i Tugas Akhir PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG HOTEL AJIE MULYA JALAN DR CIPTO 198 SEMARANG Diajukan Sebagai Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana Strata 1 (S-1) Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata Disusun Oleh : MULIA SINDHU KURNIAWAN 10.12.0011 10.12.0019 AJIE GIYARDIYANTO ARIFIN PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2015
ii PENGESAHAN Tugas Akhir PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG HOTEL AJIE MULYA JALAN DR CIPTO 198 SEMARANG Disusun Oleh : MULIA SINDHU KURNIAWAN AJIE GIYARDIYANTO ARIFIN 10.12.0011 10.12.0019 Telah diperiksa dan disetujui Semarang, Januari 2015 Pembimbing I Pembimbing II Ir. David Widianto, M.T. Ir. Yohanes Yuli Mulyanto,MT Disahkan oleh, Dekan Fakultas Teknik Ir. Budi Setiyadi, M.T.
iii PENGESAHAN Tugas Akhir PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG HOTEL AJIE MULYA JALAN DR CIPTO 198 SEMARANG Disusun Oleh : MULIA SINDHU KURNIAWAN AJIE GIYARDIYANTO ARIFIN 10.12.0011 10.12.0019 Telah diperiksa dan disetujui Semarang, Januari 2015 Penguji I Penguji II Ir. David Widianto, M.T. Ir. Endro Giyanto, MM Penguji III Daniel Hartanto ST, M.T.
iv LEMBAR ASISTENSI
v LEMBAR ASISTENSI
vi PRAKATA Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat-nya, karena hanya atas izin-nya tugas akhir yang berjudul Perencanaan Struktur Gedung Hotel Ajie Mulya Jalan Dr Cipto 198 Semarang dapat diselesaikan dengan baik. Laporan ini disusun dengan melewati beberapa tahapan yang melibatkan berbagai pihak sebagai pendukung. Untuk itu penyusun mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ir. David Widianto, M.T. selaku Dosen Pembimbing I selama penyusunan tugas akhir ini. 2. Ir. Yohanes Yuli Mulyanto, MT selaku Dosen Pembimbing II selama penyusunan tugas akhir ini. 3. Keluarga dan teman-teman atas segala doa dan dukungannya. 4. Teman-teman teknik sipil dari semua angkatan atas segala dukungannya. 5. Semua pihak yang telah banyak membantu penyusun, baik secara moril maupun materil, yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Akhirnya penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak khususnya insan Teknik Sipil. Semarang, Januari 2015 Penyusun
vii DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii LEMBAR ASISTENSI... iv PRAKATA... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv DAFTAR NOTASI... xv BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Lokasi Proyek... 2 1.3 Tujuan Penulisan Tugas Akhir... 4 1.4 Pembatasan Masalah... 5 1.5 Sistematika Penyusunan... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 8 2.1 Uraian Umum... 8 2.2 Modifikasi Perencanaan Gedung... 9 2.3 Tinjauan Pustaka... 9 2.3.1 Peraturan-peraturan... 9 2.3.2 Beban yang Bekerja Pada Struktur... 14 2.4 Landasan Teori... 16 2.4.1 Pembebanan... 16
viii 2.4.2 Pembebanan Gempa Menggunakan Analisa Statik Ekivalen... 17 2.4.3 Perhitungan Pelat lantai... 17 2.4.4 Perhitungan Tangga... 20 2.4.5 Perhitungan Balok... 21 2.4.6 Perhitungan Kolom... 24 2.4.7 Perhitungan Pondasi Tiang Pancang... 27 2.4.8 Perhitungan Pondasi Tiang Kelompok... 33 2.4.9 Perhitungan Pilecap... 36 2.4.10 Perhitungan Tiebeam... 37 2.4.11 Perhitungan Dinding Penahan Tanah... 37 2.5 Asumsi-asumsi... 41 BAB III METODE PERENCANAAN... 45 3.1 Tinjauan Umum... 45 3.2 Flowchart Perencanaan Pembangunan Gedung... 47 3.3 Flowchart Perhitungan Pelat Lantai... 48 3.4 Flowchart Perhitungan Balok dan Kolom... 49 3.5 Flowchart Perhitungan Pondasi... 50 3.6 Jadwal Pelaksanaan... 51 BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR... 52 4.1 Perhitungan Pelat Lantai... 52 4.1.1 Perencanaan Pembebanan Pelat Lantai... 52 4.1.2 Penentuan Tebal Pelat Lantai... 53 4.1.3 Perhitungan Pelat Lantai Basement... 54 4.1.4 Perhitungan Pelat Lantai 1-8... 58 4.1.5 Perhitungan Pelat Atap... 62 4.2 Perhitungan Tangga... 66 4.2.1 Perencanaan Tangga Tipe 1 as E-F-G/6... 66 4.2.2 Pembebanan Tangga Tipe 1 as E-F-G/6... 67
ix 4.2.3 Penulangan Tangga Tipe 1 as E-F-G/6... 67 4.2.4 Perencanaan Tangga Tipe 2 as E-F-G/6... 71 4.2.5 Pembebanan Tangga Tipe 2 as E-F-G/6... 72 4.2.6 Penulangan Tangga Tipe 2 as E-F-G/6... 72 4.2.7 Perencanaan Tangga Tipe 3 as C-D/2... 76 4.2.8 Pembebanan Tangga Tipe 3 as C-D/2... 77 4.2.9 Penulangan Tangga Tipe 3 as C-D/2... 78 4.2.10 Perencanaan Tangga Tipe 4 as E-F/10-11... 81 4.2.11 Pembebanan Tangga Tipe 4 as E-F/10-11... 82 4.2.12 Penulangan Tangga Tipe 4 as E-F/10-11... 83 4.3 Perhitungan Gaya Gempa... 86 4.3.1 Perhitungan Gaya Geser Dasar Horisontal Total Akibat Gempa 86 4.3.2 Distribusi Gaya Geser Horisontal Total Akibat Gempa... 104 4.4 Perhitungan Struktur Lift... 110 4.4.1 Tinjauan Umum... 110 4.4.2 Data Teknis... 110 4.4.3 Perhitungan Balok Pengatrol dan Balok Perletakan Mesin... 112 4.4.4 Pembebanan pada Balok... 112 4.5 Perhitungan Penulangan Balok... 115 4.5.1 Penulangan Lentur Balok... 115 4.5.2 Penulangan Geser Balok... 119 4.5.3 Penulangan Torsi Balok... 121 4.6 Perhitungan Penulangan Kolom... 125 4.6.1 Lentur Kolom... 125 4.7 Perhitungan Shearwall... 128 4.8 Perhitungan Dinding Penahan Tanah... 132 4.9 Penulangan Ramp... 134 4.10 Perhitungan Pondasi... 135 4.10.1 Pemilihan Tipe Pondasi... 135 4.10.2 Data Rencana Tiang Pancang... 135
x 4.10.3 Efisiensi dan Beban Maksimum Tiang Pancang... 137 4.11 Penulangan Pile Cap... 140 4.12 Penulangan Tiang Pancang... 161 4.13 Penulangan Tie Beam... 164 BAB V RENCANA KERJA DAN SYARAT-SYARAT... 166 BAB VI RENCANA ANGGARAN BIAYA... 201 BAB VII PENUTUP... 202 7.1 Kesimpulan... 202 7.2 Saran... 203 DAFTAR PUSTAKA... 204 LAMPIRAN LAMPIRAN... L
xi DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Denah Lokasi... 3 Gambar 2.1 Perhitungan Data Dukung Ujung... 28 Gambar 2.2 Faktor Koreksi Gesekan Selimut Tiang pada Sondir Listrik... 29 Gambar 2.3 Faktor Koreksi Gesekan Selimut Tiang pada Sondir Mekanis... 29 Gambar 2.4 Tahanan Ujung Ultimit pada Tanah non Kohesif... 31 Gambar 2.5 Tahanan Selimut Ultimit pada Tanah non Kohesif... 31 Gambar 2.6 Faktor Adhesi dari Kulhawy (1991)... 32 Gambar 2.7 Pola-pola Kelompok Tiang Pancang... 33 Gambar 2.8 Efisiensi Kelompok Tiang... 34 Gambar 2.9 Efisiensi Kelompok Tiang pada Tanah Kohesif... 35 Gambar 2.10 Stabilitas terhadap Guling... 38 Gambar 2.11 Stabilitas terhadap Geser... 38 Gambar 2.12 Stabilitas terhadap Runtuhnya Konstruksi... 39 Gambar 2.13 Dinding Penahan Tanah... 40 Gambar 3.1 Flowchart Perencanaan Pembangunan Gedung... 47 Gambar 3.2 Flowchart Perhitungan Pelat Lantai... 48 Gambar 3.3 Flowchart Perhitungan Balok dan Kolom... 49 Gambar 3.4 Flowchart Perhitungan Pondasi... 50 Gambar 4.1 Dimensi Pelat Lantai... 53 Gambar 4.2 Tipe Tangga 1... 66 Gambar 4.3 Tipe Tangga 2... 71 Gambar 4.4 Tipe Tangga 3... 76 Gambar 4.5 Tipe Tangga 4... 81 Gambar 4.6 Respon spektrum gempa rencana WG2... 103 Gambar 4.7 Ukuran Lift... 110 Gambar 4.8 Denah Lift... 110 Gambar 4.9 Potongan Denah Lift... 111
xii Gambar 4.10 Denah Balok Pengatrol Mesin Lift... 112 Gambar 4.11 Pembebanan Balok Pengatrol... 113 Gambar 4.12 Pembebanan Balok Perletakan Mesin Lift Penumpang... 114 Gambar 4.13 Pembebanan Balok Perletakan Mesin Lift Barang... 114 Gambar 4.14 Shearwall... 128 Gambar 4.15 Dinding Penahan Tanah... 132 Gambar 4.16 Pile cap 1,4 m 1,4 m dengan 1 tiang pancang... 140 Gambar 4.17 Pile cap 2,4 m 1,4 m dengan 2 tiang pancang... 143 Gambar 4.18 Pile cap 2,4 m 2,4 m dengan 3 tiang pancang... 146 Gambar 4.19 Pile cap 2,4 m 2,4 m dengan 4 tiang pancang... 150 Gambar 4.20 Pile cap 5,4 m 2,4 m dengan 10 tiang pancang... 153 Gambar 4.21 Pile cap 4,4 m 4,4 m dengan 16 tiang pancang... 157 Gambar 4.22 Pengangkatan kedua ujung tiang... 161 Gambar 4.23 Pengangkatan salah satu ujung tiang... 161
xiii DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Faktor Keutamaan Gedung... 12 Tabel 2.2 Faktor Reduksi Gempa... 13 Tabel 2.3 Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak muka tanah untuk masing-masing Wilayah Gempa Indonesia... 13 Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan (Schedule)... 51 Tabel 4.1 Perhitungan Pelat Lantai... 65 Tabel 4.2 Hasil SAP Tangga... 85 Tabel 4.3 Berat Total Struktur... 101 Tabel 4.4 Distribusi gaya geser horisontal total akibat gempa arah x dan y As 0-6... 105 Tabel 4.5 Distribusi gaya geser horisontal total akibat gempa arah x dan y As 6-12... 105 Tabel 4.6 Waktu Getar Struktur dalam Arah x untuk As 0-6... 106 Tabel 4.7 Waktu Getar Struktur dalam Arah y untuk As 0-6... 107 Tabel 4.8 Waktu Getar Struktur dalam Arah x untuk As 6-12... 108 Tabel 4.9 Waktu Getar Struktur dalam Arah y untuk As 6-12... 108 Tabel 4.10 Spesifikasi Lift Produksi Hyundai Elevator Co. Ltd... 111 Tabel 4.11 Penomeran, Luas, Keliling, dan Berat Tulangan Standar Meter... 131 Tabel 4.12 Nilai Efiensi dan Daya Dukung Kelompok Tiang... 138 Tabel 4.13 Beban Struktur dan Jumlah Pondasi yang digunakan... 139
xiv DAFTAR LAMPIRAN Data Tanah... L-01 Brosur Lift... L-02 Perhitungan Momen Lentur, Geser, dan Torsi pada Balok Lantai 1 Lantai Atap... L-03 Perhitungan Momen Lentur, dan Geser pada Kolom Lantai Basement Lantai 8... L-04 Lampiran SAP... L-05 Time Schedule dan Kurva S... L-06 Network Diagram... L-07 Gambar Kerja... L-08
xv DAFTAR NOTASI Ketentuan Umum U : kekuatan yang diperlukan untuk menahan beban terfaktor atau momen dan gaya yang berhubungan dengannya (kg/m 2 ) D : beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen, termasuk dinding, lantai, atap, plafond, partisi tetap, tangga, dan peralatan layan tetap (kg/m 2 ) L : beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung termasuk beban kejut,tidak termasuk beban lingkungan seperti angin&hujan (kg/m 2 ) W : beban angin, atau momen gaya dalam yang berhubungan dengannya beban angin (Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983), direncanakan: Tekanan : 40 kg/m 2 Koefisien angin: di pihak angin α < 65º (0,02α 0,4) di belakang angin untuk semua α (-0,4) A : beban atap (kg/m 2 ) R : beban hujan (kg/m 2 ) H : beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air (kg/m 2 ) E : beban gempa (SNI-1726-2002) (kg/m 2 ) γl : γl = 0,5 bila L < 5 kpa, dan γl = 1 bila L 5 kpa Perhitungan Gempa Fi Zi Wi V C1 I : beban gempa pada lantai tingkat ke-i (ton) : ketinggian lantai tingkat ke-i (meter) : berat lantai tingkat ke-i (ton) : beban geser dasar normal (ton) : faktor respon gempa : faktor keutamaan gedung
xvi R : faktor reduksi gempa Wt : berat total gedung (ton) Perhitungan Pelat Lantai d : tebal efektif pelat lantai (mm) h : tebal mula mula pelat lantai (mm) qu : beban yang bekerja pada pelat (kg/m 2 ) Mlx Mly lx ly kx ky b Cv Ø D a fc fy : momen yang terjadi pada bentang pelat terpendek (Nmm) : momen yang terjadi pada bentang pelat terpanjang (Nmm) : bentang pelat terpendek (m) : bentang pelat terpanjang (m) : koefisien pelat arah x : koefisien pelat arah y : lebar pelat (dianalisis tiap jarak 1.000 mm) : tebal selimut beton (mm) : diameter tulangan polos pelat lantai (mm) : diameter tulangan ulir pelat lantai (mm) : tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) : mutu beton (MPa) : mutu baja tulangan polos (240 MPa) As min : luas tulangan minimum pelat (mm 2 ) Perhitungan Tangga Mu Mn d h Cv Ø D a : momen maksimum yang terjadi pada tangga (Nmm) : momen tahanan nominal (Nmm) : tebal efektif tangga (mm) : tebal pelat beton tangga (mm) : tebal selimut beton (mm) : diameter tulangan polos tangga (mm) : diameter tulangan ulir tangga (mm) : tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm)
xvii b : lebar tangga (dianalisis tiap tebal 1.000 mm) fc : mutu beton (MPa) fy : mutu baja tulangan (MPa) Perhitungan Balok d : tinggi efektif balok (m) h : tinggi balok (m) Ø : diameter tulangan polos balok (mm) D : diameter tulangan ulir balok (mm) Mu Ts : momen ultimate yang terjadi (Nmm) : tegangan lentur yang terjadi (N) As : luas tulangan yang dibutuhkan (mm 2 ) Vu Vc Vs A v Tu Tc h L : rasio tulangan : gaya geser ultimate (N) : gaya geser beton (N) : gaya geser tulangan (N) : luas sengkang (mm 2 ) : momen torsi ultimate (Nmm) : momen tahanan torsi (Nmm) : tinggi balok (mm) : panjang bentang (mm) Perhitungan Kolom e Ø D P u Pnb : eksentrisitas : diameter tulangan polos kolom (mm) : diameter tulangan ulir kolom (mm) : beban ultimate kolom (N) : beban tahanan kolom (N) Ag : luas penampang kolom (mm 2 ) Mnb : momen tahanan kolom (Nmm)
xviii Pr : beban tahanan kolom setelah dikali faktor reduksi (N) Perhitungan Pondasi Tiang Pancang Qp : daya dukung ujung ultimate tiang (kg, ton) qc1 : nilai qc rata rata pada 0,7D 4D di bawah ujung tiang (kg/cm 2, ton/m 2 ) qc2 :nilai qc rata rata dari ujung tiang hingga 8D di atas ujung tiang (kg/cm 2,ton/m 2 ) Ap : luas penampang ujung tiang (m 2 ) Qs K s, c z D fs : daya dukung gesek selimut tiang (kg, ton) : faktor reduksi yang tergantung pada jenis alat sondir, kedalaman dan nilai gesekan selimut, fs, dan digunakan sesuai dengan jenis tanah yang sesuai. Ks untuk tanah pasiran sedangkan Kc untuk tanah lempungan : elevasi kedalaman sondir (m) : diameter penampang tiang (m) : gesekan selimut tiang (kg/cm) As : luas selimut tiang pancang (m 2 ) Qu Qp Qs Qa Nb N1 N2 : daya dukung aksial ultimit tiang pancang (ton) : daya dukung tahanan di ujung tiang (ton) : daya dukung selimut tiang (ton) : daya dukung aksial ijin tiang pancang (ton) : nilai NSPT rata-rata pada elevasi dasar tiang pancang : nilai SPT pada kedalaman 3B pada ujung tiang ke bawah : nilai SPT pada kedalaman 8B pada ujung tiang ke atas Ap : luas penampang dasar tiang pancang (m 2 ) As : luas selimut tiang (m 2 ) N : nilai NSPT rata-rata sepanjang tiang Perhitungan Pondasi Tiang Kelompok P : beban yang diberikan (kn) Qa Qp : daya dukung ijin pondasi (kn) : daya dukung ujung (kn)
xix Qs Σ Qu Lg Bg Nc C ΔL Qu Eg m n s D p : daya dukung selimut tiang (kn) : daya dukung tiang kelompok (kn) : panjang kelompok tiang (m) : lebar kelompok tiang (m) : koefisien daya dukung tanah : nilai kohesi tanah (kn/m2) : panjang tiang (m) : daya dukung tiang kelompok (kn) : efisiensi kelompok tiang : jumlah tiang pada deretan baris : jumlah tiang pada deretan kolom : jarak antar tiang (m) : diameter atau sisi tiang (cm) : keliling dari penampang tiang (cm) Perhitungan Pilecap Vu2 Vc2 drat Ø D : gaya geser pons 2 arah (N) : gaya geser tahanan pilecap (N) : tebal efektif pilecap (mm) : diameter tulangan polos pilecap (mm) : diameter tulangan ulir pilecap (mm) Perhitungan Dinding Penahan Tanah H : tinggi dinding penahan tanah (m) h : lengan gaya aktif (m) Ea : pengaruh tanah di atas muka air tanah (kn) γ : tanah tidak terendam air (kn/m 3 )