PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA RUMAH SAKIT DOKTER ROSNEDY 6 LANTAI + 1 BASEMENT

Transkripsi

1 PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA RUMAH SAKIT DOKTER ROSNEDY 6 LANTAI + 1 BASEMENT DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH (SRPMM) DI KOTA SOLO Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat S-1 Teknik Sipil diajukan oleh : HARUN MUHAMMAD NIM : D kepada : PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016 i

2 LEMBAR PENGESAHAN PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA RUMAH SAKIT DOKTER ROSNEDY 6 LANTAI + 1 BASEMENT DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH (SRPMM) DI KOTA SOLO Tugas Akhir diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran Tugas Akhir di hadapan Dewan Penguji Pada tanggal 11 Januari 2016 diajukan oleh : HARUN MUHAMMAD NIM : D Susunan Dewan Penguji Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping Muhammad Ujianto, S.T., M.T. NIK : 728 Budi Setiawan, S.T., M.T. NIK : 785 Anggota, Ir. Abdul Rochman, M.T. NIK : 610 Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil Surakarta, Januari 2016 Dekan Fakultas Teknik Ketua Progdi Teknik Sipil Ir. Sri Sunarjono, M.T., PhD. Mochamad Solikin, S.T., M.T., PhD. NIK : 733 NIK : 792 ii

3 PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Harun Muhammad NIM : D Fakultas/Jurusan : Teknik/Teknik Sipil Judul : Perencanaan Struktur Gedung Tahan Gempa Rumah Sakit Dokter Rosnedy 6 Lantai + 1 Basement Dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) di Kota Solo 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, 11 Januari 2016 Yang menyatakan, (Harun Muhammad) iii

4 Al Quran Bercerita Tentang Bangunan Dia (Sulaiman) berkata, Ya Tuhanku, ampunilah aku dan anugrahkanlah kepadaku kerajaan yang tidak dimiliki oleh siapa pun setelahku, sungguh Engkaulah Yang Maha Pemberi. Kemudian kami tundukkan kepadanya angin yang berhembus dengan baik, menurut perintahnya ke mana saja yang dikehendakinya. Dan (kami tundukan pula kepadanya) setan-setan, semuanya ahli bangunan dan penyelam. (Q.S. Sad : 35-37) Mereka (para jin itu) bekerja untuk Sulaiman sesuai dengan apa yang dikehendakinya, diantaranya (membuat) gedung-gedung yang tinggi, patung-patung, piring-piring yang (besarnya) seperti kolam dan periuk-periuk yang tetap (berada di atas tungku). Bekerjalah wahai keluarga dawud untuk bersyukur (kepada Allah). Dan sedikit sekali dari hamba-hamba Ku yang bersyukur. (Q.S. Saba : 13) Dia (Sulaiman) berkata, Wahai para pembesar! Siapakah di antara kalian yang sanggup membawa singgahsananya kepadaku sebelum mereka datang kepadaku berserah diri?, Ifrit dari golongan jin berkata, Akulah yang akan membawanya kepadamu sebelum engkau berdiri dari tempat dudukmu, dan sungguh aku kuat melakukannya dan dapat terpercaya. Seorang yang mempunyai ilmu dari kitab berkata, Aku akan membawa singgahsana itu kepadamu sebelum matamu berkedip. Maka ketika dia (Sulaiman) melihat singgahsana itu terletak dihadapannya, dia pun berkata, Ini karunia dari Tuhanku, untuk mengujiku apakah aku bersyukur atau mengingkari (nikmat-nya). Barang siapa bersyukur maka sesungguhnya dia bersyukur untuk kebaikan diri sendiri, dan barang siapa ingkar, maka sesungguhnya Tuhanku Maha Kaya, Maha Mulia. (Q.S. Naml : 38-40) Dikatakan kepadanya (Balqis), Masuklah kedalam istana. Maka dia (Balqis) melihat (lantai istana) itu, dikiranya kolam air yang besar, dan disingkapnya (penutup) ke dua betisnya, dia (Sulaiman) berkata, Sesungguhnya ini hanyalah lantai istana yang dilapisi kaca, dia (Balqis) berkata, Ya Tuhanku, sungguh aku telah berbuat dzalim terhadap diriku, aku berserah diri bersama Sulaiman kepada Allah, Tuhan seluruh alam. (Q.S. Naml : 44) iv

5 Orang tua ku Papa, Ma pur, Ma ina dan Abi, Mama. Semoga kami dijadikan anak-anak yang selalu berbakti di dunia dan akhirat. Saudara-saudara ku Mbak Linda, Mbak Denta, Mas Ibrahim, Mas Ismail, Uda Yusuf, Mbak Ifa, Mbak Sofi, Mbak Dzikri, Mbak Lisa, Mas Musa, Mbak ana, Sulaiman, Harun (biar tambah rame he3), Yasir lee, Nia, Lia, Ya qub, Fasluki, Sholeh, Inun, Zakaria, Tasnim, Hayyik, Zahro, Ulul, Isa, Yahya, Khonsa, Intan (kalau ada kesalahan pangkat maaf ya ). Saudara-saudara ipar ku Mas Udin, Mas Sidiq, Mbak Ulfa, Mbak Wiwik, Mbak Rima, Mas Sabil, Mas Eko, Mas Yusa, Mas Wawan, Mas Dika, Mas Emil. Keponakan-keponakan ku semuanya yang lucu-lucu. Keluarga besar ku Soemarno family dan Bani Tohir family. Para Bapak-Bapak dan Ibu-Ibu Dosen yang telah mendedikasikan hidupnya untuk mengajarkan salah satu dari ilmu Alloh subhanahu wataa la yaitu ilmu teknik sipil dikampus UMS. Semoga ilmu yang engkau ajarkan dari Ilmu Dasar, Ilmu Tanah, Ilmu Struktur Bangunan Gedung dan Jembatan, Ilmu Hidro dan Bangunan Air, Ilmu Trasport dan Perkerasan Jalan, Ilmu Menejemen Proyek bermanfaat bagi kami semua. Kami selaku murid belum bisa memberikan apa-apa, dan hanya bisa berdoa semoga ilmu yang engkau ajarkan menjadi amal Jariyah yang terus mengalir kelak di Akhirat sana. Amiin. Teman ku Burhan, Hasan, Pras, Kikit & Tika, Aditya, Anan, Andi, Yusron, dan temanteman seangkatan 2011 dan seluruh teknik sipil dari kakak tingkat, adek-adek tingkat (kmts, cube, cesa) semuanya yang tidak bisa saya sebutkan satu-persatu. Jazakallohu khoiron khatsiro terima kasih atas segala doa, dorongan, motifasi, semangat, kasih sayang dan semuanya yang engkau berikan. Semoga ilmu yang kami pelajari ini menjadi berkah dan bermanfaat bagi umat Islam dan menjadi rahmat semesta alam. v

6 PRAKATA Assalamu alaikum Warahmatullohi Wabarokatuh. Alhamdulillah, segala puja dan puji syukur kita panjatkan kepada Alloh subhanahu wataa la, berkat limpahan rahmat, taufik dan hidayah-nya kami dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir ini dengan mudah dan lancar. Solawat dan salam tetap tercurah kepada Rosululloh Muhammad solaullohu alaihi wa salam. Tugas Akhir ini dengan judul Perencanaan Struktur Gedung Tahan Gemparumah Sakit Dokter Rosnedy 6 Lantai + 1 Basement dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) di Kota Solo disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S-1 pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan, sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dan memperoleh ilmu sebagai bekal di kemudian hari. Dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak-banyak terima kasih terkhusus kepada: 1). Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., PhD. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2). Bapak Mochamad Solikin, S.T., M.T., PhD. selaku Ketua Progdi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3). Bapak Muhammad Ujianto, S.T., M.T. selaku Pembimbing Utama Tugas Akhir sekaligus sebagai Ketua Dewan Penguji yang telah memberikan motifasi, arahan serta bimbingannya. 4). Bapak Budi Setiawan, S.T., M.T. selaku Pembimbing Pendamping Tugas Akhir sekaligus sebagai Sekretaris Dewan Penguji, yang telah memberikan motifasi, arahan serta bimbingannya. 5). Bapak Ir. Abdul Rochman, M.T. selaku Anggota Dewan Penguji Tugas Akhir, yang telah memberikan motifasi, arahan serta bimbingannya 3). Bapak Budi Priyanto, S.T., M.T., selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan motifasi, dan nasehat agar selalu semangat untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. 6). Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diajarkan kepada kami. 7). Keluarga besarku tercinta, terima kasih atas do a dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini, semoga Alloh subhanahu wataa la mengumpulkan kita di surganya kelak. Amiin. 8). Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Penyusun menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amiin. Wassalamu alaikum Warahmatullohi Wabarokatuh. Surakarta, 7 Januari 2016 Penyusun vi

7 DAFTAR ISI Halaman PRAKATA... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xvi DAFTAR LAMPIRAN... xix DAFTAR NOTASI... xx ABSTRAKSI... xxi BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 1 C. Tujuan Perencanaan... 1 D. Manfaat Perencanaan... 1 E. Batasan Masalah... 2 BAB II. KAJIAN PUSTAKA... 3 A. Latar Belakang Peencanaan Gedung Tahan Gempa Pengertian gempa Kenapa gedung dirancang tahan gempa? Klasifikasi kekuatan gempa Peta potensi gempa Peraturan perencanaan gedung tahan gempa di Indonesia... 4 B. Konsep Perencanaan Struktur Gedung Tahan Gempa Daktilitas Sistem rangka pemikul momen biasa Sistem rangka pemikul momen menengah Sistem rangka pemikul momen khusus Sendi plastis Sendi plastis balok Sendi plastis kolom... 5 C. Pembebanan Struktur Definisi berbagai jenis beban Beban mati (D) Beban hidup (L) Beban angin (W) Beban gempa (E) Faktor keamanan Faktor dan kombinasi pembebanan... 7 vii

8 2.2. Faktor reduksi kekuatan (Ø) Kuat perlu (R u ), kuat nominal (R n ) dan kuat desain (R d )... 8 D. Beban Gempa Umum Faktor penentu beban gempa Koefisien beban gempa (C) Faktor keutamaan bangunan (I e ) Faktor modifikasi respons (R) Berat sesmik efektif struktur (W t ) Respons spektrum di wilayah Indonesia Definisi respons spektrum Faktor penentuan respons spektrum Respons spektrum desain Pemilihan jenis analisis beban gempa Analisis beban gempa dengan metode statik ekivalen Periode getar fundamental pendekatan (T a ) Gaya geser dasar (V) Distribusi beban statik ekivalen (Fi) E. Dilatasi (Pemisahan Struktur) Simpangan antar lantai tingkat Pemisahan struktur BAB III. LANDASAN TEORI A. Perencanaan Struktur Atap Rangka Baja IWF (Gable) Perencanaan gording Pembebanan gording Momen pada gording Kontrol kekuatan dan keamanan gording Perhitungan trekstang atau sagrod Perhitungan ikatan angin Perencanaan kuda-kuda IWF Pembebanan kuda-kuda IWF Kontrol kekuatan dan keamanan kuda-kuda IWF Perencanaan sambungan kuda-kuda IWF B. Perencanaan Struktur Plat Lantai, Tangga, dan Basement Perencanaan plat lantai Persyaratan untuk perencanaan Perencanaan pelat satu arah Perencanaan pelat dua arah Perencanaan tangga viii

9 2.1. Sudut kemiringan tangga (α) Penentuan lebar tangga Ukuran anak tangga Berat anak tangga Perencanaan dinding dan plat latai basement Perhitungan tulangan plat basement Perhitungan momen tersedia pada plat basement C. Perencanaan Balok Perhitungan tulangan longitudinal balok Perhitungan momen desain (m d ) balok Perhitungan tulangan geser balok D. Perencanaan Kolom Perhitungan tulangan longitudinal kolom Perhitungan tulangan geser kolom E. Perencanaan Pondasi Tiang Pancang Pondasi tiang pancang Daya dukung izin vertikal tiang Jumlah tiang yang diperlukan Efisiensi kelompok tiang Beban maksimum setiap tiang pada kelompok tiang Analisis gaya dalam tiang pancang Penulangan tiang pancang Perencanaan poer Tinjauan tegangan geser 1 arah Tinjauan tegangan geser 2 arah Penulangan poer Perhitungan panjang penyaluran tegangan (l d ) Perencanaan sloof Pembebanan sloof Tulangan longitudinal sloof Tulangan geser atau begel sloof BAB IV. METODE PERENCANAAN A. Data Perencanaan B. Alat Bantu Perencanaan C. Pedoman yang digunakan D. Tahapan Perencanaan BAB V. PERENCANAAN STRUKTUR ATAP RANGKA BAJA IWF (GABLE) A. Data-data Perencanaan Struktur Atap B. Perencanaan Gording ix

10 1. Data-data spesifikasi gording Pembebanan gording Beban mati Beban hidup Beban angin Momen yang terjadi akibat pembebanan pada gording Momen akibat beban mati Momen akibat beban hidup Momen akibat beban angin Momen kombinasi Kontrol kekuatan dan keamanan gording Kontrol bentuk penampang Pemeriksaan gording terhadap lendutan Perhitungan trekstang dan sagrod Perhitungan ikatan angin C. Perencanaan Kuda-kuda IWF Data-data spesifikasi kuda-kuda IWF Analisis pembebanan kuda-kuda IWF Beban mati kuda-kuda IWF Beban hidup kuda-kuda IWF Beban angin kuda-kuda IWF Analisis mekanika kuda-kuda IWF Kontrol kekuatan dan keamanan kuda-kuda IWF Cek terhadap gaya tekan Cek terhadap gaya lentur Cek terhadap gaya geser Cek terhadap lendutan Perencanaan sambungan kuda-kuda IWF Sambungan pada bagian puncak balok dengan balok Sambungan pada bagian balok dengan kolom Perencanaan base plate BAB VI. PERENCANAAN PLAT LANTAI, TANGGA, DAN DINDING BASEMENT A. Perencanaan Plat Atap Data-data perencanaan plat atap Analisis pembebanan plat atap tipe B Perhitungan momen plat atap tipe B Perhitungan penulangan plat atap tipe B Penulangan arah x plat atap tipe B Penulangan arah y plat atap tipe B x

11 B. Perencanaan Plat Lantai Data-data perencanaan plat lantai Analisis pembebanan plat lantai tipe C Perhitungan momen plat lantai tipe C Perhitungan penulangan plat lantai tipe C Penulangan arah x plat atap tipe C Penulangan arah y plat atap tipe C C. Perencanaan Tangga Perhitungan anak tangga Data-data perencanaan tangga Analisis pembebanan plat tangga dan bordes Perhitungan momen tangga Perhitungan tulangan badan tangga Tumpuan kiri tangga Lampangan tangga Tumpuan kanan tangga Perhitungan tulangan bordes tangga Tumpuan kiri bordes Lampangan bordes D. Perencanaan Plat Dinding dan Lantai Basement Data-data perencanaan plat dinding dan lantai basement Analisis pembebanan plat dinding dan lantai basement Perhitungan momen plat dinding basement Perhitungan penulangan dinding basement Arah y dinding basement bagian atas Arah x dinding basement bagian atas Perhitungan momen plat lantai basement Perhitungan penulangan plat lantai basement Penulangan arah x plat lantai basement Penulangan arah y plat lantai basement BAB VII. ANALISIS BEBAN PADA PORTAL A. Analisis Beban Gempa pada Struktur Gedung Kontrol eksentrisitas gedung Pusat kekakuan Pusat massa bangunan Kontrol momen puntir Analisis beban gempa statik ekuivalen Pembebanan pada struktur gedung Mendesain respons spektrum gempa xi

12 2.3. Analisis beban geser dasar nominal akibat beban gempa B. Analisis Beban Gravitasi pada Struktur Gedung Portal as-a Portal as-b Portal as-c Portal as-d Portal as-5 dan as Portal as Portal as-7 dan as Portal as C. Analisa Mekanika Struktur Portal Hasil analisa mekanika Validasi hasil output aplikasi SAP D. Dilatasi (Pemisahan Struktur) Kontrol simpangan antar lantai (story drift) Pemisahan struktur BAB VIII. PERENCANAAN TULANGAN STRUKTUR UTAMA A. Perencanaan Balok Tulangan longitudinal balok Momen lentur balok Perhitungan tulangan longitudinal balok Kontrol momen desain balok Tulangan geser balok tulangan geser balok ujung kiri tulangan geser balok ujung kanan Tulangan torsi balok B. Perencanaan Kolom Biaksial Penentuan kolom panjang atau pendek Penentuan jenis kolom K-120 arah x Penentuan jenis kolom K-120 arah y Perhitungan faktor pembesaran momen Perhitungan faktor pembesaran momen kolom K-120 arah x Perhitungan faktor pembesaran momen kolom K-120 arah y Perhitungan tulangan longitudinal kolom Perhitungan rasio tulangan kolom K-120 arah x Perhitungan rasio tulangan kolom K-120 arah y Kontrol kekuatan kolom dengan cara Bresler Pembuatan diagram interaksi kuat rencana kolom arah x Pembuatan diagram interaksi kuat rencana kolom arah y xii

13 5. Perhitungan tulangan geser kolom BAB IX. PERENCANAAN PONDASI A. Pondasi Tiang Pancang Daya dukung izin vertikal tiang Daya dukung izin tekan tiang Daya dukung izin tarik tiang Jumlah tiang yang diperlukan Efisiensi kelompok tiang Beban maksimum setiap tiang pada kelompok tiang Analisa gaya dalam tiang pancang Metode pengangkatan dua titik Metode pengangkatan satu titik Penulangan tiang pancang Tulangan longitudinal tiang pancang Tulangan geser tiang pancang B. Perencanaan Poer Tinjauan tegangan geser 1 arah Tinjauan tegangan geser 2 arah Penulangan poer Penulangan poer arah x Penulangan poer arah y Perhitungan panjang penyaluran tegangan (l d ) C. Perencanaan Balok Sloof Pembebanan balok sloof Analisa mekanika balok sloof Penulangan balok sloof Tulangan longitudinal balok sloof Tulangan geser balok sloof BAB IX. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiii

14 DAFTAR TABEL Halaman Tabel II.1. Korelasi skala intensitas pada PGA (USGS)... 3 Tabel II.2. Nilai faktor reduksi kekuatan (Ø) (SNI )... 7 Tabel II.3. Kategori resiko bangunan (SNI )... 8 Tabel II.4. Faktor keutamaan gempa (I e ) (SNI ) Tabel II.5. Nilai Faktor modifikasi respons (R) (SNI ) Tabel II.6. Faktor reduksi beban hidup (f r ) (SNI ) Tabel II.7. Klasifikasi situs tanah (SNI ) Tabel II.8. Faktor amplifikasi periode pendek (F a ) (SNI ) Tabel II.9. Faktor amplifikasi periode 1 detik (F v ) (SNI ) Tabel II.10. Pemilihan jenis analisis beban gempa (SNI ) Tabel II.11. Tipe ketidakberaturan horisontal gedung Tabel II.12. Tipe ketidakberaturan vertikal gedung Tabel II.13. Nilai C t dan x pada jenis-jenis struktur gedung (SNI ) Tabel II.14. Koefisien C u untuk batasan periode getar (SNI ) Tabel III.1. Batas lendutan maksimum profil baja Tabel III.2. Faktor momen pikul maksimum (K maks ) dalam MPa (Asroni, 2014) Tabel III.3. Faktor pembentuk tegangan beton persegi ekuivalen (β 1 ) Tabel III.4. Rasio tulangan maksimum (ρ maks ) dalam persen (Asroni, 2014) Tabel III.5. Rasio tulangan minimum (ρ min ) dalam persen (Asroni, 2014) Tabel V.1. Kombinasi momen pada gording Tabel V.2. Beban mati kuda-kuda IWF Tabel V.3. Beban hidup kuda-kuda IWF Tabel V.4. Beban angin kuda-kuda IWF Tabel V.5. Beban kombinasi gaya aksial kuda-kuda IWF Tabel V.6. Beban kombinasi momen lentur kuda-kuda IWF Tabel V.7. Beban kombinasi geser kuda-kuda IWF Tabel V.8. Joint displacements kuda-kuda IWF pada beban kombinasi masimum Tabel VI.1. Momen plat atap Tabel VI.2. Tulangan momen perlu dan momen desain plat atap Tabel VI.3. Momen plat lantai Tabel VI.4. Tulangan momen perlu dan momen desain plat lantai Tabel VI.5. Momen tangga dan bordes Tabel VI.6. Tulangan, momen perlu dan momen desain struktur tangga Tabel VI.7. Momen plat dinding basement Tabel VI.8. Tulangan, momen perlu dan momen desain plat dinding basement Tabel VI.9. Momen plat lantai basement Tabel VI.10. Tulangan, momen perlu dan momen desain plat lantai basement Tabel VII.1. Pusat massa lantai atap xiv

15 Tabel VII.2. Pusat massa lantai 6 lantai Tabel VII.3. Pusat massa lantai Tabel VII.4. Pusat massa lantai Tabel VII.5. Pusat massa lantai Tabel VII.6. Beban gempa statik ekuivalen per lantai Tabel VII.7. Pehitungan kontrol simpangan antar lantai tingkat dan daktilitas Tabel VIII.1. Kombinasi momen lentur balok B Tabel VIII.2. Momen lentur yang dipakai pada balok B Tabel VIII.3. Kombinasi gaya geser balok B Tabel VIII.4. Kombinasi gaya geser kolom K Tabel VIII.5. Kombinasi gaya aksial kolom K-113, K-120, K-127, K-134 pada portal as Tabel VIII.6. Kombinasi momen kolom K Tabel VIII.7. Kombinasi gaya aksial kolom K Tabel VIII.8. Gaya geser kombinasi kolom K Tabel VIII.9. Kombinasi gaya aksial kolom K Tabel IX.1. Daya dukung tekan tiang berdasarkan data SPT Tabel IX.2. Daya dukung tarik tiang berdasarkan data SPT Tabel IX.3. Tulangan poer pondasi portal as Tabel IX.4. Perhitungan kombinasi momen perlu sloof as Tabel IX.5. Momen lentur yang dipakai pada sloof nomer 2 pada as Tabel IX.6. Penulangan balok sloof pada as Tabel X.1. Penulangan plat lantai dan atap gedung Tabel X.2. Penulangan plat lantai dan dinding basement Tabel X.3. Plat tangga dan bordes Tabel X.4. Dimensi dan tulangan balok pada portal as Tabel X.5. Dimensi dan tulangan kolom pada portal as xv

16 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar II.1. Sendi plastis pada struktur gedung... 5 Gambar II.2. Sendi plastis pada balok (a) dan kolom (b)... 6 Gambar II.3. Diagram respons spektrum Gambar II.4. Peta gempa koefisien S s (SNI ) Gambar II.5. Peta gempa koefisien S 1 (SNI ) Gambar II.6. Penentuan simpangan antar lantai Gambar III.1. Penampang profil lipped channel Gambar III.2. Skema perencanaan gording Gambar III.3. Penampang profil IWF Gambar III.4. Detail tampak atas base plate Gambar III.5. Asumsi base plate hanya menahan gaya geser dan gaya aksial Gambar III.6. Asumsi base plate menahan momen lentur dengan e < N/ Gambar III.7. Asumsi base plate menahan momen lentur dengan e = N/ Gambar III.8. Asumsi base plate menahan momen lentur dengan e > N/ Gambar III.9. Skema perencanaan kuda-kuda IWF Gambar III.10. Penentuan panjang bentang plat Gambar III.11. Contoh plat dengan tulangan pokok satu arah Gambar III.12. Contoh plat dengan tulangan pokok dua arah Gambar III.13. Ukuran anak tangga Gambar III.14. Gaya lateral pada dinding basement Gambar III.15. Skema perhitungan penulangan plat Gambar III.16. Skema perhitungan momen desain plat Gambar III.17. Penentuan nilai V ud dan V u2h Gambar III.18. Skema perhitungan tulangan longitudinal balok Gambar III.19. Skema perhitungan momen desain balok Gambar III.20. Skema perhitungan tulangan geser balok Gambar III.21. Skema perhitungan tulangan longitudinal kolom Gambar III.22. Skema perhitungan tulangan geser kolom Gambar III.23. Gaya dalam pada pengangkatan dua titik Gambar III.24. Gaya dalam pada pengangkatan satu titik Gambar III.25. Skema daya dukung tiang pancang Gambar III.26. Skema perhitungan tulangan longitudinal tiang pancang Gambar III.27. Skema perhitungan tulangan geser tiang pancang Gambar III.28. Tegangan geser 1 arah Gambar III.29. Tegangan geser dua arah Gambar III.30. Skema kontrol tegangan geser poer Gambar III.31. Skema perhitungan penulangan plat poer Gambar IV.1. Skema metode perencanaan xvi

17 Gambar V.1. Denah rencana atap Gambar V.2. Rencana kuda-kuda IWF(gable) Gambar V.3. Beban mati kuda-kuda IWF Gambar V.4. Beban hidup kuda-kuda IWF Gambar V.5. Beban angin kanan kuda-kuda IWF Gambar V.6. Beban angin kiri kuda-kuda IWF Gambar V.7. Diagram gaya aksial pada beban kombinasi III(b) kuda-kuda IWF Gambar V.8. Diagram momen lentur pada beban kombinasi III(b) kuda-kuda IWF Gambar V.9. Diagram gaya geser pada beban kombinasi III(b) kuda-kuda IWF Gambar V.10. Kuda-kuda IWF dan titik pembebanan Gambar VI.1. Denah plat atap Gambar VI.2. Denah plat C pada lantai 4 - lantai Gambar VI.3. Denah plat D dan D pada lantai Gambar VI.4. Denah plat E dan E pada lantai Gambar VI.5. Denah plat F dan F pada lantai Gambar VI.6. Denah konstruksi tangga Gambar VI.7. Sistem peletakan pada struktur tangga bawah Gambar VI.8. Tekanan tanah dan air pada dinding dan lantai basement Gambar VII.1. Denah balok, balok anak, dan kolom lantai atap - lantai Gambar VII.2. Denah pusat massa lantai atap - lantai Gambar VII.3. Grafik respons spektrum desain Gambar VII.4. Pola garis leleh untuk plat persegi Gambar VII.5. Distribusi pembebanan pada balok portal lantai atap lantai Gambar VII.6. Distribusi pembebanan pada as-a Gambar VII.7. Distribusi pembebanan pada as-b Gambar VII.8. Distribusi pembebanan pada as-c Gambar VII.9. Distribusi pembebanan pada as-d Gambar VII.10. Distribusi pembebanan pada as-5 dan as Gambar VII.11. Distribusi pembebanan pada as Gambar VII.12. Distribusi pembebanan pada as-7 dan as Gambar VII.13. Distribusi pembebanan pada as Gambar VII.14. Model pembebanan dan hasil momen SAP2000 pada balok B Gambar VIII.1. Rangka portal as Gambar VIII.2. Momen lentur pada balok B Gambar VIII.3. Plot nilai Q dan R kolom K-120 arah x Gambar VIII.4. Plot nilai Q dan R kolom K-120 arah y Gambar VIII.5. Diagram interaksi kuat rencana kolom K-120 arah x Gambar VIII.6. Diagram interaksi kuat rencana kolom K-120 arah y Gambar IX.1. Penempatan tiang pancang untuk kolom K Gambar IX.2. Gaya dalam pada pengangkatan dua titik xvii

18 Gambar IX.3. Gaya dalam pada pengangkatan satu titik Gambar IX.4. Tegangan geser 1 arah Gambar IX.5. Tegangan geser dua arah Gambar IX.6. Momen lentur kombinasi balok sloof as Gambar IX.7. Pembagian daerah penulangan geser balok sloof nomer xviii

19 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran VIII.1. Perhitungan kombinasi momen perlu balok as-9 akibat beban kombinasi Lampiran VIII.2. Perhitungan tulangan longitudinal dan momen desain balok as-9 Lampiran VIII.3. Perhitungan kombinasi gaya geser perlu balok as-9 akibat beban kombinasi Lampiran VIII.4. Perhitungan tulangan geser balok as-9 Lampiran VIII.5. Perhitungan kombinasi momen perlu kolom as-9 akibat beban kombinasi Lampiran VIII.6. Perhitungan kombinasi gaya aksial perlu kolom as-9 akibat beban kombinasi Lampiran VIII.7. Perhitungan tulangan longitudinal kolom biaksial as-9 Lampiran VIII.8. Perhitungan kombinasi gaya geser perlu kolom as-9 akibat beban kombinasi Lampiran VIII.9. Perhitungan tulangan geser kolom as-9 Lampiran VIII.10. Perhitungan kombinasi momen perlu balok as-b akibat beban kombinasi Lampiran VIII.11. Perhitungan tulangan longitudinal dan momen desain balok as-b Lampiran VIII.12. Perhitungan kombinasi gaya geser perlu balok as-b akibat beban kombinasi Lampiran VIII.13. Perhitungan tulangan geser balok as-b Lampiran VIII.14. Perhitungan kombinasi momen perlu kolom as-b akibat beban kombinasi Lampiran VIII.15. Perhitungan kombinasi gaya aksial perlu kolom as-b akibat beban kombinasi Lampiran VIII.16. Perhitungan tulangan longitudinal kolom biaksial as-b Lampiran VIII.17. Perhitungan kombinasi gaya geser perlu kolom as-b akibat beban kombinasi Lampiran VIII.18. Perhitungan tulangan geser kolom as-b xix

20 DAFTAR NOTASI A cp = luasan yang dibatasi oleh tepi luar penampang (termasuk rongga), mm 2. A 0 = luasan yang dibatasi oleh garis pusat (centerline) dinding pipa, mm 2. A 0h = luasanyang dibatasi garis begel terluar, mm 2. A s = luas tulangan longitudinal tarik (pada balok), mm 2. = luas tulangan pokok (pada pelat), mm 2. A s = luas tulangan longitudinal tekan (pada balok), mm 2. A sb = luas tulangan bagi (pada pelat), mm 2. A st = A s + A s = luas total tulangan longitudinal (pada balok), mm 2. A s,b = luas tulangan tarik pada kondisi seimbang (balance), mm 2. A s,maks = batas maksimal luas tulangan tarik pada beton bertulang, mm 2. A s,min = batas minimal luas tulangan tarik pada beton bertulang, mm 2. A s,u = luas tulangan yang diperlukan, mm 2. A v,u = luas tulangan geser/begel yang diperlukan, mm 2. a = tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen, mm. a b b C d C u = tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen kondisi balance, mm. = lebar penampang balok, mm. = faktor amplifikasi defleksi = koefisien batas atas periode getar struktur C c = gaya tekan beton, N. C i C lx C ly C tx C ty C rs C r1 D d d b d d = koefisien momen pelat pada arah sumbu-i. = koefisien momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek). = koefisien momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang). = koefisien momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek). = koefisien momen tumpuan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang). = koefisien resiko terpetakan respons percepatan periode pendek = koefisien resiko terpetakan respons percepatan periode panjang = beban mati (dead load), N, N/mm, atau Nmm. = lambang batang tulangan deform (tulangan ulir). = jarak antara pusat berat tulangan tarik dan tepi serat beton tekan, mm. = diameter batang tulangan, mm. = jarak antara pusat berat tulangan tarik pada baris paling dalam dan tepi serat beton tekan, mm. d d = jarak antara pusat berat tulangan tekan pada baris paling dalam dan tepi serat beton tekan, mm. = jarak antara pusat berat tulangan tarik dan tepi serat beton tarik, mm. d s d s1 d s2 = jarak antara pusat berat tulangan tarik baris pertama dan tepi serat beton tarik, mm. = 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 E c = beban yang diakibatkan oleh gempa (eartquake load), N atau Nmm. = modulus elastisitas beton, MPa. xx

21 E s f ct = modulus elastisitas baja tulangan, MPa. = kuat tarik beton, MPa. f c = kuat tekan beton dan mutu beton yang disyaratkan pada beton umur 28 hari, MPa. F a F v f y f yt h = koefisien situs percepatan periode pendek = koefisien situs percepatan periode 1 detik = kuat leleh baja tulangan longitudinal, MPa. = kuat leleh baja tulangan transversal, MPa. = tinggi penampang struktur, mm. I = momen inersia, mm 4. K = faktor momen pikul, MPa. K maks L M i M n M n,maks M lx M ly M tx M ty M U M r m N n P cp P h q D q L q u r S DS S D1 S s T n T u U = faktor momen pikul maksimal, MPa. = beban hidup (life load), N, N/mm, atau Nmm. = momen pelat pada arah sumbu-i, Nmm. = momen nominal aktual struktur, Nmm. = momen nominal aktual maksimal struktur, Nmm = momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), Nmm. = momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), Nmm. = momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), Nmm. = momen tumpuan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), Nmm. = momen perlu atau momen terfaktor, Nmm. = momen rencana struktur, Nmm. = jumlah tulangan maksimal per baris selebar balok. = standard penetration test = jumlah total batang tulangan pada hitungan balok. = jumlah kaki begel pada hitungan begel. = keliling yang dibatasi oleh tepi luar penampang (termasuk rongga), mm. = keliling yang dibatasi garis begel terluar, mm. = beban mati terbagi rata, N/mm. = beban hidup terbagi rata, N/mm. = beban terfaktor terbagi rata, N/mm. = jari-jari inersia, mm. = parameter respons percepatan periode pendek = parameter respons percepatan periode 1 detik = jarak 1 meter atau 1000 mm. = spasi begel balok atau spasi tulangan pelat, mm. = momen puntir (torsi) nominal, Nmm. = momen puntir (torsi) perlu atau torsi terfaktor, Nmm. = kuat perlu atau beban terfaktor, N, N/mm, atau Nmm. V c = gaya geser yang dapat ditahan oleh beton, N. V n = gaya geser nominal pada struktur beton bertulang, N. V s = gaya geser yang dapat ditahan oleh tulangan sengkang/begel, N. V u = gaya geser perlu atau gaya geser terfaktor, N. xxi

22 V ud = 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/m 3. t = berat tanah diatas fondasi, kn/m 3. λ = faktor beban agregat ringan. = panjang bentang, m. λ d λ db λ dh λ hb = panjang penyaluran tegangan tulangan tarik atau tekan, mm. = panjang penyaluran tegangan dasar, mm. = panjang penyaluran tulangan kait, mm. = panjang penyaluran kait dasar, mm. λ n = bentang bersih kolom atau balok, m. = lambang dimensi batang tulangan polos, mm. = faktor reduksi kekuatan. ρ = faktor redundansi Ω 0 δ = faktor kuat lebih struktur = simpangan antar lantai xxii

23 PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA RUMAH SAKIT DOKTER ROSNEDY 6 LANTAI + 1 BASEMENT DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH (SRPMM) DI KOTA SOLO Harun Muhammad Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. YAni Tromol Pos 1 Pabelan Kartasura Telp lagigawe @gmail.com ABSTRAK Kota Solo menjadi sentral rujukan rumah sakit di daerah sekitarnya, sehingga kebutuhan akan rumah sakit menjadi meningkat untuk melayani kesehatan masyarakat di daerah kota solo dan sekitarnya. Oleh karena itu akan direncanakan sebuah gedung rumah sakit 6 lantai +1 basement dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) di kota tersebut. Yang harus dipertimbangkan dalam merencanaan struktur gedung diantaranya aspek keamanan, arsitektural dan ekonomi. Perencanaan gedung rumah sakit ini mengacu pada standar peraturan (SNI) terbaru yang telah diterbitkan, yaitu SNI-1726:2012 (Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Gedung dan Non- Gedung) dan SNI-2847:2013 (Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung). Perencanaan gedung ini mencakup struktur utama (struktur atas balok kolom dan struktur bawah) serta struktur rangka atap baja IWF dan struktur pelat (pelat lantai, tangga, dan basement). Dengan lokasi gedung di kota Solo dan perhitungan klasifikasi situs tanah termasuk kategori SD (tanah sedang), maka diperoleh nilai S DS dan S D1 adalah 0,755 dan 0,316. Untuk kebutuhan perencanaan beban gempa pada gedung SRPMM, dipakai faktor keutamaan bangunan I e dengan nilai 1,5 (gedung rumah sakit memiliki unit bedah termasuk dalam kategori IV) faktor modifikasi respons (R) sebesar 5, metode analisis beban gempa menggunakan statik ekivalen. Mutu beton yang dipakai f c 30 MPa, serta mutu tulangan baja ulir f y 400 MPa dan tulangan polos f y 240 MPa. Struktur balok direncanakan berdimensi 350/700 untuk lantai 1 sampai 3, dan 300/600 untuk lantai 4 sampai atap. Sedangkan untuk kolom direncanakan dengan dimensi 500/700 untuk lantai basement sampai sampai 1, dimensi 450/650 untuk lantai 2 sampai 3, dimensi 400/600 untuk lantai 4 sampai 6. Struktur bawah direncanakan memakai pondasi tiang pancang diameter 400 mm dengan kedalaman 18 m, dengan dimensi poer 1800x1800x650mm untuk 4 tiang dan poer 2300x2300x650mm untuk 5 tiang. Sloof direncanakan berdimensi 250/500. Kata kunci : perencanaan, sistem rangka pemikul momen menengah, struktur gedung. ABSTRACT Solo city became a central referral hospital in the surrounding area, so the need for hospitals to be increased to serve the public health in solo city and surrounding area. Therefore it would planned hospital building with a 6 storey +1 basement bearer sway intermediate (SI) in the city. Which should be considered in the planning of the building structure including safety aspects, architectural and economic. Planning the hospital building refers to the regulatory standards (SNI) version that has been published, namely SNI-1726:2012 (Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Gedung dan Non-Gedung) and SNI 2847:2013 (Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung). The building plan includes a main structure (the structure of columns, beams, and under the structure) and the IWF steel roof structure and a slab structure (slab floors, staircases and basement). The location of the building in the city of Solo and the land sites including SD classification (soil medium), then the S DS and S D1 values obtained are 0,755 and 0,316. For planning of earthquake loads on the building needs sway intermediate (SI), used primacy building factor 1.5 (for building hospitals have surgical units are included in category IV), response modification factor (R) equal to 5, the method of analysis earthquake load using the static equivalent. Quality of concrete used f'c 30 MPa, and the quality of threaded rebar use fy 400 MPa and for plain rebar use fy 240 MPa. Dimensional beam structure planned 350/700 for the 1st to 3rd floors, and 300/600 for the 4th floor to the roof. As for the column is planned with the dimensions 500/700 for the basement up to 1st floor, the dimensions of 450/650 to the 2nd to 3rd floor, the dimension 400/600 for 4th to 6th floors. Under the structure of pile foundation planned to use 400 mm of a diameter with a depth of 18 m, and dimensions of pile cap 1800x1800x650mm for pile foundation 4 poles and pile cap 2300x2300x650mm for pile foundation 5 poles. Sloof planned dimension 250/500. Keywords: planning, system frame bearers secondary moment, the structure of the building. xxiii