LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir Sarjana Strata Satu (S-1)

LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir Sarjana Strata Satu (S-1) PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG B POLITEKNIK KESEHATAN SEMARANG Oleh: Sonny Sucipto (04.12.0008) Robertus Karistama (04.12.0049) Telah diperiksa dan disetujui Semarang, Pembimbing I Pembimbing II Ir. David Widianto, MT Suzy Wiramargana,ST, Meng. SC. Disahkan oleh: Dekan Fakultas Teknik Dr.Rr.M.I. Retno Susilorini, ST., MT ii

LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir Sarjana Strata Satu (S-1) PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG B POLITEKNIK KESEHATAN SEMARANG Oleh: Sonny Sucipto (04.12.0008) Robertus Karistama (04.12.0049) Telah disetujui Semarang, Dosen Penguji 1 Dosen Penguji 2 Dosen Penguji 3 Ir. David Widianto, MT Dr.Rr.M.I. Retno Susilorini, ST., MT Ir. Widya Suseno, MT Disahkan oleh: Dekan Fakultas Teknik Dr.Rr.M.I. Retno Susilorini, S.T., MT iii

KATA PENGANTAR Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang selalu memberikan rahmat dan karunia-nya, terutama dalam menyelesaikan laporan tugas akhir Perencanaan Struktur Gedung B Politeknik Kesehatan Semarang Laporan tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh gelar kesarjanaan (S1) pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih atas segala bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak selama pembuatan laporan ini tugas akhir hingga selesai. Ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada: 1. Bapak Ir David Widianto,MT, selaku dosen pembimbing I yang telah banyak membimbing dan mengarahkan dalam pembuatan tugas akhir ini; 2. Ibu Suzy Wiramargana, ST, Meng. Sc., selaku dosen pembimbing II yang telah banyak membimbing dan mengarahkan dalam pembuatan tugas akhir ini; 3. Keluarga dan rekan rekan mahasiswa yang telah membantu, mendukung, sehingga penyusunan laporan tugas akhir ini dapat berjalan lancar dan selesai pada waktunya, Akhir kata semua laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan, baik bagi penulis maupun bagi semua orang yang membacanya. Semarang, 2008 Penulis vi

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Denah situasi... 3 Gambar 2.1 Diagram Alir Metode perencanaan gedung... 9 Gambar 2.2 Diagram Alir Perhitungan Rangka Atap Baja... 12 Gambar 2.3 Diagram Alir Perhitungan Pelat... 13 Gambar 2.4 Diagram Alir Perhitungan Balok... 14 Gambar 2.5 Diagram Alir Perhitungan Kolom... 15 Gambar 2.6 Diagram Alir Perhitungan Tangga... 16 Gambar 3.1 Penulangan balok B1... 101 Gambar 3.2 Penulangan kolom K1... 105 Gambar 3.8 Penampang Tiang Pancang 40 40... 122 vii

DAFTAR TABEL 3.1 Tabel Pelat Lantai..70 3.2 Perhitungan ti / Ni.84 3.3 Distribusi Gaya Geser Dasar Horisontal Total Akibat Gempa Arah X... 86 3.4 Distribusi Gaya Geser Dasar Horisontal Total Akibat Gempa Arah Y... 86 3.5 Waktu Getar Struktur Arah X. 87 3.6 Waktu Getar Struktur Arah Y. 87 viii

DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul i Lembar Pengesahan Pembimbing.. ii Lembar Pengesahan Penguji.. iii Lembar Asistensi iv Kata Pengantar vi Daftar Gambar vii Daftar Tabel viii Daftar Isi. ix Daftar Lampiran.. xii Daftar Notasi xiii BAB I : PENDAHULUAN 1 1.1 Nama Proyek. 1 1.2 Maksud dan Tujuan Proyek.. 1 1.3 Lokasi Proyek 3 1.4 Deskripsi Proyek. 4 1.5 Tujuan Penulisan Tugas Akhir. 5 1.6 Tujuan Perencanaan Struktur Gedung.. 6 1.7 Pembatasan Masalah 6 1.8 Sistematika Penyusunan 7 BAB II : PERENCANAAN STRUKTUR 9 2.1 Metode Perancangan Gedung. 9 2.2 Uraian Umum. 17 2.3 Tinjauan Pustaka 2.3.1 Peraturan Peraturan. 18 2.3.2 Beban yang Bekerja pada Struktur 20 2.4 Landasan Teori 2.4.1 Pembebanan 21 ix

2.4.2 Pembebanan Gempa Menggunakan Analisa Statik Ekuivalen 23 2.4.3 Pembebanan Struktur Pondasi Tiang Pancang. 25 2.5 Asumsi Asumsi 27 BAB III : PERHITUNGAN STRUKTUR... 32 3.1 Perhitungan Stuktur Atas.. 32 3.1.1 Perhitungan Kuda Kuda 32 3.1.1.1 Perencanaan Gording.. 32 3.1.1.2 Perhitungan Trekstang.. 36 3.1.1.3 Perencanaan Kuda Kuda.... 38 3.1.2 Perhitungan Profil dan Sambungan. 47 3.1.2.1 Cek Penampang Batang Tekan 47 3.1.2.2 Cek Penampang Batang Tarik. 62 3.1.2.3 Perhitungan Sambungan Baut.. 68 3.2 Perhitungan Pelat Lantai... 69 3.2.1 Pembebanan Pelat Lantai. 69 3.2.2 Penulangan Pelat Lantai A(two way)..... 71 3.2.3 Penulangan Pelat Lantai H(one way).. 74 3.3 Perhitungan Gaya Gempa ( Static Analysis ).. 78 3.3.1 Perhitungan Gaya Geser Dasar Horisontal Total Akibat Gempa.. 78 3.3.2 Perhitungan Waktu Getar.. 85 3.4 Perhitungan Penulangan Balok. 88 3.4.1 Penulangan Lentur Balok 88 3.4.2 Penulangan Geser Balok. 93 3.4.3 Penulangan Torsi Balok.. 99 3.5 Perhitungan Penulangan Kolom.. 102 3.5.1 Kolom Persegi 50 x 50 cm dengan Tinggi Kolom ( Iu ) = 4 m.. 102 3.5.2 Penulangan Geser Kolom 104 x

3.6 Perhitungan Tangga... 106 3.6.1 Perhitungan Tangga... 106 3.6.2 Pembatasan Luas Tulangan.. 109 3.7 Perhitungan Pondasi. 110 3.7.1 Pemilihan Tipe Pondasi.. 110 3.7.2 Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang. 110 3.7.3 Menentukan Jarak Tiang Pancang 112 3.7.4 Menetukan Koefesiensi Kelompok Tiang Pancang. 113 3.7.5 Cek Kekuatan Tiang Pancang 114 3.7.6 Penulangan Tiang Pancang.. 118 3.7.7 Perhitungan Pilecap Ukuran (1,5 1,5 0,5) m.. 123 3.7.8 Perhitungan Pilecap Ukuran (1,2 3,4 0,6) m.. 126 3.7.9 Perhitungan Pilecap Ukuran (2,3 2,3 0,6) m.. 131 BAB IV : RENCANA KERJA DAN SYARAT PEKERJAAN STRUKTUR.. 134 BAB V : RENCANA ANGGARAN BIAYA 168 5.1 Analisa Perhitungan Harga Satuan Pekerjaan 168 5.2 Rencana Anggaran Biaya... 174 5.3 Rekapitulasi Anggaran Biaya. 179 5.4 Prosentase Bobot Pekerjaan 180 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi

DAFTAR LAMPIRAN Tabel Plat Two Way Slab... L-1 Tabel Plat One Way Slab... L-2 Tabel Perhitungan Tulangan Lentur Balok... L-3 Tabel Perhitungan Tulangan Geser Balok... L-5 Tabel Perhitungan Tulangan Torsi Balok... L-6 Tabel Perhitungan Tulangan Geser Torsi Balok... L-7 Tabel Perhitungan Tulangan Lentur Kolom... L-8 Tabel Perhitungan Tulangan Geser Kolom... L-8 Tabel Perbandingan Perhitungan SAP dan Manual... L-9 Kurva S.L-10 NWP.L-11 Jenis Tanah dan Perambatan gelombang gempa..l-12 Faktor Keutamaan I untuk Bangunan Gedung.L-13 Peta Wilayah Gempa L-14 Respon Spektrum Gempa Rencana..L-15 Data Lift..L-16 Gambar Arsitek dan Gambar Struktur xii

DAFTAR NOTASI Perhitungan kuda-kuda A e adalah luas penampang efektif (mm 2 ) A g adalah luas penampang kotor (mm 2 ) A g s adalah luas penampang kotor bidang geser (mm 2 ) A g t adalah luas penampang kotor bidang tarik (mm 2 ) A n adalah luas penampang bersih (mm 2 ) A n s adalah luas penampang bersih bidang geser (mm 2 ) A n t adalah luas penampang bersih bidang tarik (mm 2 ) A s adalah luas penampang bidang geser (mm 2 ) b C h C t d b D u e f cr f u adalah lebar sayap profil (mm) adalah koefisien di belakang angin adalah koefisien di pihak angin adalah diameter lubang baut (mm) adalah gaya lintang akibat beban terfaktor (N) adalah eksentrisitas penampang (mm) adalah tegangan kritis (MPa) adalah tegangan ultimit/ batas (MPa) xiii

f y adalah tegangan leleh (MPa) I x adalah momen inersia baja profil terhadap sumbu x (mm 4 ) Iy adalah momen inersia baja profil terhadap sumbu y (mm 4 ) i x i y L k L l adalah jari-jari inersia baja profil terhadap sumbu x (mm) adalah jari-jari inersia baja profil terhadap sumbu y (mm) adalah panjang tekuk baja profil (m) adalah panjang elemen komponen struktur yang dibatasi dua ujung unsur penghubung (m) N n N u S adalah kuat tarik nominal (N) adalah gaya aksial tarik terfaktor (N) adalah jarak dari sumbu ke sumbu dari 2 baut yang berturutan (mm) S x adalah modulus penampang baja profil terhadap sumbu x (mm 3 ) S y adalah modulus penampang baja profil terhadap sumbu y (mm 3 ) t U V u V n W x adalah tebal penampang profil (mm) adalah faktor reduksi adalah kuat geser terfaktor (N) adalah kuat geser nominal (N) adalah berat baja profil per meter (kg/m) adalah eksentrisitas sambungan (mm) Z x adalah modulus plastis baja profil terhadap sumbu x (mm 3 ) Z y adalah modulus plastis baja profil terhadap sumbu y (mm 3 ) α adalah sudut kemiringan atap ( o ) φ adalah faktor reduksi kekuatan xiv

ω λ f λ w λ r adalah koefisien tekuk komponen struktur adalah perbandingan setengah lebar sayap terhadap tebal sayap adalah perbandingan tinggi bersih pelat badan terhadap tebal badan adalah batas perbandingan lebar terhadap tebal untuk penampang tak kompak Perhitungan pelat lantai a C c C v d l x l y M u M n S T s z adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen (mm) adalah gaya tekan beton (N) adalah tebal selimut beton (mm) adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) adalah bentang pendek pelat lantai (m) adalah bentang panjang pelat lantai (m) adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm) adalah momen nominal penampang ( Nmm) adalah jarak antar tulangan (mm) adalah gaya tarik baja (N) adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm) Perhitungan tangga a C c C v adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen (mm) adalah gaya tekan beton (N) adalah tebal selimut beton (mm) xv

d M u M n T s z adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm) adalah momen nominal penampang ( Nmm) adalah gaya tarik baja (N) adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm) Perhitungan gempa C d i.x,y F i g H i I N i N SPT R t i T x,y V x,y W t adalah koefisien gempa dasar adalah deformasi lateral total akibat F i pada lantai ke-i (m) adalah gaya geser horisontal akibat gempa pada lantai ke-i (kg) adalah percepatan gravitasi (9,81 m/det²) adalah tinggi lantai ke-i terhadap lantai dasar (m) adalah faktor keutamaan struktur adalah nilai N SPT lapisan tanah ke-i adalah nilai N SPT lapisan tanah adalah faktor reduksi gempa adalah tebal lapisan tanah ke-i (m) adalah waktu getar alami dalam arah x dan y (detik) adalah gaya geser horisontal total akibat gempa (kg) adalah berat total bangunan (kg) Perhitungan balok A l adalah luas total tulangan longitudinal yang memikul puntir (mm 2 ) xvi

A s adalah luas tulangan tarik (mm 2 ) A s adalah luas tulangan tekan (mm 2 ) A t adalah luas satu kaki sengkang tertutup yang menahan puntir (mm 2 ) A v adalah luas satu kaki sengkang tertutup yang menahan geser (mm 2 ) a C c C s C v d adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) adalah gaya tekan beton (N) adalah gaya tekan baja (N) adalah tebal selimut beton (mm) adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) d adalah jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tekan (mm) E s M n M u T n T s T u V c V s V u x z β 1 ε s adalah modulus elastisitas baja (MPa) adalah momen nominal penampang ( Nmm) adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm) adalah momen puntir nominal (Nmm) adalah gaya tarik baja (N) adalah momen puntir terfaktor pada penampang (Nmm) adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton (N) adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan (N) adalah kuat geser terfaktor pada penampang (N) adalah jarak dari serat tekan terluar ke garis netral (mm) adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm) adalah faktor reduksi adalah regangan tulangan tekan (mm) xvii

ε y ρ adalah regangan tulangan luluh (mm) adalah rasio tulangan tarik ρ adalah rasio tulangan tarik Perhitungan kolom A g adalah luas bruto penampang (mm 2 ) A s adalah luas tulangan tarik (mm 2 ) A s adalah luas tulangan tekan (mm 2 ) a a b C c C v d adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen (mm) adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen dalam kondisi balance (mm) adalah gaya tekan beton (N) adalah tebal selimut beton (mm) adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) d adalah jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tekan (mm) e e b M u M n M nb P n P nb P u T s V c adalah eksentrisitas (mm) adalah eksentrisitas dalam kondisi balance (mm) adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm) adalah momen nominal penampang ( Nmm) adalah momen nominal penampang dalam kondisi balance ( Nmm) adalah kuat beban aksial nominal pada penampang (N) adalah kuat beban aksial nominal pada penampang kondisi balance (N) adalah kuat beban aksial terfaktor (N) adalah gaya tarik Baja (N) adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton (N) xviii

V s V u x b adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan (N) adalah kuat geser terfaktor pada penampang (N) adalah jarak dari serat tekan terluar ke garis netral dalam kondisi balance (mm) z β 1 f s adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm) adalah faktor reduksi adalah kuat tekan tulangan (MPa) Perhitungan pondasi A g adalah luas bruto penampang (mm 2 ) A p adalah luas ujung pondasi (mm 2 ) A s adalah luas selimut pondasi (mm 2 ) A st adalah luas total tulangan longitudinal (mm 2 ) a C c C v D d adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen (mm) adalah gaya tekan beton (N) adalah tebal selimut beton (mm) adalah diameter tiang pancang (mm) adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) f s adalah tahanan selimut (kn/m 2 ) M n M u M x M y adalah momen nominal penampang ( Nmm) adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm) adalah momen arah x (Nmm) adalah momen arah y (Nmm) xix

m N 60 adalah banyak baris tiang pancang adalah rata-rata nilai SPT disekitar ujung pondasi atau nilai rata-rata SPT dari permukaan tanah ke ujung pondasi n n x n y P n P u Q p Q s Q u adalah banyak tiang pancang tiap baris adalah banyaknya tiang pancang dalam 1 baris arah x adalah banyaknya tiang pancang dalam 1 baris arah y adalah kuat beban aksial nominal pada penampang (N) adalah kuat beban aksial terfaktor (N) adalah daya dukung ujung (kn) adalah daya dukung selimut (kn) adalah daya dukung ijin (kn) q p adalah tahanan ujung (kn/m 2 ) S T s x max y max z adalah jarak antar tiang pancang (m) adalah gaya tarik baja (N) adalah absis terjauh tiang pancang ke titik berat kelompok tiang (m) adalah ordinat terjauh tiang pancang ke titik berat kelompok tiang (m) adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm) η adalah effisiensi kelompok tiang (%) θ adalah arc tg ( D/S ) v adalah jumlah beban normal (kn) x² adalah kuadrat absis-absis tiang pancang (m 2 ) y² adalah kuadrat ordinat-ordinat tiang pancang (m 2 ) xx