

2.2. Konsep Dasar Perencanaan ..................................................................

8

2.2.1. Analisis Gaya ..........................................................................

8

2.2.2. Ketentuan Perencanaan Pembebanan ......................................

10

2.2.3. Kinerja Struktur Gedung ..........................................................

11

2.2.4. Perencanaan Kapasitas .............................................................

13

2.2.5. Kriteria Desain Struktur ..........................................................

16

BAB III METODOLOGI ..........................................................................

18

3.1. Tinjauan Umum ..................................................................................

18

3.2. Analisa dan Desain ..............................................................................

19

3.2.1. Prosedur Analisis Beban Gempa ..............................................

19

3.2.2. Menentukan Kategori Struktur Bangunan ..............................

53

3.3. Data Dasar Perencanaan .......................................................................

28

3.3.1. Denah Gedung ..........................................................................

28

3.3.2. Model Struktur ........................................................................

29

3.3.3. Spesifikasi dan Data Struktur ..................................................

32

3.3.4. Tahapan Perencanaan ..............................................................

32

BAB IV DESAIN STRUKTUR .................................................................

35

4.1. Umum ..................................................................................................

35

4.2. Permodelan Struktur ............................................................................

36

4.2.1. Sistem Struktur ........................................................................

37

4.2.2. Material Elemen ......................................................................

39

4.2.3. Dimensi Penampang Elemen ..................................................

40

4.2.4. Beban dan Kombinasi Pembebanan yang Diperhitungkan .....

42

4.3. Analisis Struktur .................................................................................

52

ix

4.3.1. Hasil Analisis Dinamik ...........................................................

52

4.3.2. Deformasi Struktur ..................................................................

60

4.3.3. Pengecekan Terhadap Torsi ....................................................

61

4.3.4. Pengecekan Terhadap Simpangan ...........................................

65

4.4. Kriteria Desain Struktur ......................................................................

69

4.4.1. Kriteria Desain Struktur Bawah ...............................................

69

4.4.2. Kriteria Desain Struktur Atas ...................................................

93

4.4.3. Perhitungan Penulangan Sloof .................................................

94

4.4.3. Perhitungan Penulangan Lantai Tangga...................................

109

4.5. Perhitungan Manual ............................................................................

111

4.5.1. Perhitungan Pelat Lantai .........................................................

111

4.5.2. Perhitungan Balok Baja ...........................................................

114

4.5.3. Perhitungan Kolom Baja ..........................................................

122

4.5.4. Perhitungan Sambungan Baut .................................................

132

BAB V MANAJEMEN KONSTRUKSI ..................................................

150

5.1. Rencana Anggaran Biaya ....................................................................

150

5.5.1. Volume Pekerjaan ...................................................................

150

5.5.2. RAB ........................................................................................

157

5.2. RKS

..................................................................................................

158

BAB VI PENUTUP ....................................................................................

159

6.1. Kesimpulan .........................................................................................

159

6.2. Saran ..................................................................................................

160

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................

162

x

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Lokasi Proyek ......................................................................

5

Gambar 3.1. Denah Basement....................................................................

29

Gambar 3.2. Denah Lantai 1 ......................................................................

30

Gambar 3.3. Denah Lantai 2 ......................................................................

31

Gambar 3.4. Denah Lantai 3 ......................................................................

31

Gambar 3.5. Denah Lantai 4-7 ...................................................................

31

Gambar 3.6. Denah Atap............................................................................

31

Gambar 3.7. Denah Potongan Gedung.......................................................

31

Gambar 4.1. Permodelan SAP ..................................................................

36

Gambar 4.2. Ragam getar (mode shape) dan periode getar struktur (T) ..

61

Gambar 4.3. Ilustrasi ketidakberaturan torsi ..............................................

62

Gambar 4.4. Contoh penentuan simpangan antar lantai ...........................

67

Gambar 4.5. Tampak Atas Pondasi Join 36 ...............................................

76

Gambar 4.6. Tampak 3 Pondasi Join 9. .....................................................

83

Gambar 4.7. Penulangan Pondasi Join 9 ...................................................

86

Gambar 4.8. Tampak Atas Pondasi Join 9 .................................................

87

Gambar 4.9. Tampak 3 Pondasi Join 9. .....................................................

88

Gambar 4.10. Input load combination ........................................................

89

Gambar 4.11. Hasil Penulangan Arah X .....................................................

90

Gambar 4.12. Hasil Penulangan Arah Y .....................................................

90

Gambar 4.13. Penulangan Pondasi ..............................................................

91

Gambar 4.14. Hitungan Penulangan Pondasi ..............................................

92

xi

Gambar 4.15. Gaya Geser pada Sloof 40x70 ..............................................

95

Gambar 4.16. Momen yang terjadi pada Sloof 40x70.................................

95

Gambar 4.17. Tulangan Sloof terpasang di SAP2000 .................................

100

Gambar 4.18. Tulangan Geser Sloof terpasang di SAP2000 ......................

107

Gambar 4.19. Penulangan Sloof ..................................................................

108

Gambar 4.20. Profil Baja Wide Flange ......................................................

114

Gambar 4.21. Profil Balok...........................................................................

115

Gambar 4.22. Profil Kolom .........................................................................

123

Gambar 4.23. Sambungan Baut Balok melintang-Sayap Kolom ................

138

Gambar 4.24. Sambungan Baut Balok memanjang-Sayap Kolom .............

145

Gambar 4.25. Sambungan Baut Pondasi - Kolom .......................................

149

xii

DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Beban hidup terdistribusi merata .................................................

9

Tabel 3.1. Kategori resiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa ........................................................................................

20

Tabel 3.2. Faktor keutamaan gempa (Ie) .....................................................

25

Tabel 4.1. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda pendek ................................................

38

Tabel 4.2. Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada perioda 1 detik ................................................

38

Tabel 4.3. Faktor R ,Cd , Ω0 untuk sistem penahan gaya gempa (contoh untuk rangka beton bertulang pemikul momen) ..........

39

Tabel 4.4. Mutu baja dan beton ...................................................................

40

Tabel 4.5. Material Baja Tulangan ...............................................................

40

Tabel 4.6. Perhitungan Dimensi Balok Induk pada Program SAP ..............

41

Tabel 4.7. Perhitungan Dimensi Balok Anak pada Program SAP ..............

41

Tabel 4.8. Perhitungan Dimensi Kolom pada Program SAP ......................

42

Tabel 4.9. Beban hidup terdistribusi merata ................................................

43

Tabel 4.10. Kategori resiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa ...................................................................

45

Tabel 4.11. Faktor keutamaan gempa (Ie) ...................................................

48

Tabel 4.12. Klasifikasi situs ........................................................................

49

Tabel 4.13. Kombinasi Pembebanan ...........................................................

51

Tabel 4.14. Modal Load Participation Ratio ...............................................

52

xiii

Tabel 4.15. Base Reaction ...........................................................................

55

Tabel 4.16. Perhitungan Pengaruh 85% Vstatik ..........................................

56

Tabel 4.17. Modal Period and Frequencies .................................................

58

Tabel 4.18. Torsi Arah x .............................................................................

63

Tabel 4.19. Torsi Arah y .............................................................................

64

Tabel 4.20. Simpangan antar lantai arah gempa y .......................................

67

Tabel 4.21. Simpangan antar lantai arah gempa x .......................................

68

Tabel 4.22. Nilai SPT untuk peerhitungan Qfriksi..........................................

73

Tabel 4.23. Koordinat titik pusat ke titik i pondasi join 36 .........................

76

Tabel 4.24. Kombinasi beban pada pondasi group tiang join 36 ................

77

Tabel 4.25. Hasil perhitungan besarnya distribusi ke tiang..........................

78

Tabel 4.26. Kombinasi beban terfaktor pada pondasi group tiang join 36...

79

Tabel 4.27. Lengan Momen..........................................................................

79

Tabel 4.28. Perhitungan besarnya distribusi beban ke tiang ........................

80

Tabel 4.29. Data Perhitungan Tulangan Sloof ............................................

96

Tabel 4.30. Luas Tulangan Sloof ................................................................

100

Tabel 4.31. Luas Tulangan Geser Sloof .......................................................

108

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

1. Rencana Kerja dan Syarat-syarat (RKS)

xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1

LATAR BELAKANG

Pada jaman yang modern ini pembangunan sangat pesat di berbagai daerah. Pembangunan gedung- gedung tinggi dan besar banyak dibangun didaerah – daerah dengan tingkat penduduk yang tinggi serta kegiatan ekonominya pesat. Hal ini disebabkan oleh semakin banyaknya makhluk hidup yang ada namun lahan yang digunakan kurang, sehingga bangunan yang tinggi menjadi salah satu alternatife untuk mengurangi atau menghemat lahan yang ada . Hal tersebut mendorong para perencana bangunan untuk membuat sebuah bangunan tingkat tinggi yang aman dan tahan terhadap gempa. Berdasarkaan geografis, Indonesia terletak di antara dua lempeng dunia yaitu lempeng Eurasia dan Australia , hal ini mengakibatkan Indonesia merupakan daerah yang rawan akan terjadinya gempa. Untuk menurangi resiko yang diakibatkan oleh gempa diperlukan perencanaan struktur bangunan yang kuat agar dapat menahan gaya yang di akibatkan oleh gempa. Perencanaan struktur bertujuan untuk menghasilkan suatu struktur yang stabil, kuat, awet dan memnuhi tujuan seperti ekonomi dan kemudahan pelaksanaan. Salah satu faktor yang paling berpengaruh dalam perencanaan struktur bangunan bertingkat tinggi adalah kekuatan bangunan, dimana faktor ini sangat terkait dengan keamanan dan ketahanan bangunan dalam menahan dan menampung beban yang bekerja pada struktur.

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

1

Obyek penulisan dari Tugas Akhir ini adalah Perencanaa Struktur Baja pada Pembangunan Hotel NEO Yogyakarta . Prinsip dari perencanaan struktur gedung ini adalah menghasilkan suatu bangunan yang aman, nyaman, kuat, efisien dan aman terhadap bahaya gempa bagi pengguna gedung. Suatu konstruksi gedung harus mampu menahan beban dan gaya-gaya yang bekerja pada konstruksi itu sendiri (beban gravitasi dan beban gempa) , sehingga bangunan atau struktur gedung aman dalam jangka waktu yang direncanakan. Struktur yang kuat biasanya memiliki dimensi yang besar tetapi tidak ekonomis jika di terapkan pada bangunan tingkat tinggi. Untuk mendapatkan dimensi penampang yang optimal, maka kita perlu menganalisa besar gaya – gaya yang bekerja pada struktur utama yaitu kolom dan balok. Dalam proyek ini direncanakan sebuah gedung hotel 7 lantai dan 1 basement dimana gedung tersebut digunakan untuk penginapan atau hotel. Perencanaan pembangunan proyek hotel NEO ini menggunakan kolom dan balok baja. Baja dipilih karena baja bersifat daktail. Daktail adalah suatu sifat yang mempengaruhi mekanisme keruntuhan pada material baja ketika struktur baja telah berada pada kondisi inelastis (plastisnya). Ketika mekanisme itu terjadi , baja mengalami leleh sebelum runtuh yang akan memberikan waktu bagi pengguna gedung untuk menyelamatkan diri. Hal ini sangat berguna jika mengtahui letak proyek pembangunan berada di daerah yang sering mengalami gempa.

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

2

Selain itu baja juga mempunyai kelebihan yaitu : 1. Keseragaman bahan dan sifatnya yang dapat diduga secara tepat 2. Kestabilan dimensional 3. Kemudahan dalam pembuatan dan cepat dalam pelaksaannya Tugas akhir ini merupakan studi untuk merencanakan bangunan tingkat tinggi dengan struktur baja. Dimana bangunan tingkat tinggi tersebut harus mampu bertahan terhadap gempa yang terjadi. 1. 2 RUMUSAN MASALAH

Rumusan masalah yang dapat diambil dari uraian diatas adalah untuk merencanakan struktur bangunan (struktur atas dan bawah) yang kuat serta menentukan pemilihan dimensi kolom dan balok baja yang tepat sesuai peraturan pada struktur bangunan tingkat tinggi.

1. 3 BATASAN MASALAH Batasan masalah dalam perencanaan ini adalah sebagai berikut: a. Beban yang bekerja pada struktur adalah beban gravitasi dan gempa. b. Jumlah Lantai 7 tingkat, dan 1 basement. c. Fungsi bangunan adalah sebagai hotel. d. Plat lantai menggunakan beton bertulang dengan tebal 12 cm, dan untuk plat atap menggunakan beton bertulang dengan tebal 10 cm.

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

3

1. 4 TUJUAN Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui dan menganalisa metode perencanaan konstruksi bangunan tingkat tinggi dengan struktur baja.

1. 5 MANFAAT Mengetahui dan menaganalisa perubahan dan perkembangan standarisasi dalam perencanaan konstruksi baja.

1. 6 LOKASI PROYEK Proyek Pembangunan Hotel Neo Ring Road berlokasi di Jalan Ring Road Utara, Kaliwaru, Condong Catur, Sleman, Yogyakarta. Lokasi ini secara geografis memiliki batas-batas wilayah sebagai berikut : Sebelah utara

:

Pekarangan

Sebelah selatan

:

Perumahan atau rumah penduduk

Sebelah timur

:

Hartono Mall

Sebelah barat

:

Perumahan atau rumah penduduk

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

4

Gambar 1.1. Lokasi Proyek Hotel Neo Yogyakarta

1. 7 SISTEMATIKA LAPORAN Laporan Tugas Akhir ini disusun dalam beberapa bab agar sistematis serta untuk memudahkan pemahaman, yaitu : 1.7.1 ABSTRAKSI Adalah ringkasan singkat dan padat dari suatu tulisan, untuk memberi gambaran umum dari tulisan atau laporan tersebut.

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

5

1.7.2 BAB I PENDAHULUAN Pendahuluan ini berisi tentang latar belakang dan hal-hal umum yang berkaitan dengan judul. 

Latar belakang



Rumusan Masalah



Batasan Masalah



Tujuan dan manfaat



Lokasi Proyek



Sistematika penyusunan laporan

1.7.3 BAB II STUDI PUSTAKA Membahas teori

dari

berbagai

referensi, yang dijadikan

landasan untuk melakukan perencanaan. 1.7.4 BAB III METODOLOGI Menjelaskan kondisi awal dari subyek perencanaan, dasar – dasar , spesifikasi dan data struktur dan tahapan dari perencanaan. 1.7.5 BAB IV KONSEP DESAIN Berisi tentang konsep desain (analisis SAP)yang akan diaplikasikan pada obyek, yang mana pada bab ini nantinya dijelaskan secara rinci mengenai hal-hal yang bersangkutan. 1.7.6 BAB V ANALISIS PERHITUNGAN RAB Berisi tentang rancangan anggaran biaya pembangunan gedung 1.7.7 BAB VI KESIMPULAN Merupakan hasil simpulan dari laporan tugas akhir

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

6

BAB II STUDI PUSTAKA 2.1

Landasan Teori

Tujuan utama dari struktur adalah memberikan kekuatan pada suatu bangunan. Struktur bangunan dipengaruhi oleh beban mati (dead load) berupa berat sendiri, beban hidup (live load) berupa beban akibat penggunaan ruangan dan beban khusus seperti penurunan pondasi, tekanan tanah atau air, pengaruh temperatur dan beban akibat gempa. Suatu beban yang bertambah dan berkurang menurut waktu secara berkala disebut beban bergoyang, beban ini sangat berbahaya apabila periode penggoyangannya berimpit dengan periode struktur dan apabila beban ini diterapkan pada struktur selama kurun waktu yang cukup lama, dapat menimbulkan lendutan. Lendutan yang melampaui batas yang direncanakan dapat merusak struktur bangunan tersebut. Gempa bumi terjadi karena adanya kerusakan kerak bumi yang terjadi secara tiba- tiba yang umumnya diikuti dengan terjadinya patahan atau sesar ( fault ). Gaya ini dapat disebabkan oleh banyak hal, tetapi salah satu faktor yang utama adalah benturan pergesekan kerak bumi yang mempengaruhi permukaan bumi. Lokasi terjadinya gesekan ini disebut fault zones. Gaya yang berkaitan dengan benturan tersebut akan menjalar dalam bentuk gelombang. Gelombang ini menyebabkan permukaan bumi dan bangunan di atasnya bergetar. Pada saat bangunan bergetar, timbul gaya-gaya pada struktur bangunan karena adanya kecenderungan massa bangunan untuk mempertahankan dirinya

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

7

dari gerakan sehingga gempa bumi mempunyai kecenderungan menimbulkan gaya-gaya lateral pada struktur (Schodek, 1992). Dalam mendesain sistem struktural, bagaimana kestabilan lateral diperoleh merupakan hal dasar yang sangat penting. Hal ini sangat penting diperhatikan untuk gedung dengan tinggi berapapun, tetapi lebih penting lagi pada gedung bertingkat tinggi. Bagaimana suatu struktur menahan gaya lateral tidak saja akan mempengaruhi desain elemen-elemen vertikal struktur, tetapi juga elemen-elemen horisontalnya (Schodek, 1992). Kerusakan-kerusakan bangunan yang disebabkan oleh gempa bumi secara struktural antara lain efek perlemahan tingkat (soft story effect), efek kolom pendek (short coloumn effect), puntir (torsion), dan benturan antar bangunan yang berdekatan (structural pounding) (Widodo, 1997). 2.2.

Konsep Dasar Perencanaan 2.2.1. Analisis Gaya Analisis

beban

dorong statik

(static push

over analysis)

pada

struktur gedung, dengan menggunakan cara analisis statik 2 dimensi atau 3 dimensi linier dan non linier, dimana pengaruh Gempa Rencana terhadap struktur gedung dianggap sebagai beban-beban statik yang menangkap pada pusat massa masing-masing lantai, yang nilainya ditingkatkan secara berangsur angsur sampai melampaui pembebanan yang menyebabkan terjadinya pelelehan (sendi plastis) pertama didalam struktur gedung, kemudian dengan peningkatan beban lebih lanjut mengalami perubahan bentuk elasto plastis yang besar sampai mencapai kondisi di ambang keruntuhan.

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

8

a. Gaya Luar ( Gaya Gempa ) Dalam perencanaan suatu struktur bangunan tingkat tinggi beban gempa merupakan salah satu parameter beban yang paling menentukan. Secara nyata hal ini dapat dilihat dari banyaknya kerusakan dan kegagalan bangunan yang disebabkan bencana gempa bumi. Banyaknya korban yang berjatuhan juga ikut mendorong para ahli untuk lebih memperhatikan efek gempa dalam perencanaan. Beban gempa adalah beban yang timbul akibat percepatan getaran tanah pada saat gempa terjadi. Berat total struktur Wt ditetapkan sebagai jumlah dari beban-beban berikut ini: 1) Beban mati total dari struktur bangunan; 2) Bila digunakan dinding partisi pada perencanaan lantai maka harus diperhitungkan tambahan beban sebesar 0,5 kPa; 3) Pada gudang-gudang dan tempat penyimpanan barang maka sekurangkurangnya 25% dari beban hidup rencana harus diperhitungkan; 4) Beban tetap total dari seluruh peralatan dalam struktur bangunan harus diperhitungkan Tabel 2.1 – Faktor Keutamaan Gempa Kategori risiko I atau II III IV (SNI 1726-2012)

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

Faktor keutamaan gempa, I e 1,0 1,25 1,50

9

b. Gaya Akibat Beban Gravitasi 1). Beban Mati Beban mati merupakan baban gaya berat pada suatu posisi tertentu. Beban ini disebut demikian karena ia bekerja terus menerus menuju arah bumi pada saat struktur telah berfungsi. Berat struktur dianggap sebagai beban mati, demikian pula segala hal yang tertempel pada struktur tersebut seperti pipa-pipa, saluran listrik, saluran AC dan pemanas, peralatan pencahayaan, penutup lantai, penutup atap, plafond gantung, yakni segala macam hal yang tetap berada pada tempatnya sepanjang umur struktur tersebut (Salmon dan Johnson,1992). 2). Beban Hidup Beban hidup merupakan baban-beban gravitasi yang bekerja pada saat struktur telah berfungsi, namun bervariasi dalam besar dan lokasinya. Contohnya adalah beban orang, furnitur, perkakas yang dapat bergerak, kendaraan dan barang-barang yang dapat disimpan. Secara praktis beban hidup bersifat tidak permanen sedangkan, yang lainnya sering berpindah-pindah tempatnya. Karena tidak diketahui besar, lokasi dan kepadatannya, besar dan posisi sebenarnya dari beban-beban semacam itu sulit sekali ditentukan (Salmon dan Johnson, 1992). 2.2.2 Ketentuan Perencanaan Pembebanan Perencanaan pembebanan ini menggunakan beberapa acuan standar sebagai berikut: 1) Standar Perencanaan Ketahan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung( SNI 1726-2012 ) 2) Beban minimum untuk persyaratan perancangan bangunan gedung dan struktur lain.(SNI 1727-2013)

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

10

Berdasarkan peraturan-peraturan diatas, struktur sebuah

gedung

harus direncanakan kekuatannya terhadap bebab-beban berikut: 1. Beban Mati (Dead Load), dinyatakan dengan lambang DL 2. Beban Hidup (Live Load), dinyatakan dengan lambang LL 3. Beban Gempa (Earthquake Load), dinyatakan dengan lambang E 4. Beban Angin (Wind Load), dinyatakan dengan lambang W a.

Kekuatan ultimit struktur gedung : Ru = ϕ Rn Pembebanan Ultimit : Qu = γ.Qn Perencanaan beban dan kuat terfaktor harus memenuhi persyaratan : Ru ≥ Qu b.

Kombinasi pembebanan :

Oleh beban mati dan beban hidup : Qu = γD Dn + γL Ln Oleh beban mati, beban hidup, dan beban gempa : Qu = γD Dn + γL Ln + γE En 2.2.3 Kinerja Struktur Gedung a.

Kinerja Batas Layan Kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar

tingkat akibat pengaruh gempa rencana, yaitu untuk membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang berlebihan, di samping untuk mencegah kerusakan non- struktur dan ketidaknyamanan penghuni. Simpangan antar-tingkat

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

11

ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung tersebut akibat pengaruh gempa nominal yang telah dibagi Faktor Skala. Untuk memenuhi persyaratan kinerja batas layan struktur gedung, dalam segala hal simpangan antar-tingkat yang dihitung dari simpangan struktur gedung menurut Pasal 8.1.1 tidak boleh melampaui

kali tinggi tingkat

yang bersangkutan atau 30 mm, bergantung yang mana yang nilainya terkecil b. Kinerja batas ultimit Kinerja batas ultimit struktur gedung ditentukan oleh simpangan dan simpangan antar-tingkat maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana dalam kondisi struktur gedung di ambang keruntuhan, yaitu untuk membatasi kemungkinan terjadinya keruntuhan struktur gedung yang dapat menimbulkan korban jiwa manusia dan untuk mencegah benturan berbahaya antar-gedung atau antar bagian struktur gedung yang dipisah dengan sela pemisah (sela delatasi). Simpangan antar-tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan gempa nominal, untuk struktur gedung beraturan dikalikan dengan suatu faktor pengali λ dibawah ini : Λ=0,7 R ...........................................................................................................(2.1) di mana R adalah faktor reduksi gempa struktur gedung tersebut dan Faktor Skala. Simpangan struktur gedung tidak boleh melampaui 0,02 kali tinggi tingkat yang bersangkutan. Jarak pemisah antar-gedung harus ditentukan paling sedikit sama dengan jumlah simpangan maksimum masing-masing struktur gedung. Dalam segala hal

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

12

masing-masing jarak tersebut tidak boleh kurang dari 0,025 kali ketinggian taraf itu diukur dari taraf penjepitan lateral. Dua bagian struktur gedung yang tidak direncanakan untuk bekerja sama sebagai satu kesatuan dalam mengatasi pengaruh Gempa Rencana, harus dipisahkan yang satu terhadap yang lainnya dengan suatu sela pemisah (sela delatasi) yang lebarnya paling sedikit harus sama dengan jumlah simpangan masing-masing bagian struktur gedung pada taraf itu. Dalam segala hal lebar sela pemisah tidak boleh ditetapkan kurang dari 75 mm. 2.2.4 Perencanaan Kapasitas Struktur gedung harus memenuhi persyaratan “kolom kuat balok lemah”, artinya ketika struktur gedung memikul pengaruh Gempa rencana, sendi sendi plastis di dalam struktur gedung tersebut hanya boleh terjadi pada ujung ujung balok dan pada kaki

kolom dan kaki dinding

geser

saja.

Implementasi

persyaratan ini didalam perencanaan struktur beton dan struktur baja ditetapkan dalam standar beton dan standar baja yang berlaku. 1. Perencanaa Pelat Bila pelat mengalami rotasi bebas pada tumpuan, pelat dan tumpuan sangat kaku terhadap momen puntir, maka pelat itu dikatakan jepit penuh. Bila balok tepi tidak cukup kuat untuk mencegah rotasi, maka dikatakan terjepit sebagian. Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkahlangkah rumus persamaan 2.2 s/d 2.8 :

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

13



Mn=

Dimana Φ = 0,80 

Rn =



m=



ρ=

(2.4)

ρ min untuk plat digunakan 0,0025 

As = ρ.b.d………………………………………………………………(2.6)



………………………………………………………………(2.7)



……………………………………………………………………(2.8)

2. Perencanaan balok 1) Pembebanan balok disesuaikan dengan Beban minimum untuk persyaratan perancangan bangunan gedung dan struktur lain.(SNI 1727-2013), sedangkan pemakaian Profil dihitung sesuai dengan ketentuan pada AISC – LRFD dengan menggunakan rumus persamaan 2.9 s/d 2.15 : a) Kontrol Momen Apabila Lp ≤ Lb ≤ Lr Mp = Fy . Zx……………………………………………………………..(2.9) Mr = Sx(Fy – Fr)……………………………………………………….(2.10) ……………………….…..(2.11)

Mn= Cb b) Kontrol Penampang Kompak Tekuk Badan :

…………………………………………………………...(2.12) Tekuk Sayap : ……………………………………………………………(2.13)

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

14

c) Kontrol Defleksi Δ maks =

……………………………………………………………(2.14)

Δ maks =

……………………………………………………….(2.15)

3. Perencanaan Kolom Perencanaan Kolom berdasarkan perhitungan beban dari balok anak dan tidak mengindahkan beban angin dan beban gempa. Pemakaian ukuran Profil dihitung sesuai dengan ketentuan pada AISC – LRFD. Analisis elemen kolom dapat dipergunakan persamaan 2.16 s/d 2.22: Kolom Pendek Fcr = (0.658 λc2) fy…………………………………………………….(2.16) a. Kolom Panjang

}fy………………………………………………………...(2.17)

Fcr = {

λc =

...........................................................................................(2.18)

Dimana :

Fy: Tegangan leleh E : Modulus elastisitas K : Angka Koefisien l : Panjang Kolom r : Jari-jari girasi → r =

a. Cek stabilitas penampang ……………………………………………………………………..(2.19) ……………………………………………………………………..(2.20) d. Sebagai Balok-Kolom Perencanaan momen lentur dan gaya aksial: .

≤1…………………………………………….(2.21)

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

15

≤1…………………………………………….(2.22) Dimana :

Pu : Gaya aksial terfaktor Pn : Kuat nominal penampang

Pn

Ag Fcr

Ag = luas penampang Φ : Faktor reduksi kekuatan = 0.9 Mu : Momen lentur terfaktor Mn : Kuat nominal lentur penampang 2.2.5

KRITERIA DESAIN STRUKTUR

Ada empat yang harus diperhatikan dalam perencanaan bangunan sebagai berikut: 1. Estetika Merupakan dasar keindahan dan keserasian bangunan yang mampu memberikan rasa bangga kepada pemiliknya. 2. Fungsional Disesuaikan

dengan

pemanfaatan

dan

penggunaanya

sehingga

dalam

pemakaianya dapat memberikan kenikmatan dan kenyamanan. 3. Struktural Mempunyai struktur yang kuat dan mantap yang dapat memberikan rasa aman untuk tinggal di dalamnya. 4. Ekonomis Penggunaan bahan bangunan yang memadai sehingga bangunan awet dan mempunyai umur pakai yang panjang. Beberapa tahapan yang harus dilakukan dalam perancangan dan analisis bangunan bertingkat sebagai berikut:

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

16

1. Tahap Arsitektural Penggambaran denah semua lantai tingkat, potongan, tampak, perspektif, detail, Rencana Anggaran Biaya (RAB) dan Bestek (Rencana Kerja dan Syarat/RKS). 2. Tahap Struktural Menghitung beban – beban yang bekerja, merencanakan denah portal untuk menentukan letak kolom dan balok utamanya, analisa mekanika untuk pendimensian elemen struktur dan penyelidikan tanah untuk perencanaan fondasinya. 3. Tahap finishing Memberikan sentuhan akhir untuk keindahan dan melengkapi gedung dengan segala fasilitas alat – alat mekanikal elektrikal, sebagai pelayanan kepada penghuninya

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

17

BAB VI PENUTUP

Kesimpulan

6.1.

Pembahasan Tugas Akhir ini, menggunakan peraturan SNI terbaru, SNI Gempa 1726:2012, SNI 1729:2015 Spesifikasi untuk bangunan gedung Baja Struktural , dan SNI Pembebanan 1727:2013.Setelah dilakukan perhitungan, hasil perhitungan dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Struktur atas kolom dan balok menggunakan profil baja IWF dengan sedangkan untuk pelat menggunakan beton bertulang. 2. Berat gedung (W), dihitung menggunakan perbandingan 1 x DL + 0,3 x LL, didapat nilai sebesar 2417,01 kN. Sehingga Gaya Geser Gempa (V) Statik yang terjadi sebesar 149,93 kN. 3. Mengacu pada hasil penyelidikan tanah, diketahui jenis tanah lanau kepasiran, memiliki nilai N-SPT 35, sehingga termasuk kedalam klasifikasi tanah keras. Pondasi yang digunakan yaitu Tiang pancang, diameter 0.25 m, dengan kedalaman 30 m. 4. Rencana Anggaran Biaya (RAB) untuk desain Apartement ini dihitung menggunakan HSPK edisi maret 2016. Didapat harga sebesar Rp 11,627,700,142.39 yang terdiri dari struktur atas dan struktur bawah. Luas

total gedung sebesar 4093,2 m2, sehinga harga per meter perseginya didapat Rp 2,840,754.11.

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

159

6.2.

Saran Dalam mengerjakan perhitungan desain gedung ini, penulis mengacu pada

peraturan SNI yang terbaru dengan tidak mengabaikan SNI yang terdahulu. Bagi rekan-rekan mahasiswa dan sesama praktisi di bidang teknik sipil, penulis menyarankan untuk selalu mengikuti perkembangan teknologi, salah satunya dengan mengikuti perkembangan peraturan yang baru. Karena selalu ada perbedaan di dalamnya, dan hal itu yang akan membuat kita semakin maju.

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

160

DAFTAR PUSTAKA

Badan Standarisasi Nasional. 2013. “Spesifikasi untuk bangunan gedung Baja Struktural SNI 1729:2015”. Jakarta: BSN Badan Standarisasi Nasional. 2013. ”Beban minimum untuk perencanaan bangunan gedung dan struktur lain, SNI 1727:2013”. Jakarta: BSN Badan Standarisasi Nasional. 2012. “Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, SNI 1726:2012”. Jakarta : BSN Badan Standarisasi Nasional. 2014. ”Baja tulangan beton, SNI 2052:2014”. Jakarta: BSN Schodek, Daniel L. (1998), “Struktur”. Bandung: PT. Refika Aditama. Dewobroto, Wiryanto, (2005). “Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan Visual Basic 6.0”, Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.

Satyarno, Iman dkk. (2012). “Belajar SAP2000”. Yogyakarta: Zamil Publishing D. Wesley, Laurence, (2012). “Mekanika Tanah”. Yogyakarta: Penerbit Andi Christady H., Hary, (2011). “Analisis dan Perancanagan Fondasi II”. Yogyakarta: Gagjah Mada University Press Indarto, Himawan dkk. (2013). “Aplikasi SNI Gempa 1726:2012”. Semarang: Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang Indarto, Himawan dkk. (2013). “Aplikasi SNI Gempa 1726:2012”. Semarang: Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang Tri Cahyo A., Hanggoro dan Chusnul Chotimah, (2015). “Short Course Aplikasi SNI Terbaru”. Semarang: Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

161

Tri Cahyo A., Hanggoro, (2006). “Hand Out Rekayasa Pondasi 2”. Semarang: Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang Moestopo, Muslinang dan Nick Alexander , (2015). “Short Course HAKI Penerapan Tatacara Perancangan Struktur Baja Tahan Gempa”. Semarang: Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang

Perencanaan Struktur Baja Gedung Hotel NEO

162