EGGY SULISTYAWAN

MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG TRAINING CENTER II UNIVERSITAS DIPENOGORO SEMARANG DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM GANDA BERDASARKAN SNI 1726-2012 SKRIPSI Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik Disusun Oleh : EGGY SULISTYAWAN 201210340311003 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2018

LEMBAR PENGESAHAN JUDUL : MODIFIKASI PERANCANGAN GEDUNG TRAINING CENTER II UNIVERSITAS DIPENOGORO SEMARANG DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM GANDA BERDASARKAN SNI 1726-2012 NAMA : EGGY SULISTYAWAN NIM : 201210340311003 Pada hari Kamis, 25 Januari 2018 telah diuji oleh tim penguji : 1. Ir. Erwin Rommel, MT Dosen Penguji I... 2. Dr. Ir. Samin, MT Dosen Penguji II... Disetujui : Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Ir. Yunan Rusdianto, MT Ir. Lukito Prasetyo, MT Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil Ir. Rofikatul Karimah, MT i

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat rahmat dan hidayah yang diberikan sehingga Tugas Akhir dengan judul Modifikasi Perancangan Gedung Training Center II Universitas Dipenogoro Semarang Dengan Menggunakan Sistem Ganda Berdasarkan SNI 1726-2012 dapat diselesaikan. Kelancaran proses penulisan skripsi ini berkat bimbingan, arahan, dan petunjuk serta kerja sama dari berbagai pihak, baik pada tahap persiapan, penyusunan hingga terselesaikannya skripsi ini. Penulis dalam kesempatan ini menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi - tingginya khususnya kepada Bapak dan Ibu yang penulis cintai, senantiasa memberikan bantuan moral dan materi, dorongan sampai selesainya studi. Ucapan terima kasih serta penghargaan yang setinggi - tingginya penulis sampaikan pula kepada yang terhormat : 1. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT., sebagai Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang, yang telah memberikan arahan, petunjuk dalam penyelesaian skripsi ini. 2. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT. sebagai pembimbing I dalam penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan bantuan, petunjuk dan arahannya dalam penuyusunan skripsi ini. 3. Bapak Ir. Lukito Prasetyo, MT., sebagai pembimbing II dalam penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan bantuan, petunjuk dan arahannya dalam penuyusunan skripsi ini. 4. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang, yang telah memotivasi penulis, dari awal sampai selesainya penulisan ini. iv

5. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang, yang telah menyumbangkan tenaga dan pikiran dalam penyelesaian skripsi ini. 6. Kepada segenap pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu dalam kesempatan terbatas ini. Mudah-mudahan segala amalan mereka diterima disisi Allah sebagai manifestasi ibadah kepada-nya. Amiin. Akhirnya, penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih banyak kekurangannya. Untuk itulah, kritik yang sifatnya mendidik, dan dukungan yang membangun, senantiasa penulis terima dengan lapang dada. Malang, 28 Februari 2018 Eggy Sulistyawan v

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR... i SURAT PERNYATAAN KEASLIAN... ii LEMBAR PERSEMBAHAN... iii KATA PENGANTAR... iv ABSTRAK... vi ABSTRACT... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xvi DAFTAR LAMPIRAN... xviii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 4 2.1 Tinjauan Umum... 4 2.2 Perencanaan Struktur Beton Bertulang... 5 2.2.1. Pelat... 5 2.2.2. Balok... 7 2.2.3. Kolom... 10 2.3 Struktur Tahan Gempa... 12 2.4 Sistem Ganda... 15 2.5 Metode Analisa Gempa... 17 2.5.1. Analisis Statis Ekivalen... 18 2.5.2. Analisis Dinamis... 19 2.6 Respons Spectrum... 20 2.7 Pembebanan Struktur... 21 2.7.1. Beban Gravitasi... 21 viii

2.7.2. Beban Lateral... 22 2.8 Analisa Gempa... 23 2.8.1. Kategori Resiko Bangunan dan Faktor Keutamaan, Ie... 23 2.8.2. Nilai Spektral Percepatan SS dan S1... 25 2.8.3. Klasifikasi Situs... 25 2.8.4. Koefisien Situs... 26 2.8.5. Spektrum Respon Percepatan... 27 2.8.6. Parameter Percepatan Spektrl Desain... 27 2.8.7. Kategori Desain Seismik... 28 2.8.8. Spektrum Respon Desain... 28 2.8.9. Perioda Fundamental Alami (Approximate Fundamental Period)... 29 2.8.10. Nilai R, Cd, dan Ωo... 31 2.8.11. Fleksibilitas Diafragma... 34 2.8.12. Ketidakberaturan Struktur Vertikal... 34 2.8.13. Ketidakberaturan Struktur Horizontal... 36 2.8.14. Berat Seismik Efektif... 37 2.8.15. Redundansi... 38 2.8.16. Prosedur Analisis Gaya Lateral... 39 2.8.17. Pengaruh Beban Ortogonal... 40 2.8.18. Simpangan Antar Lantai... 40 2.8.19. Pengaruh Torsi... 42 2.8.20. Pengaruh P-Delta... 43 2.8.21. Geser Dasar Seismik, V... 44 2.8.22. Koefisien Respons Seismik... 45 2.8.23. Jumlah Ragam... 45 2.8.24. Parameter Respons Terkombinasi... 46 2.8.25. Skala Gaya... 46 BAB III METODOLOGI... 47 3.1 Umum... 47 3.2 Pengumpulan Data... 47 ix

3.3 Diagram Alir... 48 3.4 Gambar Struktur Gedung... 49 BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR... 50 4.1 Perencanaan Dimensi Struktur... 50 4.1.1. Perencanaan Dimensi Plat... 50 4.1.2. Perencanaan Dimensi Balok... 50 4.1.3. Perencanaan Dimensi Kolom... 51 4.2 Pembebanan Gravitasi... 51 4.2.1. Beban Mati... 51 4.2.2. Beban Plat Lantai... 52 4.3 Perencanaan Penulangan Pelat Lantai... 52 4.3.1. Penulangan Pada Pelat Lantai Basement - Lantai 2... 52 4.3.2. Penulangan Pada Pelat Lantai 3 Lantai 8... 59 4.4 Perencanaan Penulangan Balok Anak... 63 4.4.1 Pendistribusian Pembebanan Dari Pelat Ke Balok Anak... 63 4.4.2 Pembebanan Gravitasi Balok Anak... 63 4.4.3 Penulangan Balok Anak Memanjang... 69 4.4.4 Penulangan Balok Anak Melintang... 73 4.4.5 Tulangan Geser Balok Anak Memanjang... 75 4.4.6 Penulangan Tulangan Geser Balok Anak Melintang... 77 4.4.7 Gambar Penulangan Balok Anak... 79 4.5 Perencanaan Penulangan Balok Induk... 81 4.5.1 Pendistribusian Pembebanan Dari Pelat Ke Balok Induk... 81 4.5.2 Perhitungan Pembebanan Balok Induk... 84 4.5.3 Perhitungan Gaya Gempa... 91 4.5.4 Perencanaan Penulangan Balok Induk... 107 4.6 Perencanaan Kolom... 129 4.6.1 Perencanaan Penulangan Kolom Section 1... 129 4.6.2 Perencanaan Sengkang Pada Kolom Section 1... 136 4.6.3 Pengekang Kolom SRPMK... 137 x

4.6.4 Desain Hubungan Balok Kolom SRPMK... 138 4.7 Perencanaan Dinding Geser (Shear Wall)... 143 4.7.1 Perhitungan Gaya Momen... 143 4.7.2 Perhitungan Gaya Lintang... 143 4.7.3 Perhitungan Penulangan Dinding Geser... 144 BAB V PENUTUP... 150 5.1 KESIMPULAN... 150 5.2 SARAN... 150 DAFTAR PUSTAKA... 151 xi

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel minimum balok non-prategang atau pelat satu arah bila lendutan tidak dihitung... 6 Tabel 2.2 Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung Untuk Beban Gempa... 23 Tabel 2.3 Faktor Keutamaan Gempa... 25 Tabel 2.4 Klasifikasi Situs... 25 Tabel 2.5 Koefisien Situs, Fa... 26 Tabel 2.6 Koefisien Situs, Fv... 26 Tabel 2.7 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan Pada Perioda Pendek... 28 Tabel 2.8 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan Pada Perioda 1 Detik... 28 Tabel 2.9 Koefisien untuk Batas Atas Pada Perioda yang Dihitung... 30 Tabel 2.10 Nilai Parameter Perioda Pendekatan Ct dan x... 30 Tabel 2.11 Faktor R, Cd, dan Ωo untuk Sistem Penahan Gaya Gempa... 32 Tabel 2.12 Ketidakberaturan Vertikal Pada Struktur... 35 Tabel 2.13 Ketidakberaturan Horisontal Pada Struktur... 36 Tabel 2.14 Persyaratan untuk Masing-masing Tingkat yang Menahan Lebih dari 35 Persen Gaya Geser Dasar... 38 Tabel 2.15 - Prosedur Analisis yang Boleh Digunakan... 39 Tabel 2.16 Simpangan Antar Lantai Ijin, a... 41 Tabel 4.1 Distribusi momen pada pelat 2 arah... 53 Tabel 4.2 Distribusi momen pelat dimensi 4,00 m x 3,65 m... 53 Tabel 4.3 Penulangan Pelat Lantai Eksterior... 55 Tabel 4.4 Distribusi momen pelat dimensi 4,00 m x 3,65 m... 56 Tabel 4.5 Penulangan Pelat Lantai Interior... 56 Tabel 4.6 Distribusi momen pelat dimensi 4,00 m x 2,35 m... 57 Tabel 4.7 Penulangan Pelat Lantai Eksterior... 57 Tabel 4.8 Distribusi momen pelat dimensi 4,00 m x 2,35 m... 58 Tabel 4.9 Penulangan Pelat Lantai Interior... 58 xii

Tabel 4.10 Distribusi momen pelat dimensi 4,00 m x 3,65 m... 59 Tabel 4.11 Penulangan Pelat Lantai Eksterior... 59 Tabel 4.12 Distribusi momen pelat dimensi 4,00 m x 3,65 m... 60 Tabel 4.13 Penulangan Pelat Lantai Interior... 60 Tabel 4.14 Distribusi momen pelat dimensi 4,00 m x 2,35 m... 61 Tabel 4.15 Penulangan Pelat Lantai Eksterior... 61 Tabel 4.16 Distribusi momen pelat dimensi 4,00 m x 2,35 m... 62 Tabel 4.17 Penulangan Pelat Lantai Interior... 62 Tabel 4.18 Momen Balok Anak Memanjang... 69 Tabel 4.19 Penulangan Balok Anak Memanjang Lantai 1 dan 2... 71 Tabel 4.20 Momen Balok Anak Memanjang... 72 Tabel 4.21 Penulangan Balok Anak Memanjang Lantai 3 Sampai 8... 72 Tabel 4.22 Momen Balok Anak Melintang... 73 Tabel 4.23 Penulangan Balok Anak Melintang Lantai 1 dan 2... 73 Tabel 4.24 Momen Balok Anak Melintang... 74 Tabel 4.25 Penulangan Balok Anak Melintang Lantai 3 Sampai 8... 74 Tabel 4.26 Tulangan Geser Balok Anak Memanjang... 77 Tabel 4.27 Tulangan Geser Balok Anak Melintang... 78 Tabel 4.28 Pembebanan Gravitasi Balok Induk Tengah... 88 Tabel 4.29 Pembebanan Gravitasi Balok Induk Tepi... 88 Tabel 4.30 Beban Gravitasi Dari Atap... 90 Tabel 4.31 Beban Gravitasi Dari Atap Datar... 91 Tabel 4.32 Beban Mati Struktur Tingkat 1... 92 Tabel 4.33 Beban Mati Struktur Tingkat 2... 92 Tabel 4.34 Beban Mati Struktur Tingkat 3... 92 Tabel 4.35 Beban Mati Struktur Tingkat 4... 93 Tabel 4.36 Beban Mati Struktur Tingkat 5... 93 Tabel 4.37 Beban Mati Struktur Tingkat 6... 94 Tabel 4.38 Beban Mati Struktur Tingkat 7... 94 Tabel 4.39 Beban Mati Struktur Tingkat 8... 94 xiii

Tabel 4.40 Beban Mati Struktur Tingkat 9... 95 Tabel 4.41 Beban Hidup Lantai Tiap Lantai... 95 Tabel 4.42 Beban Total (Wtotal) Bangunan... 96 Tabel 4.43 tabel Kategori Resiko Bangunan... 96 Tabel 4.44 Faktor Keutamaan... 97 Tabel 4.45 Faktor Koefisien Situs, Fa... 98 Tabel 4.46 Faktor Koefisien Situs, Fv... 98 Tabel 4.47 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan Pada Perioda Pendek... 99 Tabel 4.48 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons... 100 Percepatan Pada Period 1 Detik... 100 Tabel 4.49 Prosedur Analisis yang Boleh Digunakan... 100 Tabel 4.50 Faktorr R, Ω0 dan Cd Untuk Sistem Penahan Gaya Gempa... 101 Tabel 4.51 Gaya Geser Seismik (V) Tiap Tingkat... 102 Tabel 4.52 Gaya Gempa Lateral Tiap Tingkat... 103 Tabel 4.53 Distribusi Gaya Gempa Pada Portal Dan Shearwall... 103 Tabel 4.54 Distribusi Gaya Gempa Arah Utama... 104 Tabel 4.55 Distribusi Gaya Gempa Arah Non-Utama... 105 Tabel 4.56 Drift dan Simpangan Antar Lantai Portal Arah Utama Dengan Dinding Geser... 106 Tabel 4.57 Drift dan Simpangan Antar Lantai Portal Arah Utama Tanpa Dinding Geser... 106 Tabel 4.58 Drift dan Simpangan Antar Lantai Portal Arah Non-Utama... 107 Tabel 4.59 Momen Balok Induk L = 3650 mm... 107 Tabel 4.60 Penulangan Tumpuan Balok Induk L = 3650 mm... 118 Tabel 4.61 Penulangan Lapangan Balok Induk L = 3650 mm... 119 Tabel 4.62 Penulangan Tumpuan Balok Induk L = 4700 mm... 120 Tabel 4.63 Penulangan Lapangan Balok Induk L = 4700 mm... 121 Tabel 4.64 Penulangan Tumpuan Balok Induk L = 8000 mm... 122 Tabel 4.65 Penulangan Lapangan Balok Induk L = 8000 mm... 123 Tabel 4.66 Penulangan Kolom Interior... 139 xiv

Tabel 4.67 Penulangan Kolom Eksterior... 140 Tabel 4.68 Perhitungan Gaya Momen dan Gaya Lintang pada Dinding Geser... 143 Tabel 4.69 Penulangan Dinding Geser... 148 xv

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 - Diagram Tegangan Tekan Beton dan Gaya Tarik Baja... 8 Gambar 2.2 Struktur Gabungan Frame Dengan Dinding Geser... 16 Gambar 2.3- Pengelompokan Beban Pada Beban Struktur... 18 Gambar 2.4 Desain Respons Spektrum... 20 Gambar 2.5 Spektrum Respons Desain... 29 Gambar 2.6 Pengaruh Beban Ortogonal... 40 Gambar 2.7 Penentuan Simpangan Antar Lantai... 41 Gambar 2.8 Torsi Tak Terduga... 42 Gambar 2.9 Pembesaran Torsi Tak Terduga... 43 Gambar 3.1 Denah Lantai 1 (Kondisi Eksisting)... 49 Gambar 4.1 Distribusi Beban Pelat Ke Balok Anak... 63 Gambar 4.2 Distribusi Beban Pelat Ke Balok Anak Melintang... 65 Gambar 4.3 Distribusi Beban Pelat Ke Balok Anak Melintang... 67 Gambar 4.4 Momen Balok Anak Memanjang... 69 Gambar 4.5 Momen Balok Anak Memanjang... 72 Gambar 4.6 Momen Balok Anak Melintang... 73 Gambar 4.7 Momen Balok Anak Melintang... 74 Gambar 4.8 Gaya Geser Balok Anak Memanjang... 75 Gambar 4.9 Gaya Geser Balok Anak Memanjang... 77 Gambar 4.10 Gaya Geser Balok Anak Melintang... 77 Gambar 4.11 Gaya Geser Balok Anak Melintang... 78 Gambar 4.12 Gambar Penulangan Balok Anak Memanjang... 79 Lantai 1 dan 2... 79 Gambar 4.13 Gambar Penulangan Balok Anak Memanjang... 79 Lantai 3 Sampai 8... 79 Gambar 4.14 Gambar Penulangan Balok Anak Melintang... 80 Lantai 1 dan 2... 80 Gambar 4.15 Gambar Penulangan Balok Anak Melintang... 80 Lantai 3 Sampai 8... 80 xvi

Gambar 4.16 Distribusi Beban Pelat Ke Balok Induk... 81 Gambar 4.17 Distribusi Beban Merata Trapesium Equivalen... 81 Gambar 4.18 Distribusi Beban Merata Trapesium Equivalen... 82 Gambar 4.19 Distribusi Beban Merata Trapesium Equivalen... 83 Gambar 4.20 Distribusi Beban Pelat Ke Balok Induk Melintang... 86 Gambar 4.21 Portal Rangka Atap... 89 Gambar 4.22 Portal Memanjang... 91 Gambar 4.23 Parameter Percepatan Tanah... 97 Gambar 4.24 Parameter Percepatan Tanah... 97 Gambar 4.25 Distribusi Gaya Gempa Lateral... 104 Gambar 4.26 Kapasitas Momen Ujung-Ujung Balok... 115 Gambar 4.27 Gaya Geser Pada Balok... 116 Gambar 4.28 Penulangan Balok Induk L=3,65 M Lantai 1 Sampai 3... 125 Gambar 4.29 Penulangan Balok Induk L=3,65 M Lantai 4 Sampai 6... 126 Gambar 4.30 Penulangan Balok Induk L=3,65 M Lantai 7 Sampai 9... 126 Gambar 4.31 Penulangan Balok Induk L=4,70 M Lantai 1 Sampai 3... 126 Gambar 4.32 Penulangan Balok Induk L=4,70 M Lantai 4 Sampai 6... 127 Gambar 4.33 Penulangan Balok Induk L=4,70 M Lantai 7 Sampai 9... 127 Gambar 4.34 Penulangan Balok Induk L=8,00 M Lantai 1 Sampai 3... 127 Gambar 4.35 Penulangan Balok Induk L=8,00 M Lantai 4 Sampai 6... 128 Gambar 4.36 Penulangan Balok Induk L=8,00 M Lantai 7 Sampai 9... 128 Gambar 4.37 Diagram regangan-tegangan kolom kondisi seimbang... 131 Gambar 4.38 Penulangan Kolom Lantai 1 Sampai 3... 141 Gambar 4.39 Penulangan Kolom Lantai 4 Sampai 6... 142 Gambar 4.40 Penulangan Kolom Lantai 7 Sampai 9... 142 Gambar 4.41 Rencana Dinding Geser... 144 Gambar 4.42 Penulangan Dinding Geser Lantai 1... 148 Gambar 4.43 Penulangan Dinding Geser Lantai 2... 148 Gambar 4.44 Penulangan Dinding Geser Lantai 3... 149 xvii

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 : Gambar Denah Plat Lampiran 2 : Gambar Detail Penulangan Plat Lampiran 3 : Gambar Penulangan Balok Induk Melintang 3,65 m lantai 1-3 Lampiran 4 : Gambar Penulangan Balok Induk Melintang 3,65 m lantai 4-6 Lampiran 5 : Gambar Penulangan Balok Induk Melintang 3,65 m lantai 7-9 Lampiran 6 : Gambar Penulangan Balok Induk Melintang 4,70 m lantai 1-3 Lampiran 7 : Gambar Penulangan Balok Induk Melintang 4,70 m lantai 4-6 Lampiran 8 : Gambar Penulangan Balok Induk Melintang 4,70 m lantai 7-9 Lampiran 9 : Gambar Penulangan Balok Induk Memanjang 8,00 m lantai 1-3 Lampiran 10 : Gambar Penulangan Balok Induk Memanjang 8,00 m lantai 4-6 Lampiran 11 : Gambar Penulangan Balok Induk Memanjang 8,00 m lantai 7-9 Lampiran 12 : Gambar Portal Arah Utama dan Non-Utama Lampiran 13 : Gambar Detail Penulangan Kolom A dan B Lampiran 14 : Gambar Detail Penulangan Kolom C Lampiran 15 : Gambar Detail Penulangan Kolom D Lampiran 16 : Gambar Detail Tulangan Pengekang Kolom Lampiran 17 : Gambar Tulangan Dinding Geser Lantai 1 Lampiran 18 : Gambar Tulangan Dinding Geser Lantai 2 Lampiran 19 : Gambar Tulangan Dinding Geser Lantai 3 Lampiran 20 : Gambar Tulangan Dinding Geser Lantai 4 Lampiran 21 : Gambar Tulangan Dinding Geser Lantai 5 xviii

DAFTAR PUSTAKA Badan Standardisasi Nasional. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 03 1726 2012). Badan Standardisasi Nasional. 2013. Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung (SNI 03 2847 2013). Badan Standardisasi Nasional. 2013. Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain (SNI 03 1727 2013). Dipohusodo, 1994, Struktur Beton Bertulang, Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Imran, I & Hendrik, F. 2010, Perencanaan Struktur Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa, Penerbit Institute Teknologi Bandung, Bandung. Kusuma, G & Andriono, T. 1996, Desain Struktur Rangka Beton Bertulang di Daerah Rawan Gempa, Penerbit Erlangga. Nasution, Amrinsyah. 2009, Analisa dan Desain Struktur Beton Bertulang, Penerbit Institute Teknologi Bandung, Bandung. Setiawan, Agus. 2016, Perencanaan Struktur Beton Bertulang, Penerbit Erlangga, Jakarta. Yunan R & Zamzami S, 2005, Analisa dan Perencanaan Beton Bertulang, Universitas Muhammadiyah Malang, Malang. 151