HALAMAN JUDUL MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG DIAGNOSTIK TEPADU RUMAH SAKIT UMUM HAJI SURABAYA DENGAN MENGGUNAKAN BEBERAPA BALOK PRATEKAN

Transkripsi

1 HALAMAN JUDUL TUGAS AKHIR - PS1380 MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG DIAGNOSTIK TEPADU RUMAH SAKIT UMUM HAJI SURABAYA DENGAN MENGGUNAKAN BEBERAPA BALOK PRATEKAN ERIN SURYANI NRP Dosen Pembimbing Endah Wahyuni, ST., MSc., Ph.D Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2009

2 FINAL PROJECT - PS1380 MODIFICATION DESIGN OF DIAGNOSTIK TERPADU HAJI SURABAYA GENERAL HOSPITAL BUILDING WITH PRESTRESSED CONCRETE ERIN SURYANI NRP Supervisor Endah Wahyuni, ST., MSc., Ph.D Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING Faculty of Civil Engineering and Planning Sepuluh Nopember Institure of Technology Surabaya 2008

3 Modifikasi Perencanaan Gedung Diagnostik Terpadu Rumah Sakit Umum Haji Surabaya Dengan Beberapa Balok Pratekan TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Bidang Studi Struktur Program Studi S-1 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Oleh : ERIN SURYANI Nrp Disetujui oleh Tim Penguji Tugas Akhir : Endah Wahyuni, ST., MSc., Ph.D NIP : Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka NIP : SURABAYA JULI, 2009 iii

4

5 MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG DIAGNOSTIK TERPADU RUMAH SAKIT UMUM HAJI SURABAYA DENGAN BEBERAPA BALOK PRATEKAN Nama Mahasiswa : ERIN SURYANI NRP : Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Endah Wahyuni, ST., MSc., Ph.D Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka ABSTRAK Modifikasi perencanaan Gedung Diagnostik Terpadu Rumah Sakit Umum Haji Surabaya dengan menggunakan beberapa balok pratekan ini merupakan salah satu aplikasi mata kuliah beton pratekan yang diberikan di Jurusan Teknik Sipil. Beton pratekan merupakan salah satu teknologi struktur yang mulai dikembangkan dewasa ini untuk keperluan pembangunan gedung bertingkat. Struktur gedung Diagnostik Terpadu Rumah Sakit Umum Haji Surabaya yang sudah ada, menggunakan sistem beton bertulang konvensional biasa dengan jumlah lantai 8 lantai dengan lantai atap. Gedung tersebut berada pada wilayah dengan zona gempa 3 sehingga analisa strukturnya menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah. Modifikasi yang dilakukan antara lain: Atap baja dimodifikasi menjadi atap beton dan ruang pertemuan lantai 8 dimodifikasi dengan beberapa balok pratekan.dari modifikasi ini nantinya akan diambil pertimbangan /kesimpulan antara perencanaan awal dan sesudah modifikasi. Permasalahan yang dibahas dalam perencanaan modifikasi gedung Diagnostik Terpadu Rumah Sakit Umum Haji Surabaya ini meliputi : permodelan struktur, perencanaan struktur utama (balok pratekan) dan control structural. Dalam perhitungan mengacu pada SNI : dan SNI: Diharapkan dari perhitungan modifikasi ini dapat diaplikasikan di dalam perencanaan bangunan sejenis di daerah lain. Kata kunci: Beton pratekan, Gedung Diagnostik Terpadu Rumah Sakit Umum Haji Surabaya

6 MODIFICATION DESIGN OF DIAGNOSTIK TERPADU HAJI SURABAYA GENERAL HOSPITAL BUILDING WITH PRESTRESSED CONCRETE Student s Name : ERIN SURYANI NRP : Major of Department : Civil Engineering, FTSP-ITS Supervisor : Endah Wahyuni, ST., Msc., Ph.D Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka Abstract Design modification of Diagnostik Terpadu Haji Surabaya general hospital with prestressed concrete is one of the application subjec from prestressed concrete structure which given in Civil Engineering in ITS Surabaya. Prestressed concrete is one of structure technology which develops nowadays to build multistoried buildings. Diagnostic Terpadu Haji Surabaya general hospital building which using convensional concrete method have 8 stories and roof structure. This building is located in earthquake s zone 3 so the analysis structure of this building applied Intermediate Moment Resisting Frame System. Modification that done, they are : steel roof is modified be concrete roof and hall room at eighth story is modified with some prestress concrete. This modification will be compared and can be concluded from the first design and after re-design. The problem that will be discussed in this modification building structure design of Diagnostic Terpadu Haji Surabaya general hospital are structural model, design of main structure (prestressed concrete), and structural control. This calculation heeded in SNI : and SNI This modification calculation expected can be applied at the same building structure design at other place.. Keywords: prestressed concrete, building structure design of Diagnostik Terpadu Haji Surabaya general hospital vi

7 KATA PENGANTAR Segala puji bagi Allah SWT atas limpahan rahmat dan hidayah yang tercurah tanpa batas kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Modifikasi Perencanaan Gedung Diagnostik Terpadu Rumah Sakit Umum Haji Surabaya Dengan Beberapa Balok Pratekan. Kesempatan untuk mengerjakan Tugas Akhir ini bagi penulis adalah sebuah kesempatan yang berharga dan luar biasa. Melalui kesempatan tersebut, penulis dapat memperdalam ilmu yang diperoleh selama perkuliahan dan sekaligus mengaplikasikannya secara langsung. Selesainya pengerjaan Tugas Akhir ini merupakan salah satu prasyarat untuk menyelesaikan jenjang pendidikan program strata satu pada Jurusan Teknik Sipil ITS, harapan penulis semoga hal ini menjadi awal untuk lebih meningkatkan kompetensi dan pengabdian terhadap nusa, bangsa, dan agama. Penyelesaian Tugas Akhir ini tidak lepas dari dukungan dan bantuan yang diberikan dengan tulus oleh banyak pihak. Oleh karena itu penulis merasa perlu untuk menyampaikan penghormatan dan rasa terima kasih kepada: 1. Bapak dan Ibu, sungguh tanpa semua pengorbanan, dukungan, doa, kasih sayang, serta kesabaran Bapak dan Ibu dalam merawat dan membesarkan penulis hingga saat ini, penulis bukanlah siapa-siapa. 2. Ibu Endah Wahyuni, ST., MSc., Ph.D dan Bapak Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka selaku dosen pembimbing atas bimbingan selama pengerjaan Tugas Akhir. 3. Reski, Luluk, Novita, Gope, Inay, Irul, M.Andrik, Destri dan fauzi atas pencerahan-pencerahannya. Serta vii

8 segenap keluarga besar TS 2005 yang lain atas rasa persaudaraan yang telah diberikan kepada penulis. 4. Segenap dosen dan staf pengajar yang telah memberikan segala ilmu, pengetahuan, bantuan dan kemudahan kepada penulis selama menjalani kuliah di Teknik Sipil ITS. 5. Seluruh jajaran dan staf tata usaha Teknik Sipil ITS yang telah memperlancar proses administrasi akademik penulis. 6. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir. Semoga Allah membalas amal dan kebaikan pihak-pihak yang telah penulis sebutkan di atas. Penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun guna menyempurnakan Tugas Akhir ini. Penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat menjadi karya yang bermanfaat. Surabaya, Juni 2009 Penulis HALAMAN PENGESAHAN viii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... v KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR GAMBAR... xv DAFTAR TABEL... xvii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Batasan Masalah Manfaat... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Umum Peraturan Struktur Pembebanan Kombinasi Pembebanan Sistem Struktur Struktur Gedung Beraturan dan Tidak Beraturan Komponen Lentur SRPMM Pembebanan Terhadap Gempa Struktur Beton Pratekan BAB III METODOLOGI ix

10 3.1 Alur Perencanaan Struktur Gedung Alur Perencanaan Beton Pratekan...40 BAB IV PRELIMINARY DESIGN Data perencanaan Item Pembebanan Peraturan Perencanaan Balok Perencanaan dimensi balok induk Perencanaan dimensi balok induk pratekan Perencanaan dimensi balok anak Perencanaan dimensi pelat Perhitungan tebal pelat rencana Perencanaan dimensi kolom...59 BAB V PERENCANAAN GEMPA Umum Pembebanan Gempa Statis Data Gedung Perhitungan Berat Struktur Pembebanan Gempa Dinamis Lantai Tingkat Sebagai Diafragma Arah Pembebanan Faktor Respons Gempa (C) Respon Spektrum Rencana Kontrol Gaya Geser Dasar (Base Shear) Kontrol Waktu Getar Alami Fundamental (T) Kontrol Simpangan ( ) Perhitungan Drift ( )...74 x

11 5.7 Perhitungan Kuat Geser BAB VI STRUKTUR SEKUNDER Umum Perencanaan Pelat Data perencanaan Pembebanan pelat lantai Penulangan pelat lantai Pembebanan pelat Atap Penulangan pelat atap Perencanaan Balok Lift Pembebanan Ruang Lift Permodelan Struktur Penulangan Balok Penumpu Depan (30/40) Penulangan Balok Penumpu Belakang (30/40) Perencanaan Tangga Data Perencanaan Tangga Penulangan Pelat Tangga Penulangan Pelat Bordes Perhitungan Balok Bordes Penulangan Lentur Balok Bordes Penulangan Geser Balok Bordes Perhitungan Balok Anak Balok Anak 30/40 pada komponen prategang Penulangan Lentur Perhitungan Penulangan Lentur Lapangan Penulangan geser xi

12 Penulangan Torsi Kontrol dan panjang penyaluran Kontrol lendutan Kontrol Retak Panjang Penyaluran Balok Anak 30/40 pada komponen non prategang Penulangan Lentur Perhitungan Penulangan Lentur Lapangan Penulangan geser Penulangan Torsi Kontrol dan panjang penyaluran Kontrol lendutan Kontrol Retak Panjang Penyaluran BAB VII STRUKTUR PRIMER UMUM PERENCANAAN BALOK INDUK Balok induk 1 portal Data dan Perencanaan Penulangan lentur Tumpuan kiri akibat gempa kanan Tumpuan kiri akibat gempa kiri Cek momen nominal tulangan tumpuan kiri terpasang Penulangan Lentur Lapangan Cek Nominal Tulangan Lapangan Terpasang Tumpuan kanan akibat gempa kanan Tumpuan kanan akibat gempa kiri Cek momen nominal tulangan tumpuan kanan terpasang 165 xii

13 Penulangan geser Pemasangan tulangan geser pada daerah sendi plastis Pemasangan tulangan geser di luar daerah sendi plastis Kontrol lendutan Kontrol retak Panjang penyaluran KOLOM Data perencanaan Kontrol kuat geser rencana Pengekangan kolom didaerah sendi plastis Pengekangan kolom diluar sendi plastis Perencanaan Hubungan balok kolom PERENCANAAN BALOK PRATEKAN Data Perencanaan Perhitungan Daerah Limit Kabel Daerah limit kabel Kontrol tegangan Menentukan jumlah kabel Kehilangan Prategang Kehilangan Langsung Kehilangan Prategang Tidak Langsung Perhitungan Tahapan pada Kehilangan Prategang Tak Langsung Kontrol Lendutan Lendutan Ijin Lendutan Awal Saat Transfer Lendutan Saat Beban Bekerja Saat F Efektif Momen Retak xiii

14 7.4.8 Penulangan Tarik Tambahan Penulangan Akibat Beban Gempa Penulangan Lunak Akibat Beban Gempa Negatif Penulangan Lunak Akibat Beban Gempa Positif Kontrol Nominal Daerah Tumpuan Daerah Lapangan Penulangan Geser Perhitungan kuat geser pada tumpuan Penulangan geser tumpuan Perhitungan kuat geser pada lapangan Penulangan geser tumpuan Daerah pengangkuran BAB VIII PENUTUP KESIMPULAN SARAN DAFTAR PUSTAKA xiv

15 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gaya lintang yang terjadi pada balok SRPMM Gambar 2.2 Respons spektrum gempa rencana Gambar 2.3 Balok dengan tumpuan sederhana diberi Gaya Prategang F melalui titik beratnya Gambar 2.4 Perpendekan elastis Gambar 2.5 Perubahan bentuk longitudinal balok Gambar 2.6 Momen retak yang terjadi Gambar 2.7 Kategori retak Gambar 2.8 Skema penampang dalam keadaan lentur batas Gambar 2.9 Persamaan persamaan chamber akibat gaya prategang (balok di atas dua perletakan) Gambar 2.10 Persamaan persamaan untuk menghitung lendutan akibat beban gravitasi Gambar 3.1 Flowcart Metodologi Perencanaan Struktur Gedung Gambar 3.2 Flowcart Metodologi Perencanaan Balok Beton Pratekan Gambar 4.1 daerah pembebanan terbesar kolom Gambar 5.1 Grafik nilai C-T zona gempa Gambar 6.1 Diagram tegangan regangan pada kondisi balanced Gambar 6.2 Penulangan pelat lantai Gambar 6.3 Denah ruang lift Gambar 6.4 Pemodelan xv

16 Gambar 6.5 Kondisi Batas Geser Balok Penumpu Depan Gambar 6.6 Kondisi Batas Geser Balok Penumpu Depan Gambar 6.7 Rencana Tangga Gambar 6.8 Pembebanan Tangga Gambar 6.9 Bidang N Tangga Gambar 6.10 Bidang D Tangga Gambar 6.11 Bidang M Tangga Gambar 7.1 Hasil Analisa Momen Balok Induk Eksterior 1-AB Lantai Gambar 7.2 Penulangan Tumpuan kiri Gambar 7.3 Penulangan Tumpuan kiri Gambar 7.4 Penulangan Tumpuan kiri Gambar 7.5 Cek balok T untuk penulangan lentur lapangan..158 Gambar 7.6 Penulangan Lapangan Gambar 7.7 Penulangan tumpuan kanan Gambar 7.8 Penulangan Tumpuan kanan Gambar 7.9 Penulangan Tumpuan kanan Gambar 7.10 Kolom C54 Story Gambar 7.11 Diagram interaksi kolom Gambar 7.12 Penampang balok pratekan Gambar 7.13 Daerah limit kabel Gambar 7.14 Hasil Analisa SAP Akibat Kekangan Kolom Gambar 7.15 Penampang Balok Prategang xvi

17 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Dimensi balok induk Tabel 4.2 Dimensi balok anak Tabel 4.3 Tabel nilai β dari beragai macam pelat Tabel 5.1 Berat struktur per lantai Tabel 5.2 Hasil output periode Tabel 5.3 Simpangan Tabel 5.4 Analisa s akibat gempa arah x Tabel 5.5 Analisa m akibat gempa arah x Tabel 5.6 Analisa s akibat gempa arah y Tabel 5.7 Analisa m akibat gempa arah y Tabel 6.1 Penulangan Pelat Tabel 7.3 Nilai momen B22-B23 Story Tabel 7.3 Gaya dalam kolom C54 story Tabel 7.3 Tabel Koefisien Susut Post Tension xvii

18