FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Transkripsi

1 ANALISA PERHITUNGAN KONSTRUKSI BETON BERTULANG BERDASARKAN METODE KEKUATAN BATAS (ULTIMATE DESIGN) DAN METODE ELASTIS DESIGN TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh Colloqium Doctum/Ujian Sarjana Teknik Sipil Dikerjakan Oleh : RETNO PRASETYANTI NIM : FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2 Analisa Perhitungan Konstruksi Beton Bertulang Berdasarkan Metode Kekuatan Batas (Ultimate Design) dan Elastis Design (Studi Literatur) TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas- tugas Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil Disusun Oleh: RETNO PRASETYANTI NIM Disetujui oleh : Pembimbing Nursyamsi, ST, MT NIP Penguji I Penguji II Penguji III Ir. Sanci Barus, MT Ir. Besman Surbakti, MT Ika Puji Hastuty, ST, MT NIP NIP NIP Diperiksa Oleh : Diketahui Oleh : Koordinator PPE Departemen Teknik Sipil Ketua Departemen Teknik Sipil Ir. Faizal Ezeddin, MS Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan NIP NIP FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSION UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

3 ABSTRAK ANALISA PERHITUNGAN KONSTRUKSI BETON BERTULANG BERDASARKAN METODE KEKUATAN BATAS (ULTIMATE DESIGN) DAN METODE ELASTIS DESIGN Oleh : Retno Prasetyanti ( ) Perlu disadari bahwa suatu peraturan bangunanan bukan hanya diperlukan sebagai petunjuk praktis yang disarankan untuk dilaksanakan, bukan hanya merupakan buku pegangan pelaksanaan, bukan pula dimaksudkan untuk menggantikan pengetahuan, pertimbangan teknik, serta pengalaman-pengalaman di masa lalu. Suatu peraturan bangunan jadi pedoman pihak perencana untuk menghasilkan struktur bangunan yang ekonomis dan yang lebih, adalah aman. Baik dari perhitungan maupun teknik pelaksanaan struktur perlu diperhatikan demi kelancaran pelaksanaan, keefektifan, dan mutu yang dihasilkannya. Inilah yang mendorong penulis memilih topik pembahasan dalam tugas akhir ini. Topik bahasan ini dititikberatkan pada perencanaan konstruksi beton bertulang khususnya pada balok dan kolom pada gedung perkantoran 6 (enam) lantai. Tujuan penulisan tugas akhir ini adalh untuk membandingkan hasil perencanaan struktur beton bertulang yang mengacu pada PBI 1971 dan SK SNI yang merupakan peraturan terbaru di Indonesia. Metode penulisan dalam tugas akhir ini secara garis besar berupa: Studi literatur (Studi kepustakaan), pemodelan dengan mengambil contoh, dan dari pemodelan tersebut dibandingkan hasil perencanaannya. Dari hasil perencanaan didapatkan: 1) Metode perencanaan elastis didasarkan pada anggapan bahwa sifat dan prilaku beton bertulang dianggap sama dengan baja; 2) Pada metode kekuatan batas (ultimate design) menganggap bahwa beton bertulang sebagai bahan yang bersifat tidak serba sama (non homogen) dan tidak sepenuhnya elastis; 3) Langkah-langkah perencanaan balok dan kolom untuk masing-masing peraturan. Kesimpulan: 1) Perhitungan penulangan balok pada SK SNI lebih efisien 42,44% dibandingkan dengan PBI 1971; 2) Perhitungan penulangan kolom pada PBI 1971 lebih efisien 38,85% dibandingkan dengan SK SNI , hal ini dikarenakan pada peraturan yang baru ini, perhitungan penulangan kolom dan tulangan geser lebih daktail bila dibandingkan dengan peraturan yang lama; 3) SK SNI memberikan perubahan dan tambahan standard perencanaan struktur terhadap peraturan lama, khususnya PBI Dari penyusunan tugas akhir ini, SK SNI memberikan hasil dimensi yang lebih ekonomis dari Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 untuk balok. Disarankan agar: 1)hendaknya setiap peraturan yang baru yang telah diterbitkan hendaknya dimasyarakatkan oleh pemerintah kepada para pelaksana pembangunan, termasuk kepada mahasisiwa melalui berbagai penyuluhan akan pentingnya penerapan peraturan baru yang telah diterbitkan; 2) Pembaharuan tersebut semata-mata bukan hanya untuk keuntungan beberapa pihak, akan tetapi untuk memenuhi kebutuhan dalam upaya mengimbangi pesatnya laju perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya yang berkaitan dengan struktur beton bertulang.

4 KATA PENGANTAR Puji dan syukur atas anugerah Tuhan Yang Maha Esa kepada kita semua, khususnya kepada penulis yang hingga pada saat ini masih diberikan rahmat dan karunia- Nya sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul : ANALISA PERHITUNGAN KONSTRUKSI BETON BERTULANG BERDASARKAN METODE KEKUATAN BATAS (ULTIMATE DESIGN) DAN METODE ELASTIS DESIGN Tugas akhir ini disusun untuk diajukan sebagai syarat dalam ujian sarjana Teknik Sipil bidang struktur pada Fakultas Teknik. Penulis menyadari bahwa isi dari tugas akhir ini masih banyak kekurangannya. Hal ini disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman penulis. Untuk penyempurnaan, saran dan kritik dari bapak dan ibu dosen serta rekan mahasiswa sangatlah penulis harapkan. Penulis juga menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuuan dan dorongan dari berbagai pihak, tugas akhir ini tidak dapat diselesaikan dengan baik. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih dan rasa hormat kepada : 1. Bapak Prof. DR. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil. 2. Bapak Ir. Faizal Ezeddin, MS, selak Koordinator Program Pendidikan Sarjana Ekstension Fakultas Departemen Teknik Sipil. 3. Ibu Nursyamsi, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing tugas akhir. 4. Orang Tua yang selalu mendukung dalam segala hal.

5 5. Seluruh pegawai administrasi yang telah memberikan bantuan dan kemudahan dalam penyelesaian administrasi. 6. Kakanda Mhd. Ibarhim Syafi i Siahaan yang juga selalu bersedia membantu saya dalam penyelesaian laporan ini. 7. Kepada aldeson simatupang, jaka suranto, dan juga teman-teman yang lain, terima kasih untuk segala dukungan dan doanya. 8. Teruntuk sahabat-sahabatku, neni, lidya, yovi, senny siti, dan yang lain, mohon maaf karena tidak dapat saya sebutkan satu persatu, terima kasih untuk segala bentuk perhatian, dukungan, doa dan semangatnya. 9. Rekan-rekan mahasiswa yang turut membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini. Akhir kata penulis berharap kiranya tugas akhir ini bermanfaat bagi kita semua. Medan, Agustus 2010 Hormat saya, Penulis RETNO PRASETYANTI NIM :

6 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR NOTASI... iv BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan Maksud dan Tujuan Batasan Masalah Metode Penulisan Sistematika Penulisan BAB II. LANDASAN TEORI II.1 Metode Perencanaan dan Persyaratan II.1.1 Peraturan dan Standar Perencanaan II.1.2 Baja Tulangan II.1.3 Provisi Keamanan II.2 Balok Persegi II.2.1 Metode Analisis dan Perencanaan II.2.2 Kuat Lentur Penampang Balok Persegi II.2.3 Kondisi Penulangan Seimbang II.2.4 Persyaratan Kekuatan II.2.5 Analisis Balok Bertulangan Tarik Saja... 30

7 II.2.6 Analisis Balok Bertulangan Rangkap II.3 Perencanaan Balok II.3.1 Metode Elastis Design (Metode Tegangan Kerja)/PBI II.3.1.a Umum II.3.1.b Analisis Balok Persegi Dengan Lentur Cara-n II.3.1.c Perencanaan Balok Persegi II.3.2 Metode Kekuatan Batas/SK SNI II.3.2.a Umum II.3.2.b Keruntuhan Lentur Akibat Kondisi Batas II.3.2.c Keruntuhan Akibat Geser II.3.2.d Analisa Balok Terlentur Bertulangan Tarik Saja 53 II.3.2.e Analisis Balok Persegi Bertulangan Rangkap II.4 Struktur Kolom II.4.1 Umum II.4.2 Hubungan Beban Aksial dan Momen II.4.3 Penampang Kolom Bertulangan Seimbang II.4.4 Faktor Reduksi Kekuatan Untuk Kolom II.5 Perencanaan Kolom II.5.1 Kekuatan Kolom Eksentrisitas Kecil II.5.2 Kekuatan Kolom Eksentrisitas Besar II.6 Desain Kapasitas BAB III METODE PERENCANAAN III.1 Perencanaan dan Persyaratan Elastis Design/PBI III.1.1 Perencanaan Penulangan Balok III.1.1.a Persyaratan... 73

8 III.1.1.b Perencanaan Tulangan Balok III.1.2 Perencanaan Kolom III.1.2.a Persyaratan III.1.2.b Perencanaan Tulangan Kolom III.2 Perencanaan dan Persyaratan Kekuatan Batas/SNI III.2.1 Perencanaan Penulangan III.2.1.a Persyaratan III.2.2 Perencanaan Tulangan Balok III.2.3 Perencanaan Tulangan Kolom BAB IV APLIKASI dan PEMBAHASAN IV.I Aplikasi IV.1.1 Umum IV.1.2 Data Perencanaan IV.1.3 Analisis Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Struktur IV.1.4 Analisis Beban Geser Dasar Akibat Gaya Gempa IV.1.5 Perhitungan Portal IV.1.6 Analisis Beban Akibat Gaya Gravitasi IV.1.7 Analisis Struktur Dengan Menggunakan SAP Versi IV.1.8 Perencanaan Tulangan Balok dan Kolom IV.1.8.a Perencanaan Tulangan Balok Berdasarkan PBI 118 IV.1.8.b Perencanaan Tulangan Kolom Berdasarkan PBI 126 IV.1.8.c Perencanaan Tulangan Balok Brdsrkan SNI IV.1.8.d Perencanaan Tulangan Kolom Brdsrkn SNI IV.2 Pembahasan

9 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan V.2 Saran DAFTAR PUSTAKA