PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KAMPUS 7 LANTAI DAN 1 BASEMENT DENGAN METODE DAKTAIL PENUH DI WILAYAH GEMPA 3. Tugas Akhir

Transkripsi

1 PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KAMPUS 7 LANTAI DAN 1 BASEMENT DENGAN METODE DAKTAIL PENUH DI WILAYAH GEMPA 3 Tugas Akhir Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana-1 Teknik Sipil diajukan oleh : AAN RAHMAT NUGROHO NIM : D NIRM : Kepada: PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2015

2 ii

3 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : AAN RAHMAT NUGROHO NIM : D Program Studi : S1 - TEKNIK SIPIL Judul Skripsi : PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KAMPUS TUJUH 7 LANTAI DAN 1 BASEMENT DENGAN METODE DAKTAIL PENUH DI WILAYAH GEMPA 3 Menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi yang saya buat dan serahkan ini, merupakan hasil karya saya sendiri, kecuali kutipan kutipan dan ringkasan ringkasan yang semuanya telah saya jelaskan sumbernya. Apabila dikemudian hari dan atau dapat dibuktikan bahwa skripsi ini hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima sanksi apapun dari Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik dan atau gelar dan ijazah yang diberikan oleh Universitas Muhammadiyah Surakarta batal saya terima. Surakarta, 31 Desember 2014 Yang membuat pernyataan, Aan Rahmat Nugroho iii

4 PRAKATA Assalamu alaikum Wr. Wb. Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-nya, sehingga penyusunan Tugas Akhir yang berjudul PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KAMPUS 7 LANTAI DAN 1 BASEMENT DENGAN METODE DAKTAIL PENUH DI WILAYAH GEMPA 3 ini dapat selesai sebagaimana diharapkan. Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penyusun mendapat banyak bantuan, bimbingan, petunjuk, dan dorongan yang sangat berguna dari semua pihak. Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T.,Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Bapak Mochamad Solikhin, S.T.,M.T.,Ph.D., selaku Ketua Program studi Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3. Bapak Ir. Abdul Rochman, M.T., selaku dosen pembimbing utama dan juga Pembimbing Akademik yang telah memberikan ide, bimbingan, kritik dan arahan kepada penulis. 4. Bapak Budi Setiawan, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing pendamping yang telah memberikan ide, bimbingan, kritik, dan arahan kepada penulis. 5. Bapak Basuki, S.T, M.T.selaku dosen penguji yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya. 6. Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. 7. Kedua Orang Tuaku, dan Kakakku yang selalu memberikan dorongan baik material maupun spiritual. Terimakasih atas do a dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini, semoga Allah SWT membalas kebaikan kalian dan selalu menjaga dalam setiap langkanya. iv

5 8. Semua teman dan sahabat khususnya angkatan 2010, yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 9. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir iniyang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir ini jauh dari kata sempurna. Untuk itu penyusun mengharapkan kritikan dan saran yang membangun, guna lebih sempurna dan bermanfaat untuk kemudian hari. Akhir kata semoga Tugas Akhir yang penyusun tulis dapat bermanfaat bagi kita semua, Aamiin. Wassalamu alaikum Wr Wb. Surakarta, 31 Desember 2014 Penyusun v

6 MOTTO Anda takkan tahu apa yang tak dapat Anda lakukan sampai Anda Mencobanya. (Henri James) Jangan takut mengambil langkah beasar jika memang dibutuhkan. Anda tidak dapat menyebrangi jurang hanya dengan dua lompatan kecil. (David L. George) Ada dua jenis orang gagal. Yang pertama, mereka yang berbuat tapi tak pernah berpikir. Yang kedua, mereka yang berpikir tetapi tidak pernah berbuat. (Shiv Khera) Barang siapa yang melepaskan satu kesusahan seorang mukmin, pasti Allah akan melepaskan darinya satu kesusahan pada hari kiamat. Barang siapa yang menjadikan mudah urusan orang lain, pasti Allah akan memudahkannya di dunia dan di akhirat. (HR.Muslim) Bekerja lebih keras tidak seefektif bekerja lebih pintar. (Jack Trout) Ketulusan Orang tua, Saudara dan Sahabat lah yang menjadikan dirimu hebat. (Aan Rahmat N) Tak ada kata BERHENTI, MENYERAH atau TIDAK BISA selagi tekad ini masih kuat. Yakinlah setiap perjuangan akan menuju kesuksesan saat kau yakin, seperti keyakinanmu akan Agamamu. (Aan Rahmat N) Saat berbicara mode, berenanglah mengikuti arus, saat berbicara prinsip, tegarlah seperti batu karang. (Thomas Jeffsrson) vi

7 Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu masyarakat sehingga mereka mengubah apa yang terdapat dalam diri mereka (Q.S. Al-Ra d/13:11) Sering kali orang melecehkan kemampuannya sendiri, namun tak sedikit pula orang yang lupa akan keterbatasannya sebagai manusia (Raymond P. Write) vii

8 AAN dedicate this labour for : Mom and Dad... Thank you, for being the wonderful kind of people. I can these special things to.. I may not get chance to say it very often, but i want you to know how nice it is to have two people as sweet and as thoughful for my parents.. You he given me the most generous gift of all... yourr time... a part of your life. Thanks God for having you both as a very special part of mine. Special Thank s to : ALLAH S.W.T., Alhamdulillah terimakasih atas semua Nikmat dan Karuniamu. Kedua Orangtuaku tercinta Bpk.Sutama, Ibu.Kayati, tirmakasih atas semua pengorbananmu untuk menjadikanku seperti ini, aku tidak akan menyerah menjadi yang terbaik dan menjadi kebangaan kalian. Semoga Kita semua dalam lindungan Allah S.W.T. Amin. Bapak Abdul Rochman, Bapak Budi Setiawan, Bapak Basuki, terimakasih atas bimbingan dan arahanya selama ini. Bapak dan Ibu Dosen, terimakasih atas bimbingan dan arahanya selama ini. Kakakku Aziza Eastone Asmi, kau akan bangga mempunyai adik seperti aku. Eni Widhiastuti, trimakasih atas dorongan dan semangat yang kau berikan. viii

9 Sahabatku, Damar, Fajar, Dimas, Abba, Wahyu, Wisnu, Aris Wibowo, Aris Widanarki, Tityo, Andi, Didik dan yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu. Teman-teman di kampus, Agus P, Agus, Wahyu, Wisnu, Aris Wibowo, Aris Widanarki, Tityo, Andi, Vipa, Dede, Toni, Fajar, Ambar (cewek), Eddi, Arroyan, dan semua teman saya yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu. Terimakasih telah menajarkanku banyak hal, semoga kita sukses selalu. Terimakasih Mas Pur dan Mas Bambang sudah membantu segala persiapan saya untuk menjadi Sarjana. Dan terimakasih kepada semua orang yang perduli kepadaku, maaf kalau selama ini aku banyak berbuat salah, ayo kita wujudkan impian-impian kita. ix

10 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN PENGESAHAN... ii PRAKATA... v DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xviii DAFTAR GAMBAR... xx DAFTAR NOTASI... xxiv ABSTRAKSI... xxxi BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Tujuan Perencanaan... 2 D. Manfaat Perencanaan... 2 E. Lingkup Rencana... 2 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 6 A. Pembebanan Struktur Kekuatan komponen struktur Faktor keamanan... 7 B. Daktilitas... 9 C. Perencanaan sendi plastis D. Beban Gempa Faktor respons gempa (C 1 ) Faktor keutamaan gedung (I) Faktor reduksi gempa (R) Berat total gedung(w t ) x

11 BAB III. LANDASAN TEORI A. Perencanaan Struktur Portal dengan Prinsip Daktilitas Penuh. 17 B. Perencanaan Struktur Atap Rangka Baja Perencanaan gording Perencanaan sagrod Perencanaankuda-kuda a). Batang tekan b). Batang tarik Perencanaan sambungan baut C. Perencanaan Struktur Plat Lantai dan Tangga Perencanaan plat a). Persyaratan untuk perencanaan b). Perencanaan plat satu arah c). Perencanaan plat dua arah d). Langkah hitungan Perencanaan tangga beton bertulang a). Sudut α atau kemiringan tangga b). Lebar tangga c). Ukuran anak tangga d). Berat anak tangga D. Perencanaan Balok Dengan Prinsip Daktail Penuh Langkah-langkah perencanaan balok a). Hitungan tulangan memanjang balok dengan tulangan tunggal b). Hitungan tulangan memanjang balok dengan tulangan rangkap c). Hitungan momen kapasitas balok Perhitungan momen tersedia balok a). Momen tersedia balok tulangan tunggal b). Momen tersedia balokt ulangan rangkap Perencanaan tulangan geser balok xi

12 4. Perhitungan Torsi Balok E. Perencanaan Kolom Dengan Prinsip Daktail Penuh Perencanaan tulangan memanjang kolom Perhitungan tulangan geser/begel kolom F. Perencanaan Tulangan Geser Join Tulangan geser horisontal Tulangan geser vertikal G. Perencanaan Fondasi Perhitungan kekuatan tiang tunggal a). Perhitungan terhadap kekuatan tiang b). Tinjauan terhadap bahan lunak Perhitungan jumlah tiang dan daya dukung kelompok tiang a). Perhitungan jumlah tiang b). Perhitungan daya dukung kelompok tiang Kontrol daya dukung maksimum tiang pancang Kontrol tegangan geser dan penulangan poer pondasi a). Tegangan geser satu arah b). Tegangan geser dua arah (geser pons) c). Perhitungan penulangan plat poer d). Perhitungan panjang penyaluran (L d )poer pondasi e). Kontrol kuat dukung pondasi Perhitungan tulangan dan kontrol tegangan (beton dan baja) tiang a). Perhitungan tulangan memanjang tiang pancang b). Penulangan geser tiang pancang Perencanaan sloof a). Perencanaan tulangan memanjang sloof b). Perencanaan tulangan geser sloof xii

13 BAB IV. METODE PERENCANAAN A. Materi Perencanaan B. Alat Bantu Perencanaan C. TahapanPerencanaan BAB V. PERENCANAAN STRUKTUR ATAP A. Mencari Panjang Batang Kuda-kuda B. Perencanaan Gording Data-data yang digunakan Analisa beban Kontrol kekuatan dan keamanan gording a). Kontrol tegangan b). Kontrol ledutan C. Perencanaan Kuda-Kuda Data-data Perencanaan Analisia Pembebanan a). Akibat Beban Mati b). Akibat Beban Hidup b). Akibat Beban Angin Analisia Mekanika D. Perencanaan Profil dan Dimensi Batang Kuda-Kuda Batang Atas Batang Bawah Batang diagonal Batang Vertikal E. Perencanaan Sambungan F. Perencanaan Plat Buhul G. Perencanaan Plat Kopel H. Kontrol Kekuatan Alat Sambung Baut xiii

14 BAB VI. PERENCANAAN PLAT DAN TANGGA A. Perencanaan Plat Lantai Analisis pembebanan plat Perhitungan momen plat lantai Perhitungan penulangan plat lantai (daerah lapangan) Perhitungan penulangan plat lantai (daerah tumpuan) B. Perencanaan Plat Atap Analisis pembebanan plat Perhitungan momen plat atap Perhitungan penulangan plat atap (daerah lapangan) Perhitungan penulangan plat atap (daerah tumpuan) C. Perencanaan Tangga Perhitungan anak tangga Analisis pembebanan Momen tangga Perhitungan tulangan badan tangga Perhitungan tulangan bordes tangga D. Perencanaa Plat Lantai dan Dinding Basement Perencanaan Dinding Basement a). Analisis Pembebanan Dinding b). Perhitungan Momen Dinding Basement c). Perhitungan Penulangan Dinding Basement (daerah lapangan) d). Perhitungan Penulangan Dinding Basement (daerah tumpuan) Perencanaan Lantai Basement a). Analisa Pembebanan Lantai b). Perhitungan Momen Lantai Basement c). Perhitungan Penulangan Lantai Basement (daerah lapangan) d). Perhitungan Penulangan Lantai Basement (daerah tumpuan) xiv

15 BAB VII. ANALISIS BEBAN PADA PORTAL A. Analisis Beban Gravitasi Pada Struktur Gedung Portal as-a Portal as-b Portal as-c Portal as-d Portal as-e Portal as-f Portal as-g Portal as-h Portal as Portal as Portal as B. Analisis Beban Gempa Perhitungan beban gempa a). Berat bangunan lantai atap b). Berat bangunan lantai dasar s/d c). Berat total bangunan Ananlisis gaya geser dasar akibat beban gempa a). Waktu getar alami gedung b). Faktorrespon gempa (C) c). Faktor keutamaan gedung I dan R d). Gaya geser horisontal (V) d). Distribusi gaya geser gempa sepanjang tinggi gedung BAB VIII. PERENCANAAN TULANGAN PORTAL A. Perencanaan Balok Kombinasi beban Perencanaan tulangan memanjang balok a).Balok Ujung kiri xv

16 2b).Balok lapangan c). Balok Ujung kanan Momen rencana balok Panjang penyaluran tulangan balok Selimut momen balok Momen kapasitas Perencanaan tulangan geser balok Perencanaan tulangan torsi balok B. Perencanaan Kolom Kombinasi beban Perencanaan tulangan memanjang kolom a).Momen perlu kolom arah y b).Gaya aksial kolom arah y c).Momen perlu kolom arah x d).Gaya aksial kolom arah x e). Penulangan kolom Kontrol kekuatan kolom Perencanaan tulangan geser kolom a). Perhitungan gaya geser perlu kolom b). Perhitungan tulangan begel kolom C. Penulangan joint Tulangan geser horisontal Tulangan geser vertikal BAB IX. PERENCANAAN PONDASI A. Perhitungan Tiang Pancang Tulangan memanjang tiang pancang Tulangan geser tiang pancang Daya dukung terhadap kekuatan tiang pancang Daya dukung terhadap kekuatan tanah Penentuan jumlah tiang pancang xvi

17 6. Perhitungan daya dukung kelompok tiang Kontrol daya dukung maksimum taing pancang B. Perhitungan Poer Kontrol tegangan geser a). Tegangan geser satu arah b). Tegangan geser dua arah Penulangan poer Panjang penyaluran tegangan tulangan C. Perencanaan Sloof Perencanaan tulangan memanjang Perencanaan tulangann geser sloof BAB X. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xvii

18 DAFTAR TABEL Halaman Tabel II.1. Faktor keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan bangunan Tabel II.2. Faktor reduksi gempa Tabel II.3. Koefisien reduksi beban hidup Tabel III.1. Besar momen dan panjang bagian tumpuan Tabel III.2. Tebal minimum plat dan balok Tabel III.3. Perkiraan nilai rata-rata Kd Tabel V.1. Panjang batang penyusun kuda-kuda utama Tabel V.2. Momen kombiasi perencanaan gording Tabel V.3. Panjang masing-masing batang kuda-kuda baja Tabel V.5.1. Hasil perhitungan gaya batang kuda-kuda baja Tabel V.5.2. Hasil perhitungan gaya batang kuda-kuda baja Tabel V.6. Validasi hasil hitungan gaya batang Tabel V.7. Gaya batang kombinasi kuda-kuda baja Tabel V.8. Perencanaan dimensi batang kuda-kuda Tabel V.9.1. Hitungan kebutuhan jumlah baut Tabel V.9.2. Hitungan kebutuhan jumlah baut Tabel VI.1. Perhitungan momen perlu plat lantai Tabel VI.2. Tulangan dan momen tersedia plat lantai Tabel VI.3. Perhitungan momen perlu plat lantai atap Tabel VI.3. Perhitungan momen perlu plat lantai atap Tabel VI.4. Tulangan dan momen tersedia plat atap Tabel VI.4. Tulangan dan momen tersedia plat atap Tabel VI.5. Momen tangga Tabel VI.6. Tulangan dan momen tersedia struktur tangga Tabel VI.7. Tulangan dan momen tersedia plat dinding basement Tabel VI.8. Tulangan dan momen tersedia plat lantai basement Tabel VII.1. Distribusi gaya geser gempa tiap lantai Tabel VIII.1. Momen kombinasi balok B0.12 portal As-E xviii

19 Tabel VIII.2. Gaya geser yang bekerjapada balok B0.12 portal As-E Tabel VIII.3. Hasil hitungan gaya lintang (gaya geser) Tabel VIII.4. Gaya dalam Kolom K0.4 ujung atas Portal As-E Tabel VIII.5. Gaya dalam Kolom K0.4 ujung bawah Portal As-E Tabel VIII.6. Gaya dalam Kolom K0.4 ujung atas Portal As-E Tabel VIII.7. Gaya dalam Kolom K0.4 ujung bawah Portal As-E Tabel VIII.8. Gaya aksial dan momen lentur pada keadaan beton tekan menentukan Tabel VIII.9. Gaya aksial dan momen lentur pada keadaanseimbang Tabel VIII.10. Gaya aksial dan momen lentur pada keadaan beton tarik menentukan xix

20 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar II.1. Lokasi pemasangan sendi plastis pada balok dan kolom Gambar II.2. Wilayah gempa indonesia dengan percepatan puncak bantuan dasar dengan periode ulang 500 tahun (SNI ).. 12 Gambar II.3. Respon spektrum gempa rencana (SNI ) Gambar III.1 Bagan alir perencanaan gording Gambar III.2. Pembebanan pada sagrod Gambar III.3. Bagan alir perencanaan kuda-kuda Gambar III.4. Empat kemungkinan putus pada sambungan baut pada plat baja Gambar III.5. Bagan alir perencanaan sambungan kuda-kuda Gambar III.6. Momen lentur pada plat satu arah Gambar III.7. Plat dua arah Gambar III.8. Penyaluran beban ke tumpuan plat dua arah (Wang, 1989) Gambar III.9. Bagan alir perhitungan penulangan plat Gambar III.10. Bagan alir perhitungan momen tersedia plat Gambar III.11. Bagan alir perhitungan tulangan longitudinal balok Gambar III.12. Bagan alir perhitungan momen kapasitas balok Gambar III.13. Bagan alir perhitungan tulangan geser (begel) balok Gambar III.14. Bagan alir perhitungan torsi balok Gambar III.15. Bagan alir perhitungan memanjang kolom Gambar III.16. Rumus perhitunan tulangan longitudinal kolom Gambar III.17. Bagan alir perhitungan tulangan geser (begel) kolom Gambar III.18. Bagan alir perhitungan tulangan (begel) horizontal buhul Gambar III.19. Bagan alir perhitungan tulangan (begel) vertikal buhul Gambar III.20. Tegangan geser satu arah Gambar III.21. Tegangan geser dua arah Gambar III.22. Diagram tegangan regangan plat poer Gambar III.23. Gaya dalam pada pengangkatan dua titik Gambar III.24. Gaya dalam pada pengangkatan satu titik xx

21 Gambar III.25. Bagan alir perhitungan poer Gambar III.26. Bagan alir daya dukung tiang pancang Gambar III.27. Bagan alir gaya tiang Gambar III.28. Perhitungan penulangan geser pancang Gambar IV.1. Bagan alir tahapan perencanaan Gambar V.1. Denah atap kuda - kuda Gambar V.1a. Kuda-kuda utama Gambar V.1b. Setengah kuda-kuda utama Gambar V.1c. Kuda-kuda (KK2) Gambar V.1d. Kuda-kuda (KK3) Gambar V.2. Bentuk Kuda kuda utama Gambar V.3. Penampang baja profil kanal , Gambar V.4. Pembebanan akibat beban mati Gambar V.5. Pembebanan akibat beban hidup Gambar V.6. Pembebanan akibat angin kanan Gambar V.7. Pembebanan akibat angin kiri Gambar V.8. Analisa perhitungan dengan Metode Cremona Gambar VI.1. Denah plat lantai dasar Gambar VI.2. Denah plat lantai Gambar VI.3. Denah plat lantai 2 s/d Gambar VI.4. Denah plat lantai 6 dan Gambar VI.5. Denah plat atap Gambar VI.6. Denah plat atap Gambar VI.7. Sistem peletakan pada struktur tangga Gambar VII.1. Pola garis leleh untuk plat persegi Gambar VII.2. Notasi as dan penyebaran beban gravitasi pada lantai atap Gambar VII.3. Notasi as dan penyebaran beban gravitasi pada lantai atap Gambar VII.4. Notasi as dan penyebaran beban gravitasi pada lantai dasar dan lantai 2 s/d Gambar VII.5. Notasi as dan penyebaran beban gravitasi pada lantai Gambar VII.6. Distribusi beban pada as-a dan as-h xxi

22 Gambar VII.7. Distribusi beban pada as-b dan as-h Gambar VII.8. Distribusi beban pada as-b dan as-g Gambar VII.9. Distribusi beban pada as-h Gambar VII.10. Distribusi beban pada as-d Gambar VII.11. Distribusi beban pada as Gambar VII.12. Distribusi beban pada as Gambar VIII.1. Penulangan balok ujung kiri Gambar VIII.2. Penulangan balok lapangan Gambar VIII.3. Penulangan balok ujung kanan Gambar VIII.4. Penulangan Balok Balok B0.12 Portal As-E Gambar VIII.5. Selimut momen Balok B0.12 Portal As-E Gambar VIII.6. Gaya geser perlu Balok B0.12 Portal As-E Gambar VIII.7. Penulangan begel Balok B0.12 Portal As-E Gambar VIII.8. Penulangan pada Balok B0.12 Portal As-E Gambar VIII.9. Posisi Kolom K0.4 Portal E Gambar VIII.10. Posisi Kolom K0.4 Portal E Gambar VIII.11. Tulangan longitudinal Kolom K0.4 arah x Gambar VIII.12. Tulangan longitudinal Kolom K0.4 arah y Gambar VIII.13. Tulangan longitudinal Kolom K0.4 arah x dan arah y Gambar VIII.14. Diagram interaksi Kolom (arah melintang dan arah membujur sama) Gambar VIII.15. Penulangan begel Kolom K0.4 arah x dan arah y Gambar VIII.16. Buhul J Gambar VIII.17. Buhul J Gambar VIII.18. Penulangan Buhul J Gambar IX.1. Struktur pondasi Gambar IX.2. Gaya dalam pada pengangkatan satu titik Gambar IX.3. SFD dan BMD pengangkatan satu titik Gambar IX.4. Gaya dalam pada pengangkatan dua titik Gambar IX.5. SFD dan BMD pengangkatan dua titik Gambar IX.6. Tulangan memanjang tiang pancang xxii

23 Gambar IX.7. Penulangan tiang pancang Gambar IX.8. Penempatan 9 tiang pancang Gambar IX.9. Tegangan geser 1 arah Gambar IX.10. Tegangan geser dua arah Gambar IX.11. Acuan momen poer fondasi Gambar IX.12. Penulangan poer dan fondasi tiang pancang Gambar IX.13. Penulangan Sloof Gambar IX.14. Penulangan memanjang Sloof xxiii

24 DAFTAR NOTASI A = Luas penampang batang profil baja, cm². A an = Luas tulangan kolom antara pada join, mm 2. A cp = Luas penampang keseluruhan, termasuk rongga pada penampang berongga (lihat daerah yang diarsir), mm². A g = Luas bruto penampang kolom, mm 2. A j = Luas daerah buhul (joint), mm 2. A jh = Luas tulangan geser join horisontal, mm 2. A jv = Luas tulangan geser join vertikal, mm 2. A k = Luas tulangan khusus, mm 2. A n = A g -A st = luas bersih (netto) beton pada suatu penampang kolom, mm 2. A oh = Luasan yang dibatasi garis begel terluar, mm 2. A s = Luas tulangan tarik, mm 2. A s = Luas tulangan tekan, mm 2. A s,k = Luas tulangan tarik kolom, mm 2. A s,k = Luas tulangan tekan kolom, mm 2. A s,min = Luas tulangan minimal sesuai persyaratan, mm 2. A st = Luas total tulangan, mm 2. A s,u = Luas tulangan tarik perlu, mm 2. A s,u = Luas tulangan tekan perlu, mm 2. A t = Luas tulangan longitudinal torsi, mm². A vs = Luas tulangan geser, mm 2. A vt = Luas tulangan torsi (sengkang) per meter, m². A v,u = Luas tulangan geser perlu, mm 2. a = Tinggi blok tegangan beton tekan persegi ekuivalen, mm. B = Ukuran lebar portal dalam arah pembebanan gempa, m. b Ix m b b = Ukuran lebar penampang struktur, mm. = Lebar sayap profil baja, mm. = Ukuran horisontal terbesar denah struktur gedung pada tingkat yang ditinjau diukur tegak lurus pada arah pembebanan, m. = Lebar balok, mm. xxiv

25 b j b k b o = Ukuran lebar penampang join, mm. = Lebar kolom, mm. = Keliling dari penampang kritis pada fondasi, mm. C = Kohesi, kg/cm 2. C c C ki C ka C 1 c c 1 c 2 D Ø d d b d i dp d s d s E = Gaya tekan beton, kn. = Gaya tekan beton pada balok disekitar join bagian kiri, kn. = Gaya tekan beton pada balok disekitar join bagian kanan, kn. = Nilai faktor respons gempa yang diperoleh dari spektrum respons gempa rencana untuk waktu getar alami fundamental dari struktur gedung. = Jarak antara serat beton tepi ke garis netral, mm. = Koefisien tergantung pada jenis beban dan kondisi perletakan. = Koefisien tergantung posisi beban vertikal terhadap pusat gesernya. = Diameter tulangan deform, mm. = Dimensi sagrod, cm. = Ukuran tinggi manfaat struktur (balok, kolom, pelat, poer), mm. = Diameter tulangan pokok, mm. = Simpangan horisontal lantai tingkat ke-i, mm. = Diameter tulangan geser polos, mm. = Jarak antara tepi serat beton tarik dan pusat berat tulangan tarik, mm. = Jarak antara tepi serat beton tekan dan pusat berat tulangan tekan, mm. = Beban gempa, kn. Fy = Modulus elastisitas baja. kg/cm 2. e d = Eksentrisitas rencana, m. F i f c f y f yl f yv = Beban gempa nominal statik ekuivalen yang menangkap pada pusat massa pada taraf lantai tingkat ke-i struktur atas gedung, kn. = Kuat tekan beton yang diisyaratkan, MPa. = Tegangan leleh baja tulangan, MPa. = Tegangan leleh tulangan longitudinal, MPa. = Tegangan leleh tulangan sengkang, knm. xxv

26 f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 f 6 = Faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung di dalam struktur gedung. = Faktor selimut beton. = Faktor sengkang atau sengkang ikat. = Faktor tulangan lebih. = Faktor beton agregat ringan. = Faktor tulangan berlapis epoksi. g = Percepatan gravitasi yang ditetapkan sebesar 9810 mm/det 2 H = Tinggi gedung, m. Wair h h c = Beban air hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air, kn. = Tinggi balok, mm. = Ukuran tinggi penampang kolom, mm. h n = Tinggi bersih kolom, m. I = Lebar bidang injakan (aantrede), atau lebar anak tangga, cm. R = Faktor keutamaan gedung. I 1 I 2 i K K a K maks L = Faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu selama umur gedung. = Faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan dengan penyesuaian umur gedung tersebut. = Jari-jari kelembaman batang, cm. = Faktor momen pikul, MPa. = Koefisien tekanan tanah aktip = Faktor momen pikul maksimal, MPa. = Beban hidup, kn. Lk = Jarak antar kuda-kuda, m. L a L E L k = Beban hidup di atap, kn. = Location of Earthquake = Panjang tekuk batang, cm. L n,b = Bentang balok pada balok yang ditinjau, m. l b = Bentang bruto balok, m. xxvi

27 l b,a = Panjang bruto balok di kanan buhul, m. l b,i = Panjang bruto balok di kiri buhul, m. l k = Panjang bruto kolom, m. l k,a = Panjang bruto kolom di atas buhul, m. l k,b = Panjang bruto kolom di bawah buhul, m. l n = Bentang bersih balok, m. l n,a = Panjang bersih balok di kanan buhul, m. l n,i = Panjang bersih balok di kiri buhul, m. L u = Panjang kolom, m. M D,k M E,k M L,k M p M pr M pr,i M pr,a (+) M u (-) M u M u,b M u,k M u,ka M u,kb N N u,k n t P a P D,k P E,k P L,k P o = Momen kolom akibat benda mati, knm. = Momen kolom akibat beban gempa, knm. = Momen kolom akibat benda hidup, knm. = Momen puntir, knm. = Momen kapasitas balok, knm. = Momen kapasitas balok di kiri buhul, kn-m. = Momen kapasitas balok di kanan buhul, kn-m. = Momen perlu positif, knm. = Momen perlu negatif, knm. = Momen perlu balok, knm. = Momen perlu, knm. = Momen perlu ujung kolom atas dari kolom yang ditinjau, knm. = Momen perlu ujung kolom bawah dari klom yang ditinjau, knm. = Gaya tekan pada batang, kg. = Gaya normal perlu kolom, kn. = Jumlah tingkat struktur gedung. = Nomor lantai tingkat paling atas. = Tekanan tanah aktip total, kn/m. = Gaya normal kolom akibat beban mati, kn. = Gaya normal kolom akibat beban gempa, kn. = Gaya normal kolom akibat beban hidup, kn. = Beban aksial sentris atau beban aksial pada sumbu kolom, kn. xxvii

28 P U,k = Gaya normal perlu kolom, kn. P u,k,maks = Gaya normal perlu maksimum kolom, kn. p cp p h R R v S T T ka T ki T n T R T r T u T 1 t b t s V V c = Keliling penampang keseluruhan (keliling batas terluar daerah yang diarsir), mm. = Keliling daerah yang dibatasi oleh sengkang tertutup, mm². = Faktor reduksi gempa yang bergantung pada faktor daktilitas struktur gedung tersebut. = Faktor reduksi jumlah lantai tingkat di atas kolom yang ditinjau. = Bentang balok yang dipasang sengkang torsi = 1000 mm. = Tinggi bidang tanjakan (optrede), atau tinggi anak tangga, cm. = Gaya tarik tulangan pada balok disekitar join bagian kanan, kn. = Gaya tarik tulangan pada balok disekitar join bagian kiri, kn. = Kuat torsi nominal, knm. = Waktu getar alami fundamental gedung beraturan berdasarkan rumus Rayleigh, detik. = Momen puntir / torsi rencana, knm. = Torsi terfaktor atau torsi perlu, knm. = Waktu getar alami fundamental struktur gedung, detik. = Tebal badan profil baja, mm. = Tebal sayap profil baja, mm. = Beban (gaya) geser dasar nominal statik ekuivalen akibat pengaruh gempa rencana yang bekerja di tingkat dasar struktur gedung beraturan, kn. = Kuat geser beton, kn. V ch = Gaya horizontal yang ditahan beton, N. V cv = Gaya geser vertikal yang ditahan beton, N. V D,b V D,k V E,b V E,k = Gaya geser balok akibat beban mati, kn. = Gaya geser kolom akibat beban mati, kn. = Gaya geser balok akibat beban gempa, kn. = Gaya geser kolom akibat beban gempa, kn. V jh = Gaya geser buhul (joint) horisontal, N. xxviii

29 V kol V L,b V L,k V s = Gaya geser kolom, kn. = Gaya geser balok akibat beban hidup, kn. = Gaya geser kolom akibat beban hidup, kn. = Gaya geser yang ditahan begel, kn. V sh = Gaya geser horizontal yang ditahan oleh begel, N. V sv = Gaya geser vertikal yang ditahan begel, N. V u = Gaya geser perlu, N. V ud V u1 V u2 V u2h = Gaya geser perlu balok pada jarak d dari muka kolom, kn. = Gaya geser perlu pada daerah tumpuan balok, kn. = Gaya geser perlu pada daerah lapangan balok, kn. = Gaya geser perlu balok pada jarak 2.h dari muka kolom, kn. v jh = Tegangan geser buhul (joint) horisontal, N/mm 2. W = Beban angin, kn. W i W t Z a Z i α α k β maks x y = Berat lantai tingkat ke-i struktur atas suatu gedung, termasuk beban hidup yang sesuai, kn. = Berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai, kn. = Lengan momen bagian kanan, mm. = Lengan momen bagian kiri, mm. = Faktor lokasi penulangan. = Faktor distribusi momen dari kolom yang ditinjau. = Faktor pelapis = Tebal pelat buhul, mm. = Lendutan maksimal, cm. = Lendutan pada arah x, cm. = Lendutan pada arah y, cm. ε c = Regangan tekan beton, mm. ε s = Regangan tarik baja tulangan, mm. = Faktor reduksi kekuatan. γ = Berat jenis tanah, ton/m 3. φ = Sudut geser tanah. λ = Faktor beton agregat ringan. xxix

30 λ d λ dh λ hb = Panjang penyaluran tulangan tarik, mm. = Panjang penyaluran kait, mm. = Panjang penyaluran dasar, mm. λ o = Jarak sendi plastis dari muka kolom, m. μ = Faktor daktilitas struktur gedung yang boleh dipilih menurut Kebutuhan. θ = Sudut retak = 45 o untuk non prategang. = Rasio tulangan, %. maks = Rasio tulangan maksimal, %. min = Rasio tulangan minimal, %. ρ t = Rasio tulangan tersedia, %. = Tegangan dasar baja, kg/cm 2. σ d = Tegangan desak baut, kg/cm 2. kip = Tegangan kip, kg/cm 2. σ l = Tegangan leleh baja, kg/cm 2. t = Tegangan tarik ijin baja, kg/cm 2. baut = Tegangan geser ijin baut, kg/cm 2. bh = Tegangan geser ijin pelat buhul, kg/cm 2. = Faktor tekuk yang bergantung pada kelangsingan ( ) dan macam bajanya. (zeta) = Koefisien pengali dari jumlah tingkat struktur gedung yang membatasi T 1 bergantung pada wilayah gempa. xxx

31 ABSTRAKSI PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KAMPUS 7 LANTAI DAN 1 BASEMENT DENGAN METODE DAKTAIL PENUH DI WILAYAH GEMPA 3 Tugas akhir ini dimaksudkan untuk merencanakan gedung kampus bertingkat dengan fasilitas tertentu dalam satu gedung, dalam bentuk nyata hampir sama dengan gedung kampus. Perencanaan ini dibatasi pada perencanaan struktur dari gedung, yaitu struktur atap (kuda-kuda) dan beton bertulang (plat lantai, tangga, balok, kolom, dan perencanaan pondasi). Perencanaan gedung terletak di wilayah gempa 3 dengan faktor gempa sesuai dengan prinsip daktail penuh. Analisis perhitungan struktur gedung menggunakan bantuan SAP 2000 non linear dengan tujuan mempercepat perhitungan. Sedangkan penggambaran menggunakan program Autocad. Analisis beban gempa menggunakan metode statik ekivalen dengan Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung SNI Tata cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung mengacu pada SNI , sedangkan untuk perhitungan struktur rangka atap baja mengacu pada SNI Mutu bahan untuk penulangan struktur beton bertulang dengan kuat tekan (f c ) = 25 MPa, f y plat = 400 MPa, f y balok = f y kolom = f y pondasi = 400 MPa, sedangkan untuk profil kuda-kuda baja menggunakan mutu baja Bj 37 (σ ijin = 1600 kgcm 2 ). Hasil yang diperoleh pada perencanaan struktur gedung adalah sebagai berikut : Stuktur rangka kuda-kuda baja menggunakan profil 2L , 2L , dan 2L , dengan alat sambung Baut dan pelat buhul 10 mm. Ketebalan plat atap 10 cm dengan tulangan pokok D10 dan tulangan bagi D8. Ketebalan plat lantai 12 cm dengan tulangan pokok D10 dan tulangan bagi D8. Ketebalan Plat tangga dan bordes 12 cm dengan tulangan pokok D12 dan tulangan bagi D8. Balok induk menggunakan dimensi 400/800, dan kolom rencana menggunakan dimensi 750/750. Dimensi pondasi tiang pancang 400/400 mm dengan tulangan pokok D12 dan tulangan geser 2 dp 6, plat poer (3,25x3,25) m 2 setebal 0,9 m dengan tulangan pokok D19 dan tulangan bagi D6, sedangkan dimensi sloof 300/500 menggunakan tulangan pokok D19 dan tulangan geser 2 dp Kata kunci : Struktur gedung, daktail penuh, perencanaan, SAP 2000 xxxi