ANALISA PENGARUH PRATEGANG PADA KONSTRUKSI PELAT LANTAI DITINJAU DARI ASPEK DAYA LAYAN DAN PERILAKU DINAMIK SKRIPSI

Transkripsi

1 ANALISA PENGARUH PRATEGANG PADA KONSTRUKSI PELAT LANTAI DITINJAU DARI ASPEK DAYA LAYAN DAN PERILAKU DINAMIK SKRIPSI Oleh LUNGGUK PARLUHUTAN BINUS UNIVERSITY JAKARTA 2010

2 ANALISA PENGARUH PRATEGANG PADA KONSTRUKSI PELAT LANTAI DITINJAU DARI ASPEK DAYA LAYAN DAN PERILAKU DINAMIK SKRIPSI diajukan sebagai salah satu syarat untuk gelar kesarjanaan pada Jurusan Teknik Sipil Jenjang Pendidikan Strata-1 Oleh LUNGGUK PARLUHUTAN BINUS UNIVERSITY JAKARTA 2010

3 ANALISA PENGARUH PRATEGANG PADA KONSTRUKSI PELAT LANTAI DITINJAU DARI ASPEK DAYA LAYAN DAN PERILAKU DINAMIK SKRIPSI Oleh: Lungguk Parluhutan Disetujui: Revelino Johannes Hamonangan Hutauruk, MEngSc D3287 BINUS UNIVERSITY JAKARTA 2010

4 PERNYATAAN Dengan ini saya, Nama : Lungguk Parluhutan NIM : Judul Skripsi : Analisa Pengaruh Prategang pada Konstruksi Pelat Lantai Ditinjau dari Aspek Daya Layan dan Perilaku Dinamik Memberikan kepada Universitas Bina Nusantara hak non-eksklusif untuk menyimpan, memperbanyak, dan menyebarluaskan skripsi karya saya, secara keseluruhan atau hanya sebagian atau hanya ringkasannya saja, dalam bentuk format tercetak dan atau elektronik. Menyatakan bahwa saya, akan mempertahankan hak exclusive saya, untuk menggunakan seluruh atau sebagian isi skripsi saya, guna pengembangan karya di masa depan, misalnya bentuk artikel, buku, perangkat lunak, ataupun sistem informasi. Jakarta, 23 Agustus 2010 Lungguk Parluhutan

5 KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat- Nya, sehingga laporan Skripsi ini dapat selesai tepat waktu. Adapun laporan Skripsi ini dibuat dengan judul ANALISA PENGARUH PRATEGANG PADA KONSTRUKSI PELAT LANTAI DITINJAU DARI ASPEK DAYA LAYAN DAN PERILAKU DINAMIK. Penulis menyadari bahwa dapat diselesaikannya laporan ini tidak terlepas dari bantuan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Revelino Hutauruk, selaku dosen pembimbing yang membimbing penulis dari awal hingga selesainya penelitian. 2. Ibu Yuny Ayu Maharani, selaku Koordinator Skripsi Jurusan Teknik Sipil Binus University yang selalu membantu dalam administrasi skripsi. 3. Bapak Made Suangga, selaku Dosen Jurusan Teknik Sipil Binus University yang telah membantu mengarahkan topik penelitian skripsi. 4. Bapak Irpan Hidayat, selaku Dosen Jurusan Teknik Sipil Binus University yang telah membantu dalam proses pengerjaan skripsi. 5. Mbak Tini Kartini, selaku Administrasi Laboratorium Jurusan Teknik Sipil Binus University dan Mbak Dwi yang juga membantu dalam administrasi skripsi. 6. Ibu Sherly Hartono, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Binus University yang juga membantu dalam administrasi skripsi. 7. Ibu Amelia Makmur selaku Dosen Jurusan Teknik Sipil Binus University. 8. Ibu Godeliva Juliastuti selaku Pembimbing Akademik Angkatan Untuk keluarga saya, Papa, Mama, Kakak dan Adik saya yang telah memberikan banyak dukungan dan semangat. 10. Teman-teman angkatan 2006 (Vega, Lishia, Devi, Budi, Andika, Toto, Frandy, Hendrik, Iwan, Ali, Felix, Kurnia, Rezha), dan ayo kita cari makanan baru lagi. 11. Teman-teman angkatan 2007 (Mike yg telah meminjamkan buku, dan yang lainnya), 2008, 2009 dan alumni Arief, Hardi yang telah memberikan banyak masukan, dan

6 12. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan laporan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa laporan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran dari para pembaca sangat penulis harapkan demi kesempurnaan karya ilmiah penulis berikutnya. Akhir kata, semoga laporan ini dapat berguna bagi pembaca. Atas perhatiannya saya ucapkan terima kasih. Jakarta, Juli 2010 Penulis

7 DAFTAR ISI Halaman Judul Depan... i Halaman Judul Dalam... ii Halaman Persetujuan Hardcover...iii Halaman Pernyataan Dewan Penguji... iv Halaman Pemberian Hak Cipta Non Eksklusif... v Abstrak... vi Kata Pengantar... vii Daftar Isi... ix Daftar Tabel... xii Daftar Gambar...xiii Daftar Lampiran... xv Daftar Notasi... xvi BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Identifikasi Masalah Tujuan dan Manfaat Penelitian Lingkup Penelitian Sistematika Penulisan... 3 BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN Pelat Lantai Pelat Lantai Beton Bertulang... 8

8 Kekuatan Lentur Penampang Beton Bertulang Metode Desain Lendutan Pelat Beton Bertulang Pelat Lantai Beton Prategang Pengaruh Prategang Metode Desain Lendutan Pelat Beton Prategang Tulangan Minimum Pelat Prategang Analisa Dinamik Tipe Getaran Periode Alamiah, Frekuensi Sudut dan Frekuensi Alamiah Persamaan Diferensial Struktur SDOF Persamaan Diferensial Struktur MDOF Eigen Problem Getaran pada Pelat Beton Prategang SAP BAB 3 METODOLOGI Pendekatan Penelitian BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengumpulan Data Hasil Pengolahan Data Langkah Awal Sebelum Dilakukan Analisa Menggunakan SAP

9 Analisa Menggunakan SAP Pembahasan Hasil Momen Lentur pada Pelat Lantai Lendutan pada Pelat Lantai Frekuensi Alamiah Pelat Lantai BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tipikal Baja Prategang Tabel 2.2 Nilai α untuk Berbagai Kondisi Tumpuan Tabel 2.3 Koefisien lendutan pelat, β (ν = 0,2) Tabel 4.1 Dimensi Pelat Lantai Tabel 4.2 Gaya Prategang dan Konfigurasi Kabel Prategang pada Arah-x Tabel 4.3 Gaya Prategang dan Konfigurasi Kabel Prategang pada Arah-y Tabel 4.4 Hasil Analisa dengan Menggunakan SAP Tabel 4.5 Momen Lentur yang Bekerja pada Pelat Lantai Beton Bertulang Tabel 4.6 Momen Lentur yang Bekerja pada Pelat Lantai Beton Prategang Tabel 4.7 Pelat Lantai Beton Bertulang dalam Memikul Beban Rencana Tabel 4.8 Pelat Lantai Beton Prategang dalam Memikul Beban Rencana Tabel 4.9 Lendutan pada Pelat Lantai Tabel 4.10 Perbandingan Frekuensi Alamiah dari Program Sap2000 dengan Perhitungan Manual... 64

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Pelat Lantai... 5 Gambar 2.2 Pelat Lantai Satu Arah... 6 Gambar 2.3 Pelat Lantai Dua Arah... 6 Gambar 2.4 Tepi Ditumpu Bebas... 6 Gambar 2.5 Tepi dengan Tumpuan Terjepit Penuh... 7 Gambar 2.6 Tepi dengan Tumpuan Terjepit Sebagian... 7 Gambar 2.7 Regangan dan Tegangan pada Penampang Beton Bertulang... 9 Gambar 2.8 Prategang dengan Eksentrisitas Gambar 2.9 Diagram Tegangan Gambar 2.10 Profil kabel Prategang Gambar 2.11 Gaya Transversal akibat Profil Kabel Parabolis Gambar 2.12 Terminologi dalam Gaya Prategang Gambar 2.13 Struktur SDOF Gambar 2.14 Model Fisik Struktur SDOF Gambar 2.15 Model Matematik Gambar 2.16 Free Body Diagram Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian Secara Umum Gambar 3.2 Diagram Alir Analisa Struktur Gamabr 3.3 Diagram Alir Program SAP Gambar 4.1 Profil Tendon Prategang Gambar 4.2 Layout Susunan Tendon pada Pelat Beton Prategang ukuran 5000 mm 5000 mm 125 mm... 44

12 Gambar 4.3 Potongan A-A Gambar Gambar 4.4 Potongan B-B Gambar Gambar 4.5 Pemodelan Pelat Lantai 5000 mm 5000 mm 125 mm dengan SAP Gambar 4.6 Lendutan Maksimum pada Pelat Lantai Beton Bertulang Gambar 4.7 Output Nilai Periode dan Frekuensi Almiah pelat Lantai Beton Bertulang pada SAP Gambar 4.8 Tampilan pada SAP2000 dalam Mengatur Tendon Prategang Gambar 4.9 Lendutan Maksimum pada Pelat Lantai Beton Prategang Gambar 4.10 Output Nilai Periode dan Frekuensi Almiah pelat Lantai Beton Prategang pada SAP Gambar 4.11 Kontur Momen Lentur Arah-x Gambar 4.12 Kontur Momen Lentur Arah-y Gambar 4.13 Momen Lentur Bentang 5000 mm 5000 mm Arah X dan Y Gambar 4.14 Momen Lentur Bentang mm mm Arah X dan Y Gambar 4.15 Lendutan pada Pelat Lantai dengan Bentang 5000 mm 5000 mm Gambar 4.16 Lendutan pada Pelat Lantai dengan Bentang mm mm Gambar 4.17 Frekuensi Alamiah pada Pelat Lantai dengan Bentang 5000 mm 5000 mm Gambar 4.18 Frekuensi Alamiah pada Pelat Lantai dengan Bentang mm mm... 61

13 DAFTAR LAMPIRAN Tabel 1 Tabel 2 Tabel 3 Pelat Lantai...L1 Pelat Lantai Satu Arah...L4 Pelat Lantai Dua Arah...L5

14 DAFTAR NOTASI { Y & } { Y & } { Y } [C] [K] [M] = vektor kecepatan = vektor percepatan = vektor simpangan = matriks redaman = matriks kekakuan = matriks massa {F(t)} = vektor beban A C e E E c e x e y f n F r f y g h I I c = luas penampang beton = persamaan tebal pelat = eksentrisitas kabel prategang = modulus elastisitas penampang = modulus beton = eksentrisitas kabel arah-x = eksentrisitas kabel arah-y = frekuensi alamiah = modulus retak beton = tegangan leleh baja tulangan = gaya gravitasi = tebal pelat = momen inersia penampang = momen inertia beton

15 I cr I e I g = momen inersia penampang retak transformasi = momen inersia efektif = momen inersia penampang utuh terhadap sumbu berat penampang, seluruh batang tulangan diabaikan I x I y k L l n L x L y m M M a M cr M Lx M Ly M tix M tix M tx M ty M u n x P = momen inersia arah-x = momen inersia arah-y = kekakuan struktur = panjang bentang = panjang bersih bentang = bentang pendek = bentang panjang = massa struktur = momen yang bekerja pada penampang yang ditinjau = momem maksimum pada komponen struktur saat lendutan dihitung = momen pada saat timbul retak pertama kali = momen lapangan maksimum per meter lebar di arah-x = momen lapangan maksimum per meter lebar di arah-y = momen jepit tak terduga per meter lebar di arah-x = momen jepit tak terduga per meter lebar di arah-y = momen tumpuan maksimum per meter lebar di arah-x = momen tumpuan maksimum per meter lebar di arah-y = momen lentur yang bekerja = jumlah bentang arah-x = beban terpusat

16 P p P x P y T n w = gaya prategang = gaya prategang per satuan lebar pada arah-x = gaya prategang per satuan lebar pada arah-y = periode alamiah = beban merata w* = beban rencana terfaktor per satuan luas w P Y t Z B Z T β = beban ekivalen = jarak dari garis netral penampang utuh (tulangan diabaikan) ke serat tepi baja = modulus penampang serat bawah beton = modulus penampang serat atas beton = koefisien lendutan pelat β x, β y = koefisien momen end mid ν ρ σ B σ T Φ ω n = lendutan pada pelat = lendutan pada ujung bentang = lendutan pada tengah bentang = rasio Poisson beton = rasio tulangan = tegangan pada serat bawah beton = tegangan pada serat atas beton = faktor reduksi = frekuensi sudut