PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG MALL DAN HOTEL NEW ARMADA MAGELANG. Oleh : YONATHAN SETIAWAN NPM. :

Transkripsi

1 PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG MALL DAN HOTEL NEW ARMADA MAGELANG Laporan Tugas Akhir sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana dari Universitas Atma Jaya Yogyakarta Oleh : YONATHAN SETIAWAN NPM. : PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA YOGYAKARTA, JULI 2011

2 PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG MALL DAN HOTEL NEW ARMADA MAGELANG Laporan Tugas Akhir sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana dari Universitas Atma Jaya Yogyakarta Oleh : YONATHAN SETIAWAN NPM. : PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA YOGYAKARTA, JULI 2011 i

3

4

5 Doa untuk Putraku (by : Doughlas Mac Arthur) Tuhanku... Bentuklah puteraku menjadi manusia yang cukup kuat untuk mengetahui kelemahannya. Dan, berani menghadapi dirinya sendiri saat dalam ketakutan. Manusia yang bangga dan tabah dalam kekalahan. Tetap Jujur dan rendah hati dalam kemenangan. Bentuklah puteraku menjadi manusia yang berhasrat mewujudkan cita-citanya dan tidak hanya tenggelam dalam angan-angannya saja. Seorang Putera yang sadar bahwa mengenal Engkau dan dirinya sendiri adalah landasan segala ilmu pengetahuan. Tuhanku... Aku mohon, janganlah pimpin puteraku di jalan yang mudah dan lunak. Namun, tuntunlah dia di jalan yang penuh hambatan dan godaan, kesulitan dan tantangan. Biarkan puteraku belajar untuk tetap berdiri di tengah badai dan senantiasa belajar untuk mengasihi mereka yang tidak berdaya. Ajarilah dia berhati tulus dan bercita-cita tinggi, sanggup memimpin dirinya sendiri, sebelum mempunyai kesempatan untuk memimpin orang lain. Berikanlah hamba seorang putra yang mengerti makna tawa ceria tanpa melupakan makna tangis duka. Putera yang berhasrat untuk menggapai masa depan yang cerah namun tak pernah melupakan masa lampau. Dan, setelah semua menjadi miliknya... Berikan dia cukup rasa humor sehingga ia dapat bersikap sungguh-sungguh namun tetap mampu menikmati hidupnya. Tuhanku... Berilah ia kerendahan hati... Agar ia ingat akan kesederhanaan dan keagungan yang hakiki... Pada sumber kearifan, kelemahlembutan, dan kekuatan yang sempurna... Dan, pada akhirnya bila semua itu terwujud, hamba, ayahnya, dengan berani berkata "hidupku tidaklah sia-sia" Skripsi ini kupersembahkan untuk : Tuhan Yesus Kristus, Mama, Ku Po, Sahabat- sahabatku Teman- temanku semua. iii

6 KATA HANTAR Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat, bimbingan dan perlindungan-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini sebagai syarat menyelesaikan pendidikan tinggi Program Strata-1 di Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Universitas Atma Jaya Yogyakarta. Penulis berharap melalui tugas-akhir ini semakin menambah dan memperdalam ilmu pengetahuan dalam bidang Teknik Sipil baik oleh penulis maupun pihak lain. Dalam menyusun Tugas Akhir ini penulis telah mendapat banyak bimbingan, bantuan, dan dorongan moral dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr. Ir. AM. Ade Lisantono, M.Eng, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta. 2. Ir. Junaedi Utomo, M.Eng, selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta. 3. Sumiyati Gunawan, ST., MT. selaku Dosen Pembimbing yang telah dengan sabar meluangkan waktu untuk memberi petunjuk dan membimbing penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 4. Seluruh Dosen Fakultas Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta yang telah bersedia mendidik, mengajar, dan memberikan ilmunya kepada penulis. 5. Mama dan Emak yang telah memberi doa dan dukungan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. iv

7 6. Sahabat-sahabatku Novabri, Yohanes dan Satya. Terima kasih atas persahabatan kita. 7. Bapak Susilo, Bapak Narko, dan Bapak Darizal, selaku Pembimbing Lapangan yang telah banyak membantu dan berbagi pengalaman selama kerja praktik. 8. Seluruh teman-teman di Universitas Atma Jaya Yogyakarta, baik yang seangkatan maupun berbeda angkatan. Terima kasih atas kebersamaannya. 9. Serta pihak-pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan masukan berupa kritik dan saran yang membangun. Yogyakarta, Juni 2011 Yonathan Setiawan NPM. : v

8 DAFTAR ISI Halaman JUDUL... i PENGESAHAN... ii PERSEMBAHAN... iii KATA HANTAR... iv DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR LAMPIRAN... xii INTISARI... xiii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Keaslian Tugas Akhir Tujuan Tugas Akhir Manfaat Tugas Akhir... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pembebanan Balok Kolom Pelat Fondasi..., Dinding Geser BAB III LANDASAN TEORI Analisis Pembebanan Analisis Pembebanan Gempa Perencanaan Tangga Perencanaan lentur Perencanaan susut Perencanaan Pelat Perencanaan Balok Tulangan lentur Tulangan geser Tulangan torsi Perencanaan Kolom Kelangsingan kolom Tulangan longitudinal Tulangan transversal Hubungan balok kolom Perencanaan Dinding Geser vi

9 3.8 Perencanaan Pondasi Bored Pile Perencanaan bored pile Kontrol reaksi masing-masing tiang Kontrol terhadap geser dua arah Kontrol terhadap geser 1 arah Perencanaan tulangan bored pile BAB IV ESTIMASI DIMENSI ELEMEN STRUKTUR Estimasi Estimasi balok Estimasi pelat Estimasi dimensi kolom Perencanaan kolom M Perencanaan kolom L Perencanaan kolom K Analisis Pembebanan Perencanaan Beban Gempa Perhitungan Masa Bangunan Tafsiran Waktu Getar Empiris Hitungan Gaya Gempa BAB V ANALISIS STRUKTUR Perencanaan Pelat Pembebanan pelat Penulangan pelat atap Penulangan pelat lantai Perencanaan Tangga Tangga Tipe 1 (H = 6m) Tangga Tipe 2 (H = 5 m) Penulangan balok bordes (L = 3m) Penulangan balok bordes (L = 7m) Perencanaan Balok Struktur Penulangan lentur Momen kapasitas Penulangan geser Penulangan torsi Penulangan longitudinal tambahan Perencanaan Kolom Penentuan kelangsingan kolom Penulangan longitudinal kolom Penulangan transversal (geser) kolom Hubungan balok kolom Perencanaan dinding penahan tanah Pendimensian dinding penahan tanah Data tanah yang digunakan vii

10 5.5.3 Pemeriksaan stabilitas dinding penahan tanah Pembebanann dinding penahan tanah Perencanaan tulangan dinding penahan tanah Perencanaan Dinding Geser Data Perancangan Gaya Aksial dan momen Kontrol Dimensi Dinding Geser Analisis Lentur Penulangan geser Perencanaan pondasi bored pile Beban rencana pondasi Akibat Beban Tetap Akibat Beban Sementara Jumlah kebutuhan tiang Kontrol reaksi masing-masing tiang Analisis geser pondasi Kontrol terhadap geser 2 arah Kontrol terhadap geser 1 arah Kontrol pemindahan beban kolom pada pondasi Perencanaan tulangan poer Perencanaan tulangan bored pile BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA viii

11 No Urut No Tabel DAFTAR TABEL Nama Tabel Tebal Minimum Balok dan Pelat Satu Arah Non Prategang Daftar Nilai Koefisien Daya Dukung Tanah Terzaghi Halaman Estimasi Dimensi Kolom Ditinjau Pada Kolom M Estimasi Dimensi Kolom Ditinjau Pada Kolom L Estimasi Dimensi Kolom Ditinjau Pada Kolom K Hitungan Berat Bangunan Nilai Koefisien Momen untuk ly/lx = 1, Nilai Koefisien Momen untuk ly/lx = 2, Momen Envelope B Gaya-gaya Pengguling yang Bekerja pada Dinding Penahan Tanah Gaya-gaya Penahan yang Bekerja pada Dinding Penahan Tanah Daftar Nilai Koefisien Daya Dukung Tanah Terzaghi Perhitungan Analisis Lentur Dinding Geser Perhitungan Jarak Tulangan Dinding Geser Perhitungan Nilai fs Dinding Geser Perhitungan Nilai Momen Nominal Dinding Geser ix

12 DAFTAR GAMBAR No No Urut Gambar Nama Gambar Halaman Distribusi Regangan Penampang Balok Diagram Regangan untuk Kegagalan Eksentrisitas Beban Kolom Distribusi Tegangan Regangan Balok Dimensi Pelat Lantai Tributary Area Kolom M Tributary Area Kolom L Tributary Area Kolom K Respon Spectra Berdasarkan SNI Sketsa Pelat Atap Tipe 8000 x Sketsa Pelat Atap Tipe 9000 x Sketsa Pelat Lantai Tipe 8000 x Ruang Tangga Tipe Penampang Tangga Tipe Pembebanan Pada Tangga Tipe Ruang Tangga Tipe Penampang Tangga Tipe Pembebanan Pada Tangga Tipe Penulangan Tumpuan Balok Bordes (L =3 m) Penulangan Lapangan Balok Bordes (L = 3m) Pembebanan Pada Balok Bordes (L =7 m) Penulangan Tumpuan Balok Bordes (L = 7 m) Penulangan Lapangan Balok Bordes (L = 7m) Penampang Tumpuan Balok Penampang Lapangan Balok Penampang Melintang Balok T Gaya Geser Akibat Gempa Dari Arah Kiri Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi Superposisi Gaya Geser Akibat Gempa dari Arah Kiri dan Beban Gravitasi Gaya Geser Akibat Gempa Dari Arah Kiri Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi Superposisi Gaya Geser Akibat Gempa dari Arah Kanan dan Beban Gravitasi Shear Force Diagram Balok Dimensi Keliling Balok T Daerah Aoh Penulangan Tumpuan Balok Penulangan Lapangan Balok Arah Gempa pada Pertemuan Balok Kolom Grafik Interaksi Momen Pada Pr-5100, 310 KN 178 x

13 Grafik 3D Interaksi Momen Pada Pr-Mrx-Mry Keseimbangan Gaya Pada Joint Dimensi Dinding Penahan Tanah Diagram Tekanan Tanah Pelat Dasar Dinding Penahan Tanah Penampang Dinding Geser Diagram Interaksi Pn-Mn Dinding Geser Denah Susunan Tiang Pancang dari Atas Denah Susunan Tiang Pancang Daerah Pembebanan untuk Geser Dua Arah Daerah Pembebanan untuk Geser Satu Arah 222 xi

14 DAFTAR LAMPIRAN No No Urut Lampiran Nama Lampiran Halaman 1 1 Gambar Denah Struktur dan Portal Gambar Penulangan Pelat Tangga Gambar Detail Penulangan Pelat Tangga Gambar Penulangan Balok Gambar Detail Penulangan Balok Gambar Penampang Plat Lantai Gambar Penampang Plat Lantai Atap Gambar Penulangan Kolom Gambar Detail Penulangan Kolom Beban Dinamik Respon Spectra Output ETABS Gambar Penulangan Dinding Geser Gambar Tampak atas BOR PILE Gambar Penulangan BOR PILE Data Penyelidikan Tanah 251 xii

15 INTISARI PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG MALL DAN HOTEL NEW ARMADA MAGELANG, Yonathan Setiawan, NPM , tahun 2011, PPS Struktur, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta. Perencanaan struktur bangunan terutama bangunan gedung bertingkat tinggi memerlukan suatu analisis struktur yang mengarah pada perencanaan bangunan tahan gempa. Dalam tugas akhir ini, penulis mempelajari bagaimana merancang elemen-elemen struktur pada bangunan Mall dan Hotel New Armada Magelang agar gedung tersebut mampu mendukung beban-beban yang bekerja. Gedung Mall dan Hotel New Armada Magelang merupakan gedung 8 lantai dan terletak di wilayah gempa 3. Gedung ini direncanakan dengan daktilitas penuh dan menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus. Pada penulisan tugas akhir ini penulis merancang pelat lantai, balok, tangga, dinding geser serta kolom sebagai elemen struktur atas dan dinding penahan tanah serta fondasi bored pile sebagai elemen struktur bawah. Mutu beton yang digunakan f c = 30 MPa, mutu baja 240 MPa untuk tulangan yang berdiameter kurang atau sama dengan 12 mm dan mutu baja 400 MPa untuk tulangan yang berdiameter lebih dari 12 mm. Beban-beban yang dianalisis meliputi beban mati, beban hidup, beban angin dan beban gempa. Perancangan dilakukan dengan konsep desain kapasitas yang mengacu pada SNI , yaitu kolom kuat balok lemah. Struktur direncanakan sebagai suatu struktur rangka terbuka (open frame) dengan menggunakan ETABS dengan tinjauan 3 dimensi. Hasil perencanaan struktur yang diperoleh pada tugas-akhir ini berupa dimensi tangga, dimensi struktur pelat, balok, kolom, dinding penahan tanah, dinding geser, pondasi bored pile dan penulangannya yaitu jumlah tulangan, dimensi tulangan, dan spasi tulangan. Pelat lantai dan atap dengan tebal 140 mm dengan tulangan utama P10. Dimensi balok struktur terbesar yang digunakan untuk lantai 1 s/d lantai 8 adalah 400/600 pada daerah tumpuan menggunakan tulangan atas 14D28 dan tulangan bawah 2D25, sedangkan pada daerah lapangan menggunakan tulangan atas 2D28 dan tulangan bawah 3D28. Pada daerah tumpuan tulangan sengkang digunakan 4P12-150, sedangkan pada daerah lapangan tulangan sengkang digunakan 4P Dimensi kolom untuk 1 s/d lantai 8 yang terbesar adalah 1000/1000 mm dengan menggunakan tulangan pokok 16D28, dan tulangan sengkang 5P di sepanjang kolom. Untuk perencanaan dinding penahan tanah pada bagian dinding dan pelat dasar menggunakan tulangan utama D Pada fondasi bored pile digunakan tiang berukuran diameter 50 cm dengan tulangan pokok 8D19, sedangkan pile cap berukuran 3 m x 3 m dan tebal 0,7 m dengan tulangan arah memanjang dan melebar D Kata kunci: desain kapasitas, balok, kolom,pelat, tangga,dinding penahan tanah, dinding geser, pondasi bored pile. xiii