STUDI PERENCANAAN STRUKTUR ATAS GEDUNG PARKIR BALAIKOTA DEPOK MENGGUNAKAN STRUKTUR BETON BERTULANG BERDASARKAN SNI 2847:2013.

Transkripsi

1 STUDI PERENCANAAN STRUKTUR ATAS GEDUNG PARKIR BALAIKOTA DEPOK MENGGUNAKAN STRUKTUR BETON BERTULANG BERDASARKAN SNI 2847:2013 Tugas Akhir Diajukan Kepada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik Disusun oleh: YOGA CIPTA RAHARJA JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2016 i

2 ii

3 SURAT PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Yoga Cipta Raharja NIM : Jurusan : Teknik Sipil Fakultas : Teknik UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa : Tugas akhir dengan judul : STUDI PERENCANAAN STRUKTUR ATAS GEDUNG PARKIR BALAIKOTA DEPOK MENGGUNAKAN STRUKTUR BETON BERTULANG BERDASARKAN SNI 2847:2013 adalah hasil karya sendiri, dan dalam naskah ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu perguruan tinggi dan tidak terdapat karya orang lain, baik sebagian atau keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk dipergunakan sebagaimana mestinya dan apabila pernyataan ini tidak benar maka saya bersedia mendapat sanksi akademis. Malang, 18 Oktober 2016 Yang menyatakan Yoga Cipta Raharja iii

4 LEMBAR PERSEMBAHAN Puji syukur kehadirat Allah SWT. Tuhan penguasa alam semesta yang telah memberikan kenikmatan kepada seluruh hamba-nya. Sholawat dan salam tetap tercurahkan kepada junjungan Nabi Besar kita, Nabi Muhammad Saw. Yang telah membimbing para umatnya menuju jalan yang diridhoi Allah SWT. Dan tak lupa saya persembahkan Karya Ilmiah ini kepada : 1. Ayah dan Ibu yang paling saya hormati dan saya sayangi, atas segala do a yang tulus ikhlas serta motivasi yang tidak ada hentinya sehingga saya dapat menyelesaikan tugas akhir ini dan juga mendapatkan gelar Strata Saudari kandung saya Pratiwi Putri Widari dan seluruh keluarga besar saya yang selalu memberikan motivasi dan doanya sehingga saya bisa menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Sahabat - sahabatku yang selalu ada Endah, Vitara, Rizal, Aga, Asad, Widi, Esti, Ririn, Diza, Agung, Rahman, Wahyu, Rachmad, Tiara. Dan seluruh teman-teman Teknik Sipil 2011 Terutama Sipil B Terima kasih atas dukungannya. Tetap semangat guys! 4. Keluarga besar GG24 Villa Sengkaling Malang (Toni, Rio, Jaka, Siko, Widi, David, Dimas, Abi, Didik, Wisnu, Nanda ) terima kasih atas dukungannya, semoga GG24 tetap KOMPAK sampa anak cucu. 5. Teman temanku KKN kelompok 34 (Yuda, Edi, Ryan, Sugab, Ardi, Rini, Pache, Tyas, Hafid, Joko, dll) Terima kasih supportnya ya guys. Sampai ketemu full team di lain waktu. iv

5 KATA PENGANTAR Bismillaahirrohmaanirrahim Assalamu alaikum Wr. Wb. Alhamdulillahirobbill aalamiin, puji syukur kehadirat Allah SWT. yang telah memberikan limpahan nikmat keimanan, kesehatan, dan juga kesempatan kepada penulis sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik, lancar dan tepat pada waktu nya. Shalawat dan salam semoga tetap tercurahkan kepada Nabi Besar Muhammad Saw. yang menuntun kita menuju jalan yang diridhoi-nya. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh oleh mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat mencapai derajat kesarjanaan. Selanjutnya ucapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada : 1. Bapak Drs. Fauzan, MPd selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang. 2. Bapak Ir. Sudarman, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik. 3. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil. 4. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT. Dan Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT, selaku dosen pembimbing yang selalu sabar memberikan bimbingan, masukan dan arahan yang berarti dan meluangkan waktunya untuk membimbing penulis dan senantiasa dengan kesabaran memberi nasehat dan saran dalam bimbingan yang sangat berarti bagi penulis 5. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil yang dengan kesabarannya memberikasn ilmu pengetahuan sehingga penulis mampu menyelesaikan studi dan Tugas Akhir ini 6. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini. v

6 Terima kasih atas bimbingan, saran dan petunjuk yang diberikan sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang diharapkan. Akhir kata Penyusun berharap agar tugas akhir ini dapat dijadikan bahan studi bagi siapa saja yang memerlukan dan bermanfaat bagi pembaca semua. Wassalamu alaikum Wr. Wb. Malang, 18 Oktober 2016 Penyusun vi

7 STUDI PERENCANAAN STRUKTUR ATAS GEDUNG PARKIR BALAIKOTA DEPOK MENGGUNAKAN STRUKTUR BETON BERTULANG BERDASARKAN SNI 2847:2013 Yoga Cipta Raharja 1), Yunan Rusdianto 2), Rofikatul Karimah 3) 123 Jurusan Teknik Sipil - Fakultas Teknik - Universitas Muhammadiyah Malang Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) pes. 130 Fax. (0341) y.raharjacipta53@gmail.com Abstrak Meningkatnya jumlah populasi manusia mengakibatkan meningkatnya kebutuhan akan sarana dan prasarana penunjang seperti gedung parkir. Gedung Parkir Balaikota Depok telah dibangun menggunakan struktur beton bertulang. Tugas akhir ini bertujuan merencanakan ulang bangunan tersebut dengan mengadopsi standar-standar perencanaan terbaru berdasarkan SNI 2847:2013 yang merupakan standar persyaratan terbaru untuk bangunan gedung struktur utamanya menggunakan beton bertulang. SNI sudah menyediakan ketentuaan detail tulangan untuk struktur tahan gempa yaitu dengan menggunakan syarat pendetailan SRPMK ( Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus). Didalam ketentuan SRPMK memuat aturan penggunaan confinement (pengekangan) yang berfungsi untuk meningkatkan nilai kuat tekan pada beton. Pada perencanaan ini di lakukan pada bangunan Gedung Parkir Balaikota Depok yang memiliki tinggi bangunan 29 meter dan memiliki 16 lantai beserta basement. Hasil perencanaan diperoleh dimensi pelat, balok, kolom dan pembesian tulangan pelat, balok dan kolom. Kata kunci : beton bertulang, detail tulangan, SRPMK, confinement, SNI. vii

8 STUDY ON THE STRUCTURAL DESIGN OF DEPOK CITY HALL PARKING BUILDING USING REINFORCED CONCRETE STRUCTURE BASED ON ISO 2847: 2013 Yoga Cipta Raharja 1), Yunan Rusdianto 2), Rofikatul Karimah 3) 123 Civil Engineering Department - Faculty of Engineering University of Muhammadiyah Malang Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) pes. 130 Fax. (0341) y.raharjacipta53@gmail.com Abstract Growing human populations resulted in increased demand on facilities and infrastructure such as parking building. Depok city hall car park has been constructed using reinforced concrete structures. This final project aims to redesign the main structure of the building by adopting the latest standards requirements, namely the use of reinforced concrete. It was intended to attain the construction of the structure more economical, efficient and safe.iso been provides detailed provisions of reinforcement for earthquake-resistant structures by using SMRF requirements (Special Moment Resisting Frame). In the provisions of SMRF confinement contains usage rules which serve to increase the strength of Depok city hall car park by height of the building 29 meters and 16 floors, including the basement. The results obtained planning dimension values and needs of reinforcement in plates, beams, and columns. Keywords: reinforced concrete, reinforcement details, SMRF, confinement, ISO viii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii SURAT PERNYATAAN... iii LEMBAR PERSEMBAHAN... iv KATA PENGANTAR... v ABSTRAK... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xvii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Maksud Dan Tujuan Manfaat Penulisan Batasan Penulisan... 3 BAB II LANDASAN TEORI Bangunan Gedung Bertingkat Struktur Gedung Beraturan dan Tidak Beraturan Ketidakberaturan Horizontal Ketidakberaturan Vertikal Analisa Pembebanan ix

10 2.3.1 Beban Mati Beban Hidup Beban Gempa Faktor Keamanan Simpangan Antar Lantai Perencanaan Struktur Perencanaan Plat Struktur Plat Satu Arah Struktur Plat Dua Arah Balok Balok Persegi Bertulangan Tunggal Balok Persegi Bertulangan Rangkap Penampang Balok T Kolom Jenis-jenis Kolom Perencanaan Kolom Kuat Beban Aksial Maksimum Sistem Rangka Pemikul Momen Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) Persyaratan Detailing Komponen Lentur SRPMK Persyaratan Gaya dan Geometri Persyaratan Tulangan Longitudinal Persyaratan Tulangan Transversal x

11 2.9 Persyaratan Kekuatan Geser Balok Probable Moment Capasities (Mpr) Persyaratan Geser Pada Balok SRPMK Persyaratan Detailing Komponen Struktur SRPMK yang Menerima Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Tulangan Memanjang Tulangan Transversal Luas Penampang Pengekang Hubungan Balok Kolom pada SRPMK Analisis Perencanaan Terhadap Gempa (SNI ) Gempa Rencana Faktor Keutamaan dan Kategori Resiko Struktur Gempa Klasifikasi Situs Parameter Percepatan Gempa Kategori Desain Seismik Sistem Struktur BAB III METODE PERENCANAAN Lokasi Perencanaan Data Perencanaan Diagram Alir (Flowchart) Data dan Analisis Data Rencana Pembalokan Perencanaan Dimensi Struktur xi

12 Perencanaan Dimensi Pelat Perencanaan Dimensi Balok Perencanaan Dimensi Kolom BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR Perencanaan Plat Perencanaan Plat Satu Arah Perencanaan Pembebanan Plat Perhitungan Penulangan Plat Perencanaan Plat Dua Arah Pembebanan Pada Plat Perhitungan Penulangan Plat Perencanaan Balok Anak Pendistribusian pembebanan dari plat ke balok anak Penulangan Balok Anak Analisis Beban Gempa Menentukan Faktor Keutamaan (Ie) Menentukan Kategori Desain Seismik (KDS) Menentukan Perioda Fundamental Alami Pemilihan sistem struktur dan parameter sistem (R, Cd, Ω0) Perhitungan Berat Bangunan Analisis Beban Gempa Statik Ekivalen Perencanaan Pembebanan Balok Induk Pembebanan Balok Induk Memanjang xii

13 4.4.2 Pembebanan Balok Induk Melintang Perencanaan Beban Pada Kuda-kuda Atap Perencanaan Balok Induk Perencanaan Penulangan Balok Induk Perencanaan Sengkang Pada Balok Perencanaan Kolom Perencanaan Penulangan Pada Kolom Kuat Lentur Minimum Kolom SRPMK Pengekang Kolom SRPMK Desain Hubungan Balok Kolom SRPMK BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN DATA xiii

14 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Ketidakberaturan horizontal pada struktur... 5 Tabel 2.2 Ketidakberaturan vertikal pada struktur... 8 Tabel 2.3 Berat material bangunan Tabel 2.4 Berat komponen bangunan Tabel 2.5 Simpangan antar lantai tingkat izin ( a) Tabel 2.6 Tebal minimum balok non-prategang atau pelat satu arah bila lendutan tidak dihitung Tabel 2.7 Kategori resiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa Tabel 2.8 Faktor keutamaan gempa...47 Tabel 2.9 Klasifikasi situs Tabel 2.10a Koefisien situs, Fa Tabel 2.10b Koefisien situs, Fv Tabel 2.11a Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek Tabel 2.11b Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik Tabel 2.12 Faktor R, Cd, Ω0 Untuk sistem penahan gaya gempa Tabel 3.1 Pendimensian balok induk dan balok anak Tabel 4.1 Momen akibat beban merata Tabel 4.2 Momen akibat beban P kondisi xiv

15 Tabel 4.3 Momen akibat beban P kondisi Tabel 4.4 Momen maximal pelat 8 x 2 m Tabel 4.5 Momen total pelat 3 x 2 m Tabel 4.6 Penulangan Plat 3x2 m dan 4x2 m Tabel 4.7 Gaya dalam pada balok anak Tabel 4.8 Penulangan balok anak Tabel 4.9 Faktor keutamaan (Ie) Tabel 4.10 Data desain seismik untuk wilayah kota Depok Tabel 4.11 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek Tabel 4.12 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik Tabel 4.13 Koefisien Ct dan x Tabel 4.14 Koefisien Cu Tabel 4.15 Sistem struktur dan parameter sistem (R, Cd, Ω0) Tabel 4.16 Perhitungan distribusi vertikal gaya gempa Tabel 4.17 Distribusi gaya gempa arah X dan Y...85 Tabel 4.18 Simpangan ( m) akibat gaya gempa arah kanan Tabel 4.19 Simpangan ( m) akibat gaya gempa arah kiri Tabel 4.20 Gaya dalam pada balok B Tabel 4.21 Gaya dalam pada balok B Tabel 4.22 Gaya dalam pada balok B Tabel 4.23 Rekap perhitungan penulangan untuk balok induk tumpuan xv

16 Tabel 4.24 Rekap perhitungan penulangan untuk balok induk lapangan Tabel 4.25 Penulangan kolom tengah Tabel 4.26 Penulangan kolom tepi xvi

17 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Koefisien momen pelat satu arah Gambar 2.2 Diagram regangan-tegangan pada penampang balok Gambar 2.3 Diagram regangan-tegangan dan gaya dalam penampang tulangan rangkap kondisi seimbang (balance) Gambar 2.4 Ketetapan analisis balok T berdasarkan zona tekan beton Gambar 2.5 Lebar efektif pelat sebagai flens Gambar 2.6 Distribusi tegangan-regangan pada posisi garis netral c<tf/β Gambar 2.7 Distribusi tegangan-regangan pada posisi garis netral c>tf/β Gambar 2.8 Jenis-jenis kolom Gambar 2.9 Diagram regangan tegangan dan gaya dalam penampang kolom.34 Gambar 2.10 Perbandingan lebar balok-kolom SRPMK Gambar 2.11 Contoh-contoh sengkang tertutup saling tumpuk dan ilustrasi batasan pada spasi horizontal maximum batang tulangan longitudinal yang ditumpu Gambar 2.12 Geser desain untuk balok dan kolom Gambar 2.13 Contoh tulangan transversal pada kolom Gambar 2.14 Luas joint efektif Gambar 3.1 Denah parkir typikal Gambar 3.2 Potongan I-I Gambar 3.3 Potongan II Gambar 3.4 Bagan alir penulisan dan perhitungan xvii

18 Gambar 3.5 Rencana pembalokan Gambar 4.1 Rencana pelat Gambar 4.2 Momen pada pelat 8 x 2 m Gambar 4.3 Jarak antar roda kendaraan Gambar 4.4 Permodelan pembebanan roda kendaraan kondisi Gambar 4.5 Permodelan pembebanan roda kendaraan kondisi Gambar 4.6 Lendutan terhadap pelat 8 x 2 m Gambar 4.7 Gaya geser pelat 8 x 2 m Gambar 4.8 Beban P pada pelat 3 x 2 m Gambar 4.9 Momen pada pelat bentang 2 m Gambar 4.10 Momen pada pelat bentang 3 m Gambar 4.11 Distribusi pembebanan dari pelat ke balok anak Gambar 4.12 Distribusi pembebanan balok anak 8m Gambar 4.13 Distribusi pembebanan balok anak 4m Gambar 4.14 Distribusi pembebanan balok anak 3m Gambar 4.15 Diagram regangan tegangan balok anak 8m (tumpuan) Gambar 4.16 Diagram regangan tegangan balok anak 8m (lapangan) Gambar 4.17 Distribusi pembebanan balok induk memanjang Gambar 4.18 Distribusi pembebanan portal 3-C-D Gambar 4.19 Distribusi pembebanan portal 4-C-D Gambar 4.20 Distribusi pembebanan balok induk melintang Gambar 4.21 Distribusi pembebanan balok induk portal D Gambar 4.22 Rencana kuda-kuda atap xviii

19 Gambar 4.23 Reaksi tumpuan pada kuda-kuda atap Gambar 4.24 Diagran regangan-tegangan tulangan atas balok induk (B2) tumpuan Gambar 4.25 Titik berat tulangan tumpuan balok induk (B2) Gambar 4.26 Diagran regangan-tegangan tulangan bawah balok induk (B2) tumpuan Gambar 4.27 Diagran regangan-tegangan balok induk (B2) lapangan Gambar 4.28 Gaya dalam pada kolom tengah Gambar 4.29 Gaya dalam pada kolom tepi Gambar 4.30 Diagram interaksi kolom segiempat tulangan merata 4 sisi Gambar 4.31 Diagram regangan-tegangan kolom kondisi seimbang Gambar 4.32 Detail penulangan joint balok-kolom xix

20 126 DAFTAR PUSTAKA Ahyinustyane, Elsya Perencanaan Ulang Beton Bertulang Pada Bangunan Atas The Malioboro Haritage Hill Yogyakarta Dengan Menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Terhadap Ketahanan GempaBerdasarkan SNI 1726:2012. Badan Standarisasi Nasional, SNI Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Bandung, Indonesia. Badan Standarisasi Nasional, 2013 SNI 1727:2013. Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain. Bandung, Indonesia. Badan Standarisasi Nasional, SNI Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Gedung.Bandung, Indonesia. Dipohusodo, Istimawan., Struktur Beton Bertulang, Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama. Imran, Iswandi, Fajar Hendrik (2009), Perencanaan Struktur Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa. Bandung: Penerbit ITB. McCORMAC, JACK C.2003.Desain Beton Bertulang. Erlangga: Jakarta. Nasution, Amrinsyah (2009), Analisis dan Desain Struktur Beton Bertulang. Bandung : Penerbit ITB. xx