PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG PERKANTORAN DAN PERDAGANGAN DIKOTA SURABAYA

Transkripsi

1 PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG PERKANTORAN DAN PERDAGANGAN DIKOTA SURABAYA Laporan Tugas Akhir sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana dari Universitas Atma Jaya Yogyakarta Oleh : MICHAEL MINATHUS PAULUS SAA NPM. : PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA YOGYAKARTA, MEI 2011

2

3 ii

4 iii

5 I love bein a gooner I will die an Persipura Supporter and when I meet my maker we ll watch the Persipura together Skripsi ini saya persembahkan untuk : Tuhan Yesus Kristus Keluargaku dan untuk teman-temanku The future is hard but not impossible (Two Door Cinema Club) iv

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. Prof. Ir. Yoyong Arfiadi, M. Eng., Ph.D. 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, Papa, dan tante saya Monika Hae, keponakan keponakan saya tercinta Samoso yang telah memberi doa dan dukungan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. v

7 6. Fiktor Basna, Niksaf dan Arnol Kumbers untuk tiap semangat, provokasi dan nasihatnya. 7. Karel Baru dan Joelasol terimakasih untuk tiap senyumnya. 8. Sahabat-sahabatku Melan, Melki, Albert, Indra, Piris, Fiktor Basna, Joma, Efendi Silaban, Aji, terimakasih untuk persahabatan, bimbingannya dan kesabarannya. 9. Seluruh teman-teman di Universitas Atmajaya Yogyakarta, baik yang seangkatan maupun berbeda angkatan. Terima kasih atas kebersamaannya. 10. 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, Mei 2011 Michael Minathus Paulus Saa NPM : vi

8 DAFTAR ISI HALAMAN HALAMAN JUDUL... i PENGESAHAN... ii LEMBAR PERSEMBAHAN... iv KATA HANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR... xi 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 Gempa Pembebanan Komponen Struktur Perencanaan Terhadap Gempa Pengertian Tentang Daktilitas Tingkat Daktilitas Balok Kolom Pelat Dinding Geser Pondasi...14 BAB III LANDASAN TEORI Analisis Pembebanan Analisis Pembebanan Gempa Perencanaan Tangga Penulangan lentur Penulangan susut Perencanaan Pelat Lantai Perencanaan Balok Tulangan lentur Tulangan geser Tulangan torsi Perencanaan Kolom Kelangsingan kolom Tulangan longitudinal Tulangan tranversal Hubungan balok kolom vii

9 3.7 Dinding Geser Stabilitas pada dinding Tulangan horisontal dan transversal yang dibutuhkan Kontrol elemen batas Perencanaan Pondasi Perencanaan geser pondasi Penulangan Pondasi Penulangan bored pile BAB IV ESTIMASI DIMENSI ELEMEN STRUKTUR Estimasi Estimasi Balok Estimasi Pelat Estimasi Dimensi Kolom Perencanaan kolom B Perhitungan dimensi kolom Estimasi Dinding Geser Analisis Pembebanan Hitungan berat bangunan Hitungan gaya gempa Distribusi Fi...72 BAB V ANALISIS STRUKTUR Perencanaan Pelat Pembebanan pada pelat Penulangan pelat atap Pelat Atap Tipe (5300x4000) Pelat Lantai Pelat Tipe (5300x4000) Perencanaan Tangga Perencanaan dimensi tangga Pembebanan pada tangga Penulangan pelat tangga dan pelat bordes Penulangan balok bordes Perencanaan Balok Struktur Penulangan Lentur Momen Kapasitas Penulangan Geser Penulangan Torsi Perencanaan Kolom Penulangan longitudinal kolom Penulangan transversal (geser) kolom Hubungan balok kolom Dinding Geser Penentuan baja tulangan horisontal dan transversal minimal Kontrol perlu adanya elemen batas atau tidak Pengekangan elemen batas Perencanaan Pondasi Bored Pile viii

10 5.6.1 Beban rencana pondasi Jumlah kebutuhan tiang Kontrol reaksi masing-masing tiang Analisis geser pondasi Kontrol terhadap geser dua arah Kontrol terhadap geser satu arah Kontrol pemindahan beban kolom pada pondasi Perencanaan tulangan poer Perencanaan tulangan bored pile BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA ix

11 DAFTAR TABEL HALAMAN Tabel 3.1. Koefisien ζ yang Membatasi Waktu Getar Alami Fundamental Struktur Gedung Tabel 3.2. Tebal Minimum Balok dan Pelat Satu Arah Non Prategang Tabel 3.3. Jarak Minimum antar Tiang Tabel 4.1. Hasil Perhitungan Beban-beban KolomTepi As B Tabel 4.2. Hasil Estimasi Dimensi Kolom Tepi As B Tabel 4.3. Hitungan Berat Bangunan Tabel 4.4. Gaya Gempa Tiap Lantai Arah X Tabel 4.5. Beban Gempa Ragam Pertama Arah X Tabel 4.4. Gaya Gempa Tiap Lantai Arah Y Tabel 4.5. Beban Gempa Ragam Pertama Arah Y x

12 DAFTAR GAMBAR HALAMAN Gambar 2.1. Distribusi Regangan Penampang Balok Gambar 2.2. Diagram Regangan untuk Kegagalan Eksentrisitas Beban Kolom 12 Gambar 3.1. Distribusi Tegangan Regangan Balok Gambar 3.2. Nomogram Gambar 3.3. Pondasi untuk Momen Arah Memendek dan Memanjang Gambar 4.1. Dimensi Pelat Lantai Gambar 4.2. Penampang Balok 1 dan 3 (400/600) Gambar 4.3. Penampang Balok 2 dan 4 (300/500) Gambar 4.4. Luas daerah beban untuk kolom tepi As B Gambar 5.1. Pelat Atap Gambar 5.2. Penentuan dx dan dy untuk pelat atap Gambar 5.3. Pelat Lantai Gambar 5.4. Penentuan dx dan dy untuk pelat lantai Gambar 5.5. Ruang Tangga Gambar 5.6. Penampang Tangga Gambar 5.7. Pembebanan pada Tangga Gambar 5.8. Momen3-3 Pada Tangga Gambar 5.9. Penulangan Tumpuan Balok Bordes Gambar Penulangan Lapangan Balok Bordes Gambar Penampang Tumpuan Balok Gambar Penampang Lapangan Balok Gambar Penampang Melintang Balok T Gambar Gaya Geser Akibat Gempa dari Arah Kiri Gambar Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi Gambar Superposisi Gaya Geser Akibat Gempa dari Arah Kiri dan Beban Gravitasi Gambar Gaya Geser Akibat Gempa dari Arah Kanan Gambar Gaya Geser Akibat Beban Gravitasi Gambar Superposisi Gaya Geser Akibat Gempa dari Arah Kanan dan Beban Gravitasi Gambar Shear Force Diagram Gambar Dimensi Keliling Balok T Gambar Daerah Aoh Gambar Penulangan Tumpuan Balok dengan Tulangan Longitudinal Tambahan Gambar Penulangan Lapangan Balok dengan Tulangan Longitudinal Tambahan Gambar Arah Gempa pada Pertemuan Balok Kolom Gambar Penulangan Longitudinal Dinding Geser Gambar Pengekangan pada Daerah Desak Gambar Denah Susunan Tiang Bored Pile Gambar Susunan Tiang Pancang Tampak Depan Gambar Daerah Pembebanan untuk Geser Dua Arah xi

13 Gambar Daerah Pembebanan untuk Geser Satu Arah xii

14 DAFTAR LAMPIRAN HALAMAN Lampiran 1 Gambar Denah Struktur dan Portal Lampiran 2 Output SAP 2000 Tangga Lampiran 3 Gambar Penulangan Tangga Lampiran 4 Tabel Koefisien Momen Pelat Lampiran 5 Gambar Penulangan Pelat Lantai Lampiran 6 Output Etabs Struktur Lampiran 7 Gambar Penulangan Balok Lampiran 8 Diagram Interaksi Kolom Lampiran 9 Gambar Penulangan Kolom Lampiran 10 Gambar Penulangan Dinding Geser Lampiran 11 Gambar Penulangan Pondasi Lampiran 12 Data Penyelidikan Tanah xiii

15 INTISARI PERANCANGAN STRUKTUR GEDUNG PERKANTORAN DAN PERDAGANGAN DIKOTA SURABAYA, Michael Minathus Paulus Saa, 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 gedung Perkantoran dan Perdagangan di Kota Surabaya agar gedung tersebut mampu mendukung beban-beban yang bekerja. Gedung Perkantoran dan Perdagangan di Kota Surabaya merupakan gedung 14 lantai serta satu basement dan terletak di wilayah gempa 2. Gedung ini direncanakan dengan daktilitas penuh dan menggunakan Sistem Ganda. Pada penulisan tugas akhir ini penulis merancang, pelat lantai, pelat atap, balok, tangga, serta kolom sebagai elemen struktur atas 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 25 mm. Beban-beban yang dianalisis meliputi beban mati, beban hidup, 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 SAP2000 untuk tangga dan ETABS dengan tinjauan 3 dimensi. Hasil perencanaan struktur yang diperoleh pada tugas-akhir ini berupa dimensi tangga, dimensi struktur pelat, balok, kolom, dinding geser, pondasi bored pile dan penulangannya yaitu jumlah tulangan, dimensi tulangan, dan spasi tulangan. Pelat lantai dan atap dengan tebal 130 mm dengan tulangan utama P10. Dimensi balok struktur terbesar yang digunakan untuk lantai 1 s/d lantai 14 adalah 400/600 pada daerah tumpuan menggunakan tulangan atas 9D25 dan tulangan bawah 5D25, sedangkan pada daerah lapangan menggunakan tulangan atas 5D25 dan tulangan bawah 3D25. Tulangan sengkang digunakan 4P12-75 di sepanjang sendi plastis dan 3P di luar sendi plastis. Dimensi kolom untuk lantai 1 s/d lantai 14 yang terbesar adalah 800/800 mm dengan menggunakan tulangan pokok 22D25, dan tulangan sengkang 5P di sepanjang sendi plastis dan 4P di luar sendi plastis. Untuk perencanaan dinding geser digunakan dinding dengan tebal 40 cm, dengan tulangan horisontal dan vertikal 2 lapis D dan digunakan pengekangan pada elemen batas D Pada fondasi bored pile digunakan tiang berukuran diameter 40 cm dengan tulangan pokok 12D25, sedangkan pile cap berukuran 3,6 m x 3,6 m dan tebal 1 m dengan tulangan arah memanjang dan melebar D Kata kunci: desain kapasitas, balok, kolom,pelat, tangga,dinding geser, pondasi bored pile. xiv