Perencanaan Konstruksi Struktur Atas Serta Struktur Helipad Pada Bangunan Rumah Sakit R K Charitas Palembang

PERENCANAAN KONSTRUKSI STRUKTUR ATAS SERTA

STRUKTUR HELIPAD PADA BANGUNAN

RUMAH SAKIT R K CHARITAS PALEMBANG

LAPORAN TUGAS AKHIR

Dibuat untuk memenuhi syarat mendapatkan gelarSarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

Oleh :

WINNESS SUTEHNO03111901001

Dosen Pembimbing I :

DR. Ir. HANAFIAH, M.S.

Dosen Pembimbing II :

Ir. H. ROZIRWAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYAFAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL2014




LAPORAN TUGAS AKHIR



Oleh :





Ir. H. ROZIRWAN






LAPORAN TUGAS AKHIR



Oleh :





Ir. H. ROZIRWAN



1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Pesatnya pertumbuhan penduduk Kota Palembang yang merupakan ibu kota

dari provinsi Sumatera Selatan menuntut adanya ketersediaan fasilitas kesehatan

yang layak dan memadai. Saat ini, kota Palembang telah memiliki beberapa layanan

kesehatan seperti puskesmas, klinik swasta, dan rumah sakit. Namun, selain

masyarakat kota Palembang, beberapa masyarakat yang berasal dari luar kota

Palembang seperti kota Prabumulih, Lubuk Linggau, Muara Enim, dan lain

sebagainya memilih layanan kesehatan di kota Palembang dikarenakan fasilitas

kesehatan kota Palembang yang jauh lebih mendukung dibandingkan kabupaten –

kabupaten lainnya yang berada di provinsi Sumatera Selatan. Hal ini menyebabkan

kurangnya layanan kesehatan untuk memenuhi kebutuhan masyarakat yang

merupakan layanan pokok demi kesehatan penduduk.

Saat ini, Rumah sakit R K Charitas merupakan salah satu rumah sakit terdepan

di kota Palembang. Demi menunjang kebutuhan layanan kesehatan masyarakat, R K

Charitas mengembangkan fasilitasnya dengan membangun bangunan rumah sakit

baru berkonstruksi beton bertulang yang memiliki 8 lantai dengan fasilitas helipad

pada atapnya. Fasilitas helipad ini merupakan pertama dan satu – satunya fasilitas

transportasi udara untuk rumah sakit di kota Palembang. Sehingga, layanan darurat

yang membutuhkan tindakan cepat dapat memanfaatkan fasilitas landasan helikopter

ini dalam perjalanan ke rumah sakit.

Secara keseluruhan, struktur dari konstruksi bangunan rumah sakit R K

Charitas cukup kompleks untuk dibahas. Pada elemen struktur bawah, bangunan ini

menggunakan konstruksi pondasi dalam berupa concrete spun pile untuk menunjang

beban dari struktur atas bangunan ini. Sedangkan untuk elemen struktur atas, terdapat

komponen kolom, balok, dan plat lantai yang berkonstruksi struktur beton bertulang,

termasuk helipad pada atapnya. Dari hal inilah, maka akan dibahas mengenai

2

perencanaan konstruksi struktur atas serta struktur helipad yang merupakan struktur

pokok pada konstruksi sebuah bangunan.

I.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan dibahas dalam karya ilmiah ini adalah mengenai

bagaimana perencanaan dan perhitungan struktur atas yang berkonstruksi beton

bertulang yang meliputi penulangan pada kolom, balok, plat, termasuk helipad pada

atap bangunan ini yang memikul beban helikopter sesuai tipe rencana dan beban –

beban lain sesuai PPPURG 1987. Selain itu, dikarenakan bangunan ini memiliki 8

lantai dengan tinggi total bangunan mendekati 40 meter disertai dengan beban

helikopter, maka perhitungan perlu dilakukan dengan menggunakan metode analisa

dinamis respons spektrum SNI 1726-2012 dengan penahan lateral sistem rangka

pemikul momen.

I.3 Tujuan Penulisan

Beberapa tujuan dari karya ilmiah tugas akhir ini adalah :

1. Merencanakan dimensi dan tulangan struktur atas termasuk struktur

helipad pada bangunan rumah sakit R K Charitas yang aman dan efisien.

2. Mengidentifikasi hasil besarnya simpangan pada bangunan yang terjadi

terhadap kinerja batas layan dan kinerja batas ultimit.

I.4 Metode Pengumpulan Data

Pengumpulan data dalam penulisan tugas akhir ini dilakukan dengan dua

cara, yaitu :

1. Data Primer

a. Melakukan tinjauan lapangan visual secara langsung.

b. Melakukan wawancara dan diskusi bersama pihak kontraktor.

2. Data Sekunder

a. Data - data teknis proyek berupa gambar-gambar kerja dan denah

yang diperoleh dari kontraktor.

b. Studi literatur yang berkaitan dengan masalah yang akan dibahas baik

itu dari buku-buku referensi, jurnal, peraturan, pedoman, maupun

situs internet.

3

I.5 Ruang Lingkup Penulisan

Pada proyek pembangunan rumah sakit R K Charitas ini memiliki

pembahasan yang sangat luas. Mengingat keterbatasan waktu, maka tidak

memungkinkan untuk membahas secara keseluruhan dari proyek tersebut, sehingga

dibatasi dalam perencanaan dan perhitungan konstruksi struktur beton bertulang pada

elemen struktur atas area klinik rumah sakit yang meliputi komponen kolom, balok,

dan plat lantai termasuk struktur helipad pada atapnya dengan metode analisa

dinamis respons spektrum yang dibantu dengan program SAP2000 V14. Area

gedung parkir rumah sakit tidak termasuk dalam pembahasan karya ilmiah ini.

I.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini

adalah sebagai berikut:

a. BAB I PENDAHULUAN

Bab ini merupakan bab yang berisi mengenai uraian tentang latar belakang,

rumusan masalah, tujuan penulisan, metode pengumpulan data, ruang

lingkup penulisan, dan sistematika penulisan.

b. BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini membahas mengenai teori-teori atau penjelasan tentang beberapa

hal yang berkaitan dengan masalah yang dibahas.

c. BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini berisikan skema pelaksanaan penelitian yang juga meliputi

pengumpulan data-data serta analisis data yang digunakan.

d. BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisikan pengolahan data, langkah-langkah, dan rumus perhitungan

serta pembahasan dengan ulasan – ulasan Penulis tugas akhir..

e. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisikan beberapa kesimpulan dan saran dari hasil akhir penelitian

tugas akhir.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Penelitian Terdahulu

Asdam Tambusay dalam penelitian karya ilmiahnya pada tahun 2012

berjudul Tinjauan Perencanaan Superstruktur Gedung Universitas Patria Artha

merencanakan elemen struktur atas bangunan yang terdiri dari balok, kolom, dan plat

lantai dengan bantuan program SAP2000 V14 dengan mengacu pada pedoman-

pedoman perencanaan seperti SK SNI 03-1726-2002, Peraturan Pembebanan

Indonesia Untuk Gedung 1983, dan lain-lain. Selain untuk memperoleh perencanaan

struktur yang berupa perhitungan penulangan, tujuan penelitian ini adalah

membandingkan perencanaan struktur yang telah dianalisis dan ditinjau oleh Penulis

dengan desain awal dari pihak pelaksana gedung Universitas Patria Artha. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa dimensi dan penulangan balok, kolom, dan plat pada

review desain lebih ekonomis dibandingkan dengan desain awal dikarenakan

pemilihan dimensi yang mengacu pada perhitungan preliminary desain didasarkan

nilai yang keluar dari perhitungan dan batas kenaikan besaran dimensi mengacu pada

standar perencanaan struktur tahan gempa dimana disebutkan bahwa komponen

struktur harus memenuhi syarat perbandingan lebar terhadap tinggi tidak boleh

kurang dari 0,3 dan lebarnya tidak boleh kurang dari 250 mm.

George A. Dela Cruz dan Song Kyoo Kim pada penelitian karya ilmiahnya

pada tahun 2013 berjudul Enhanced Helipad Design for Safety Redundancy by Using

Systematic Innovations membahas masalah mengenai keamanan saat pilot helikopter

hendak melakukan pendaratan pada helipad terutama saat malam hari. Mereka

mencoba menemukan solusi yang sederhana dan ekonomis untuk membantu pilot

helikopter melakukan penerbangan seaman mungkin terutama bila dilakukan pada

saat keadaan yang kurang mendukung seperti keterbatasan jarak pandang

dikarenakan kabut atau saat malam hari. Hasil penelitian ini menemukan solusi yang

inovatif yang dapat diterapkan dengan cara merencanakan helipad yang dilengkapi

dengan lampu LED yang disusun dengan pola sesuai rencana yang sistematis

5

sehingga dapat mengindikasikan arah angin serta marka helipad kepada pilot yang

hendak mendarat.

II.2 Konstruksi Bangunan

Konstruksi bangunan merupakan suatu kerangka pokok fisik bangunan yang

bekerja sebagai satu kesatuan yang kokoh dan stabil. Konstruksi bangunan biasanya

dibedakan menjadi dua, yaitu struktur atas bangunan dan struktur bawah bangunan.

(Sunggono, Buku Teknik Sipil 2006)

1. Struktur Atas Bangunan

Struktur atas bangunan yaitu suatu struktur konstruksi yang berada di atas

seperti pelat lantai, balok, dan kolom. Seluruh beban yang dipikul pada

struktur atas bangunan akan diteruskan pada struktur bangunan bawah.

2. Struktur Bawah Bangunan

Struktur bawah bangunan yaitu suatu struktur konstruksi yang berada

dibagian bawah yaitu pondasi. Struktur pondasi dibuat untuk menahan

seluruh beban bangunan diatasnya termasuk berat pondasi itu sendiri, oleh

karena itu struktur pondasi harus kuat, tidak mudah bergerak, dan stabil.

II.3 Kolom

Menurut SK SNI 15-1991-03, kolom adalah elemen vertikal dari rangka atau

frame struktural yang memikul beban dari balok. Elemen ini merupakan elemen yang

mengalami tekan dan pada umumnya disertai dengan momen lentur. Kolom

merupakan salah satu unsur terpenting dalam peninjauan keamanan struktur.

Kolom dapat diklasifikasikan berdasarkan bentuk dan susunan tulangannya,

posisi beban pada penampang, dan panjang kolom dalam hubungannya dengan

dimensi lateral. Bentuk dan susunan tulangan pada kolom dapat dibagi menjadi

beberapa kategori, yaitu:

1. Kolom segi empat atau bujur sangkar

2. Kolom bundar

3. Kolom komposit yang terdiri dari beton dan profil baja struktural di dalamnya

Sedangkan berdasarkan posisi beban pada penampang, kolom dapat dikelompokkan

menjadi 2, yaitu :

6

1. Kolom dengan beban sentris

Adalah kolom yang tidak mengalami momen lentur seperti pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Kolom dengan pembebanan sentris

2. Kolom dengan beban eksentris

Adalah kolom yang mengalami momen lentur dan gaya aksial seperti pada

gambar 2.2.

Gambar 2.2 Kolom dengan pembebanan eksentris

II.4 Balok

Menurut Dr. Edward G. Nawy, P.E. (1998), balok adalah elemen struktur

yang menyalurkan beban-beban tributary dari slab lantai ke kolom penyangga yang

vertikal. Pada umumnya elemen balok dicor secara monolit dengan slab, dan secara

struktural ditulangi di bagian bawah atau di bagian atas. Balok juga berfungsi sebagai

pengekang dari struktur kolom.

Pada balok berlaku pula panjang bentang teoritis l harus dianggap sama

dengan bentang bersih L ditambah dengan setengah panjang perletakan yang telah

ditetapkan. Contoh bentang teoritis balok dapat dilihat pada gambar 2.3 berikut :

7

(Sumber : Buku Mekanika Bahan)Gambar 2.3 Bentang Teoritis Balok

Berdasarkan teknik pelaksanaannya, maka perencanaan dari suatu balok dapat

dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

II.4.1 Balok Persegi

Balok persegi merupakan suatu jenis balok dengan bentuk persegi pada dua

dimensi yaitu sumbu X dan sumbu Y. Pada perencanaannya, balok ini dapat

memiliki dua jenis penulangan, yaitu balok dengan penulangan tunggal dan balok

dengan penulangan rangkap. Pada suatu komposisi tertentu balok menahan beban

sedemikian hingga regangan mencapai tegangan lentur beton maksimum ( bmaks' )

sedangkan tegangan tarik baja tulangan mencapai tegangan luluh yf maka

penampang tersebut mencapai keseimbangan. Kuat lentur suatu balok beton tersedia

karena berlangsungnya mekanisme tegangan-tegangan dalam yang timbul di dalam

balok yang pada keadaan tertentu diwakili oleh gaya-gaya dalam. Akibat gaya tekan

dalam dan gaya tarik dalam maka membentuk kopel momen tahanan dalam dimana

nilai maksimum disebut sebagai kuat lentur. Berdasarkan bentuk empat persegi

panjang, intensitas tegangan beton tekan rata-rata ditentukan sebesar '85,0 cf dan

dianggap bekerja pada daerah tekan dari penampang balok sebesar b dan sedalam a,

yang mana besarnya ditentukan dengan rumus.

II.4.2 Balok T

Suatu balok yang apabila pada pelaksanaanya dan perencanaan dihitung

sebagai struktur yang menyatu maka balok ini disebut dengan nama balok T. Balok

ini dicetak menjadi satu kesatuan dengan plat lantai atau atap. Plat akan berlaku

sebagai lapis sayap (flens) tekan dan balok-balok sebagai badan (web). Dalam hal ini,

plat berfungsi sebagai flens dari balok T juga harus direncanakan dan diperhitungkan

8

(Sumber : Buku Beton Bertulang (Istimawan Dipohusodo))

tersendiri terhadap lenturan pada arah melintang terhadap balok-balok

pendukungnya. Dengan demikian plat yang berfungsi sebagai flens tersebut

berperilaku sebagai komponen struktur yang bekerja pada dua arah lenturan yang

tegak lurus. Pembatasan lebar flens efektif balok T sebagai berikut:

1. Lebar flens efektif sebagai bagian dari sayap balok T yang diperhitungkan tidak

lebih dari seperempat panjang bentang balok, sedangkan lebar efektif bagian plat

yang menonjol di kedua sisi dari balok tidak lebih dari delapan kali tebal plat,

dan juga tidak lebih besar dari setengah jarak bersih dengan balok di sebelahnya.

2. Untuk balok yang hanya mempunyai flens pada satu sisi, lebar efektif bagian plat

yang menonjol yang diperhitungkan tidak lebih besar dari seperduabelas panjang

bentangan balok, atau enam kali tebal plat atau setengah jarak bersih dengan

balok di sebelahnya.

Untuk balok yang khusus dibentuk sebagai balok T dengan maksud untuk

mendapatkan tambahan luas daerah tekan, ketebalan flens tidak boleh besar dari

separoh lebar badan balok, dan lebar flens total tidak boleh lebih besar dari empat

kali lebar balok.

II.5 Plat Lantai

Plat lantai merupakan salah satu komponen struktur konstruksi baik pada

gedung maupun jembatan dan biasanya dibangun dengan konstruksi beton bertulang.

Berdasarkan perilaku plat lantai dalam menahan beban yang bekerja, plat lantai

dibagi menjadi dua yaitu plat satu arah (one-way slab) dan plat dua arah (two-way

slab). Berikut gambar 2.4 menunjukkan struktur pelat lantai.

Gambar 2.4 Plat Lantai

Pada umumnya pada plat lantai satu arah, rasio bentang panjang yaitu Ly

terhadap bentang pendek yaitu Lx harus > 2, sehingga beban yang bekerja pada

9

(Sumber : Buku Beton Bertulang (Istimawan Dipohusodo))

struktur cenderung menyebar pada kedua sisi tumpuan terdekat. Sedangkan plat

lantai dua arah, rasio Ly terhadap Lx pada umumnya ≤ 2, sehingga beban yang

bekerja pada struktur menyebar pada keempat sisi tumpuan. Plat satu arah dan plat

dua arah dapat dilihat pada gambar 2.5 yang disajikan di bawah ini :

a b

Gambar 2.5 a. Plat Satu Arah; b. Plat Dua Arah

II.5.1 Metode dan Analisis Perencanaan Plat

Dalam melakukan analisis desain struktur, perlu ada gambaran yang jelas

mengenai perilaku dan besar beban yang bekerja pada struktur. Hal penting yang

mendasar adalah pemisahan antara beban-beban yang bersifat statis dan dinamis.

Pada plat lantai hanya diperhitungkan adanya beban mati dan beban hidup saja

(penghuni, perabotan, berat lapis tegel dan berat sendiri plat) yang bekerja secara

tetap dalam waktu lama, sedangkan beban tak terduga seperti gempa, angin dan

getaran tidak diperhitungkan.

Menurut SNI-03-2487-2002 adalah sebagai berikut :

Tegangan beton sebesar 0,85 fc’ diasumsikan terdistribusi secara merata pada

daerah tekan ekivalen yang dibatasi oleh tepi penampang dan satu garis lurus

yang sejajar dengan sumbu netral sejarak a = β1c dari serat dengan regangan

tekan maksimum.

Jarak c dari serat dengan regangan maksimum ke sumbu netral harus diukur

dalam arah tegak lurus terhadap sumbu tersebut.

Faktor β1 harus diambil sebesar 0,85 untuk beton dengan nilai kuat tekan fc’

lebih kecil daripada atau sama dengan 30 Mpa. Untuk beton dengan nilai kuat

10

tekan di atas 30 Mpa, β1 harus direduksi sebesar 0,05 untuk setiap kelebihan 7

Mpa di atas 30 Mpa, tetapi β1 tidak boleh lebih diambil kurang dari 0,65.

Langkah-langkah dalam menghitung penulangan plat lantai adalah sebagai berikut :

1) Hitung pembebanan

Menurut Budiadi (2008), perhitungan beban dalam perhitungan plat

menggunakan SNI-03-2487-2002 adalah :

U=1,2 D + 1,6 L......................................................................... (Persamaan 2.1)

dimana : D = beban mati

L = beban hidup

2) Hitung tinggi efektif

dx = ht – (s +2

1ø).................................................................... (Persamaan 2.2)

dx = dx – ø................................................................................. (Persamaan 2.3)

Hitung momen plat berdasarkan nilaix

y

l

l. Jika nilai

x

y

l

l> 2 maka penulangan

dilakukan satu arah, sedangkan jika nilaix

y

l

l≤ 2 maka penulangan dilakukan dua

arah.

II.5.2 Perencanaan Plat Dua Arah ( Two Way Slab )

Plat dua arah adalah plat yang didukung sepanjang keempat sisinya dimana

lenturan akan timbul pada dua arah yang saling tegak lurus (Winter, George, dkk,

1993). Penulangan plat dua arah dilakukan bilax

y

l

l≤ 2. Pada sistem plat dua arah,

plat ditumpu oleh gelagar pada ke empat sisinya.

a. Langkah pertama perhitungan plat dua arah yaitu dengan menghitung beban

terfaktor dengan menggunakan rumus 2.1.

b. Langkah kedua yaitu menentukan momen lapangan dan tumpuan, yang dapat

dilihat pada tabel 2.2 dan menggunakan rumus 2.4 dan rumus 2.5.

Mulx = 0,001 . Wu . Lx2 . x …………………………................(Persamaan 2.4)

Muly = 0,001 . Wu . Lx2 . y ....................................................... (Persamaan 2.5)

11

Tabel 2.1 Konstanta Perencanaan Rasio Tulangan Minimun dan Maksimum

Tulangan Baja Mutu Beton (Mpa)

mutu

fy min

fc' = 17 fc' = 20 fc' = 25 fc' = 30 fc' = 35 fc' = 40

baja = 0.85 = 0.85 = 0.85 = 0.85 = 0.81 = 0.77

BJTPmax sm max sm max sm max sm max sm max sm

BJTD

24 240 0.0058 0.0274 0.0132 0.032 0.016 0.04 0.02 0.048 0.024 0.054 0.027 0.058 0.031

30 300 0.0047 0.0205 0.0107 0.024 0.013 0.03 0.016 0.036 0.02 0.04 0.022 0.044 0.025

35 350 0.0040 0.0166 0.0093 0.02 0.011 0.024 0.013 0.029 0.016 0.033 0.018 0.035 0.021

40 400 0.0035 0.0138 0.0083 0.016 0.009 0.02 0.012 0.024 0.014 0.027 0.016 0.03 0.019

50 500 0.0028 0.01 0.007 0.012 0.007 0.015 0.01 0.018 0.011 0.02 0.013 0.021 0.014

Sumber: Dipohusodo, 1994

Tabel 2.2 Konstanta Penyaluran Momen Lapangan dan Momen Tumpuan

12

Es

fyd

003,0

.003,0

c. Langkah ketiga menentukan tebal efektif plat lantai dengan menggunakan

rumus 2.6 dan rumus 2.7.

Untuk tulangan arah x :

d1 = ht – (s + ½ )……………………….......................... (Persamaan 2.6)

Untuk tulangan arah y :

d2 = d1 - ……………………………….............................. (Persamaan 2.7)

dimana :

ht = tebal plat lantai, mm

s = tebal selimut beton, mm

= diameter besi rencana, mm

d. Menentukan Coefficient Balance, jarak dari serat atas ke garis maksimum

Cb = ........................................................................ (Persamaan 2.8)

Dimana :

Cb = coeficient balance

d = tebal efektif plat ( mm)

fy = mutu baja (kg/cm2)

Es = Nilai modulus Elastisitas baja = 2x106 kg/cm2

e. Menghitung a, besar balok tegangan beton

a = 1. Cb ………………………………………….……. (Persamaan 2.9)

Dimana :

a = besar blok tegangan beton (cm)

f. Menentukan As perlu perhitungan, dengan menggunakan rumus:= . ..….…………………………..……….. (Persamaan 2.10)

Dimana :

Mu = Momen Ultimate

As = Luas penampang beton ( mm2)

Dari perhitungan di atas akan didapat penulangan sesuai untuk beton. Setelah

mendapat nilai As, maka penentuan jenis tulangan untuk kebutuhan di lapangan

mengacu pada tabel 2.3.

13

Tabel 2.3 Luas Penampang Tulangan Baja Per Meter Panjang Plat

Sumber : Istimawan Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang, 1994

II.6 Helipad

Helipad adalah suatu area landasan pendaratan untuk helikopter. Suatu

helipad dibuat dengan mengeraskan suatu permukaan yang jauh dari rintangan

sehingga helikopter dapat mendarat. Helipad pada umumnya dibangun dari beton

dan ditandai dengan suatu lingkaran atau suatu huruf “H” agar kelihatan dari udara.

Pada umumnya suatu helipad tidak mempunyai fasilitas bahan bakar, layanan untuk

pesawat terbang, dan tidak ada pemandu lalu lintas udara full time. Akan tetapi

bandar udara yang mempunyai fasilitas bahan bakar dan layanan pemandu pesawat

udara sering tersedia helipad. Helipad boleh juga ditempatkan jauh dari fasilitas

seperti itu, sebagai contoh helipad ditempatkan di atas atap rumah sakit sebagai

media transportasi udara.

Dalam merencanakan helipad yang perlu diperhatikan yaitu tipe helikopter

yang menyangkut dengan berat helikopter dengan bahan bakar penuh dan diameter

rotor, kondisi lingkungan, dan tanda yang dirancang untuk visual pilot. Dengan

14

mempertimbangkan hal-hal tersebut, maka dirancang konstruksi dan dihitung

kekuatan konstruksi helipad yang sesuai. Berikut disajikan gambar 2.6 yang

mengilustrasikan helipad di atas bangunan rumah sakit.

(Sumber : Federal Aviation Administration AC No: 150/5390-2B)

Gambar 2.6 Helipad pada rumah sakit

II.6.1 Rambu dan Marka Helipad

Rambu dan marka Helipad khususnya pada rumah sakit, memiliki standar

yang diatur pada Peraturan Direktur Jenderal Perhubungan Udara nomor :

SKEP/41/III/2010 tentang Persyaratan Standar Teknis dan Operasional Peraturan

Keselamatan Penerbangan Sipil Bagian 139 (Manual of Standard CASR 139)

Volume II Tempat Pendaratan dan Lepas Landas Helikopter (Heliport) yang

berbunyi :

Post at personnel entrance

Landing Area

AuthorizedPersonnel Only

Caution Helicopter

15

1. Berbentuk huruf H berwarna merah dengan latar belakang palang putih

berukuran 3 m.

2. Tinggi huruf H berukuran 3 meter, lebar huruf 1,8 meter dan tebal huruf

0,4 meter atau kelipatannya.

3. Letak marka identifikasi di tengah-tengah Elevated Helipad.

Untuk lebih jelasnya, berikut disajikan gambar 2.7 yang menjelaskan marka

identifikasi helipad.

(Sumber : Peraturan Direktur Jenderal Perhubungan Udara nomor : SKEP/41/III/2010)

Gambar 2.7 Marka Helipad

Selain itu, helipad juga terdiri dari beberapa zona, yaitu zona TLOF (Touchdown and

Lift-off Area) yang dikelilingi oleh zona FATO (Final Approach and Take off Area).

Untuk safety area, berada pada sekitar zona FATO. Berdasarkan ketentuan Federal

Aviation Administration AC No. : 150/5390-2B, terdapat beberapa stándar untuk

marka zona – zona tersebut, yaitu :

1. Marka H diorientasikan pada posisi sumbu sejajar dengan arah pendaratan

helikopter sesuai perencanaan.

2. Untuk marka garis zona TLOF berupa garis menerus dengan lebar garis 12

inch atau 30 cm dengan warna putih.

3. Untuk marka garis zona FATO berupa garis putus-putus berwarna putih

sesuai gambar 2.8, kecuali pada posisi sudut yang berupa garis menerus.

16

Untuk lebih jelasnya, berikut disajikan gambar 2.8 yang menjelaskan zona-zona

helipad.


Gambar 2.8 Zona Helipad

Keterangan :

1. Angka 12 menunjukkan beban lepas landas helikopter maksimum sesuai

tipe rencana yang dinyatakan dengan satuan pound dalam ribuan.

2. Angka 44 menunjukkan diameter rotor helikopter maksimum sesuai tipe

rencana yang dinyatakan dengan satuan ft.

17

II.6.2 Beban Rencana

Berdasarkan PPURG 1987, beban hidup pada atap gedung tinggi yang

diperlengkapi dengan helipad harus diambil sebesar minimum 200 kg/m2 di luar

daerah landasan, sedangkan pada daerah landasannya harus diambil beban yang

berasal dari helikopter sewaktu mendarat dan mengangkasa dengan ketentuan –

ketentuan sebagai berikut :

1. Struktur landasan beserta struktur pemikulnya harus direncanakan terhadap

beban – beban yang berasal dari helikopter yang paling menentukan, yaitu

apabila terjadi pendaratan yang keras karena mesin mati sewaktu melandas

(hovering). Beban – beban helikopter tersebut dikerjakan pada landasan

melalui tumpuan – tumpuan pendarat. Helikopter – helikopter ukuran kecil

sampai sedang pada umumnya mempunyai tumpuan pendarat jenis palang

(skid type) atau jenis bantalan (float type), sedangkan yang ukuran besar

mempunyai tumpuan pendarat jenis roda. Tumpuan – tumpuan pendarat

dapat terdiri dari dua buah tumpuan utama di samping sebuah tumpuan

belakang atau sebuah tumpuan depan. Parameter – parameter sebuah

helikopter bergantung pada jenis dan tipe sesuai keluaran pabrik helikopter.

2. Pembagian beban helikopter berasal dari masing – masing tumpuan pendarat

yang meneruskan bagian tertentu dari berat bruto helikopter yang tergantung

pada jenis helikopter dan jenis tumpuan pendaratnya. Pada jenis – jenis

helikopter yang mempunyai tumpuan – tumpuan pendarat utama, masing-

masing tumpuan pendarat tersebut pada umumnya meneruskan 40 sampai 50

persen dari berat bruto helikopter. Yang dimaksud dari berat berat bruto

helikopter adalah berat total helikopter berikut muatan penuh seperti yang

diizinkan menurut peraturan internasional FAA. Dalam perencanaan struktur

landasan beserta struktur pemikulnya dianggap bahwa 2 buah tumpuan

pendarat secara serempak membebani landasan.

3. Luas bidang kontak ini tergantung pada jenis helikopter dan jenis tumpuan

pendaratnya. Untuk tumpuan pendarat dari jenis roda, di mana masing –

masing terdiri dari beberapa roda, nilai – nilai luas bidang kontak yang

diberikan adalah jumlah dari luas bidang kontak masing – masing roda,

sedangkan untuk tumpuan pendarat dari jenis palang luas bidang kontak

18

tersebut adalah luas bidang palang yang berada langsung sekitar batang

penumpu. Pada umumnya, lantai landasan dapat dianggap kuat apabila

direncanakan terhadap beban terpusat sebesar 50 persen dari berat bruto

helikopter yang terbagi rata dalam bidang kontak seluas 600 cm2.

II.6.3 Beban Helikopter

Berdasarkan PPURG 1987, konstruksi elevated helipad harus didesain untuk

dapat menahan beban kejut pada pendaratan yang keras akibat mesin mati dengan

koefisien kejut minimal satu koma lima kali dari berat bruto maksimum helikopter

terbesar yang akan beroperasi pada elevated helipad tersebut dengan kondisi bahan

bakar penuh. Berikut tabel 2.4 menampilkan data sebuah helikopter berdasarkan

pabrik perakit.

Tabel 2.4 Data Helikopter


18











pabrik perakit.



18











pabrik perakit.



19

Untuk lebih jelasnya, berikut disajikan gambar 2.9 yang mengilustrasikan

beban sebuah helikopter.


Gambar 2.9 Beban Helikopter

II.7 SNI 1726-2012

SNI 1726:2012 adalah peraturan pemerintah terbaru yang digunakan untuk

menghitung perencanaan gempa. Peraturan resmi pemerintah yang terbaru ini

mengenai Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan

Gedung dan Non Gedung.

II.7.1 Spektrum Respon Percepatan Pada Perioda Pendek (SMS) Dan Perioda 1

_____Detik (SM1)

Penentuan respon spektral percepatan gempa MCER di permukaan tanah,

diperlukan suatu faktor amplifikasi seismik pada perioda 0,2 detik dan perioda 1

20

detik yang disesuaikan dengan pengaruh klasifikasi situs, ditentukan dengan

perumusan dan tabel dibawah ini :

SMS = Fa Ss………………………………………….(Persamaan 2.11)

SM1 = Fv S1………………………………………….(Persamaan 2.12)

Dimana :

SMS = Parameter percepatan respons spectral MCE pada perioda pendek

SM1 = Parameter percepatan respons spectral MCE pada perioda 1 detik

Fa = Koefisien situs perioda pendek

Fv = Koefisien situs perioda 1 detik

Ss =Parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan

_______untuk perioda pendek

S1 =Parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan

_____________untuk perioda 1 detik

Nilai koefisien Situs Fa dan Fv dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

Tabel 2.5 Koefisien Situs Fa

KelasSitus

Parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan padaperioda pendek, T = 0,2 detik, Ss

Ss ≤ 0,25 Ss = 0,5 Ss = 0,75 Ss = 1 Ss ≥ 1,25SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0SC 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9SF SSb

(Sumber : SNI 1726:2012)

Tabel 2.6 Koefisien Situs Fv

KelasSitus

Parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan padaperioda 1 detik, S1

S1 ≤ 0,1 S1 = 0,2 S1 = 0,3 S1 = 0,4 S1 ≥ 0,5SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0SC 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3SD 2,4 2 1,8 1,6 1,5SE 3,5 3,2 2,8 2,4 2,4SF SSb

(Sumber : SNI 1726:2012)

21

II.7.2 Parameter Percepatan Spektral Desain

Parameter percepatan spektral desain untuk perioda pendek, SDS dan pada

perioda 1 detik, SD1, ditentukan melalui rumus di bawah ini :

SDS = 2/3 SMS ………………………………………(Persamaan 2.13)

SD1 = 2/3 SM1 ………………………………………(Persamaan 2.14)

Dimana :

SDS = Parameter percepatan respons spektral pada perioda pendek

SD1 = Parameter percepatan respons spektral pada perioda 1 detik

SMS = Parameter percepatan respons spektral MCE pada perioda pendek

SM1 = Parameter percepatan respons spektral MCE pada perioda 1 detik

II.7.3 Koefisien Respons Seismik

Koefisien respon seismik ditentukan dengan syarat CS2 ≤ CS ≤ CS1, seperti

rumus di bawah ini := …………………………………..……….(Persamaan 2.15)

= ………………………………………....(Persamaan 2.16)

= , ……………………………………........(Persamaan 2.17)

Dimana :

Cs = Koefisien respons seismik

SDS = Parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentang perioda pendek

SD1 = Parameter percepatan spektrum respons desain dalam rentang perioda 1 detik

R = Koefisien modifikasi respons

Ie = Faktor keutamaan Gempa

T = Perioda fundamental bangunan (detik)

S1 = Parameter percepatan spektrum respons maksimum pada perioda 1 detik

II.7.4 Kategori Desain Seismik (KDS)

Struktur harus ditetapkan memiliki suatu kategori desain seismik yang

mengikuti pasal ini. Struktur dengan kategori risiko I, II, atau III yang berlokasi di

mana parameter respons spektral percepatan terpetakan pada perioda 1 detik, S1,

22

lebih besar dari atau sama dengan 0,75 harus ditetapkan sebagai struktur dengan

kategori desain seismik E. Struktur yang berkategori risiko IV yang berlokasi di

mana parameter respons spektral percepatan terpetakan pada perioda 1 detik, S1,

lebih besar dari atau sama dengan 0,75, harus ditetapkan sebagai struktur dengan

kategori desain seismik F.

Tabel 2.7 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan

(Sumber : SNI 1726:2012)

II.7.5 Faktor Modifikasi Respons Struktur (R)

Nilai faktor daktilitasnya dan faktor reduksi gempanya harus ditentukan

dengan cara-cara rasional, misalnya dengan menentukannya dari hasil analisis beban

dorong statik. Nilai faktor modifikasi respons R dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Tabel 2.8 Faktor R, Cd, Ωo, Untuk Sistem Penahan Gaya Gempa

(Sumber : SNI 1726:2012)

23

* TB = tidak ada batasan (no limit) dan TI = tidak diijinkan (not permitted).

Ketinggian harus diukur dari dasar

II.7.6 Perioda Fundamental Pendekatan

Perioda fundamental struktur harus diperoleh menggunakan properti struktur

dan karakteristik deformasi elemen penahan dan tidak boleh melebihi hasil koefisien

batasan atas (Cu). Perhitungan perioda fundamental pendekatan dapat ditentukan

dengan rumus dan tabel di bawah ini := ℎ …………………………………….……(Persamaan 2.18)

Dimana :

Ta = Perioda fundamental pendekatan (detik)

Ct = Koefisien perioda bangunanℎ = Ketinggian struktur (m)

Adapun tabel koefisien nilai Cu, Ct, dan x dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

Tabel 2.9 Koefisien Untuk Batas Atas

Parameter percepatan respons spektral desain

pada 1 detik, SD1

Koefisien Cu

≥ 0,4 1,4

0,3 1,4

0,2 1,5

0,15 1,6

≤ 0,1 1,7

Tabel 2.10 Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct dan x

Tipe Struktur Ct X

Sistem rangka pemikul momen di mana rangka memikul 100

persen gaya gempa yang disyaratkan dan tidak dilingkupi atau

dihubungkan dengan komponen yang lebih kaku dan akan

mencegah rangka dari defleksi jika dikenai gaya gempa :

Rangka baja pemikul momen 0,0724a 0,8

Rangka beton pemikul momen 0,0466a 0,9

24

Lanjutan Tabel 2.10 Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct dan x

Rangka baja dengan bresing eksentris 0,0731a 0,75

Rangka baja dengan bresing terkekang terhadap tekuk 0,0731a 0,75

Semua sistem struktur lainnya 0,0488a 0,75

(Sumber : SNI 1726:2012)

II.7.7 Gaya Dasar Seismik

Geser dasar seismik, V, dalam arah yang ditetapkan harus ditentukan sesuai

dengan persamaan berikut :

V = Cs W ……………………………………….….(Persamaan 2.19)

Dimana :

V = Gaya dasar seismik (kN)

Cs = Koefisien respons seismik

W = Berat total bangunan (kN)

25

Studi Literatur- Jurnal- Diktat- Peraturan – Peraturan- Informasi yang Menunjang

Pengumpulan Data- Data Primer, berupa :

Foto – Foto Lokasi; Wawancaradan Diskusi.

- Data Sekunder, berupa :Data Tanah SPT; Jenis danMutu Material Struktur; Tipedan Spesifikasi Helikopter;Gambar – Gambar DED.

Mulai

Kesimpulan

Pemodelan Struktur- Program SAP2000 V14

Analisis dan Pembahasan- Program SAP2000 V14- Metode Analisis Dinamis Respons Spektrum

Selesai

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Metodologi penelitian yang digunakan adalah studi kasus. Dalam Laporan

tugas akhir ini, dibutuhkan tahapan pengerjaan yang teratur dan sistematis agar

mendapatkan hasil yang sesuai dengan harapan di akhir penyusunan laporan. Berikut

gambar 3.1 menyajikan diagram alur penelitian.

Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian

26

III.1 Studi Literatur

Sumber literatur atau pustaka dapat diperoleh dari beberapa jurnal, diktat,

buku panduan, makalah, peraturan, pedoman, maupun bacaan lain yang merupakan

sumber referensi untuk memperoleh dasar-dasar teori dan parameter-parameter yang

diperlukan dalam menghitung pembebanan dan merencanakan gedung yang kuat,

aman terhadap gempa, nyaman, dan ekonomis sehingga dapat digunakan untuk

menganalisis besarnya dimensi dan jumlah tulangan yang dibutuhkan pada balok,

kolom, dan plat lantai, serta mengetahui besarnya simpangan akibat gempa dengan

menggunakan metode yang ada terhadap struktur bangunan.

III.2 Pengumpulan Data

Pengumpulan data dalam tugas akhir ini dilakukan dengan dua cara, yaitu :

1. Data Primer

a. Melakukan tinjauan lapangan visual secara langsung dengan

dokumentasi digital berupa foto.

b. Melakukan wawancara dan diskusi bersama pihak proyek.

2. Data Sekunder

a. Data tanah berupa Standard Penetration Test atau SPT lokasi.

b. Jenis dan mutu material struktur.

c. Data beban helikopter yang berupa tipe serta tabel spesifikasi.

d. Gambar – gambar rencana struktur atau Detail Engineering Design

yang meliputi denah, potongan, tampak bangunan, dimensi struktur,

serta detail struktur.

e. Studi literatur yang berkaitan dengan masalah yang dibahas baik itu

dari referensi - referensi, jurnal, peraturan, maupun situs internet.

III.3 Permodelan Struktur

Struktur bangunan yang digunakan adalah struktur portal delapan lantai.

Pembebanan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi beban mati (dead load),

beban hidup (live load) dan beban gempa (earthquake). Data-data yang ada tersebut

kemudian akan diinput dan dianalisis lebih lanjut menggunakan bantuan program

SAP2000 V14. Berikut gambar 3.2, 3.3, dan 3.4 merupakan permodelan struktur

yang akan dianalisis.

27

Gambar 3.2 Tampak Depan

Gambar 3.3 Tampak Samping

27



27



28

Gambar 3.4 Tampak Atas

III.4 Analisis dan Pembahasan

Metode yang digunakan dalam menganalisis struktur gedung ini adalah SNI

1726-2012 dengan metode analisa dinamis respons spektrum. Di dalam analisis,

dilakukan perhitungan pembebanan berdasarkan PPPURG 1987 dan gaya gempa

berdasarkan SNI 1726-2012 di dalam menganalisis perhitungan strukturnya. Untuk

mempermudah, maka perhitungan dibantu dengan bantuan program SAP2000 V14.

Tahap-tahap yang harus dilakukan adalah :

1. Merencanakan dan memodelkan denah gedung yang akan dianalisis.

2. Menentukan dimensi kolom, balok, plat lantai, serta helipad yang

disesuaikan terhadap pelaksanaan proyek.

3. Menetukan jenis material struktur bangunan serta jenis perletakan.

4. Merencanakan nilai beban yang akan bekerja terhadap bangunan.

Sebagai tambahan, berikut gambar 3.5 mengilustrasikan diagram alur analisis yang

dilakukan pada karya ilmiah ini.

28
















28
















29

Mulai

Pengumpulan Data

Analisa Menggunakan SAP2000 V14

Template – Grid Only

Edit Grid (koordinat X, Y dan Z)Define :

1. Material2. Frame Section (Rectangular Concrete dan Rebar)3. Area Section (Shell)4. Functions (Response Spectrum)

Pemodelan Struktur Denah Bangunan

DefineLoad Pattern :Dead = 1Dinding = 0Beban mati pada plat lantai = 0Beban hidup pada plat lantai = 0Ex = 0Ey = 0

DefineLoad Combinations :COMB1 = 1,4 DLCOMB2 = 1,2 DL + 1,6 LLCOMB3 = 1,2 DL + 0,5 LL + 1 Ex + 0,3 EyCOMB4 = 1,2 DL + 0,5 LL - 1 Ex + 0,3 EyCOMB5 = 1,2 DL + 0,5 LL + 1 Ex - 0,3 EyCOMB6 = 1,2 DL + 0,5 LL - 1 Ex - 0,3 EyCOMB7 = 1,2 DL + 0,5 LL + 0,3 Ex + 1 EyCOMB8 = 1,2 DL + 0,5 LL - 0,3 Ex + 1 EyCOMB9 = 1,2 DL + 0,5 LL + 0,3 Ex - 1 EyCOMB 10 = 1,2 DL + 0,5 LL - 0,3 Ex - 1 Ey

NODistribusi Beban pada Struktur

Analyze – Analysis Options (Space Frame)

Design (SNI 1726-2012)

DesignSelect Design Combos

Run

DesignStart Design/Check of Structure

(Uji Keamanan)

YESHasil Perhitungan dan Pembahasan

Kesimpulan

Selesai

Gambar 3.5 Diagram Alur Analisis

30

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

IV.1 Data Perhitungan

Jenis fungsi gedung : Rumah Sakit

Tinggi Bangunan : 8 Lantai (±39 meter)

Jenis Konstruksi : Struktur Beton Bertulang

Mutu beton (f’c) : K-300 (24,9 MPa)

Modulus Elastisitas Beton ( ) : 4700 ′ = 4700 √24,9 = 23452,95 MPa

menurut SK SNI 03-2847-2002

Angka poison (υ) : 0, 2Mutu baja ulir (fy) : BJTD 40 (400 MPa)

Mutu baja polos (fy) : BJTP 24 (240 MPa)

Berat jenis baja : 7850 kg/m3

Berat jenis beton : 2400 kg/m3

Tebal plat lantai : 13 cm = 130 mm

Tebal plat helipad : 14 cm = 140 mm

Tipe helikopter rencana : Bell 412EP

Berat bruto maksimum helikopter, : 11900 lbs X 0,4536 kg/lbs = 5397 kg

berdasarkan tabel 2.4

Letak wilayah gempa : Zona Gempa 2

IV.2 Perhitungan Pembebanan

Pembebanan yang diberikan pada struktur rumah sakit R K Charitas

Palembang ini diantaranya adalah beban mati, beban hidup, dan beban gempa.

Beban-beban ini diberikan berdasarkan standar yang telah ditentukan oleh Badan

Standarisasi Nasional (BSN), yaitu pada PPURG tahun 1987. Dan untuk beban

gempa, direncanakan sesuai peraturan SNI – 1726 – 2012.

IV.2.1 Beban Mati

Berat sendiri plat lantai = 0,13 m x 2400 kg/m3 = 312 kg/m2

Berat sendiri plat helipad = 0,14 m x 2400 kg/m3 = 336 kg/m2

31

Berat keramik = 24 kg/m2

Dinding pasangan setengah bata = 250 kg/m2

Plafond + penggantung = 11 kg/m2 + 7 kg/m2 = 18 kg/m2

Mechanical dan Electrical = 40 kg/m2

IV.2.2 Beban Hidup

Beban hidup ditentukan oleh jenis gedung yang akan difungsikan. Pada karya

ilmiah ini, gedung direncanakan sebagai klinik rumah sakit. Di samping itu, terdapat

sebuah helipad seperti pada gambar 4.1 pada gedung ini yang direncanakan

maksimum untuk helikopter tipe Bell 412EP berjenis skid seperti pada gambar 4.2.

Dengan helikopter dengan jenis landasan skid, maka pada hakikatnya beban sebuah

helikopter yang dinyatakan dalam satuan kg, dikonversikan menjadi beban merata

dalam satuan kg/m2 yang akan didistribusikan pada plat daerah landasan helikopter

bermarka H.

Gambar 4.1 Denah Helipad

Gambar 4.2 Ilustrasi Helikopter Bell 412EP

17374

14020 14020

4572 4572

2530

32

Berdasarkan pada PPURG tahun 1987, beban hidup untuk rumah sakit serta helipad

adalah sebagai berikut :

Beban hidup pada lantai = 250 kg/m2

Beban hidup Tangga = 300 kg/m2

Beban hidup pada atap = 150 kg/m2

Beban hidup pada helipad = 200 kg/m2

Beban hidup daerah landasan helikopter = 1,5 x (5397 kg : 2) : (3 x 0,4) m2

= 4047,75 kg : (3 x 0,4) m2

= 3373,125 kg/m2

IV.2.3 Beban Gempa

Beban gempa yang terjadi pada struktur gedung ini didasarkan pada peraturan

SNI – 1726 – 2012. Berdasarkan peta pada google maps, rumah sakit R K Charitas

terletak pada koordinat lintang 20 58' 35,1"S dan bujur 1040 45' 12,1" E.

Gambar 4.3 Peta Koordinat lokasi

Dengan memasukkan koordinat lintang dan bujur pada situs resmi internet

yang beralamat http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/,

maka akan diperoleh data – data parameter gempa dan grafik Respons Spektrum

sebagai berikut.

33

Gambar 4.4 Grafik Respons Spektrum

(Sumber : http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/)

Percepatan respons spektral MCE dari peta gempa padaperioda pendek, SS (g)

= 0,263

Percepatan respons spektral MCE dari peta gempa padaperioda 1 detik, S1 (g)

= 0,165

Percepatan respons spektral MCE pada perioda pendek,SMS (g)

= 0,418

Percepatan percepatan respons spektral MCE pada perioda1 detik, SM1 (g)

= 0,353

Percepatan respons spektral pada perioda pendek, SDS (g) = 0,279

Percepatan respons spektral pada perioda 1 detik, SD1 (g) = 0,235

T0 (detik) = 0,2 SD1/SDS = 0,169

TS (detik) = SD1/SDS = 0,843

IV.2.3.1 Klasifikasi Situs Tanah

Untuk menentukan klasifikasi kelas situs tanah lokal, maka dapat dilakukan

dengan menguji nilai penetrasi standar rata- rata. Berdasarkan hasil uji test penetrasi

lokasi, berikut disajikan tabel 4.1 yang menampilkan nilai Test Penetrasi Standar

rata-rata (N).

Sa = SD1 / T

34

Tabel 4.1 Nilai Test Penetrasi Standar Rata-Rata (N)

Depth (m) Ni ti ti/Ni

2 6 2 0.3333

4 4 2 0.5000

6 5 2 0.4000

8 19 2 0.1053

10 26 2 0.0769

12 19 2 0.1053

14 36 2 0.0556

16 36 2 0.0556

18 37 2 0.0541

20 39 2 0.0513

22 50 2 0.0400

24 60 2 0.0333

26 60 2 0.0333

28 60 2 0.0333

30 60 2 0.0333

Total 517 30 1.910563

Sumber : Data Proyek

Nilai test penetrasi standar rata-rata sesuai dengan persamaan SNI 1726-2012 pasal

5.4.2 pada titik 1 adalah :

=∑ ti

mi=1∑ ti N⁄m

i=1= = 301,910563 = 15,702

Dengan nilai antara 15 hingga 50 sesuai standard SNI 1726-2012, maka masuk

dalam kelas situs tanah sedang (SD).

IV.2.3.2 Penentuan Kategori Desain Seismik (KDS)

R K Charitas yang merupakan gedung difungsikan sebagai rumah sakit

termasuk dalam kategori risiko IV dengan nilai faktor keutamaan gempa, Ie = 1,5.

35

Dengan nilai parameter percepatan respons spektral, SDS antara 0,167 dan 0,33, maka

gedung ini masuk dalam kategori desain seismik C.

IV.2.3.3 Menentukan Sistem Struktur Penahan Gempa

Berdasarkan kategori desain seismik gedung ini yang termasuk dalam

kelompok C, maka gedung yang berkonstruksi beton bertulang ini diizinkan untuk

menggunakan sistem rangka pemikul momen khusus (SRPMK) dengan koefisien

modifikasi renspons, R = 8.

IV.2.4 Kombinasi Pembebanan

Desain gedung rumah sakit R K Charitas pada tugas akhir ini direncanakan

dengan kombinasi pembebanan antara beban mati, beban hidup, dan beban gempa

yang dijabarkan sebagai berikut :

1. Kombinasi 1 : 1,4 DL

2. Kombinasi 2 : 1,2 DL + 1,6 LL

3. Kombinasi 3 : 1,2 DL + 0,5 LL + 1 Ex + 0,3 Ey

4. Kombinasi 4 : 1,2 DL + 0,5 LL - 1 Ex + 0,3 Ey

5. Kombinasi 5 : 1,2 DL + 0,5 LL + 1 Ex - 0,3 Ey

6. Kombinasi 6 : 1,2 DL + 0,5 LL - 1 Ex - 0,3 Ey

7. Kombinasi 7 : 1,2 DL + 0,5 LL + 0,3 Ex + 1 Ey

8. Kombinasi 8 : 1,2 DL + 0,5 LL - 0,3 Ex + 1 Ey

9. Kombinasi 9 : 1,2 DL + 0,5 LL + 0,3 Ex - 1 Ey

10. Kombinasi 10 : 1,2 DL + 0,5 LL - 0,3 Ex - 1 Ey

Dari sepuluh kombinasi di atas, maka analisis yang dibantu dengan program SAP

2000 V14 akan menggunakan kombinasi yang terkritis sehingga didapat nilai – nilai

gaya dalam yang digunakan untuk analisis.

IV.3 Permodelan dan Analisa Struktur dengan Program SAP 2000 V14

Gedung rumah sakit R K Charitas direncanakan sebagai bangunan

berkonstruksi beton bertulang 8 lantai dengan tinggi total ±39 meter. Berikut gambar

4.5 menampilkan hasil pemodelan dalam bentuk 3 dimensi yang dibantu dengan SAP

2000 V14.

36

Gambar 4.5 Permodelan Struktur 3 Dimensi

Langkah-langkah analisa struktur dengan program SAP 2000 V14

menggunakan metode SNI (Standar Nasional Indonesia) yang merupakan langkah

selanjutnya untuk mendesain struktur adalah sebagai berikut :

1. Menentukan Geometri Struktur

Berikut ini adalah langkah-langkah dalam menentukan geometri struktur :

Buka program SAP 2000 V14, kemudian pilih menu File – New Model

kemudian akan ditampilkan dialog box New Model.

Pilih unit yang sesuai dengan ketentuan, dalam contoh ini unit dalam Kg-m,

pada New Model Initialization ini pilih Instialize Model from Defaults with

Units, kemudian pilih Kgf, m, C, dan pada Select Template ambil gambar

Grid Only.

Setelah pilih Template Grid Only akan tampil dialog box Quick Grid Lines.

Klik OK, kemudian pilih Define – Coordinate Systems/Grids akan tampil

dialog box Coordinate/Grid Systems. Karena Coordinate System Name

bernama GLOBAL, maka pilih Modify/Show System untuk merubah grid

secara rinci. Kemudian akan tampil dialog box Define Grid System Data

pada layar.

Dari gambar konstruksi anda masukkan data sebagai berikut :

37

Untuk X Grid Data :

Grid ID X1 Ordinate 0




Untuk Y Grid Data :

Grid ID Y1 Ordinate 0 Grid ID Y4 Ordinate 24



Untuk Z Grid Data :

Grid ID Z1 Ordinate -4,3 Grid ID Z7 Ordinate 18,5

Grid ID Z2 Ordinate -3,5 Grid ID Z8 Ordinate 23

Grid ID Z3 Ordinate 0 Grid ID Z9 Ordinate 27,5

Grid ID Z4 Ordinate 5 Grid ID Z10 Ordinate 32

Grid ID Z5 Ordinate 9,5 Grid ID Z11 Ordinate 37

Grid ID Z6 Ordinate 14 Grid ID Z12 Ordinate 39

Gambar 4.6 Penentuan Geometri Model Struktur

2. Menentukan Material

38

Berikut ini adalah langkah-langkah untuk menentukan material :

Pilih menu Define – Materials, maka akan muncul dialog box Define

Materials.

Karena direncanakan material sesuai dengan material yang biasanya

digunakan di Indonesia maka dipilih material dengan memasukkan properti

data sesuai dengan jenis dan beratnya yang ada di Indonesia. Klik Add New

Material, maka akan muncul dialog box Material Properties Data. Material

Type kita pilih Concrete, ubah Weight per Unit Volume, nilai elastisitas dan

kuat tekan atau kuat tarik sesuai dengan ketentuan material beton yang

digunakan.

Ulangi langkah diatas untuk menentukan material pada tulangan

Klik Add New Material, maka akan muncul dialog box Material Properties

Data. Masukkan Material Nama, Material Type kita pilih Rebar, ubah

Weight per Unit Volume, nilai elastisitas dan kuat tekan atau kuat tarik

sesuai dengan ketentuan material baja tulangan yang digunakan.

Gambar 4.7 Penentuan Material

3. Menentukan Section

Langkah-langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :

39

Pilih menu Define – Section Properties – Frame Sections, maka akan tampil

dialog box Frame Properties. Pada dialog ini akan kita buat ukuran balok

dan kolom sesuai yang direncanakan.

Karena kita merencanakan dimensi kolom dan balok maka kita harus

memasukkan properti data. Klik Add New Property untuk memilih bentuk

penampang yang akan kita gunakan, kemudian akan muncul dialog box Add

Frame Section Properties.

Karena kita merencanakan beton persegi, maka pilih Concrete pada Frame

Section Properties Type, kemudian pilih Rectangular pada Add a concrete

Section. Lalu akan muncul dialog box Rectangular Section. Kemudian

masukkan Section Name, Dimension dan Material kita pilih material yang telah

kita tentukan sebelumnya sesuai dengan perencanaan.

Klik OK, frame yang sudah kita pilih akan tersedia pada dialog box Frame

Properties.

Gambar 4.8 Penentuan Frame Sections

Pilih menu Define – Section Properties – Area Sections, maka akan tampil

dialog box Area Sections.

Karena direncanakan dimensi plat lantai dan plat Helipad maka kita harus

memasukkan properti data. Klik Add New Section untuk memilih mengisi profil

yang akan kita gunakan, kemudian akan muncul dialog box Shell Section Data.

40

Ubah Section Nama, pilih material sesuai yang telah ditentukan dan isi tebal

Membrane dan Bending sesuai data.

Gambar 4.9 Penentuan Area Sections

4. Memodelkan Konstruksi bangunan dan Property Element

Setelah kita menentukan profil penampang, selanjutnya kita menggambar

konstruksi sesuai denah, dimana gridnya sudah dibuat sesuai dengan koordinat

konstruksi. Langkah yang dilakukan adalah :

Pilih Menu Draw – Quick Draw Frame/Cable/Tendon, akan timbul kotak

dialog box Properties of Object.

Klik kiri mouse dari ujung titik grid yang akan kita bentangkan profil balok

atau kolom kemudian tarik hingga ke titik ujungnya sesuai denah bangunan.

Dengan menggunakan mouse kurung seluruh titik pondasi kemudian pilih

menu Assign – Joint – Restraints maka akan muncul dialog box Joint

Restraints. Pilih pada Fast Restraints yang berbentuk jepit tampak pada

gambar.

Selanjutnya menentukan area plat lantai dan plat Helipad dengan cara, klik

Draw – Draw Rectangular Area Element.

41

Gambar 4.10 Permodelan Struktur

5. Membuat fungsi Response Spectrum

Pilih Menu Define – Functions – Response Spectrum, maka akan tampil

dialog box Define Response Spectrum Functions.

Pada box Choose Function Type to Add pilih User, lalu klik Add New

Function untuk mengisi data gempa sesuai wilayah gempa.

Input nilai Periode T serta Spektral Percepatan (g) sesuai Grafik Respons

Spektrum yang telah ditentukan dan kelas tanah sedang.

Gambar 4.11 Penentuan Fungsi Respons Spektrum

42

6. Menentukan Load Patterns

Berikut merupakan langkah-langkah menentukan elemen beban yang akan

digunakan dalam sistem kombinasi pembebanan :

Pilih Menu Define – Load Patterns, maka akan ditampilkan dialog box

Define Load Patterns.

Pada kolom Load Pattern Name ketik DEAD, pada kolom Type pilih DEAD,

dan pada kolom Self Weight Multiples ketik angka 1, kemudian klik Add

New Load.

Pada kolom Load Pattern Name ketik PLAT LANTAI, pada kolom Type

pilih DEAD, dan pada kolom Self Weight Multiples ketik angka 0, kemudian

klik Add New Load. Lakukan hal yang sama untuk beban mati PLAT

HELIPAD, KERAMIK, PLAFON, M & E, serta DINDING.

Pada kolom Load Pattern Name ketik BEBAN HIDUP ORANG, pada

kolom Type pilih LIVE, dan pada kolom Self Weight Multiples ketik angka

0, kemudian klik Add New Load. Lakukan hal yang sama untuk beban hidup

HELIPAD, AIR HUJAN, HELIKOPTER, dan TANGGA

Pada kolom Load Pattern Name ketik RSx, pada kolom Type pilih QUAKE,

dan pada kolom Self Weight Multiples ketik angka 0, pada kolom Auto

Lateral Load Pattern pilih UBC 97 kemudian klik Add New Load. Lalu klik

modify lateral load pattern dan input parameter R dan I sesuai perencanaan

fungsi gedung. Lakukan hal yang sama untuk beban gempa RSy.

Gambar 4.12 Penentuan Load Patterns

7. Menentukan Kombinasi Beban

43

Berikut langkah-langkah serta penjelasan untuk menentukan kombinasi

pembebanan :

Pilih menu Define – Load Combinations, maka akan tampil dialog box

Define Load Combinations.

Klik Add New Combo, maka tampil dialog box Load Combination Data.

Pada Load Combination Name, ketik COMB1

Pada Define Combination of Case Result kolom Load Case Name pilih

DEAD dan Scale Factor isi 1,4, kemudian klik Add.

Kembali pada kolom Load Case Name pilih DEAD, PLAT LANTAI, PLAT

HELIPAD, KERAMIK, PLAFON, M & E, serta DINDING dan Scale

Factor 1,4, kemudian klik Add.

Ulangi langkah diatas untuk COMB2, kemudian pada Load Combination

Name, Anda ketik COMB2.

Pada Define Combination of Case Result kolom Load Case Name pilih

DEAD, PLAT LANTAI, PLAT HELIPAD, KERAMIK, PLAFON, M & E,

serta DINDING dan Scale Factor isi 1,2, kemudian klik Add.

Kemudian kembali lagi pada kolom Load Case Name pilih BEBAN HIDUP

ORANG, HELIPAD, AIR HUJAN, HELIKOPTER, dan TANGGA dan

Scale Factor 1,6, kemudian klik Add.

Lakukan langkah diatas untuk COMB3, COMB4, COMB5, COMB6,

COMB7, COMB8, COMB9, dan COMB10.

Gambar 4.13 Penentuan Load Combinations

44

8. Menentukan Load Cases untuk respons spektrum

Pilih menu Define – Load Cases, maka tampil dialog box Define Load Cases.

Pilih MODAL lalu klik Modify/Show Load Cases.

Pada opsi types of mode, pilih Ritz Vector.

Pada kolom Load Type, pilih Accel atau percepatan, Load name Ux, dan isi

nlai Target Dynamic Participation Ratios (%) sebesar 99. Lakukan hal yang

sama untuk Uy.

Klik Ok.

Gambar 4.14 Penentuan Load Cases pada Modal

Kembali pilih Load Cases RSx, lalu klik Modify/Show Load Cases.

Pada Load Case Types, pilih Response Spectrum. Untuk RSx, maka load

name dipilih U1 yang menandakan perpindahan arah x. pada kolom

Function, pilih grafik yang telah kita input sebelumnya di Response

Spectrum Function.

Pada kolom Scale Factor, isi dengan nilai I / R x 9,81 yang bernilai 1,839 .

Klik Ok

Kembali pilih Load Cases RSy, lalu klik Modify/Show Load Cases.

Pada Load Case Types, pilih Response Spectrum. Untuk RSy, maka load

name dipilih U2 yang menandakan perpindahan arah y. pada kolom

Function, pilih grafik yang telah kita input sebelumnya di Response

Spectrum Function.

45

Pada kolom Scale Factor, isi dengan nilai I / R x 9,81 yang bernilai 1,839 .

Klik Ok

Gambar 4.15 Penentuan Load Cases pada Beban Gempa

9. Menentukan Elemen Beban

Untuk analisis struktur diatas, terdapat beberapa macam Load Patterns, yaitu :

Pada frame terdapat beban dinding = 250 kg/m2 x tinggi per lantai.

Pada area section terdapat Berat sendiri plat lantai = 312 kg/m2, Berat

sendiri plat helipad = 336 kg/m2, Berat keramik = 24 kg/m2, Plafond +

penggantung =18 kg/m2, Mechanical dan Electrical = 40 kg/m2, Beban

hidup pada lantai = 250 kg/m2, Beban hidup Tangga = 300 kg/ m2, Beban

hidup pada atap = 150 kg/m2, Beban hidup pada helipad = 200 kg/m2 , dan

Beban hidup daerah landasan helikopter = 3373,125 kg/m2.

Semua beban termasuk beban mati dan beban hidup yang bekerja pada struktur

bangunan dianggap beban merata pada plat yang kemudian dikerjakan pada frame.

Langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :

Pilih semua frame yang akan diberi beban dinding yang disesuaikan dengan

denah arsitektur.

46

Pilih menu Assign – Frame Loads – Distributed kemudian akan muncul

dialog box Frame Distributed Loads.

Setelah langkah tersebut, kita akan menginput beban sesuai dengan load

patterns. Berikut langkah penyebaran elemen beban pada struktur :

a. Akibat beban dinding (Dead Load)

Pada Load Pattern Name : DINDING

Pada Coordinat System pilih GLOBAL

Pada Direction pilih Gravity

Pada Uniform Load, input nilai beban dinding.

b. Akibat beban pada plat lantai

Pilih semua area section plat lantai

Pilih menu Assign – Area Loads – Uniform To Frame (Shell)

kemudian akan muncul dialog box Area Uniform Loads to Frames

Pada Load Pattern Name : BEBAN SENDIRI PLAT LANTAI

Pada Load : 312 kg/m2

Pada Coordinate System pilih GLOBAL


Pada Distribution pilih Two-Way

Lalu klik OK, lakukan hal yang sama untuk area load yang lainnya.

c. Akibat beban Helikopter

Pilih area section pada plat helipad daerah landasan helikopter

Pilih menu Assign – Area Loads – Uniform To Frame (Shell)

kemudian akan muncul dialog box Area Uniform Loads to Frames

Pada Load Pattern Name : BEBAN HIDUP DAERAH LANDASAN

HELIKOPTER

Pada Load : 3373,125 kg/m2

Pada Coordinate System pilih GLOBAL


Pada Distribution pilih Two-Way

Lalu klik OK

47

Gambar 4.16 Penentuan Frame Loads

10. Analisis Model

Untuk analisis model dilakukan sebagai berikut :

Pilih menu Analyze/Set Analysis Options, kemudian akan tampil dialog box

Analysis Options. Dari dialog box ini pilih pada Fast DOF’s dengan Space

Frame.

Pilih menu Analyze – Run Analysis maka akan tampil dialog box Set Load

Cases to Run, kemudian klik Run Now.

Gambar 4.17 Analisis Model

11. Desain Keamanan Struktur Beton

Berikut langkah - langkah dalam mendesain struktur beton :

48

Pilih menu Design – Concrete Frame Design – Select Design Combos,

maka akan tampil dialog box Design Load Combinations Selection.

Pada List of Load Combinations pilih COMB1, COMB2, COMB3,

COMB4, COMB5, COMB6, COMB7, COMB8, COMB9 dan COMB10

kemudian klik Add, maka COMB1 sampai COMB10 akan berpindah ke

kolom Design Load Combinations.

Lalu pada Automatic Design Load Combinations, klik Automatically

Generate Code-Based Design Load Combinations agar tidak terautomatis.

Klik OK

Gambar 4.18 Memilih Design Load Combinations

Pada desain beton, metode SK SNI 03-2847-2002 memiliki faktor desain yang

telah diatur dan disesuaikan dengan kondisi di Indonesia. Faktor desain tersebut

berguna untuk melakukan analisis rasio terhadap struktur bangunan. Berikut

langkah-langkah untuk menentukan desain :

Metode SK SNI 03-2847-2002

Pilih menu Design – Concrete Frame Design – View/Revise Preferences,

maka akan tampil dialog box Concrete Frame Design Preferences.

Ubah Design Code pada kolom Value kemudian pilih ACI 318-99.

ACI 318-99 akan disesuaikan dengan kondisi desain beton di Indonesia

dengan mengubah nilai Phi (Bending-Tension) sebesar 0,8; Phi

49

(Compression Tied) sebesar 0,65; Phi (Compression Spiral) sebesar 0,7; Phi

(Shear) sebesar 0,75.

ACI 318-99 merupakan code yang diacu oleh Standar Nasional Indonesia

tahun 2002.

Klik OK, kemudian pilih Design – Concrete Frame Design – Start

Design/Check of Structure, setelah itu akan tampil layer Concrete Design

Result (ACI 318-99).

Gambar 4.19 Penentuan Code dan Parameter Design

12. Hasil Struktur

Untuk melihat detail hasil desain pada metode tersebut dilakukan dengan

langkah - langkah sebagai berikut :

Pilih Display – Show Table.

Kemudian akan muncul dialog box Choose Tables for Display, kemudian

pilih Analysis Result untuk melihat hasil output secara detail.

Hasil Analysis berupa tabel dapat diexport ke program Microsoft Excel.

IV.4 Perhitungan Struktur

IV.4.1 Partisipasi Massa

Pada SNI Gempa 1726-2012 Pasal 7.9.1, disebutkan bahwa jumlah ragam

50

vibrasi yang ditinjau dalam penjumlahan respons harus menghasilkan partisipasi

massa minimum 90%. Pada analisis gedung ini, pastisipasi massa bernilai 90%

terjadi pada ragam ke 25. Berikut disajikan tabel hasil output program SAP 2000

V14.

Tabel 4.2 Partisipasi Massa

OutputCase StepType StepNum Period UX UY SumUX SumUY

Text Text Unitless Sec Unitless Unitless Unitless Unitless

MODAL Mode 1 1.355166 0.64 0.0004896 0.64 0.0004896

MODAL Mode 2 1.195892 0.06245 0.31 0.7 0.31

MODAL Mode 3 1.181854 0.03476 0.42 0.73 0.73

MODAL Mode 4 0.433031 0.07704 0.00008672 0.81 0.73

MODAL Mode 5 0.384844 0.01074 0.0351 0.82 0.76

MODAL Mode 6 0.379917 0.005388 0.05241 0.83 0.81

MODAL Mode 7 0.239777 0.0262 0.00008401 0.85 0.81

MODAL Mode 8 0.216436 0.00697 0.01001 0.86 0.82

MODAL Mode 9 0.212914 0.002003 0.02353 0.86 0.85

MODAL Mode 10 0.156243 0.01327 0.0001082 0.88 0.85

MODAL Mode 11 0.142801 0.00641 0.003406 0.88 0.85

MODAL Mode 12 0.139612 0.0007785 0.01551 0.88 0.87

MODAL Mode 13 0.11268 0.001732 0.0000294 0.89 0.87

MODAL Mode 14 0.110197 0.00602 0.0001232 0.89 0.87

MODAL Mode 15 0.101636 0.0004262 0.0002626 0.89 0.87

MODAL Mode 16 0.101521 0.004576 0.001902 0.9 0.87

MODAL Mode 17 0.099539 0.001051 0.001306 0.9 0.87

MODAL Mode 18 0.098201 0.001054 0.008761 0.9 0.88

MODAL Mode 19 0.095501 0.0001587 0.0005912 0.9 0.88

MODAL Mode 20 0.082749 0.005443 0.000163 0.9 0.88

MODAL Mode 21 0.080395 0.0000142 0.0001229 0.9 0.88

MODAL Mode 22 0.07614 0.006794 0.001169 0.91 0.88

MODAL Mode 23 0.073399 0.0004873 0.00899 0.91 0.89

MODAL Mode 24 0.065068 0.00817 0.00002147 0.92 0.89

MODAL Mode 25 0.058978 0.0003236 0.01017 0.92 0.9

MODAL Mode 26 0.056387 0.00594 0.0007883 0.93 0.9

MODAL Mode 27 0.048272 0.0003555 0.02057 0.93 0.92

MODAL Mode 28 0.043793 0.0001134 0.02731 0.93 0.95

MODAL Mode 29 0.042961 0.01748 9.504E-07 0.94 0.95

MODAL Mode 30 0.026647 0.006323 0.00003091 0.95 0.95

IV.4.2 Faktor Skala

Sesuai SNI Gempa 1726-2012 pasal 7.9.4.1, bila Kombinasi respons untuk

geser dasar ragam (Vt) lebih kecil 85 persen dari geser dasar yang dihitung (V1)

51

menggunakan prosedur gaya lateral ekivalen, maka gaya harus dikalikan dengan

0,85V1/Vt.

Koefisien respons seismik, Cs = Sds/(R/I) = 0,279/(8/1,5) = 0,0523

Dari hasil analisa program SAP 2000 V14, didapat output berat total gedung yang

ditampilkan pada tabel 4.3.

Tabel 4.3 Base Reaction Beban

OutputCase CaseType GlobalFX GlobalFY GlobalFZ

Text Text Kgf Kgf Kgf

DEAD LinStatic 2.701E-10 5.86E-09 3563813.45

PLAT LANTAI LinStatic -1.158E-09 2.492E-09 2432112.38

KERAMIK LinStatic 1.205E-11 2.585E-10 169285.24

PLAFON LinStatic -6.656E-11 1.443E-10 140314.18

M & E LinStatic -1.475E-10 3.194E-10 339969.28

DINDING LinStatic -1.209E-09 1.115E-09 3041750

ORANG LinStatic -7.09E-10 1.821E-09 1904808

ORANG HELIPAD LinStatic -2.21E-11 2.689E-10 34323

PLAT HELIPAD LinStatic -3.909E-11 4.486E-10 57662.65

AIR HUJAN ATAP LinStatic -1.281E-10 1.069E-10 132000

HELIKOPTER LinStatic -5.54E-11 1.026E-10 53970

TANGGA LinStatic 1.008E-09 1.054E-09 41495.96

Wt = W beban mati + 30% W beban hidup

= (3563813.45 + 2432112.38 + 169285.24 + 140314.18 + 339969.28 +

3041750 + 57662.65) kg + 30%(1904808 + 34323 + 132000 + 53970 +

41495.96) kg

= 9744907.18 kg + 30%.2166596.96 kg = 10394886,27 kg

V1 = Cs . Wt = 0,0523 . 10394886,27 kg = 543652.5518 kg

Dari hasil analisa program SAP 2000 V14, didapat Vt yang ditampilkan pada tabel

4.4.

Tabel 4.4 Base Shear, Vt

OutputCase CaseType StepType GlobalFX GlobalFY

Text Text Text Kgf Kgf

RSx LinRespSpec Max 81595.43 3375.92

RSy LinRespSpec Max 3364.48 97519.38

Cek kebutuhan Faktor skala arah x :

Vt < 0,85V1

52

81595,43 < 462104,67

Cek Skala gaya arah y :

Vt < 0,85V1

97519.38 < 462104,67

Maka Faktor skala untuk arah x = 0,85V1/Vt = 462104,67 kg/81595,43 kg = 5,663

Faktor skala untuk arah y = 0,85V1/Vt = 462104,67 kg/97519.38 kg = 4,739

IV.4.3 Kinerja Batas Layan

Perhitungan kinerja batas layan akibat simpangan arah X dan Y yang hasilnya

dapat dibaca dari output program SAP 2000 V14 dapat dihitung sebagai berikut:

• Perubahan simpangan, ΔS = simpangan lantai atas – simpangan lantai bawah.

• Simpangan antar - tingkat yang diizinkan = 0,03/R x tinggi tingkat yang

bersangkutan atau 30 mm.

Tabel 4.5 Kinerja Batas Layan Akibat Simpangan Gempa Arah X

Lantai Tinggi Tingkat Simpangan Δs DiizinkanKeterangan

Status

(mm) (mm) (mm) (mm)

Basement 3500 0.073 0.073 13.125 Δs < izin Ok

1 5000 1.574 1.501 18.75 Δs < izin Ok

2 4500 5.603 4.029 16.875 Δs < izin Ok

3 4500 9.348 3.745 16.875 Δs < izin Ok

4 4500 12.954 3.606 16.875 Δs < izin Ok

5 4500 16.379 3.425 16.875 Δs < izin Ok

6 4500 19.424 3.045 16.875 Δs < izin Ok

7 4500 22.018 2.594 16.875 Δs < izin Ok

8 5000 24.156 2.138 18.75 Δs < izin Ok

Tabel 4.6 Kinerja Batas Layan Akibat Simpangan Gempa Arah Y

Lantai Tinggi Tingkat Simpangan Δs Diizinkan Keterangan Status

(mm) (mm) (mm) (mm)

Basement 3500 0.021 0.021 13.125 Δs < izin Ok

1 5000 0.711 0.690 18.75 Δs < izin Ok

2 4500 3.656 2.945 16.875 Δs < izin Ok

3 4500 6.765 3.109 16.875 Δs < izin Ok

4 4500 9.796 3.031 16.875 Δs < izin Ok

5 4500 12.561 2.765 16.875 Δs < izin Ok

6 4500 14.953 2.392 16.875 Δs < izin Ok

7 4500 16.906 1.952 16.875 Δs < izin Ok

8 5000 18.381 1.476 18.75 Δs < izin Ok

53

IV.4.4 Kinerja Batas Ultimit

Pada SNI Gempa 1726-2012 pasal 7.9.4.2, menyebutkan bahwa jika respons

terkombinasi untuk geser dasar ragam (Vt) kurang dari 85 persen dari CsW, maka

simpangan antar lantai harus dikalikan dengan 0,85(CsW/Vt). Perhitungan

simpangan untuk kinerja batas ultimit ditunjukkan sebagai berikut :

▪ Faktor skala untuk arah x = 5,663

▪ Faktor skala untuk arah y = 4,739

▪ Simpangan yang diizinkan, Δmax = 0,02 x H

Tabel 4.7 Kinerja Batas Ultimit Akibat Simpangan Gempa Arah X

Lantai Tinggi Tingkat Simpangan Δs x 5,663 Diizinkan Keterangan Status

(mm) (mm) (mm) (mm)

Basement 3500 0.073 0.414 70 Δs < izin Ok

1 5000 1.574 8.498 100 Δs < izin Ok

2 4500 5.603 22.818 90 Δs < izin Ok

3 4500 9.348 21.209 90 Δs < izin Ok

4 4500 12.954 20.421 90 Δs < izin Ok

5 4500 16.379 19.394 90 Δs < izin Ok

6 4500 19.424 17.244 90 Δs < izin Ok

7 4500 22.018 14.689 90 Δs < izin Ok

8 5000 24.156 12.109 100 Δs < izin Ok

Tabel 4.8 Kinerja Batas Ultimit Akibat Simpangan Gempa Arah Y

Lantai Tinggi Tingkat Simpangan Δs x 4,739 Diizinkan Keterangan Status

(mm) (mm) (mm) (mm)

Basement 3500 0.021 0.099 70 Δs < izin Ok

1 5000 0.711 3.270 100 Δs < izin Ok

2 4500 3.656 13.957 90 Δs < izin Ok

3 4500 6.765 14.735 90 Δs < izin Ok

4 4500 9.796 14.364 90 Δs < izin Ok

5 4500 12.561 13.103 90 Δs < izin Ok

6 4500 14.953 11.336 90 Δs < izin Ok

7 4500 16.906 9.251 90 Δs < izin Ok

8 5000 18.381 6.993 100 Δs < izin Ok

IV.4.5 Plat Helipad

Dari hasil output program SAP 2000 V14 seperti yang terdapat pada

lampiran, diambil nilai momen tumpuan dan lapangan terkritis sebagai acuan untuk

54

perhitungan penulangan plat helipad. Pembebanan maksimum pada helipad terjadi

pada kombinasi 2.

Tabel 4.9 Momen Maksimum per 1 Meter Lebar Plat Helipad

Momen Arah X (kg.m) Momen Arah Y (kg.m)

Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan

1492,84 1439,42 1424,87 1378,84

Tulangan Tumpuan Arah X

Momen max = 1492,84 kg m . 9,81m/s2 . 1000 mm = 14644760,4 N mm

Dengan pekiraan batang tulangan D10, selimut beton 30 mm dan tebal plat 140 mm

d = 140 – 30 - 5 = 105 mm

Dengan fc’ bernilai 24,9 MPa ≤ 30 Mpa, maka = 0,85= ∅= ∅= 14644760,40,8.1000. 105= 1,6604 MPa

Didapat ρ= 0,0044 < ρmaks = 0,0203, berdasarkan tabel A-28 Istimawan D

Asperlu = ρbd= 0,0044.1000.105 = 462 mm2 per 1 meter lebar plat

Direncanakan tulangan D10 (As = 78,54 mm2 per tulangan )

Jarak (s) =

=,/ = 170 mm

Dengan demikian digunakan tulangan D10-170 per 1 meter.

Tulangan Lapangan Arah X



d = 140 – 30 - 5 = 105 mm

Dengan fc’ bernilai 24,9 MPa ≤ 30 Mpa, maka = 0,85= ∅

55

= ∅= 14120710,20,8.1000. 105= 1,601 MPa




Jarak (s) =

=,/ = 178,1 mm ≈ 170 mm


Tulangan Tumpuan Arah Y

Momen max =1424,87 kg m . 9,81m/s2 . 1000 mm = 13977974,7 N mm


d = 140 – 30 - 5 = 105 mm



Asperlu = ρbd= 0,00415.1000.105 = 435,75 mm2 per 1 meter lebar plat


Jarak (s) =

=,, / = 180,24 mm ≈ 180 mm


Tulangan Lapangan Arah Y


56


d = 140 – 30 - 5 = 105 mm





Jarak (s) =

=,/ = 187 mm ≈ 180 mm


Gambar 4.20 Detail Penulangan Plat Helipad per 1 meter

IV.4.6 Plat Lantai 4000 x 8000

Pembebanan

1. Beban Mati (D)

Berat sendiri plat lantai = 0,13 m x 2400 kg/m3 = 312 kg/m2

Berat keramik = 24 kg/m2

Plafond + penggantung = 11 kg/m2 + 7 kg/m2 = 18 kg/m2

Mechanical dan Electrical = 40 kg/m2

Total = 394 kg/m2

57

2. Beban Hidup (L)

Beban Hidup = 250 kg/m2 = 250 kg/m2

3. Beban Terfaktor

Beban terfaktor (WU) = 1,2 D + 1,6 L

= (1,2 x 394) + (1,6 x 250) kg/m2

= 872,8 kg/m2

4. Beban Per Meter Lebar

Beban Per Meter Lebar (WU-1) = 872,8 kg/m2 x 1 m’

= 872,8 kg/m’

Perhitungan Penulangan

Dalam SK SNI 03 – 2487 – 2002 diberlakukan pembatasan minimum dan

maksimum penulangan untuk mencegah bahaya runtuh mendadak. Pembatasan

tersebut dinyatakan dalam rasio sebagai berikut :

Direncanakan Plat Lantai :

Tebal selimut beton = 15 mm

Tebal plat lantai = 130 mm

Diameter tulangan, = 10 mm

= 0,85 ( fc’ ≤ 30 Mpa )

1) min =fy

4,1

=240

4,1

= 0,005833

2) b =fyfy

fc

600

600...85,0

'

1

b =)240600(

600.

240

9,24.85,0.85,0

= 0,0402

3) maks = b . 0,75

= 0,0402 . 0,75

= 0,03

4) Jarak spesi maksimum yang diijinkan = 3x h ( tebal plat lantai )

58

224

8

m

m

Lx

Ly

= 3 ( 130 ) = 390 mm

Plat 2 arah ( two-way slab )

Dari tabel 2.2 Momen yang menentukan per meter lebar dalam jalur tengah pada plat

dua arah akibat beban terbagi rata ( SK SNI – 03 – 2487 – 2002) didapat dari ly/lx =

2 sehingga didapat :

x Mlx = 58 x Mtx = 82

x Mly = 15 x Mty = 53

Nilai momen lapangan dan momen tumpuan sebagai berikut :

Mlx = + 0,001 Wu-1. Lx2 . x Mlx

= + 0,001 . 872,8 kg/m’ . (4 m)2 . 58

= + 809,958 kg m

Mly = + 0,001 Wu-1. Lx2 . x Mly

= + 0,001 . 872,8 kg/m2 . (4 m)2 . 15

= + 209,472 kg m

Mtx = - 0,001 Wu-1. Lx2 . x Mtx

= - 0,001 . 872,8 kg/m2 . (4 m)2 . 82

= -1145,11 kg m

Mty = - 0,001 Wu-1. Lx2 . x Mty

= - 0,001 . 872,8 kg/m2 . (4 m)2 . 53

= -740,13 kg m

a. Pembesian Arah X

Pembesian Lapangan


4 m

8 m

59

dx

Es

fy

003,0

003,011

102

2400003,0

003,0

6

x

dx

Es

fy

003,0

003,011

102

2400003,0

003,0

6

x

Diameter tulangan rencana = 10 mm

Selimut beton (p) = 15 mm

Tebal efektif ( dx ) = h - p – ½ ød

= ( 130 – 15 – 1/2 . 10 ) mm = 110 mm

= 0,8

Mlx = + 809,958 kg m

Mu = + 80995,8 kg cm

Mn = Mu /

Mn = 80995,8 kg cm / 0,8 = 100119,75 kg cm

Cb = =

Cb = 7,857 cm

a = 1. Cb

a = 0,85 . 7,857 = 6,679 cm

As =)

2

a.( dxfy

Mn

As =

2

679,611.2400

100119,75= 5,44567 cm2 = 544,567 mm2

Dipakai tulangan 10 - 120 per 1 meter lebar plat ( As = 628,32 mm2)

Pembesian Tumpuan



Tebal efektif ( dx ) = ( 130 – 15 – 1/2 . 5 ) mm = 110 mm

= 0,8

Mtx = 1145,11kg mMu = 114511 kg cm

Mn = Mu /

Mn = 114511 kg cm / 0,8 = 143138,75 kg.cm

Cb = =

60

dy

Es

fy

003,0

003,010

102

2400003,0

003,0

6

x

= 7,857 cm

a = 1. Cb

a = 0,85 . 7,857 = 6,679 cm

As =)

2.(

adxfy

Mn

As =

2

679,611.2400

143138,75= 7,7855 cm2 = 778,55 mm2


b. Pembesian Arah Y

Pembesian Lapangan



Tebal efektif ( dy ) = ( dx - ) mm = (110 - 10)= 100 mm

= 0,8

Mly = 209,472 kg mMu = 20947,2 kg cm

Mn = Mu /

Mn = 20947,2 kg cm / 0,8 = 26184 kg cm

Cb = =

= 7,143 cm

a = 1. Cb

a = 0,85 . 7,143 = 6,071 cm

As =)

2.(

adyfy

Mn

As =

26,07110.2400

26184= 1,5665cm2 = 156,65 mm2

61

10

102

2400003,0

003,0

6

x

dy

Es

fy

003,0

003,0

Dipakai tulangan 10 – 200 per 1 meter lebar plat ( As = 392,7 mm2)

Pembesian Tumpuan



Tebal efektif ( dy ) = ( dx - ) mm = (110 - 10)= 100 mm

= 0,8

Mty = 740,13 kgmMu = 74013 kgcmMn = Mu / Mn = 74013 kg cm / 0,8 = 92516,25 kg cm

Cb = =

= 7,143 cm

a = 1. Cb

a = 0,85 . 7,143 = 6,071 cm

As =)

2.(

adyfy

Mn

As =

26,07110.2400

92516,25= 5,535 cm2 = 553,5 mm2


Gambar 4.21 Detail Penulangan Plat Lantai 4 x 8 per 1 meter

IV.4.7 Balok Helipad

Balok helipad dengan ukuran 350 x 700 harus memenuhi beberapa ketentuan

definisi komponen struktur lentur sesuai Tata cara perhitungan struktur beton untuk

62

bangunan gedung SNI 03-2847-2002 Pasal 23.3.1 yang mensyaratkan bahwa

komponen struktur lentur SRPMK harus memenuhi hal-hal berikut:

1. Gaya aksial tekan terfaktor pada komponen struktur lentur dibatasi

maksimum

0,1 Agfc’ = 0,1 x 350 mm x 700 mm x 24,9 MPa = 610050 N

Berdasarkan hasil analisa struktur program SAP 2000 V14 yang terdapat

pada lampiran, gaya aksial tekan terbesar akibat kombinasi gaya gempa dan

gravitasi pada komponen struktur adalah 75021,975 N… Ok

2. Bentang bersih komponen struktur tidak boleh kurang dari 4 kali tinggi

efektifnya

de = d = 700 mm – (30 mm + 10 mm + 12,5 mm) = 647,5 mm

4 de = 2590 mm

ln = 4000mm > 2590 mm … Ok

3. Perbandingan lebar terhadap tinggi tidak boleh kurang dari 0,3

b/h = 350mm/700mm = 0,5>0,3 … Ok

4. Lebar komponen tidak boleh :

a. Kurang dari 250 mm … Ok

b. Melebihi lebar struktur pendukung ditambah jarak pada tiap sisi

komponen struktur pendukung yang tidak melebihi ¾ tinggi

komponen struktur lentur

Lebar balok, b = 350 mm< lebar kolom = 750 mm … Ok

Menghitung Tulangan As

Dari hasil analisa perhitungan program SAP 2000 V14 seperti yang terdapat pada

lampiran, pembebanan maksimum pada helipad terjadi pada kombinasi 2. Berikut

tabel 4.10 menampilkan data output gaya - gaya dalam maksimum :

Tabel 4.10 Nilai Momen dan Gaya Geser Maksimum Balok Helipad

Tumpuan Lapangan

Momen (kg m) Geser (kg) Momen (kg m) Geser (kg)

58030,39 39788,54 46570,09 21368,95

63

Tulangan Tumpuan

Momen max = 58030,39 kg m . 9,81m/s2 . 1000 mm = 569,2781 . 10 N mm

Dengan pekiraan batang tulangan D25, selimut beton 30 mm, tulangan sengkang

D10 dan tinggi balok 700 mm

d = 700 mm – 30 mm – 10 mm – 12,5 mm = 647,5 mm= ∅ = 569,2781 . 10 N mm0,8. 400 . 0,85 . 647,5 = 3232,33Direncanakan tulangan D25, As = 490,874 mm2 per tulanganℎ = = ,, = 6,585 ≈ 7 buah

= 0,85 ′= 3436,118 . 4000,85. 24,9 . 350 = 185,541

Cek momen nominal aktual∅ = ∅ − 2∅ = 0,8. 3436,118 . 400 647,5 − 174,5382∅ = 616,0063.10 > Mu… Ok

Cek As minimum

_ = ′4 = 24,94. 400 . 350 . 647,5 = 706,785Tetapi tidak boleh kurang dari :1,4 = 1,4400 . 350 . 647,5 = 793,1875Syarat tulangan minimum terpenuhi … Ok

Cek rasio tulangan= = 3436,118350 . 647,5 = 0,0152= 0,85 ′ 600600 +

64

= 0,85 0,85. 24,9400 600600 + 400= 0,0270,75 = 0,75 . 0,027 = 0,0202ρ < 0,75 ρb dan ρ < 0,025 … Ok, syarat SNI 03-2847-2002 pasal 23.3.2.1

Cek apakah penampang tension-controlled= 185,541647,5 = 0,2866= 0,375 = 0,375. 0,85 = 0,315a/dt < awl/dt … Ok, Desain tulangan underreinforced

Dengan demikian digunakan tulangan D25 sebanyak 7 buah pada daerah

tumpuan balok.

Tulangan Lapangan


Dengan pekiraan batang tulangan D25, selimut beton 30 mm, tulangan sengkang

D10 dan tinggi balok 700 mm

d = 700 mm – 30 mm – 10 mm – 12,5 mm = 647,5 mm= ∅ = 456,8526 . 10 N mm0,8. 400 . 0,85 . 647,5 = 2593,985Direncanakan tulangan D25, As = 490,874 mm2 per tulanganℎ = = ,, = 5,28 ≈ 6 buah

= 0,85 ′ = 2945,244 . 4000,85. 24,9 . 350 = 159,036 Cek momen nominal aktual∅ = ∅ − 2∅ = 0,8. 2945,244 . 400 647,5 − 159,0362∅ = 535,3106.10 > Mu… Ok

65

Cek As minimum

_ = ′4 = 24,94. 400 . 350 . 647,5 = 706,785Tetapi tidak boleh kurang dari :1,4 = 1,4400 . 350 . 647,5 = 793,1875Syarat tulangan minimum terpenuhi … Ok

Cek rasio tulangan= = 3436,118350 . 647,5 = 0,013= 0,85 ′ 600600 += 0,85 0,85. 24,9400 600600 + 400= 0,0270,75 = 0,75 . 0,027 = 0,0202

ρ < 0,75 ρb dan ρ < 0,025 … Ok, syarat SNI 03-2847-2002 pasal 23.3.2.1

Cek apakah penampang tension-controlled= 159,036647,5 = 0,2456= 0,375 = 0,375. 0,85 = 0,315a/dt < awl/dt … Ok, Desain tulangan underreinforced

Dengan demikian digunakan tulangan D25 sebanyak 6 buah pada daerah lapangan

balok.

Merencanakan tulangan sengkang daerah sendi plastis :

Vu = 39788,54 kg, Vu x 1,25 = 49735,675 kg . 9,81 m2/s = 487906,972 N

_ = 2 ′3 = 2 24,93 . 350 . 647,5 = 753904,32

66

Direncanakan menggunakan sengkang dengan D10, = 78,54= 1 6 ′ = 1 6 24,9 . 350 . 647,5= 188476,08= ∅ − = ,, − 188476,08= 462066,55 , Vs <Vs_max… Ok

Spasi sengkang dihitung dengan persamaan berikut :

= = 78,54 . 400 . 647,5462066,55= 44,024Sehingga digunakan sengkang D10 - 40

Dalam SNI 03-2847-2002 pasal 23.3.3(1), diperlukan hoop (sengkang tertutup) di

sepanjang jarak 2h dari sisi kolom terdekat.

2h = 2 x 700 mm = 1400 mm

Jarak spasi sengkang untuk sendi plastis ditentukan nilai terkecil dari ketentuan-

ketentuan berikut ini :

1. Hoop pertama dipasang pada jarak 50 mm dari muka kolom terdekat.

2. de/4 = 647,5 mm / 4 = 161,875 mm

3. 8 kali diameter tulangan longitudinal terkecil = 200 mm

4. 24 kali diameter tulangan hoop = 240 mm

5. 300 mm

Dengan demikian, tulangan geser di daerah sendi plastis sepanjang 1400 mm dari

muka kolom terdekat menggunakan sengkang tertutup D10 – 40 mm.

Spasi maksimum tulangan geser di sepanjang balok SRPMK adalah de/2.

Smax = de/2 = 647,5 mm / 2 = 323,75 mm

Sehingga untuk bentang di luar zona sendi plastis menggunakan sengkang D10 -

300mm.

67

Tabel 4.11 Detail Penulangan Balok Helipad

Daerah Tumpuan Lapangan

Penampang

Dimensi B x H (mm) 350 x 700

As perlu (mm ) 3436,118 (7D25) 2945,244 (6D25)

Sengkang D10 - 40 D10 -300

IV.4.8 Kolom Helipad

Kolom helipad dengan ukuran 750 x 750 harus memenuhi beberapa

persyaratan menurut SNI 03-2847-2002 Pasal 23.4.1 yang didesain :

1. Gaya aksial terfaktor maksimum yang bekerja pada kolom harus melebihi

Agfc’/10 = 750 mm x 750 mm x 24,9 MPa/10 =1400625 N

Gaya aksial terfaktor maksimum = 113110,39 kg x 9,81 m/s2

= 1109612,926 N… Ok

2. Sisi terpendek penampang kolom tidak kurang dari 300 mm

d = 750 mm … Ok

3. Rasio dimensi penampang tidak kurang dari 0,4

b/d= 750 mm/750 mm = 1 > 0,4 … Ok

Menghitung Tulangan




Tabel 4.12 Nilai Momen dan Gaya Aksial Maksimum Kolom Helipad

Momen (kg m) P tekan (kg)

4268,786 113110,39

67



Penampang


As perlu (mm ) 3436,118 (7D25) 2945,244 (6D25)

Sengkang D10 - 40 D10 -300





Agfc’/10 = 750 mm x 750 mm x 24,9 MPa/10 =1400625 N


= 1109612,926 N… Ok


d = 750 mm … Ok


b/d= 750 mm/750 mm = 1 > 0,4 … Ok

Menghitung Tulangan






4268,786 113110,39

67



Penampang


As perlu (mm ) 3436,118 (7D25) 2945,244 (6D25)

Sengkang D10 - 40 D10 -300





Agfc’/10 = 750 mm x 750 mm x 24,9 MPa/10 =1400625 N


= 1109612,926 N… Ok


d = 750 mm … Ok


b/d= 750 mm/750 mm = 1 > 0,4 … Ok

Menghitung Tulangan






4268,786 113110,39

68

Pmax =113110,39 kg

Mmax = 4268,786kg m

Faktor reduksi kekuatan dengan pengikat sengkang, = 0,65= = 4268,786113110,39 = 37,74Termasuk eksentrisitas kecil, maka :

Ag = b.d = 750 mm x 750 mm = 562500 mm2

Diambil ρg 0,01 berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 23.4.3.1

Ast =ρg .Ag = 0,01 x 562500 mm2 = 5625 mm2

Direncanakan menggunakan tulangan longitudinal D22 dengan Luas = 380,133 mm2.

Jumlah tulangan =

= , ≈ 16 buah

Menghitung kuat kolom maksimum

).)('85,0(8,0(max) AstfyAstAgfcPn

= 0,8.0,65.(0,85.24,9MPa.(562500-6082,128) + 400 MPa. 6082,128 )

= 6250,332 KN = 637138,85 kg > Pmax =113110,39 kg …..…Ok

Dengan demikian digunakan tulangan D22 sebanyak 16 buah pada daerah kolom.

Merencanakan tulangan sengkang :

Direncanakan dengan menggunakan batang tulangan D10.ℎ = − 2 50 + 1 2 = 750 − 2 50 + 1 2 . 10 = 640= ( − 2(50)) ( − 2(50)) = 422500Berdasarkan SNI 03-2847-2002 Pasal 23.4.4.2, spasi maksimum diambil yang

terkecil diantara :

1. ¼ dimensi penampang kolom terkecil = 750 mm / 4 = 187,5 mm

2. 6 kali diameter tulangan longitudinal = 6 x 22 mm = 132 mm

3. ℎ = ℎ = 640 = 426,667

69

≤ 100 + 350 − ℎ3 = 100 + 350 − 426,6673 = 74,444Jadi, digunakan spasi 70 mm.

SNI 03-2847-2002 pasal 23.4.4(1), total luas penampang hoops tidak kurang dari

salah satu yang terbesar antara :

= 0,3 ℎ ′ − 1= 0,3 640 . 24,9400 562500422500 − 1= 3,96 /= 0,09 ℎ ′ = 0,09.640 . 24,9400 = 3,586 /

Diambil nilai yang terbesar, yaitu 3,96 mm2/mm.

Ash_1 = 3,96 mm2/mm x 70 mm = 277,2 mm2

Jadi, digunakan 4 kaki D10 dengan luas penampang 314,16 mm2.

SNI 03-2847-2002 Pasal 23.4.4.4, tulangan hoop diperlukan sepanjang l0 dari ujung-

ujung kolom, dipilih yang terbesar antara :

1. Tinggi elemen struktur, d, di join = 750 mm

2. 1/6 tinggi bersih kolom = 1/6 x 2000 mm = 333,333 mm

3. 500 mm

Dengan demikian, tulangan geser di daerah sendi plastis sepanjang l0, 750

mm dari muka kolom terdekat menggunakan sengkang tertutup 4 kaki D10 – 70.

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 23.4.4.6, spasi maksimum tulangan

geser sepanjang sisa tinggi kolom bersih adalah 6 x diameter tulangan longitudinal

kolom.

Smax = 6 x db = 6 x 22 mm = 132 mm

Sehingga untuk bentang di luar zona sendi plastis menggunakan sengkang D10–130.

70

Tabel 4.13 Detail Penulangan Kolom Helipad

Penampang


As perlu (mm ) 6082,128 (16D22)

Sengkang daerah plastis 4 kaki D10 – 70

Sengkang di luar plastis D10 – 130

Desain hubungan balok dan kolom

1. Dimensi Join

SNI 03-2847-2002 Pasal 23.5.3.1, luas efektif hubungan balok kolom,

dinyatakan dalam : Aj = Lebar balok x Lebar kolom

= 350 mm x 750 mm = 262500 mm2

SNI 03-2847-2002 Pasal 23.5.1.4, panjang join yang diukur paralel terhadap

tulangan lentur balok yang menyebabkan geser di join sedikitnya 20 kali dbalok

longitudinal terbesar.

Panjang join = 20 x db = 20 x25 mm = 500 mm

2. SNI 03-2847-2002 Pasal 23.5.2.2, tulangan transversal yang dibutuhkan join

setidaknya setengah tulangan transversal yang dibutuhkan di ujung-ujung kolom.0,5 = 0,5 3,96 = 1,98Ketentuan pemasangan jarak hoop :

1. Spasi vertikal hoop diizinkan untuk diperbesar hingga 150 mm.

2. Hoop pertama dipasang pada jarak 70 mm di bawah tulangan atas.

Luas tulangan hoop yang dibutuhkan = 150 mm x 1,98 mm2/mm = 297 mm2

Sehingga digunakan baja tulangan 4D10.

70


Penampang


As perlu (mm ) 6082,128 (16D22)




1. Dimensi Join



= 350 mm x 750 mm = 262500 mm2











70


Penampang


As perlu (mm ) 6082,128 (16D22)




1. Dimensi Join



= 350 mm x 750 mm = 262500 mm2











71

IV.4.9 Tangga

Dari hasil analisa perhitungan program SAP 2000 V14 seperti yang terdapat

pada lampiran, pembebanan maksimum pada tangga dengan tebal 150 mm dan lebar

1600 mm terjadi pada kombinasi 2. Berikut tabel 4.14 menampilkan data output

momen maksimum.

Tabel 4.14 Nilai Momen Tumpuan dan Lapangan Tangga

Momen Tumpuan (kg m) Momen Lapangan (kg m)

3059,21 2891,51

Tulangan Longitudinal Tumpuan


Dengan pekiraan batang tulangan D10, selimut beton 15 mm, tulangan melintang

D10 dan tebal balok tangga 150 mm

d = 150 mm – 15 mm – 10 mm – 5 mm = 120 mm= ∅ = 30,01 . 10 N mm0,8. 400 . 0,85 . 120 = 919,424Direncanakan tulangan D10, As = 78,54 mm2 per tulanganℎ = = ,, = 11,7 ≈ 12 buah

= 0,85 ′= 942,48 . 4000,85. 24,9 . 1600 = 11,13

Cek momen nominal aktual∅ = ∅ − 2∅ = 0,8. 942,48 . 400 120 − 11,132∅ = 34,513.10 > Mu… Ok

Cek As minimum

_ = ′4 = 24,94. 400 . 1600 . 120 = 598,8Tetapi tidak boleh kurang dari :

72

1,4 = 1,4400 . 1600 . 120 = 672Syarat tulangan minimum terpenuhi … Ok

Cek rasio tulangan= = 942,481600 . 120 = 0,0049= 0,85 ′ 600600 += 0,85 0,85. 24,9400 600600 + 400= 0,0270,75 = 0,75 . 0,027 = 0,0202


Cek apakah penampang tension-controlled= 11,13120 = 0,093= 0,375 = 0,375. 0,85 = 0,315a/dt < awl/dt … Ok, Desain tulangan underreinforced

Dengan demikian digunakan tulangan D10 sebanyak 12 buah dengan jarak 130 mm

antar tulangan longitudinal pada daerah tumpuan balok tanggga.

Tulangan Longitudinal Lapangan

Momen max = 2891,51kg m . 9,81m/s2 . 1000 mm = 28,366 . 10 N mm

Dengan pekiraan batang tulangan D10, selimut beton 15 mm, tulangan melintang

D10 dan tebal balok tangga 150 mm

d = 150 mm – 15 mm – 10 mm – 5 mm = 120 mm= ∅ = 28,366 . 10 N mm0,8. 400 . 0,85 . 120 = 869,056Direncanakan tulangan D10, As = 78,54 mm2 per tulanganℎ = = ,, = 11,07 ≈ 12 buah

73

= 0,85 ′ = 942,48 . 4000,85. 24,9 . 1600 = 11,13 Cek momen nominal aktual∅ = ∅ − 2∅ = 0,8. 942,48 . 400 120 − 11,132∅ = 34,513.10 > Mu… Ok

Cek As minimum

_ = ′4 = 24,94. 400 . 1600 . 120 = 598,8Tetapi tidak boleh kurang dari :1,4 = 1,4400 . 1600 . 120 = 672Syarat tulangan minimum terpenuhi … Ok

Cek rasio tulangan= = 942,481600 . 120 = 0,0049= 0,85 ′ 600600 += 0,85 0,85. 24,9400 600600 + 400= 0,0270,75 = 0,75 . 0,027 = 0,0202


Cek apakah penampang tension-controlled= 11,13120 = 0,093= 0,375 = 0,375. 0,85 = 0,315a/dt < awl/dt … Ok, Desain tulangan underreinforced

74

Dengan demikian digunakan tulangan D10 sebanyak 12 buah dengan jarak 130 mm

antar tulangan longitudinal pada daerah lapangan balok tangga.

Gambar 4.22 Detail Penulangan pada Tangga

IV.5 Pembahasan

Berdasarkan perhitungan diatas, berikut hasil analisis detail penulangan

struktur atas dengan bantuan program SAP2000 V14 seperti yang terdapat pada

lampiran yang dirangkum dalam bentuk tabel rekapitulasi tulangan yang

menampilkan perbandingan jumlah dan diameter tulangan pokok As antara yang

digunakan di lapangan dengan hasil analisis.

Tabel 4.15 Rekapitulasi Perbandingan Tulangan pada Plat

Tipe

Plat

Arah

Pembesian

Terpasang Hasil Perhitungan

Rasio AsTulangan As

(mm2)

Tulangan As

(mm2)

Helipad

Tumpuan xD10-150

471,24D10-170

462 1 : 0,98

Lapangan xD10-150

471,24D10-170

441 1 : 0,94

Tumpuan yD10-150

471,24D10-180

437,75 1 : 0,93

Lapangan yD10-150

471,24D10-180 420

1 : 0,89

Plat

4000 x 8000

Tumpuan xD8-150

301,5910-100 785,4

1 : 2,6

Lapangan xD7-150

230,9110-120 628,32

1 : 2,72

Tumpuan yD7-150

230,9110-120 628,32

1 : 2,72

Lapangan yD7-150

230,9110-200 392,7

1 : 1,7

75

Lanjutan Tabel 4.15 Rekapitulasi Perbandingan Tulangan pada Plat

Plat

4000 x 6000

Tumpuan xD8-150

301,5910-110 714

1 : 2,37

Lapangan xD7-150

230,9110-190 413,37

1 : 1,79

Tumpuan yD7-150

230,9110-150 523,6

1 : 2,27

Lapangan yD7-150

230,9110-200 392,7

1 : 1,7

Berdasarkan pada tabel 4.15, untuk plat helipad, hasil perhitungan dalam

karya ilmiah ini didapatkan nilai tulangan As yang dibutuhkan lebih kecil

dibandingkan tulangan yang terpasang di lapangan. Namun, untuk plat lantai ukuran

4000 x 8000 dan 4000 x 6000, didapat nilai tulangan As yang dibutuhkan lebih besar

dibandingkan tulangan yang terpasang di lapangan. Hal ini dikarenakan pada karya

ilmiah ini, digunakan tulangan untuk plat lantai dengan mutu baja BJTP 24,

sedangkan pada proyek, digunakan tulangan dengan mutu baja BJTD 40 dimana nilai

kuat tarik baja lebih tingggi.

Tabel 4.16 Rekapitulasi Perbandingan Tulangan Pokok pada Balok

Berdasarkan pada tabel 4.16, untuk balok helipad, hasil perhitungan dalam

karya ilmiah ini didapatkan nilai tulangan As yang dibutuhkan lebih besar

dibandingkan tulangan yang terpasang di lapangan. Hal ini dikarenakan saat analisis

adanya pengambilan faktor koefisien kejut untuk beban seunit helikopter yang

bekerja. Sedangkan untuk balok anak pada lantai 1 - 8, didapat nilai tulangan As

Lt. Tipe b x h(mm)

Terpasang Hasil PerhitunganRasio

As

Lapangan

Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan

Tulangan

Sengkang

Tulangan

Sengkang

Tulangan

Sengkang

Tulangan

Sengkang

TopB

Helipad350 x700

7D19D10-100

7D19D10-200

7D25 D10-40 6D25D10-300

1 : 1,73

1 - 8

B Induk400 x700

8D22D10-100

7D22D10-150

8D22 D13-45 7D22D13 -150

1 : 1

B Anak350 x650

6D19D10-150

7D19D10-200

6D19 D10-70 5D19D10-130

1 : 0,71

Atap

B Induk400 x700

12D22 D10-75 12D22D10-150

6D22 D10-40 6D22D10-100

1 : 0 , 5

B Anak350 x650

6D19D10-150

7D19D10-200

5D19D10-100

5D19D10-150

1 : 0,71

76

yang dibutuhkan lebih kecil dibandingkan tulangan yang terpasang di lapangan. Dan

untuk balok induk dan anak pada lantai atap, didapatkan nilai tulangan As yang

dibutuhkan lebih kecil dibandingkan tulangan yang terpasang di lapangan. Dalam

analisis yang dibantu program SAP2000 V14 ini, dipilih diameter dan jumlah

tulangan yang paling mendekati nilai luas tulangan As yang didapat di dalam

analisis.

Tabel 4.17 Rekapitulasi Perbandingan Tulangan Pokok pada Kolom

Berdasarkan pada tabel 4.17, untuk kolom helipad, hasil perhitungan dalam

karya ilmiah ini didapatkan nilai tulangan As yang dibutuhkan lebih besar

dibandingkan tulangan yang terpasang di lapangan. Hal ini dikarenakan adanya

pengambilan faktor koefisien kejut saat analisis untuk beban seunit helikopter yang

bekerja. Sedangkan untuk kolom tepi dari lantai 1 - 3, didapat nilai tulangan As yang

dibutuhkan lebih besar dibandingkan tulangan yang terpasang di lapangan dan untuk

kolom tengah, didapat nilai tulangan As yang dibutuhkan lebih kecil dibandingkan

tulangan yang terpasang di lapangan. Pada kolom tengah lantai 4 – 8, didapat nilai

tulangan As yang dibutuhkan lebih besar dibandingkan tulangan yang terpasang di

lapangan. Dalam analisis yang dibantu program SAP2000 V14 ini, dipilih diameter

dan jumlah tulangan yang paling mendekati nilai luas tulangan As yang didapat di

dalam analisis.

Lantai Tipe b x h(mm)

Terpasang Hasil PerhitunganRasio As

Tulangan Sengkang Tulangan Sengkang

Top K Helipad 750 x 75016D16 D10-150 16D22 D10 – 130 1 : 1,89

1 - 3

K Tepi 600 x 60018D19

D10-100/200

17D22D10-

100/1501 : 1,27

K Tengah 900 x 90028D22

D10-100/200

22D22D10-

100/1501 : 0,78

4 - 8

K Tepi 600 x 60018D16

D10-100/200

18D16D10-

100/1501 : 1

K Tengah 900 x 90024D19

D10-100/200

22D22D10-

100/1501 : 1,23

77

Dari tabel - tabel rasio penulangan di atas, terlihat bahwa penulangan antara

yang terlaksana di lapangan dengan hasil perhitungan dalam karya ilmiah ini terdapat

perbedaan. Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi produk hasil akhir

perencanaan, antara lain :

1. Perbedaan dalam pedoman ataupun peraturan yang digunakan sebagai acuan

dalam perencanaan, salah satunya adalah dalam karya ilmiah ini telah menggunakan

peraturan SNI 1726-2012 Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur

bangunan gedung dan non gedung.

2. Perbedaan pengambilan nilai faktor – faktor koefisien tertentu, berat jenis, serta

safety factor, terutama pada struktur kolom dan balok helipad yang menyebabkan

hasil perbandingan As tulangan menjadi lebih besar.

3. Perbedaan asumsi muatan atau beban rencana yang bekerja pada model struktur

dimana Penulis menggunakan PPURG tahun 1987 sebagai pedoman dalam design.

4. Adanya tinjauan perhitungan ulang dari pihak pelaksana terhadap produk akhir

dari pihak perencana dengan pertimbangan faktor ekonomis dan work ability selama

pelaksanaan di lapangan, sehingga untuk beberapa kondisi sebagai contoh, terdapat

penyeragaman dimensi dan penulangan antar elemen untuk kemudahan dalam

pelaksanaan dengan syarat masih dalam ambang batas aman.

5. Pengalaman dari Perencana yang menyangkut wawasan tentang ilmu teoritis dan

ilmu praktis.

Dari hasil perhitungan struktur diatas, setelah dilakukan kontrol simpangan

yang terjadi terhadap kinerja batas layan dan ultimit, maka struktur gedung ini dapat

dinyatakan aman. Dengan memperhatikan dimensi serta luas total tulangan As antara

kolom dan balok, maka struktur bangunan ini telah memenuhi prinsip bangunan

gedung tahan gempa Strong Column Weak Beam dengan dimensi kolom lebih besar

daripada Balok.

IV.5.1 Pengaruh Beban Struktur Helipad Terhadap Atap Gedung

Berdasarkan analisis perhitungan yang dibantu dengan program SAP2000

V14, perbandingan rasio luas tulangan pokok longitudinal yang dibutuhkan pada

balok dan kolom atap gedung antara kondisi eksisting dengan tanpa disertai beban

dari Struktur helipad akan disajikan dalam tabel 4.18 dan 4.19 berikut.

78

Tabel 4.18 Perbandingan Rasio Tulangan As pada Balok Atap

Tipeb x h

(mm)

Struktur Eksisting

(mm2)

Struktur tanpa Helipad

(mm2)Rasio

As

LapanganTumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan

Balok Induk 400 x 700 2280,8 2280,8 2181,243 1570,296 1 : 0,69

Balok Anak 350 x 650 1417,64 1417,64 1353,712 1193,492 1 : 0,84

Berdasarkan pada tabel 4.18, perbandingan rasio luas tulangan pokok

longitudinal daerah lapangan pada balok induk antara kondisi eksisting dengan tanpa

helipad didapat 1 : 0,69 atau bila dinyatakan dalam persen, maka mengalami

pengurangan sekitar 31%. Sedangkan pada balok anak, perbandingan rasio luas

tulangan pokok longitudinal daerah lapangan didapat 1 : 0,84 atau mengalami

pengurangan sekitar 16 %.

Tabel 4.19 Perbandingan Rasio Tulangan As pada Kolom Atap

Tipeb x h

(mm)

Struktur Eksisting

(mm2)

Struktur tanpa Helipad

(mm2)Rasio As

Kolom Tepi 600 x 600 3619,115 3600 1 : 0,99

Kolom Tengah 900 x 900 8362,92 8100 1 : 0,97

Berdasarkan pada tabel 4.19, perbandingan rasio luas tulangan pokok

longitudinal pada kolom tepi antara kondisi eksisting dengan tanpa helipad didapat 1

: 0,99 atau bila dinyatakan dalam persen, maka hanya mengalami pengurangan

sekitar 1%. Sedangkan pada kolom tengah, perbandingan rasio luas tulangan pokok

longitudinal didapat 1 : 0,97 atau mengalami pengurangan sekitar 3 %.

Setelah mengamati hasil analisis di atas, pengaruh akibat adanya beban

struktur helipad terhadap atap bangunan lebih cenderung mempengaruhi ke struktur

balok dibandingkan struktur kolom. Hal ini dikarenakan beberapa kolom daripada

struktur helipad menumpu di atas struktur balok atap yang menyebabkan kebutuhan

penulangan pada struktur balok atap menjadi lebih besar.

79

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Dari uraian serta pembahasan yang telah disajikan pada bab – bab

sebelumnya, setelah melakukan analisis pada struktur bangunan gedung rumah sakit

R K Charitas, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu sebagai berikut :

1. Penulangan pada setiap 1 meter lebar plat helipad tebal 14 cm pada perencanaan

dalam karya ilmiah ini didapat dengan menggunakan tulangan D10-170 untuk

arah sumbu x dan D10-180 untuk arah sumbu y dengan perbandingan terbesar

nilai As terhadap tulangan yang terpasang 1 : 1,122.

2. Penulangan pada balok helipad dengan dimensi 350 x 700 pada perencanaan

dalam karya ilmiah ini didapat dengan menggunakan tulangan 7D25 untuk

daerah tumpuan dan 6D25 untuk daerah lapangan dengan perbandingan nilai As

lapangan terhadap tulangan yang terpasang 1 : 1,73.

3. Penulangan pada kolom helipad dengan dimensi 750 x 750 pada perencanaan

dalam karya ilmiah ini didapat dengan menggunakan tulangan 16D22 dengan

perbandingan nilai As terhadap tulangan yang terpasang 1 : 1,89.

4. Dengan simpangan maksimum yang terjadi pada struktur bangunan ini untuk

arah sumbu x sebesar 24,156 mm dan arah sumbu y sebesar 18,381 mm, maka

struktur ini dapat dinyatakan aman dan nyaman karena simpangan yang terjadi

masih di bawah ambang kinerja batas layan maupun kinerja batas ultimit.

5. Dari 10 kombinasi yang diterapkan pada model struktur ini, maka secara garis

besar kombinasi yang paling mempengaruhi struktur adalah kombinasi 2 karena

adanya beban hidup tambahan berupa seunit helikopter sebesar 5,4 ton.

V.2 Saran

Setelah melakukan analisis dalam tugas akhir ini, terdapat beberapa saran

yang dapat dipertimbangkan, yaitu sebagai berikut :

1. Analisa dalam tugas akhir ini dengan ruang lingkup perencanaan gedung

80

struktur atas saja, tetapi tidak merencanakan struktur bawah gedung sehingga untuk

mendapatkan hasil yang lebih baik dan lengkap, perlu dilakukan studi lebih lanjut.

2. Faktor koefisien kejut pada beban unit helikopter perlu diperhatikan karena

semakin besar nilai koefisien kejut, maka semakin besar pula dimensi penulangan

pada struktur helipad hasil analisis.

3. Sebagai masukan tambahan, demi keamanan saat pendaratan helikopter,

sebaiknya marka H helipad dilengkapi dengan lampu LED sehingga pilot dapat

mengambil posisi yang tepat pada saat pendaratan, terutama pada malam hari

sehingga beban helikopter dapat diterima oleh struktur sesuai posisi perencanaan.

81

DAFTAR PUSTAKA

Cruz, George A. Dela, Song Kyoo Kim, Enhanced Helipad Design for Safety

Redundancy by Using Systematic Innovations. International Journal of

Innovation, Management and Technology, 2013.

Dewobroto, S., Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP2000. Penerbit PT. Elex

Media Komputindo, Jakarta, 2007.

Dipohusodo, Istimawan, Struktur Beton Bertulang. Penerbit PT. Gramedia

Pustaka Utama, Jakarta, 1994.

Sunggono, K. H., Buku Teknik - Sipil. Penerbit NOVA, Bandung, 1984.

Tambusay, Asdam, Tinjauan Perencanaan Superstruktur Gedung Universitas Patria

Artha. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin, 2012.

Advisory Circular No : 150/5390-2B Heliport Design. U.S. Department of

Transportation, Federal Aviation Administration, 2004.

Pedoman Pelaksanaan Kerja Praktek dan Tugas Akhir (Skripsi). Jurusan Teknik

Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, 2010.

Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung. Departemen

Pekerjaan Umum RI, Jakarta, 1987.

Peraturan Direktur Jenderal Perhubungan Udara nomor : SKEP/41/III/2010

tentang Persyaratan Standar Teknis dan Operasional Peraturan

Keselamatan Penerbangan Sipil Bagian 139 (Manual of Standard CASR 139)

Volume II Tempat Pendaratan dan Lepas Landas Helikopter (Heliport).

Direktorat Jenderal Perhubungan Udara, Jakarta, 2010.

Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan

Non Gedung. RSNI 1726-2012. Badan Standardisasi Nasional, Bandung,

2012.

Documents

Perencanaan Konstruksi Struktur Atas Serta Struktur Helipad Pada Bangunan Rumah Sakit R K Charitas Palembang