LAPORAN AKHIR

DESAIN PERHITUNGAN STRUKTUR

MASJID ………..

2017

1
 KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmat NYA, sehingga penyusun
dapat menyelesaikan laporan perhitungan struktur masjid …………..2017.

Maksud dan tujuan penyusunan laporan adalah untuk melengkapi gambar

perencanaan dan sebagai dasar perhitungan strukturnya.

Besar harapan penyusun semoga buku laporan ini ada manfaatnya untuk kita semua.

Penyusun

i
 DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..............................................................................................................i

DAFTAR ISI .......................................................................................................................... ii

DAFTAR TABEL .................................................................................................................. iv

DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................................v

1 PENDAHULUAN............................................................................................................ 1

1.1 Umum ...................................................................................................................... 1

1.2 Deskripsi .................................................................................................................. 1

2 KRITERIA PERENCANAAN .......................................................................................... 5

2.1 Acuan Peraturan, Standar dan Referensi ................................................................. 5

2.2 Metodologi Perencanaan ......................................................................................... 5

2.3 Aspek Perencanaan ................................................................................................. 6

2.3.1 Kekuatan Dan Stabilitas ........................................................................... 6

2.4 Analisis Kekuatan Penampang................................................................................. 6

2.4.1 Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa ............................. 6

3 DATA PERENCANAAN ................................................................................................. 8

3.1 Material Konstruksi................................................................................................... 8

3.1.1 Beton ........................................................................................................ 8

3.1.2 Baja Tulangan .......................................................................................... 8

3.1.3 Baja Profile dan Pelat ............................................................................... 9

3.2 Beban Perencanaan ................................................................................................ 9

3.2.1 Beban Mati (BM) ....................................................................................... 9

3.2.2 Beban Hidup (BH) ................................................................................... 9

3.2.3 Beban Angin (BA) ................................................................................ 10

ii
 3.2.4 Beban Gempa ....................................................................................... 10

3.2.4.1 Koefisien Gempa Dasar .............................................................. 11

3.2.4.2 Faktor Keutamaan ..................................................................... 13

3.2.4.3 Faktor Daktilitas Struktur ........................................................... 14

3.2.4.4 Kombinasi Pembebanan ............................................................ 15

4 ANALISIS STRUKTUR ................................................................................................ 17

4.1 Perangkat Lunak Yang Digunakan Dalam Perhitungan .......................................... 17

4.2 Sistem Struktur ...................................................................................................... 17

4.3 Analisa Struktur Statis dan Dinamis 3D .................................................................. 17

4.4 Model Struktur ........................................................................................................ 17

4.4.1 Pemodelan Gedung Utama ............................................................ 18

4.4.2 Hasil Dynamic Respon Struktur ...................................................... 33

4.4.3 Gaya - Gaya Dalam ........................................................................ 38

4.4.4 Perhitungan Penulangan Kolom, Balok dan Pelat Lantai ................ 41

5 PERHITUNGAN PONDASI .......................................................................................... 49

5.1 Perhitungan Daya Dukung Pondasi........................................................................ 49

5.2 Reaksi Perletakan .................................................................................................. 54

5.3 Perhitungan Jumlah Pondasi Persegi =25X25 cm .................................................. 55

iii
 DAFTAR TABEL

No table of figures entries found.

iv
 DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.2 Tampak Arah Depan ........................................................................................... 1

Gambar 1.3 Tampak Arah Belakang ....................................................................................... 2

Gambar 1.4 Tampak Samping Kanan ..................................................................................... 2

Gambar 1. 5 Tampak Samping Kiri ........................................................................................ 3

Gambar 1. 6 Denah Lantai 1 ................................................................................................... 3

Gambar 1.11 Denah Lantai Atap............................................................................................. 4

Gambar 3.1 SS1 Gempa Maks yang dipertimbangkan resiko tertarget (MCER) kelas Situs SB .......... 11

Gambar 3.2 S1 Gempa Maks yang dipertimbangkan resiko tertarget (MCER) kelas Situs SB............ 11

Gambar 3.3 PGA, Gempa Maks yang dipertimbangkan resiko tertarget (MCEG) kelas Situs SB....... 12

Gambar 3.4 CR1, Koefisien resiko terpetakan, periode respons spektral 0,2 detik ............................ 12

Gambar 3.5 CR1, Koefisien resiko terpetakan, periode respons spektral 1.0 detik ............................ 13

Gambar 4. 1 Pemodelan Struktur 3 Dimensi ............................................................................. 18

Gambar 4. 2 Tampilan Pembukaan .......................................................................................... 18

Gambar 4. 3 Pendefinisian Satuan ........................................................................................... 19

Gambar 4. 4 Pendefinisian Opsi Struktur ................................................................................. 19

Gambar 4. 5 Pendefinisian Opsi Analisis 1 ............................................................................... 20

Gambar 4. 6 Pendefinisian Opsi Analisis 2 ............................................................................... 21

Gambar 4. 7 Pendefinisian Opsi Analisis 3 ............................................................................... 22

Gambar 4. 8 Pendefinisian Kombinasi Pembebanan................................................................... 23

Gambar 4. 9 Pendefinisian Ketinggian Lantai dan Reduksi Beban ............................................... 23

Gambar 4. 10 Pendefinisian Zone dan Beban Gempa ................................................................. 24

v
Gambar 4. 11 Pendefinisian Faktor Massa Pembebanan ............................................................. 24

Gambar 4. 12 Pendefinisian Material Properti Beton K-300 ........................................................ 25

Gambar 4. 13 Pendefinisian Dimensi Penampang Kolom, Balok dan Pelat ................................... 25

Gambar 4. 14 Pendefinisian Properti Kolom, Balok dan Pelat ..................................................... 26

Gambar 4. 15 Pendefinisian Set Elemen ................................................................................... 27

Gambar 4. 16 Pendefinisian Beban Pelat, DL dan LL................................................................. 27

Gambar 4. 17 Pemodelan Struktur Garis As .............................................................................. 28

Gambar 4. 18 Pemodelan Perletakan dan Kolom Lantai 00 ......................................................... 29

Gambar 4. 19 Pemodelan Balok dan Kolom Lantai 01 ............................................................... 30

Gambar 4. 20 Pemodelan Balok dan Kolom Lantai 02 ............................................................... 31

Gambar 4. 21 Pemodelan Balok dan Kolom Kubah ................................................................... 32

Gambar 4. 30 Potongan Prinsip Balok, Kolom dan Lantai arah X-X ............................................ 32

Gambar 4. 31 Potongan Prinsip Balok, Kolom dan Lantai arah Y-Y ............................................ 32

Gambar 5. 1 Data Tanah S-1 ................................................................................................... 49

Gambar 5. 1 Data Tanah S-2 ................................................................................................... 50

Gambar 5. 1 Data Tanah S-3 ................................................................................................... 51

Gambar 5. 3 Properti Pondasi Persegi =25X25 cm ..................................................................... 52

Gambar 5. 4 Perhitungan Daya Dukung Pondasi Persegi =25X25 cm .......................................... 52

Gambar 5. 5 Reaksi Perletakan Bawah ..................................................................................... 54

Gambar 5. 6 Data dan Profil Pondasi Tiang Pancang Persegi =25X25 cm..................................... 55

Gambar 5. 7 Eksekusi Desain Pondasi...................................................................................... 56

Gambar 5. 8 Hasil Desain Pondasi ........................................................................................... 57

Gambar 5.9 Detail Pondasi P1 ................................................................................................. 58

Gambar 5.9 Detail Pondasi P3 ................................................................................................. 59

vi
 1 PENDAHULUAN

1.1 Umum
Laporan desain struktur ini menjelaskan tentang sistem struktur dan analisis struktur secara garis
besar untuk Perencanaan Pembangunan Masjid…………. Dalam laporan ini juga dijelaskan
tentang idealisasi perhitungan struktur dan beban-beban yang bekerja pada bangunan ini, baik
beban gravitasi maupun beban lateral sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan dan standar-
standar serta peraturan-peraturan yang digunakan untuk perancangan struktur bangunan.

1.2 Deskripsi
Deskripsi pekerjaan adalah : Perencanaan Pembangunan Masjid………….. Bangunan yang
didesain adalah struktur beton bertulang berlantai 1. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar
berikut:

Gambar 1.1 Tampak Arah Depan

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 1

 Gambar 1.2 Tampak Arah Belakang

Gambar 1.3 Tampak Samping Kanan

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 2

 Gambar 1. 4 Tampak Samping Kiri

Gambar 1. 5 Denah Lantai 1

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 3

 Gambar 1.6 Denah Lantai Atap

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 4

 2 KRITERIA PERENCANAAN

2.1 Acuan Peraturan, Standar dan Referensi

Peraturan:
1. Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain RSNI 3 – 2010
2. Tata Cara Penghitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002
3. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung, SNI 1726-2012
4. International Building Code (IBC 2006)
5. Building Code Requirements for Reinforced Concrete, ACI 318-2002
Standar:
1. PUBI : Persyaratan Umum Bahan Bangunan Indonesia
2. SII : Standart Industri Indonesia
3. UBC : Uniform Building Code 1997
Peraturan dan standar lainnya yang berlaku di Indonesia pada umumnya dan yang berlaku untuk
perencanaan bangunan gedung.

2.2 Metodologi Perencanaan

Perencanaan struktur dilakukan terhadap kekuatan dan kemampuan layan struktur. Untuk
mengecek kekuatan penampang dari struktur beton bertulang digunakan metoda perhitungan
ultimate (ULS). Dengan demikian gaya-gaya yang digunakan pada analisis kekuatan penampang
adalah gaya-gaya terbesar hasil kombinasi gaya-gaya terfaktor. Adapun besarnya faktor beban
yang digunakan adalah seperti yang akan dijelaskan pada sub bab berikutnya. Pengecekan
terhadap kemampuan layan struktur dilakukan berdasarkan kombinasi beban layan.

Proses perencanaan struktur dilakukan dengan tahapan:

1. Pengembangan gambar arsitektural

2. Pemilihan Sistem struktur
3. Identifikasi beban pada struktur
4. Preliminari desain
5. Pemodelan struktur
Pemodelan stuktur dilakukan untuk mendukung analisis dan desain struktur
6. Desain elemen struktur
7. Perencanaan Pondasi Struktur
8. Penyusunan Gambar Perencanaan
9. Pelaporan Analisis Struktur dan Pondasi
10. Penyusunan RAB dan Spesifikasi Teknis

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 5

2.3 Aspek Perencanaan
2.3.1 Kekuatan Dan Stabilitas

2.4 Analisis Kekuatan Penampang

Struktur bangunan dirancang agar memenuhi persyaratan daktilitas, dengan menggunakan disain
kapasitas sesuai dengan prinsip balok lemah-kolom kuat (weak beam-strong column). Dengan
struktur demikian, jika terjadi gempa, maka penyebaran energi ke elemen-elemen struktur dapat
dengan sempurna terjadi, sehingga struktur tetap dapat bertahan terhadap serangan gempa yang
lebih besar dari beban gempa rencana, tanpa mengalami kerusakan yang berarti. Daerah-daerah
kritis yang sering disebut sendi plastis dirancang secara inelastis, dan keruntuhan akibat geser
dihindari.

Dalam analisis kekuatan elemen struktur digunakan program aplikasi yaitu concrete design dalam
program bantu SANSPRO dengan faktor beban dan faktor reduksi kekuatan, yang mengacu ke
peraturan dan SNI 03-2847-2002.

Hasil keluaran program tersebut masih dikoreksi secara manual, seperti dalam merancang
tulangan geser (sengkang), baik untuk balok maupun kolom dengan tujuan memudahkan dalam
pelaksanaan di lapangan. Juga diperhatikan tentang batasan seperti luas tulangan minimum dan
maksimum, jarak maksimum sengkang, dan juga perbandingan antara tulangan tarik dan tekan
pada satu penampang, agar penampang tersebut dapat berperilaku daktail.

2.4.1 Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa

Didalam perencanaan struktur beton bertulang tahan gempa harus memenuhi ketentuan-ketentuan
sebagai berikut:
1. Untuk perencanaan dan konstruksi komponen struktur beton bertulang dari suatu struktur,
untuk mana gaya rencana, akibat gerak gempa, telah ditentukan berdasarkan dissipasi
energi di dalam daerah nonlinier dari respon struktur tersebut. Dalam hal ini beban rencana
lateral dasar akibat gerakan gempa untuk suatu daerah harus diambil sesuai dengan
ketentuan yang ditetapkan dalam SNI 1726-2002/2012 tentang Tata Cara Perencanaan
Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung.
2. Untuk daerah dengan resiko gempa yang rendah, ketentuan dari SNI 03-2847-2002 Pasal
3 hingga Pasal 20 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung
tetap berlaku kecuali bila dimodifikasi oleh ketentuan dalam ini.

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 6

 3. Untuk daerah dengan resiko gempa menengah, harus digunakan sistem rangka pemikul
momen khusus (SRPMK) atau menengah (SRPMM), atau sistem dinding struktural beton
biasa atau khusus untuk memikul gaya-gaya yang diakibatkan oleh gempa.
4. Untuk daerah dengan resiko gempa yang tinggi, harus digunakan sistem rangka pemikul
momen khusus, atau sistem dinding struktural beton khusus, dan diafragma serta rangka
batang.
Komponen struktur yang tidak direncanakan memikul gaya-gaya yang diakibatkan oleh gempa
harus direncanakan sesuai dengan ketentuan ini.

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 7

 3 DATA PERENCANAAN

3.1 Material Konstruksi

Secara garis besar ada tiga material pokok yang digunakan pada proyek Perencanaan
Pembangunan Masjid…………. adalah sebagai berikut:
1. Beton.
2. Baja tulangan.
3. Baja profile/pipa.

3.1.1 Beton
Beton pada komponen struktur yang menahan gaya yang timbul akibat gempa adalah sebagai
berikut:
1. Kuat tekan fc’ dari beton tidak boleh kurang dari 20 MPa.
2. Kuat tekan dari beton agregat ringan yang digunakan dalam perencanaan tidak boleh
melampaui 30 MPa.

Mutu beton yang digunakan pada berbagai elemen struktur pada bangunan Perencanaan
Pembangunan Masjid…………. ini adalah beton kelas K-300 dengan karakteristik sebagai
berikut:
σk = 30 MPa
fc’ = 24.9 MPa
Ec = 21443 MPa

3.1.2 Baja Tulangan

Tulangan lentur dan aksial yang digunakan dalam komponen struktur dari sistem rangka dan
komponen batas dari sistem dinding geser harus memenuhi ketentuan ASTM A 706. Tulangan
yang memenuhi ASTM A615 mutu 300 dan 400 boleh digunakan dalam komponen struktur di atas
bila:
1. Kuat leleh aktual berdasarkan pengujian di pabrik tidak melampaui kuat leleh yang
ditentukan lebih dari 120 MPa (uji ulang tidak boleh memberikan hasil yang melampaui
harga ini lebih dari 20 MPa).
2. Rasio dari tegangan tarik batas aktual terhadap kuat leleh tarik aktual tidak kurang dari
1,25.

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 8

Baja tulangan yang digunakan pada semua elemen struktur adalah baja dengan spesifikasi
sebagai berikut:
Tegangan leleh : diameter ≤ 12 mm : BJTP-24, fy = 240 MPa
diameter ≥ 13 mm : BJTD-40, fy = 400 MPa
Modulus Young (E) : 200000 MPa

3.1.3 Baja Profile dan Pelat

Baja profile dan pelat yang akan digunakan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:
Grade : BJ-37
Tegangan Leleh Minimum : 240 MPa
Tegangan Ultimate Minimum : 370 MPa
Modulus elastisitas : 200000 Mpa

3.2 Beban Perencanaan

3.2.1 Beban Mati (BM)
Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu bangunan yang bersifat tetap, termasuk
segala unsur tambahan, mesin-mesin serta peralatan tetap (fixed equipment) yang merupakan
bagian yang tak terpisahkan dari bangunan itu (perlengkapan/peralatan bangunan).
 Berat jenis beton : 2400 kg/m3
 Beban finishing lantai + utilitas lantai : 150 kg/m2

3.2.2 Beban Hidup (BH)

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu
bangunan, dan di dalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang
yang dapat berpindah (moveable equipment), mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan
bagian yang tak terpisahkan dari bangunan dan dapat diganti selama masa hidup dari bangunan
itu, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap bangunan tersebut.
Khusus untuk atap yang dianggap beban hidup termasuk beban yang berasal dari air hujan, baik
akibat genangan maupun akibat tekanan jatuh (energi kinetik) butiran air. Beban hidup tidak
termasuk Beban Angin dan Beban Gempa.
 Beban pada lantai
o Ruang Kantor : 250 kg/m2
o Ruang Gudang : 400 kg/m2
o Koridor di atas lantai pertama : 250 kg/m2
o Ruang serba guna : 400 kg/m2
Perhitungan Struktur Masjid ……………. 9
 Beban ini merupakan beban orang dan peralatan umum untuk bagian lantai masing-
masing jenis okupansi lantai.

 Beban atap : 100 kg

Beban ini merupakan beban orang dan dan pekerja pada atap.

 Beban dinding : 250 kg/m2

Beban ini merupakan beban akibat dinding pada balok perimeter bangunan.

 Beban hujan pada atap : 20 kg/m2

3.2.3 Beban Angin (BA)

Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada bangunan, yang disebabkan oleh selisih
dalam tekanan udara. Tekanan tiup harus diambil minimum 25 kg/m2, dan di tepi laut sampai sejauh
5 km dari pantai harus diambil minimum 40 kg/m2.
Jika ada kemungkinan kecepatan angin mengakibatkan gaya yang besar (terutama yang berada
sampai sejauh 5 km dari pinggir laut), maka tekanan tiup harus dihitung menurut rumus :
v2
p (kg/m2)
16
dimana : v adalah kecepatan angin dalam m/det.

3.2.4 Beban Gempa

Untuk perencanaan dan konstruksi komponen struktur beton bertulang dari suatu struktur, yang
mana gaya rencana gempa telah ditentukan berdasarkan dissipasi energi di dalam daerah nonlinier
dari respon struktur tersebut. Dalam hal ini beban rencana lateral dasar akibat gerakan gempa
untuk review struktur ini diambil sesuai dengan ketentuan yang ditetapkan dalam Tata Cara
Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung, SNI 1726-2012.

Struktur bangunan ini direncanakan terhadap beban gempa dengan return period 2500 tahun
sesuai dengan peraturan kegempaan yang berlaku saat ini. Berdasarkan peta tersebut, spectra
percepatan di batuan dasar untuk wilayah Kec Ciranjang adalah 0.57g seperti tampak pada gambar
berikut ini.

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 10

3.2.4.1 Koefisien Gempa Dasar
Koefisien dasar gempa harus ditentukan dari Gambar 3.1 sampai dengan Gambar 3.9 untuk
wilayah gempa. Dengan memakai waktu getar alami (T) struktur seperti ditentukan:

Gambar 3.1 SS1 Gempa Maks yang dipertimbangkan resiko tertarget (MCE R) kelas Situs SB

Gambar 3.2 S1 Gempa Maks yang dipertimbangkan resiko tertarget (MCER) kelas Situs SB

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 11

 Gambar 3.3 PGA, Gempa Maks yang dipertimbangkan resiko tertarget (MCE G) kelas Situs SB

Gambar 3.4 CR1, Koefisien resiko terpetakan, periode respons spektral 0,2 detik

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 12

 Gambar 3.5 CR1, Koefisien resiko terpetakan, periode respons spektral 1.0 detik

Dalam perencanaan ini, didapatkan Kec. Ciranjang, Propinsi Jawa Barat mempunyai SS=1.0 dan
S1=0.5 dan tanah dasarnya termasuk tanah kaku.

3.2.4.2 Faktor Keutamaan

Waktu ulang dari kerusakan struktur gedung akibat gempa akan diperpanjang dengan pemakaian
suatu Faktor Keutamaan yang nilainya lebih lebih besar dari 1,0. Suatu Faktor yang lebih besar
harus dipakai pada bangunan rumah sakit yang menjadi pusat pelayanan utama yang penting bagi
usaha penyelamatan setelah gempa terjadi, gedung-gedung monumental, dan bangunan-
bangunan yang dapat mendatangkan bahaya luar biasa kepada khalayak umum (seperti reactor
nuklir).
Faktor keutamaan struktur (I) untuk bangunan gedung diambil sebesar 1.25

Dalam menahan beban gempa, sistem struktur dipilih Sistem Rangka Penahan Momen Menengah
(SRPMM) sesuai dengan persyaratan pada RSNI 1726-2012 untuk wilayah gempa sedang.
Dengan sistem struktur ini,dijinkan diambil faktor reduksi beban gempa sebesar 5.5

Secara umum beban gempa didefinisikan sebagai beban lateral yang besarnya
V : C x I x Wt/R
dimana:
V : beban gempa
C : percepatan gempa yang bekerja berkesesuaian dengan perioda struktur
I : faktor keutamaan struktur
R : faktor reduksi beban gempa

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 13

 Wt : massa struktur dan beban hidup dengan porsi berkesesuaian

Analisis struktur terhadap beban gempa dilakukan dengan analisis respon spektrum modal
analysis. Beban gempa didistribusikan sesuai dengan posisi massa struktur yang menjadi beban
gempa dan besarnya sesuai dengan persentase massa yang bergerak pada masing-masing mode
getar.

3.2.4.3 Faktor Daktilitas Struktur

Faktor daktilitas maksimum faktor reduksi gempa maksimum (R), dan Faktor tahahan lebih struktur
(f) dan tahanan lebih total beberapa jenis sistem dan subsistem struktur gedung diambil R=5.5.

Beban geser dasar akibat gempa (V), selanjutnya harus dibagikan sepanjang tinggi bangunan
menjadi beban-beban horizontal terpusat (gaya gempa tingkat, F). yang mempunyai titik tangkap
pada masing-masing taraf lantai tingkat, menurut rumus:
Wi ,hi
Fi = .V
Wi ,hi
dimana: hi : ketinggian lantai sampai taraf I diukur dari dasar bangunan
Wi : massa lantai pada taraf i

Beban gempa terdiri dari gaya inersia massa bangunan yang diakibatkan oleh goyangan seismik
pada pondasi bangunan tersebut. Tahanan gempa didesain untuk menahan translasi gaya-gaya
inersia, yang pengaruhnya pada bangunan sangat signifikan dibandingkan komponen goyangan
vertikal lainnya.

Kerusakan lain akibat gempa yang mungkin muncul, seperti longsor, penurunan sub sidence,
patahan aktif dibawah pondasi ataupun liquifaksi akibat getaran. Gangguan ini bersifat lokal dan
dapat menjadi besar sehingga kemungkinannya disarankan untuk pemilihan lokasi bangunan.

Ketika gempa terjadi, intensitasnya dihubungkan dengan frekuensi kejadiannya. Gempa yang
merusak jarang terjadi, tetapi yang sedang/moderat lebih sering terjadi, dan yang paling kecil
sangat sering terjadi. Walaupun dapat didesain suatu bangunan yang menahan gempa yang paling
merusak tanpa kerusakan yang berarti, mau tidak mau kebutuhan akan kekuatan bangunan
selama masa layanan tidak membenarkan biaya tambahan yang besar. Konsekuensinya, filosofi
umum untuk mendesain bangunan tahan gempa didasarkan pada prinsip, yaitu:
1. Menahan gempa kecil tanpa kerusakan.
2. Menahan gempa sedang/moderat tanpa kerusakan struktural tetapi menerima
kemungkinan kerusakan non-structural.

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 14

 3. Tahanan rata-rata gempa dengan probabilitas struktur seperti halnya kerusakan non-
structural, tetapi tidak roboh.
Beberapa penyesuaian dibuat berdasarkan prinsip-prinsip diatas sebagai pengenalan bahwa
bangunan dengan suatu fungsi penting tertentu harus dapat menahan kejadian gempa yang lebih
kuat lagi.

Besarnya beban gempa adalah hasil respon dinamis bangunan terhadap goyangan pada pondasi.
Untuk memprediksi beban seismis, ada dua pendekatan umum yang digunakan, dimana dengan
memperhatikan catatan kejadian gempa masa lalu didaerah tersebut dan sifat-sifat struktur.

Pendekatan pertama, prosedur gaya lateral ekuivalen, menggunakan suatu estimasi sederhana
terhadap periode alami bangunan dan antisipasi percepatan maksimum permukaan, bersamaan
dengan faktor-faktor relevan lainnya dalam menentukan geser dasar maksimum. Pembebanan
horizontal ekuivalen untuk gaya geser ini kemudian didistribusikan dengan bebarapa cara yang
ditentukan melalui ketinggian bangunan sebagai suatu analisa statis struktur. Gaya-gaya desain
yang digunakan dalam analisa statis ini harus lebih kecil dari gaya aktual yang ada pada bangunan.
Pertimbangan untuk menggunakan gaya desain yang lebih kecil termasuk potensi kekuatan
bangunan ditetapkan oleh tingkatan working stress, redaman ditetapkan oleh komponen bangunan
dan reduksi gaya akibat daktilitas efektif elemen struktur yang melebihi batas elastis. Metode yang
cepat dan sederhana dan direkomendasikan untuk bangunan tinggi tanpa pengecualian dari
aturan-aturan struktur. Ini juga bermanfaat untuk desain awal bangunan tinggi.

Pendekatan kedua, prosedur berdasarkan analisa modal dimana frekuensi modal struktur dianalisa
dan kemudian digunakan untuk estimasi respons modal maksimum. Kombinasi ini untuk
mendapatkan nilai respon maksimum. Prosedur ini lebih kompleks dan lama daripada prosedur
gaya lateral ekivalen tetapi lebih akurat seperti halnya pendekatan prilaku non-linier dari struktur.

3.2.4.4 Kombinasi Pembebanan

Untuk mendapatkan respon struktur yang maksimum, semua kondisi pembebanan dikombinasikan
dengan suatu pola kombinasi seperti yang direkomendasikan pada peraturan perencanaan. Ada
dua grup kombinasi pembebanan yang ditinjau, yaitu kombinasi pembebanan kondisi SLS (service
limit state) dan kondisi ULS (ultimate limit state). Kombinasi SLS digunakan untuk pengecekan
daya dukung pondasi yang diperlukan, dimana perhitungannyaa dilakukan berdasarkan metoda
tegangan kerja. Sedangkan kombinasi ULS digunakan untuk perencanaan kekuatan material
beton, dimana perencanaannya menggunakan metoda LRFD (beban terfaktor/ultimate)

Kondisi Service Limit State (SLS)

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 15

 1. SW + SDL
2. SW + SDL + H + LL
3. SW + SDL + H + (A atau R)
4. SW + SDL + H + 0.75 LL + 0.75(A atau R)
5. SW + SDL + H + W
6. SW + SDL + H + 0.75 LL + 0.75 W + 0.75(A atau R)
7. 0.6 SW + 0.6 SDL + H + W
8. SW + SDL + H + 0.7 EQ
9. SW + SDL + H + 0.75 LL + 0.525 EQ + 0.75(A atau R)
10. 0.6 SW + 0.6 SDL + H + 0.7 EQ
Kondisi Ultimate Limit State (ULS)

1. 1.4 SW + 1.4 SDL

2. 1.2 SW + 1.2 SDL + 1.6 LL + 1.6 H+ 0.5(A atau R)
3. 1.2 SW + 1.2 SDL + 1.6(A atau R)+ LL
4. 1.2 SW + 1.2 SDL + 1.6(A atau R)+ 0.8 W
5. 1.2 SW + 1.2 SDL + 1.3 W + L + 0.5(A atau R)
6. 0.9 SW + 0.9 SDL + 1.3 W+ 1.6 H
7. 1.2 SW + 1.2 SDL + LL + EQ
8. 0.9 SW + 0.9 SDL + EQ + 1.6 H
dimana:

SW : berat sendiri elemen struktur

SDL : beban mati tambahan

LL : beban hidup termasuk beban kendaraan parkir

H : beban lateral akibat tekanan tanah

A : beban pekerja pada atap

R : beban hujan

W : beban angin

EQ : beban gempa ditinjau pada kedua arah bangunan

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 16

 4 ANALISIS STRUKTUR

4.1 Perangkat Lunak Yang Digunakan Dalam Perhitungan

Analisis struktur untuk Bangunan ini dilakukan dengan menggunakan program SANSPRO.

4.2 Sistem Struktur

Pada dasarnya sistem struktur atas terbuat dari beton bertulang dan merupakan portal-portal
terbuka. Dalam hal ini, seluruh struktur menggunakan sistem pelat dengan balok. Secara
keseluruhan sistem struktur ini adalah simetris dan termasuk agak beraturan, sehingga perlu
dilakukan analisis respon dinamis secara 3D sesuai dengan ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal
7.1.1.
Kekakuan unsur-unsur struktur beton bertulang dihitung berdasarkan pengaruh peretakan beton
sesuai dengan ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal 5.5.1. Untuk itu, momen inersia penampang
unsur struktur dapat ditentukan dengan sebesar momen inersia penampang utuh dikalikan dengan
suatu persentase efektifitas penampang, dimana untuk kolom dan balok persentase efektifnya
adalah 70%, sedangkan pelat lantai 30%.

4.3 Analisa Struktur Statis dan Dinamis 3D

Untuk mengetahui bagaimana karakteristik respon dinamik dari struktur gedung secara
keseluruhan, dilakukan analisis dinamik bebas dengan menentukan terlebih dahulu sistem sumbu
koordinat (sumbu-x dan sumbu-y). Beban yang digunakan pada analisis dinamik bebas ini terdiri
dari 100% beban mati dan 30% beban hidup. Dari hasil analisis dinamik yang telah dilakukan
jumlah ragam yang ditinjau dalam superposisi respons ragam agar modal participating massa ratios
mencapai sedikitnya 90% untuk Ux, Uy, Rx, dan Ry, sesuai dengan ketentuan SNI 03-1726-2002
Pasal 7.2.1. Dalam hal ini, metode superposisi yang dipakai adalah Kombinasi Kuadratik Lengkap
(Complete Quadratic Combination atau CQC) yang mana periode mode 1 dan periode mode 2
saling berdekatan (lebih kecil dari 15%) sesuai ketentuan SNI 03-1726-2002 Pasal 7.2.2. Pola
gerak masing-masing ragam terlihat dari modal participating mass ratios Ux, Ux, dan Rz

4.4 Model Struktur

Struktur bangunan akan dimodelkan sebagai portal terbuka 3D (open-frame structure) yang
berfungsi untuk menahan baik beban gravitasi maupun beban gempa, sesuai dengan kekakuan
dari masing-masing sistem. Portal terbuka digunakan dengan pertimbangan bahwa bangunan
tinggi (> 40 m). Portal yang terdiri dari balok dan kolom, disatukan oleh pelat lantai yang juga
berfungsi sebagai diafragma yang kaku, sehingga pergerakan baik translasi maupun rotasi pada

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 17

lantai akan seragam. Di dalam gambar - gambar berikut akan ditunjukkan sistem struktur dan
masukan yang diplot kekomputer.

4.4.1 Pemodelan Gedung Utama

Gambar 4. 1 Pemodelan Struktur 3 Dimensi

Gambar 4. 2 Tampilan Pembukaan

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 18

 Gambar 4. 3 Pendefinisian Satuan

Gambar 4. 4 Pendefinisian Opsi Struktur

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 19

 Gambar 4. 5 Pendefinisian Opsi Analisis 1

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 20

 Gambar 4. 6 Pendefinisian Opsi Analisis 2

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 21

 Gambar 4. 7 Pendefinisian Opsi Analisis 3

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 22

 Gambar 4. 8 Pendefinisian Kombinasi Pembebanan

Gambar 4. 9 Pendefinisian Ketinggian Lantai dan Reduksi Beban

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 23

 Gambar 4. 10 Pendefinisian Zone dan Beban Gempa

Gambar 4. 11 Pendefinisian Faktor Massa Pembebanan

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 24

 Gambar 4. 12 Pendefinisian Material Properti Beton K-300

Gambar 4. 13 Pendefinisian Dimensi Penampang Kolom, Balok dan Pelat

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 25

 Gambar 4. 14 Pendefinisian Properti Kolom, Balok dan Pelat

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 26

 Gambar 4. 15 Pendefinisian Set Elemen

Gambar 4. 16 Pendefinisian Beban Pelat, DL dan LL

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 27

 Gambar 4. 17 Pemodelan Struktur Garis As

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 28

 Gambar 4. 18 Pemodelan Perletakan dan Kolom Lantai 00

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 29

 Gambar 4. 19 Pemodelan Balok dan Kolom Lantai 01

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 30

 Gambar 4. 20 Pemodelan Balok dan Kolom Lantai 02

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 31

 Gambar 4. 21 Pemodelan Balok dan Kolom Kubah

Gambar 4. 22 Potongan Prinsip Balok, Kolom dan Lantai arah X-X

Gambar 4. 23 Potongan Prinsip Balok, Kolom dan Lantai arah Y-Y

DATA MASUKAN LENGKAPNYA DAPAT DILIHAT PADA LAMPIRAN NO. 1

LAMPIRAN 1

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 32

4.4.2 Hasil Dynamic Respon Struktur
Berikut adalah gambar response struktur Masjid akibat semua pembebanan, hasil analisis respon
struktur dengan bantuan program Sanspro :

Gambar 4. 1 Export Data ke Proses Selanjutnya

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 33

 Gambar 4. 2 Eksekusi Program

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 34

 Gambar 4. 3 Deformasi Akibat Beban Gravitasi

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 35

 Gambar 4. 4 Pergerakan Arah 1 (Translasi)

Gambar 4. 5 Pergerakan Arah 2 (Translasi)

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 36

 Gambar 4. 6 Pergerakan Arah 3 (Translasi)

DATA PERHITUNGAN LENGKAPNYA DAPAT DILIHAT PADA LAMPIRAN NO. 2

LAMPIRAN-2

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 37

4.4.3 Gaya - Gaya Dalam
Berikut adalah gambar gaya dalam Masjid akibat pembebanan, hasil analisis dengan bantuan
program :

Gambar 4. 7 Gaya Dalam Aksial Struktur (Comb-1)

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 38

 Gambar 4. 8 Gaya Dalam Geser Mayor (Comb-1)

Gambar 4. 9 Gaya Dalam Geser Minor (Comb-1)

Gambar 4. 10 Gaya Dalam Moment Lentur Minor (Comb-1)

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 39

 Gambar 4. 11 Gaya Dalam Moment Lentur Mayor (Comb-1)

DATA PERHITUNGAN LENGKAPNYA DAPAT DILIHAT PADA LAMPIRAN NO. 3

LAMPIRAN-3

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 40

4.4.4 Perhitungan Penulangan Kolom, Balok dan Pelat Lantai

Gambar 4. 12 Eksekusi Penulangan Kolom, Balok

Adapun hasil analisis penulangan pada kolom dan balok dapat dilihat sebagai berikut.

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 41

 Gambar 4. 13 Gambar Penulangan Kolom, Balok, Lantai 00

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 42

 Gambar 4. 14 Gambar Penulangan Kolom, Balok, Lantai 01

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 43

 Gambar 4. 15 Gambar Penulangan Kolom, Balok, Lantai 02

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 44

 Gambar 4. 16 Gambar Penulangan Kolom, Balok, Pot B-B

Gambar 4. 17 Gambar Penulangan Kolom, Balok, Pot 2-2

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 45

 Gambar 4. 18 Gambar Penulangan Pelat Lantai 0

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 46

 Gambar 4. 19 Gambar Penulangan Pelat Lantai 1

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 47

 Gambar 4. 20 Gambar Penulangan Pelat Lantai 2

DATA PERHITUNGAN LENGKAPNYA DAPAT DILIHAT PADA LAMPIRAN NO. 4

LAMPIRAN-4

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 48

 5 PERHITUNGAN PONDASI

5.1 Perhitungan Daya Dukung Pondasi

Gambar 5. 1 Data Tanah S-1

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 49

 Gambar 5. 2 Data Tanah S-2

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 50

 Gambar 5. 3 Data Tanah S-3

Untuk perhitungan daya dukung pondasi maka dipakai data S-1

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 51

 Gambar 5. 4 Properti Pondasi Persegi =25X25 cm

Gambar 5. 5 Perhitungan Daya Dukung Pondasi Persegi =25X25 cm

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 52

NPILE Ver. 1.0, (C) Nathan Madutujuh, 1999
PILE ULTIMATE BEARING CAPACITY - CPT/SONDIR METHOD

Licensee : Nur Ikhlas, ST, Jl. Majalaya 3 No. 33, BANDUNG

Project : PANCANG MINI 25X25
Location : MASJID REST AREA CIANJUR
Pile No. : S1 Point No. : 1

Unit System :
Pile Type : Concrete Square
Driving Mthd: Driven
Material : CONCRETE
Elastic Mod : 210000.00000
Prestress : YES

PILE SECTION:

Weight of Pile Wp = 1.50

Length of Pile Lp = 10.00
Pile Section Area Ap = 625.00
Pile Section Width Bp = 25.00
Pile Perimeter Kp = 100.00
Depth of Pile Dp = 9.00

PILE BEARING CAPACITY CALCULATION: CPT/SONDIR METHOD

Computation Method : Schemmertman Method

No. of CPT Data, NCPT : 19

Safety Factor for End Resistance SF1 = 3.0

Safety Factor for Friction SF2 = 5.0

Correction for qc (-0.7B below to 8 B above) : YES

Correction for fs (reduce 50% for N above 15) : YES
Apply limit for qc max : YES
Apply limit for fs max : YES

(UNIT SYSTEM: Depth,Length = , qc,fs = , Qp,Qsi,Qs,Qult,Qall = )

------------------------------------------------------------------------------------------------
No. Depth Soil Below qc fs Length Qp Qsi Qs Qult Qall
Type Water
------------------------------------------------------------------------------------------------
1 0.00 CLAY NO 0.0 0.0 0.5 1.17 0.00 0.00 1.17 0.39
2 0.50 CLAY NO 0.0 0.0 0.5 5.86 0.00 0.00 5.86 1.95
3 1.00 CLAY NO 15.0 5.0 0.5 6.91 5.00 0.00 6.91 2.30
4 1.50 CLAY NO 8.5 15.0 0.5 6.91 5.00 5.00 11.91 3.30
5 2.00 CLAY NO 10.0 20.0 0.5 9.22 5.00 10.00 19.22 5.07
6 2.50 CLAY NO 20.0 25.0 0.5 11.64 5.00 15.00 26.64 6.88
7 3.00 CLAY NO 20.0 35.0 0.5 13.05 5.00 20.00 33.05 8.35
8 3.50 CLAY NO 25.0 50.0 0.5 14.84 5.00 25.00 39.84 9.95
9 4.00 CLAY NO 25.0 55.0 0.5 18.59 5.00 30.00 48.59 12.20
10 4.50 CLAY NO 35.0 70.0 0.5 23.00 5.00 35.00 58.00 14.67
11 5.00 CLAY NO 43.0 78.0 0.5 27.69 5.00 40.00 67.69 17.23
12 5.50 CLAY NO 55.0 90.0 0.5 26.59 5.00 45.00 71.59 17.86
13 6.00 CLAY NO 30.0 95.0 0.5 22.22 5.00 50.00 72.22 17.41
14 6.50 CLAY NO 25.0 100.0 0.5 23.94 5.00 55.00 78.94 18.98
15 7.00 CLAY NO 20.0 110.0 0.5 32.66 5.00 60.00 92.66 22.89
16 7.50 CLAY NO 70.0 120.0 0.5 37.89 5.00 65.00 102.89 25.63
17 8.00 CLAY NO 50.0 130.0 0.5 46.88 5.00 70.00 116.88 29.63
18 8.50 CLAY NO 95.0 140.0 0.5 46.88 5.00 75.00 121.88 30.63
19 9.00 CLAY NO 150.0 150.0 0.5 46.88 5.00 80.00 126.88 31.63
------------------------------------------------------------------------------------------------

Untuk menambah Faktor Keamanan maka dalam pemancangan harus dilakukan sampai kedalaman – 9 m dari
tanah eksisting.

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 53

5.2 Reaksi Perletakan

Gambar 5. 6 Reaksi Perletakan Bawah

DATA PERHITUNGAN LENGKAPNYA DAPAT DILIHAT PADA LAMPIRAN NO. 5

LAMPIRAN-5

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 54

5.3 Perhitungan Jumlah Pondasi Persegi =25X25 cm

Gambar 5. 7 Data dan Profil Pondasi Tiang Pancang Persegi =25X25 cm

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 55

 Gambar 5. 8 Eksekusi Desain Pondasi

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 56

 Gambar 5. 9 Hasil Desain Pondasi

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 57

 Gambar 5.10 Detail Pondasi P1

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 58

 Gambar 5.11 Detail Pondasi P2

DATA PERHITUNGAN LENGKAPNYA DAPAT DILIHAT PADA LAMPIRAN NO. 7

LAMPIRAN-6

Perhitungan Struktur Masjid ……………. 59