PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KAMPUS 7 LANTAI … fileApabila dikemudian hari dapat dibuktikan bahwa tugas akhir ini hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan

i

PERENCANAAN

STRUKTUR GEDUNG KAMPUS 7 LANTAI DAN 1 BASEMENT

DENGAN METODE DAKTAIL PARSIAL

DI WILAYAH GEMPA 3

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

ARIS WIBOWO

NIM : D 100 100 015

NIRM : 10 6 106 03010 50015

PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2015

ii

LEMBAR PENGESAHAN

PERENCANAAN GEDUNG KAMPUS 7 LANTAI DAN 1 BASEMENT

DENGAN METODE DAKTAIL PARSIAL

DI WILAYAH GEMPA 3

Tugas Akhir

diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran Tugas Akhir

di hadapan Dewan Penguji

Pada tanggal 31 Desember 2014

Diajukan oleh :

ARIS WIBOWO

NIM : D 100 100 015

NIRM : 10 6 106 03010 50015

iii

NYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Aris Wibowo

NIM : D.100 100 015

Fakultas/Jurusan : Teknik/Teknik Sipil

Judul : Perencanaan Gedung Kampus 7 Lantai dan 1

Basement Dengan Metode Daktail Parsial

di Wilayah Gempa 3

Menyatakan bahwa tugas akhir/skripsi yang saya buat dan serahkan ini,

merupakan hasil karya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan

yang semuanya telah saya jelaskan dari mana sumbernya. Apabila dikemudian

hari dapat dibuktikan bahwa tugas akhir ini hasil jiplakan, maka saya bersedia

menerima sanksi sesuai dengan peraturan yang telah dibuat.

Surakarta, 14 Desember 2015

Yang menyatakan,

(Aris Wibowo)

iv

PRAKATA

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillah, puji dan syukur Penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT

yang telah melimpahkan segala rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga dapat

terselesaikannya penyusunan Laporan Tugas Akhir ini dengan judul

“PERENCANAAN GEDUNG KAMPUS 7 LANTAI DAN 1 BASEMENT

DENGAN METODE DAKTAIL PARSIAL DI WILAYAH GEMPA 3’’.

Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi sebagian persyaratan untuk mencapai

derajat sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

Bersama dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan

banyak terima kasih kepada :

1). Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT. PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta .

2). Bapak Dr. Mochamad Solikin. selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3). Bapak Ir.H. Abdul Rochman,MT. selaku Pembimbing Utama, yang telah

memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi

Penulis.

4). Bapak Budi Setiawan, ST, MT., selaku Pembimbing Pendamping, yang telah

memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi

Penulis.

5). Bapak Basuki, ST, MT., selaku Anggota Dewan Penguji, yang telah

memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang juga sangat bermanfaat

bagi Penulis.

6). Bapak Ir. Agus Riyanto, MT., selaku Pembimbing Akademik.

7). Bapak dan ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.

v

8). Bapak, ibu, dan keluarga tercinta yang selalu memberikan doa dan dorongan

baik material maupun spiritual.

9). Teman – teman teknik sipil angkatan 2010 seperjuangan.

10). Semua pihak– pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan

Tugas Akhir ini. Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada

penyusun, senantiasa mendapatkan pahala dari Allah SWT. Amin.

Penyusun menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih

jauh dari sempurna, Oleh karena itu segala koreksi dan saran yang bersifat

membangun Penyusun harapkan guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Besar

harapan Penyusun semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi Penyusun dan

Pembaca.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta, Desember 2014

Penyusun

vi

MOTTO

Menjauhlah dari orang-orang yang mencoba mengecilkan ambisimu. Orang-

orang kerdil selalu melakukan hal itu, hanya orang-orang besar sejati yang

membuatmu merasa mampu menjadi orang besar

(Mark Twain, sastrawan Amerika, 1835-1910)

Selagi kamu mampu dan gak malas malasan kamu pasti bisa menyelesaikan

urusanmu dengan baik.

(Ayahanda)

Saat menempuh perjalanan panjang, bawalah mesin tik dan kertas, serta

manfaatkan sebagai besar waktumu.

(Dorothea Brande, penulis Amerika, 1893-1948)

Kehidupan orang yang kreatif dihela, diarahkan, dan dikontrol oleh kebosanan.

Menghindari kejemuan adalah tujuan yang paling penting.

(Susan sontang, penulis Amerika, 1933-2004)

Ada satu hal yang lebih kuat dari pada seluruh angkatan perang di dunia, itulah

ide tepat pada waktunya

(Victor Hugo, penulis Perancis, 1802-1885)

vii

PERSEMBAHAN

Allah SWT dan Nabi Muhammad SAW

Untuk keluarga kecilku tercinta. Bapak, Ibu, dan Adikku Ade wiratmoko.

Terima kasih atas segala doa, bimbingan, pelajaran-pelajaran yang

berharga, motifasi, serta kasih sayang yang telah dilimpahkan kepada

saya.Yang telah memberikan semangat untuk terselesaikannya tugas akhir

ini.

Keluarga besar di Ampel, Boyolali, serta Tulung Klaten, terima kasih atas

doa dan dukungannya.

Terima kasih kepada Trisna Yuniantika beserta keluarga yang telah

mendoakan dan juga memberikan dukungan, sehingga terselesaikan tugas

akhir ini.

Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2010 terutama kepada Aan Rahmat

Nugroho, Wisnu Murti Pradana, Wahyu Purnomojati, Tyo Priatama, Vipa

Teknika, Muhammad effendi, Muh. Abdul Malik dan semua teman-teman

seperjuangan dan seangkatan yang tidak bisa saya sebut satu persatu.

Terima kasih atas bantuan dan kerja samanya, serta telah menjadi teman

yang baik selama menempuh study, saya akan sangat merindukan kalian.

Keluarga mahasiswa seteknik sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Agama, Bangsa, Negara, serta Almamater dan semua pihak yang telah

membatu dan tetangga yang berada dilingkunganku.

viii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... ii

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR .............................................. iii

PRAKATA ....................................................................................................... iv

MOTTO ........................................................................................................... vi

PERSEMBAHAN ........................................................................................... vii

DAFTAR ISI .................................................................................................. viii

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xv

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xvii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xx

DAFTAR NOTASI ......................................................................................... xxi

ABSTRAKSI ................................................................................................. xxiv

BAB I. PENDAHULUAN........................................................................ 1

A. Latar Belakang ........................................................................ 1

B. Rumusan Masalah ................................................................... 1

C. Tujuan Perencanaan ................................................................ 2

D. Manfaat Perencanaan .............................................................. 2

E. Lingkup Perencanaan .............................................................. 2

1. Peraturan - peraturan .......................................................... 2

2. Perhitungan dan pembahasan ............................................. 3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA .............................................................. 4

A. Umum .................................................................................... 4

B. Daktilitas ................................................................................ 5

1. Pengertian daktilitas ........................................................... 5

2. Pemasangan sendi plastis ................................................... 6

C. Pembebanan Struktur .............................................................. 7

1. Kekuatan komponen struktur ............................................. 7

2. Faktor beban ..................................................................... 7

3. Faktor reduksi kekuatan(ø) ................................................ 7

D. Beban Gempa ......................................................................... 8

1. Faktor – faktor penentu beban gempa nominal ................. 8

a). Faktor respons gempa (C1) .......................................... 8

b). Faktor keutamaan gedung (I) ..................................... 11

c). Faktor reduksi gempa (R) ........................................... 11

d). Berat total gedung (Wt) ........................................ 12

2. Beban geser dasar nominal statik ekuivalen(V) ............... 13

ix

3. Beban gempa nominal statik ekuivalen (Fi) ..................... 14

4. Kontrol waktu getar alami gedung beraturan (T1) ............ 14

BAB III. LANDASAN TEORI ................................................................. 16

A. Perencanaan Struktur Portal dengan Prinsip Daktail Parsial... 16

B. Perencanaan Atap Rangka Baja ............................................. 16

1. Perencanaan gording ..................................... ........ ...........17

2. Perencanaan Sagrod ........................................................ 18

3. Perencanaan kuda-kuda .................................................. 19

3a). Batang tekan ............................................................ 19

3b). Batang tarik ............................................................. 20

4. Perencanaan sambungan Baut ........................................ 22

C. Perencanaan Struktur Plat Lantai dan Tangga ........................ 24

1. Perencanaan plat ............................................................ 24

a). Persyaratan untuk perencanaan ................................. 24

b). Perencanaan plat satu arah ....................................... 25

c). Perencanaan plat dua arah ........................................ 26

d). Langkah hitungan ...................................................... 28

2. Perencanaan tangga beton bertulang ............................... 32

a). Sudut kemiringan tangga (α) ...................................... 32

b). lebar tangga ............................................................... 32

c). Ukuran anak tangga ................................................... 32

d). Berat anak tangga ...................................................... 33

D. Perencanaan Balok ............................................................... 33

1. Langkah – langkah perencanaan balok ............................ 33

1a). Hitungan tulangan memanjang balok dengan tulangan

tunggal ................................................................... 33

1b). Hitungan tulangan memanjang balok dengan tulangan

tunggal ................................................................... 34

2. Perhitungan momen rencana (Mr) balok .......................... 37

1a). Momen tersedia balok tulangan tunggal ................... 37

1b). Momen tersedia balok tulangan rangkap .................. 37

3. Perhitungan tulangan geser (begel) balok ....................... 40

E. Perencanaan Kolom ............................................................. 44

1. Perhitungan tulangan memanjang kolom ......................... 44

2. Perhitungan tulangan geser/begel kolom ......................... 49

F. Perencanaan Pondasi Tiang Pancang ..................................... 52

1. Perhitungan kekuatan tiang tunggal ................................. 52

a). Perhitungan terhadap kekuatan tiang ......................... 52

b). Tinjauan terhadap bahan lunak .................................. 52

x

2. Perhitungan jumlah tiang dan daya dukung

kelompok tiang .............................................................. 53

a). Perhitungan jumlah tiang .......................................... 53

b). Perhitungan daya dukung kelompok tiang ................. 53

3. Kontrol daya dukung maksimum tiang pancang ............. 54

4. Kontrol tegangan geser dan penulangan poer

pondasi ........................................................................... 54

a). Tegangan geser satu arah ........................................... 54

b). Tegangan geser dua arah(geser pons) ........................ 55

c). Perhitungan penulangan plat poer .............................. 56

d). Perhitungan panjang penyaluran (Ld)

poer pondasi .............................................................. 57

e). Kontrol kuat dukung pondasi ..................................... 58

5. Perhitungan tulangan dan kontrol tegangan

(beton dan baja) tiang ...................................................... 58

a). Perhitungan tulangan memanjang tiang

pancang ................................................................... 58

b). Penulangan geser tiang pancang ................................ 61

6. Perencanaan sloof ............................................................ 66

a). Perencanaan tulangan memanjang sloof .................... 66

b). Perencanaan tulangan geser sloof .............................. 66

G. Perencanaan Basement .......................................................... 68

1. Perhitungan tulangan plat basement................................. 68

2. Perhitungan momen tersedia pada plat ............................ 69

BAB IV. METODE PERENCANAAN .................................................... 71

A. Materi Perencanaan .............................................................. 71

B. Alat Bantu Untuk Perencanaan ............................................ 71

C. Pedoman Yang Digunakan .................................................. 71

D. Tahapan Perencanaan .......................................................... 72

BAB V. PERENCANAAN STRUKTUR ATAP .................................. 75

A. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama .................... 77

B. Perencanaan Gording ............................................................ 78

1. Data – data yang digunakan.…........................……..........78

2. Analisisa pembebanan ..................................................... 79

1). Beban Mati ................................................................ 79

2). Beban Hidup .............................................................. 80

3). Beban Angin .............................................................. 81

xi

3. Kontrol Kekuatan dan Keamanan Gording ...................... 82

1. Kontrol tegangan............……........................……........82

2. Kontrol lendutan ......................................................... 83

C. Perencanaan Kuda-Kuda ...................................................... 84

1. Data-data perencanaan .................................................... 84

2. Analisisa pembebanan ..................................................... 84

1). Beban Mati ................................................................ 84

2). Beban Hidup .............................................................. 87

3). Beban Angin .............................................................. 88

3. Analisisa Mekanika ......................................................... 91

1). Hitungan gaya batang ................................................ 91

2). Analisa perhitungan dengan metode cremona ............ 92

3). Validasi hasil hitungan gaya batang .......................... 93

4. Perencanaan Profil dan Dimensi Kuda-Kuda ................... 96

1). Batang atas ................................................................. 96

2). Batang bawah........................................................... 101

3). Batang diagonal ....................................................... 102

4). Batang vertikal ......................................................... 107

5. Perencanaan Sambungan ............................................... 109

6. Perencanaan Plat Buhul ................................................. 113

Buhul A ................................................................... 113

Buhul B .................................................................... 116

Buhul C .................................................................... 118

Buhul D ................................................................... 121

7. Perencanaan Plat Kopel ................................................. 124

Untuk alat sambung baut .......................................... 126

BAB VI. PERENCANAAN PLAT DAN TANGGA ............................. 130

A. Perencanaan Plat Lantai ...................................................... 130

1. Analisis pembebanan Plat .............................................. 132

2. Perhitungan momen plat lantai ...................................... 132

3. Perhitungan penulangan plat lantai (daerah lapangan) ... 134

1). Lapangan pada arah x ............................................. 134

2). Lapangan pada arah y ............................................. 135

4. Perhitungan penulangan plat lantai (daerah tumpuan) .... 137

1). Tumpuan pada arah x .............................................. 137

2). Tumpuan pada arah y .............................................. 139

B. Perencanaan Plat Atap......................................................... 142

1. Analisis pembebanan plat .............................................. 143

2. Perhitungan momen plat lantai ...................................... 143

xii

3. Perhitungan penulangan plat atap (daerah lapangan) ...... 145

1). Lapangan pada arah x ............................................. 145

2). Lapangan pada arah y ............................................. 146

4. Perhitungan penulangan plat atap (daerah tumpuan) ...... 148

1). Tumpuan pada arah x .............................................. 148

2). Tumpuan pada arah y .............................................. 150

C. Perencanaan Plat Lantai Dan Dinding Basement ................. 154

1. Perencanaan dinding basement ...................................... 154

a). Analisis pembebanan dinding ................................... 154

b). Perhitungan momen dinding basement ..................... 155

c). Perhitungan penulangan dinding basement (daerah

lapangan) .................................................................. 155

d). Perhitungan penulangan dinding basement (daerah

tumpuan) ................................................................... 158

2. Perencanaan lantai basement ......................................... 160

a). Analisis Pembebanan lantai ..................................... 160

b). Perhitungan momen lantai basement ........................ 161

c). Perhitungan penulangan lantai basement (daerah

lapangan) .................................................................. 162

d). Perhitungan penulangan lantai basement (daerah

tumpuan) ................................................................... 165

D. Perencanaan Tangga ........................................................... 169

1. Perhitungan anak tangga ................................................ 169

2. Analisis pembebanan ..................................................... 169

3. Analisis pembebanan (Momen pada tangga) .................. 170

4. Perhitungan tulangan badan tangga ............................... 171

1). Tumpuan kiri (batang 1)........................................... 171

2). Lapangan (batang 1) ................................................ 173

3). Tumpuan kanan (batang 1) ...................................... 175

5. Perhitungan tulangan bordes tangga .............................. 177

1). Tumpuan kiri (batang2) ........................................... 177

2). Lapangan (batang 2) ................................................ 179

BAB VII. ANALISIS BEBAN PADA PORTAL .................................... 183

A. Analisis Beban Gravitasi Pada Struktur Gedung .................. 183

1. Portal as A .................................................................... 186

2. Portal as B ..................................................................... 188

3. Portal as C, D dan E ...................................................... 190

4. Portal as H .................................................................... 194

5. Portal as 1 ..................................................................... 196

xiii

6. Portal as 3 ..................................................................... 199

7. Portal as 6 ..................................................................... 200

B. Analisis Beban Gempa ........................................................ 202

1. Perhitungan beban gempa .............................................. 202

2. Analisis gaya geser dasar akibat beban gempa ............... 203

BAB VIII. PERENCANAAN STRUKTUR DENGAN PRINSIP

DAKTAIL PARSIAL .............................................................. 205

A. Perencanaan Balok .............................................................. 205

1. Tulangan longitudinal balok ............................................ 205

a). Tulangan balok daerah lapangan ............................. 205

b). Tulangan balok daerah tumpuan kanan .................... 208

c). Tulangan balok daerah tumpuan kiri ........................ 210

2. Kontrol momen rencana .................................................. 213

a). Balok daerah lapangan ............................................ 213

b). Balok daerah tumpuan kanan ................................... 215

c). Balok daerah tumpuan kiri ....................................... 218

3. Tulangan geser balok ...................................................... 220

a). Tulangan geser balok ujung kiri ............................... 220

b). Tulangan geser balok ujung kanan ........................... 222

4. Tulangan torsi balok ........................................................ 224

B. Perencanaan Kolom ............................................................ 226

1. Tulangan longitudinal kolom (arah sumbu Y).................. 226

a). Menentukan kolom panjang atau pendek .................. 227

b). Menghitung Faktor pembesar momen ...................... 228

c). Menghitung tulangan longitudinal kolom K1.13 ....... 230

2. Tulangan geser kolom ..................................................... 232

a). Begel didaerah sendi plastis ...................................... 233

b). Begel diluar daerah sendi plastis ............................... 233

3. Tulangan longitudinal dan geser kolom (arah sumbu X) .. 234

BAB IX. PERENCANAAN PONDASI .............................................. 236

A. Perhitungan Tiang Pancang ............................................ 236

1. Tulangan memanjang tiang pancang ........................... 242

2. Tulangan geser tiang pancang..................................... 243

3. Daya dukung terhadap kekuatan tiang pancang ......... 244

4. Daya dukung terhadap kekuatan tanah ...................... 244

5. Penentuan jumlah tiang pancang ................................ 245

6. Perhitungan daya dukung kelompok tiang .................. 245

7. Kontrol daya dukung maksimum taing pancang ......... 246

xiv

B. Perhitungan Poer ............................................................. 247

1. Kontrol tegangan geser ............................................. 247

a). Tegangan geser satu arah ..................................... 247

b). Tegangan geser dua arah ...................................... 249

2. Penulangan poer ........................................................ 251

3. Panjang penyaluram tegangan tulangan .................... 255

C. Perencanaan Sloof ............................................................... 257

1. Perencanaan tulangan memanjang ................................ 257

2. Perencanaan tulangann geser sloof ................................ 260

BAB X. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................... 262

A. Kesimpulan ......................................................................... 262

B. Saran ................................................................................... 263

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel II.1. Koefisien ξ yang membatasi T1 dari struktur gedung ............ 9

Tabel II.2. Faktor keutamaan I untuk berbagai kategori gedung

Dan bangunan ..................................................................... 11

Tabel II.3. Parameter daktilitas struktur gedung .................................... 12

Tabel II.4. Koefisien reduksi beban hidup ............................................. 13

Tabel III.1. Besar momen dan panjang bagian tumpuan ......................... 26

Tabel III.2. Tebal minimum plat dan balok ............................................ 26

Tabel III.3. Perkiraan nilai rata-rata Kd menurut bahan tiang pada tanah

Granuler .............................................................................. 53

Tabel V.1. Panjang batang penyusunan kuda-kuda utama ..................... 78

Tabel V.2. Momen kombinasi perencanaan gording .............................. 81

Tabel V.3. Panjang masing-masing batang kuda – kuda baja................. 85

Tabel V.4. Beban mati pada kuda-kuda baja ......................................... 87

Tabel V.5.1. Hasil perhitungan gaya batang kuda-kuda baja .................... 91

Tabel V.5.2. Hasil perhitungan gaya batang kuda-kuda baja .................... 92

Tabel V.6. Hasil perhitungan gaya batang kuda-kuda baja .................... 93

Tabel V.7. Gaya batang kombinasi kuda-kuda baja ............................... 95

Tabel V.8. Perencanaan dimensi batang kuda-kuda ............................... 108

Tabel V.9.1. Hitungan kebutuhan jumlah baut ......................................... 111

Tabel V.9.2. Hitungan kebutuhan jumlah baut ......................................... 112

Tabel VI.1. Momen plat lantai................................................................ 133

Tabel VI.2. Tulangan dan momen tersedia plat lantai ............................. 141

Tabel VI.3. Momen plat atap .................................................................. 144

Tabel VI.4. Tulangan dan momen tersedia plat atap ............................... 152

Tabel VI.5. Tulangan dan momen tersedia plat dinding basement .......... 160

Tabel VI.6. Tulangan dan momen tersedia plat lantai basement ............. 169

Tabel VI.7. Momen tangga..................................................................... 171

Tabel VI.8. Tulangan dan momen rencana struktur tangga ..................... 182

Tabel VII.1. Distribusi gaya geser gempa tiap lantai ............................... 204

xvi

Tabel VIII.1. Momen kombinasi balok B1.33 Portal As - E ..................... 205

Tabel VIII.2. Gaya geser kombinasi balok B1.33 ..................................... 220

Tabel VIII.3. Momen perlu kolom lantai 1 portal As-E ............................ 226

Tabel VIII.4. Gaya aksial perlu kolom lantai 1 portal As-E . ..................... 227

Tabel VIII.5. Gaya geser perlu kolom lantai 1 portal As-E . ...................... 227

Tabel VIII.6. Nilai Pc kolom lantai 1 portal As-E .................................... 229

Tabel VIII.7. Nilai Pu kolom lantai 1 portal As-E .................................... 229

Tabel VIII.8 Gaya geser kombinasi kolom K1.13 .................................... 232

Tabel VIII.9 Hasil penulangan kolom arah sumbu X ................................ 234

xvii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar II.1. Lokasi pemasangan sendi plastis ..................................... 6

Gambar II.2. Wilayah gempa Indonesia dengan percepatan puncak

Batuan dasar dengan periode ulang 500 tahun(SNI

1726-2002) ..................................................................... 9

Gambar II.3. Respons Spektrum Gempa Rencana ................................ 10

Gambar III.1. Bagan alir perencanaan gording ...................................... 18

Gambar III.2. Pembebanan pada sagrod ................................................ 18

Gambar III.3. Bagan alir perencanaan kuda-kuda .................................. 21

Gambar III.3.a. Empat kemungkinan putus pada sambungan baut

pada pelat baja ................................................................ 22

Gambar III.3.b. Bagan alir perencanaan sambungan kuda-kuda................ 23

Gambar III.4. Momen lentur pada plat satu ........................................... 25

Gambar III.5. Plat dua arah ................................................................... 27

Gambar III.6. Penyaluran beban ke tumpuan plat dua arah .................... 28

Gambar III.7. Bagan alir perhitungan penulangan plat........................... 30

Gambar III.8. Bagan alir perhitungan momen tersedia plat .................... 31

Gambar III.9. Bagan alir perhitungan tulangan memanjang balok ......... 36

Gambar III.10. Bagan alir perhitungan momen rencana balok ................. 39

Gambar III.11. Gaya geser perlu balok .................................................... 40

Gambar III.12. Bagan alir perhitungan tulangan geser (begel) balok ....... 42

Gambar III.13. Bagan alir perhitungan torsi balok ................................... 43

Gambar III.14. Bagan alir perhitungan tulangan longitudinal kolom ....... 47

Gambar III.15. Batas nilai ac pada berbagai kondisi penampang kolom . 48

Gambar III.16. Bagan alir perhitungan tulangan geser (begel) kolom ...... 51

Gambar III.17. Tegangan geser satu arah ....................................................... 54

Gambar III.18 Tegangan geser dua arah ........................................................ 55

Gambar III.19. Diagram tegangan regangan plat poer .................................... 56

Gambar III.20. Gaya dalam pada pengangkatan dua titik……………………..58

xviii

Gambar III.21. Gaya dalam pada pengangkatan satu titik ............................... 59

Gambar III.22. Bagan alir perhitungan poer ................................................... 62

Gambar III.23. Bagan alir daya dukung tiang pancang ................................... 63

Gambar III.24. Bagan alir gaya tiang ..................................................... ….. 64

Gambar III.25. Perhitungan penulangan geser pancang ........................... …... 65

Gambar III.26. Bagan alir perhitungan dinding penahan tanah pada basement 70

Gambar IV.1. Bagan alir metode perencanaan .............................................. 74

Gambar V.1. Denah atap kuda-kuda ............................................................ 75

Gambar V.1.a. Kuda-kuda utama (KK) .......................................................... 76

Gambar V.1.b. Setengah kuda-kuda utama (1/2KK)....................................... 76

Gambar V.1.c. Kuda-kuda (KK2) .................................................................. 76

Gambar V.1.d. Kuda-kuda (KK3) .................................................................. 76

Gambar V.2. Bentuk kuda-kuda utama........................................................ 77

Gambar V.3. Penampang baja profil C150x50x20x2,3 ................................ 79

Gambar V.4. Pembebanan beban mati ......................................................... 84

Gambar V.5. Pembebanan beban hidup ....................................................... 87

Gambar V.6. Pembebanan beban angin kanan ............................................. 88

Gambar V.7. Pembebanan beban angin kiri ................................................. 90

Gambar V.8. Analisa Perhitungan dengan Metode Cremona……………… 92

Gambar VI.1. Denah plat lantai dasar .................................................... 130

Gambar VI.2. Denah plat lantai 1 .......................................................... 130

Gambar VI.3. Denah plat lantai 2 s/d 5 .................................................. 131

Gambar VI.4. Denah plat lantai 6 dan 7 ................................................. 131

Gambar VI.5. Denah plat atap ............................................................... 142

Gambar VI.6. Denah plat atap ............................................................... 142

Gambar VI.7. Tekangan tanah pada dinding dan lantai basement .......... 154

Gambar VI.8. Sistem peletakan pada struktur tangga ............................. 171

Gambar VII.1. Pola garis leleh untuk plat persegi ................................... 183

Gambar VII.2. Notasi As dan penyebaran beban gravitasi pada lantai atap 183

Gambar VII.3. Notasi As dan penyebaran beban gravitasi pada lantai atap 184

Gambar VII.4. Notasi As dan penyebaran beban gravitasi pada lantai

xix

dasar dan 2 s/d 7 ............................................................. 184

Gambar VII.5. Notasi As dan penyebaran beban gravitasi pada lantai 1 .. 185

Gambar VII.6. Distribusi beban pada as-A dan as-H ............................... 186

Gambar VII.7. Distribusi beban pada as-B dan as-H ............................... 188

Gambar VII.8. Distribusi beban pada as-B dan as-G ............................... 191

Gambar VII.9. Distribusi beban pada as-H ............................................. 194

Gambar VII.10. Distribusi beban pada as-1 .............................................. 196

Gambar VII.11. Distribusi beban pada as-3 .............................................. 199

Gambar VII.12. Distribusi beban pada as-6 .............................................. 200

Gambar VIII.1. Tulangan terpasang balok lapangan ................................. 205

Gambar VIII.2. Tulangan terpasang balok tumpuan kanan ....................... 210

Gambar VIII.3. Tulangan terpasang balok tumpuan kiri ........................... 213

Gambar VIII.4. Hasil hitungan tulangan balok B1.33 ............................... 225

Gambar VIII.5. Diagram interaksi kolom fc 25 MPa & Fy = 400 MPa ..... 231

Gambar VIII.6. Tulangan terpasang kolom K1.13 arah sumbu Y ............. 232

Gambar VIII.7. Tulangan terpasang kolom K1.13 arah sumbu X ............. 234

Gambar VIII.8. Detail penulangan kolom K1.13 ...................................... 235

Gambar IX.1. Struktur pondasi .............................................................. 236

Gambar IX.2. Gaya dalam pengangkatan satu titik ................................ 237

Gambar IX.3. SFD dan BMD pengangkatan satu titik ........................... 239

Gambar IX.4. Gaya dalam pengangkatan dua titik ................................. 239

Gambar IX.5. SFD dan BMD pengangkatan dua titik ............................ 241

Gambar IX.6. Tulangan memanjang tiang pancang ............................... 242

Gambar IX.7. Penulangan tiang pancang ............................................... 243

Gambar IX.8. Penempatan 9 tiang pancang ........................................... 245

Gambar IX.9. Tegangan geser 1 arah .................................................... 248

Gambar IX.10. Tegangan geser 2 arah .................................................... 249

Gambar IX.11. Acuan momen poer pondasi ............................................ 251

Gambar IX.12. Penulangan poer dan fondasi tiang pancang .................... 255

Gambar IX.13. Penulangan sloof ............................................................. 258

Gambar IX.14. Detail penulangan pada sloof .......................................... 261

xx

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran V.1. Hasil SAP struktur atap .................................................... L-1

Lampiran VI.1. Hasil SAP struktur tangga ................................................ L-10

Lampiran VIII.1. Gambar idealisasi Portal As-E ........................................ L-11

Lampiran VIII.2. Momen perlu pada balok Portal As-E ............................... L-12

Lampiran VIII.3. Gaya geser pada balok Portal As-E .................................. L-15

Lampiran VIII.4. Hasil hitungan tulangan longitudinal

balok pada Portal As-E .................................................... L-18

Lampiran VIII.5. Hasil hitungan tulangan geser (begel)

balok pada Portal As-E .................................................... L-23

Lampiran VIII.6. Momen perlu pada kolom Portal As-E ............................. L-25

Lampiran VIII.7. Gaya aksial perlu pada kolom Portal As-E ....................... L-28

Lampiran VIII.8. Gaya geser perlu pada kolom Portal As-E ........................ L-31

Lampiran VIII.9. Tulangan memanjang pada kolom Portal As-E ................. L-34

Lampiran VIII.10. Hitungan tulangan geser (begel) pada kolom Portal As-E . L-37

Lampiran Gambar Perencanaan

xxi

DAFTAR NOTASI

Acp = luasan yang dibatasi oleh tepi luar penampang (termasuk rongga), mm2.

A0 = luasan yang dibatasi oleh garis pusat (centerline) dinding pipa, mm2.

A0h = luasanyang dibatasi garis begel terluar, mm2.

As = luas tulangan longitudinal tarik (pada balok), mm2.

= luas tulangan pokok (pada pelat), mm2.

A’s = luas tulangan longitudinal tekan (pada balok), mm2.

Asb = luas tulangan bagi (pada pelat), mm2.

Ast = As + A’s = luas total tulangan longitudinal (pada balok), mm2.

As,b = luas tulangan tarik pada kondisi seimbang (balance), mm2.

As,maks = batas maksimal luas tulangan tarik pada beton bertulang, mm2.

As,min = batas minimal luas tulangan tarik pada beton bertulang, mm2.

As,u = luas tulangan yang diperlukan, mm2.

Av,u = luas tulangan geser/begel yang diperlukan, mm2.

a = tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen, mm.

ab = tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen kondisi balance, mm.

amaks,leleh = tinggi a maksimal agar tulangan tarik sudah leleh, mm.

amin,leleh = tinggi a minimal agar tulangan tekan sudah leleh, mm.

b = lebar penampang balok, mm.

Cc = gaya tekan beton, N.

Ci = koefisien momen pelat pada arah sumbu-i.

Clx = koefisien momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek).

Cly = koefisien momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang).

Ctx = koefisien momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek).

Cty = koefisien momen tumpuan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang).

D = beban mati (dead load), N, N/mm, atau Nmm.

= lambang batang tulangan deform (tulangan ulir).

d = jarak antara pusat berat tulangan tarik dan tepi serat beton tekan, mm.

db = diameter batang tulangan, mm.

dd = jarak antara pusat berat tulangan tarik pada baris paling dalam dan tepi

serat beton tekan, mm.

xxii

d’d = jarak antara pusat berat tulangan tekan pada baris paling dalam dan tepi

serat beton tekan, mm.

ds = jarak antara pusat berat tulangan tarik dan tepi serat beton tarik, mm.

ds1 = jarak antara pusat berat tulangan tarik baris pertama dan tepi serat beton

tarik, mm.

ds2 = jarak antara pusat berat tulangan tarik baris pertama dan baris kedua, mm.

d’s = jarak antara pusat berat tulangan tekan dan tepi serat beton tekan, mm.

E = beban yang diakibatkan oleh gempa (eartquake load), N atau Nmm.

Ec = modulus elastisitas beton, MPa.

Es = modulus elastisitas baja tulangan, MPa.

fct = kuat tarik beton, MPa.

f’c = kuat tekan beton dan mutu beton yang disyaratkan pada beton umur 28

hari, MPa.

fy = kuat leleh baja tulangan longitudinal, MPa.

h = tinggi penampang struktur, mm.

I = momen inersia, mm4.

K = faktor momen pikul, MPa.

Kmaks = faktor momen pikul maksimal, MPa.

L = beban hidup (life load), N, N/mm, atau Nmm.

Mi = momen pelat pada arah sumbu-I, Nmm.

Mn = momen nominal aktual struktur, Nmm.

Mn,maks = momen nominal aktual maksimal struktur, Nmm

Mlx = momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), Nmm.

Mly = momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), Nmm.

Mtx = momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), Nmm.

Mty = momen tumpuan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), Nmm.

MU = momen perlu atau momen terfaktor, Nmm.

Mr = momen rencana struktur, Nmm.

m = jumlah tulangan maksimal per baris selebar balok.

n = jumlah total batang tulangan pada hitungan balok.

= jumlah kaki begel pada hitungan begel.

Pcp = keliling yang dibatasi oleh tepi luar penampang (termasuk rongga), mm.

Ph = keliling yang dibatasi garis begel terluar, mm.

qD = beban mati terbagi rata, N/mm.

xxiii

qL = beban hidup terbagi rata, N/mm.

qu = beban terfaktor terbagi rata, N/mm.

r = jari-jari inersia, mm.

S = jarak 1 meter atau 1000 mm.

s = spasi begel balok atau spasi tulangan pelat, mm.

Tn = momen puntir (torsi) nominal, Nmm.

Tu = momen puntir (torsi) perlu atau torsi terfaktor, Nmm.

U = kuat perlu atau beban terfaktor, N, N/mm, atau Nmm.

Vc = gaya geser yang dapat ditahan oleh beton, N.

Vn = gaya geser nominal pada struktur beton bertulang, N.

Vs = gaya geser yang dapat ditahan oleh tulangan sengkang/begel, N.

Vu = gaya geser perlu atau gaya geser terfaktor, N.

Vud = gaya geser terfaktor pada jarak d dari muka tumpuan, N.

α = faktor lokasi penulangan.

= faktor pelapis tulangan.

1 = faktor pembentuk tegangan beton persegi ekuivalen yang nilainya

bergantung mutu beton.

= faktor ukuran batang tulangan.

c = berat beton, kN/m3.

t = berat tanah diatas fondasi, kN/m3.

λ = faktor beban agregat ringan.

= panjang bentang, m.

λd = panjang penyaluran tegangan tulangan tarik atau tekan, mm.

λdb = panjang penyaluran tegangan dasar, mm.

λdh = panjang penyaluran tulangan kait, mm.

λhb = panjang penyaluran kait dasar, mm.

λn = bentang bersih kolom atau balok, m.

= lambang dimensi batang tulangan polos, mm.

= faktor reduksi kekuatan.

xxiv

PERENCANAAN

STRUKTUR GEDUNG KAMPUS 7 LANTAI DAN 1 BASEMENT

DENGAN METODE DAKTAIL PARSIAL

DI WILAYAH GEMPA 3

ABSTRAKSI

ARIS WIBOWO

(D100 100 015)

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Perencanaan struktur gedung harus direncanakan sesuai dengan standar

pedoman perencanaan gedung yang telah ditetapkan. Agar faktor kekuatan dan

keamanan gedung dapat tercapai dan tidak terjadi keruntuhan pada gedung yang

direncanakan. Oleh sebab itu dilakukan perencanaan struktur gedung kampus 7

lantai dan 1 basement ini dengan mengacu pada Tata Cara Perencanaan Struktur

Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002). Gedung ini direncanakan

dibangun di wilayah gempa 3 yang terdiri dari tanah keras dengan sistem daktail

parsial dengan nilai faktor daktilitas (μ) = 5,0 dan faktor reduksi gempa (R) = 8,0.

Perencanaan struktur gedung mencakup struktur atas dan struktur bawah. Struktur

atas mencakup perencanaan atap (kuda-kuda) dan beton bertulang ( plat lantai,

tangga, balok dan kolom), sedangkan struktur bawah mencakup struktur pondasi.

Dalam menganalisis struktur gedung digunakan program komputer “SAP 2000

v.14” agar dapat mempermudah dan mempercepat dalam perhitungan. Sedangkan

penggambaran menggunakan program AutoCAD v.2013. Mutu beton dan mutu

baja untuk beton bertulang adalah fc’ = 25 MPa, Tulangan utama fy = 400 MPa

dan tulangan geser fy = 240 MPa. Sedangkan untuk kuda-kuda baja digunakan

mutu baja Bj 37 dangan tegangan leleh = 260 MPa dan tegangan dasar 160 MPa.

Pondasi menggunakan pondasi tiang pancang dengan kedalaman mencapai 9

meter.

Kata kunci : Struktur gedung, daktail parsial, perencanaan, SAP 2000 v.14