LEMBAR PENGESAHAN PERENCANAAN GEDUNG KULIAH UNIVERSITAS KRISTEN DUTA WACANA YOGYAKARTA

LEMBAR PENGESAHAN PERENCANAAN GEDUNG KULIAH UNIVERSITAS KRISTEN DUTA WACANA YOGYAKARTA (Design of Duta Wacana Christian University Building, Yogyakarta ) Disusun Oleh: EKO PRASETYO ADHI L2A3 02 118 ERWIN NUR ARIANTO L2A3 02 121 Semarang, November 2007 Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Dr. Ir. Nuroji, MT Ir. Hari Warsianto, MS NIP. 131 962 227 NIP. 130 936 138 Mengetahui, Ketua Pelaksana Program S1 Ekstensi Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Ir. Moga Narayudha, SP1 NIP. 130 810 731

KATA PENGANTAR Segala puji, hormat dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, karena anugerah dan kasih karunia-nya penyusun memperoleh hikmat, kebijaksanaan serta kesehatan sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir dengan judul Perencanaan Gedung Kuliah Universitas Kristen Duta Wacana Yogyakarta ini disusun sebagai salah satu persyaratan yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan pendidikan Tingkat Sarjana (S-1) jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. Penyusun menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan di dalamnya, untuk itu dengan segala kerendahan hati setiap saran dan masukan yang menjadikan tulisan ini lebih baik sangat penyusun harapkan. Penulisan Tugas Akhir ini tidak dimulai dan selesai tanpa bimbingan dan bantuan yang sangat berharga dari Bapak Dr. Ir. Nuroji, MT, dan Bapak Ir. Hari Warsianto, MS, yang berkenan memberikan masukan dan pengarahan. Untuk itu dengan kerendahan hati penyusun sampaikan terima kasih yang tak terhingga dan sedalam-dalamnya kepada beliau berdua selaku pembimbing dalam penulisan Tugas Akhir ini. Pada kesempatan ini penyusun juga mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ir. Sri Sangkawati, MS, sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 2. Ir. Moga Narayudha, Sp1, sebagai Ketua Pelaksana Program Ekstensi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 3. Ir. Slamet Hargono, Dipl. Ing, sebagai Sekretaris Bidang Akademik Program Ekstensi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 4. Ir. Siti Hardiyati, SP1. MT, selaku dosen wali yang telah memberi bantuan dan arahan. 5. Teman-teman angkatan 2002 Jurusan Teknik Sipil Ekstensi Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. iii

6. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Semoga segala bantuan dan dan jasa baiknya mendapat kehormatan dan balasan yang berlimpah dari Tuhan Yang Maha Esa. Amin. Semarang, November 2007 Penyusun iv

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xii NOTASI... xiii BAB I. PENDAHULUAN... 1 1.1. Tinjauan Umum... 1 1.2. Latar Belakang... 1 1.3. Lokasi Perencanaan... 2 1.4. Maksud dan Tujuan... 2 1.5. Ruang Lingkup Pembahasan... 2 1.6. Sistematika Laporan... 3 BAB II. STUDI PUSTAKA... 5 2.1. Tinjauan Umum... 5 2.2. Pedoman Perencanaan... 6 2.3. Aspek-Aspek Perencanaan... 6 2.3.1. Elemen-elemen utama struktur... 7 2.3.2. Material/bahan struktur... 7 2.4. Konsep Desain / Perencanaan Struktur... 8 2.4.1. Denah dan konfigurasi bangunan... 9 2.4.2. Pemilihan material... 9 2.5. Konsep Pembebanan... 9 2.5.1. Jenis-jenis beban... 10 2.5.1.1. Beban-beban pada struktur... 11 2.5.1.2. Faktor beban dan kombinasi pembebanan... 15 v

2.5.1.3. Faktor reduksi kekuatan... 16 2.5.2. Distribusi dan penyaluran beban pada struktur... 17 2.6. Analisis Perencanaan Struktur... 17 2.6.1. Perencanaan atap... 17 2.6.2. Perencanaan pelat... 27 2.6.3. Perencanaan struktur... 29 2.6.3.1. Perencanaan balok... 31 2.6.3.2. Perencanaan struktur kolom... 38 2.6.3.3. Perencanaan pertemuan balok dan kolom... 38 2.6.4. Perencanaan struktur bawah ( pondasi )... 41 2.6.4.1. Parameter tanah... 41 2.6.4.2. Analisa daya dukung tanah... 42 2.6.4.3. Pemilihan type pondasi... 42 2.6.4.4. Perencanaan pondasi tiang bor... 42 2.6.4.5. Analisis daya dukung tanah... 43 2.6.4.6. Perhitungan daya dukung vertical tiang bor... 43 2.6.4.7. Daya dukung ijin tiang group (Pall group)... 46 2.6.4.8. Pmax yang terjadi akibat pembebanan... 46 2.6.4.9. Kontrol gaya horizontal... 47 2.6.4.10. Penulangan pondasi tiang bor... 48 2.6.5. Perencanaan Struktur Dinding Beton... 49 2.6.6. Perencanaan tangga... 50 2.6.7. Perencanaan lift... 51 BAB III. METODOLOGI... 53 3.1. Tinjauan Umum... 53 3.1.1. Data primer... 53 3.1.2. Data sekunder... 54 3.2. Metode Analisis... 56 3.3. Perumusan Masalah... 57 3.4. Pemecahan Masalah... 57 vi

3.5. Analisa Perencanaan dan Perhitungan... 57 3.5.1. Perencanaan atap... 57 3.5.2. Perencanaan pelat lantai... 57 3.5.3. Perencanaan balok dan kolom... 58 3.5.4. Perencanaan struktur bawah... 58 3.5.5. Perencanaan tangga dan lift... 58 3.6. Penyajian Laporan dan Format Penggambaran... 59 BAB IV. PERHITUNGAN STRUKTUR... 60 4.1. Perencanaan Atap... 60 4.1.1. Perencanaan atap... 61 4.2. Perhitungan Pelat Lantai... 107 4.2.1. Data-data teknis... 107 4.2.2. Perkiraan tebal pelat... 108 4.2.3. Perhitungan pembebanan... 109 4.2.4. Perhitungan momen... 109 4.2.5. Perhitungan penulangan... 110 4.3. Perencanaan Pelat Lantai Basement... 114 4.3.1. Perhitungan pelat lantai basement... 115 4.3.2. Perhitungan penulangan pelat lantai basement... 116 4.4. Perhitungan Ramp... 120 4.4.1. Dimensi ramp... 121 4.4.2. Perhitungan pelat ramp... 122 4.4.3. Perhitungan tulangan balok anak ramp... 126 4.5. Perhitungan Balok Anak... 129 4.5.1. Dimensi balok anak... 129 4.6. Perhitungan Tangga... 136 4.6.1. Perencanaan dimensi tangga... 136 4.7. Perencanaan Lift... 141 4.7.1. Tinjauan umum... 141 4.7.2. Pembebanan pada balok penggantung... 143 vii

4.7.3. Penulangan balok penggantung... 144 4.7.4. Perencanaan pelat pit lift... 148 4.8. Perhitungan Beban Gempa... 149 4.8.1. Data perhitungan beban gempa... 149 4.8.2. Perhitungan berat struktur tiap lantai... 152 4.8.3. Perhitungan beban angin... 153 4.8.4. Perhitungan beban tekanan tanah pada dinding basement... 153 4.8.5. Kombinasi beban struktur portal... 156 4.9. Perhitungan Portal... 157 4.9.1. Pembebanan portal... 157 4.9.2. Perhitungan balok induk... 159 4.9.2.1. Perhitungan tulangan lentur... 159 4.9.2.2. Perhitungan tulangan geser... 163 4.9.2.3. Perhitungan tulangan torsi... 164 4.9.3. Perhitungan tulangan kolom... 167 4.9.3.1. Perhitungan tulangan lentur... 167 4.9.3.2. Perhitungan tulangan geser dan torsi... 169 4.10. Perhitungan Sambungan Kolom dan Balok... 172 4.10.1. Pertemuan balok-kolom dalam... 172 4.10.2. Pertemuan kolom dengan balok pada frame 457 dan 465... 177 4.11. Perencanaan Pondasi... 181 BAB V. RENCANA KERJA DAN SYARAT DAN RENCANA ANGGARAN BIAYA... 191 5.1. Rencana Kerja dan Syarat-Syarat... 191 5.1.1. Syarat-syarat umum... 191 5.1.2. Syarat-syarat administrasi... 203 5.1.3. Syarat-syarat teknis... 209 5.2. Rencana Anggaran Biaya... 227 5.2.1. Perhitungan volume pekerjaan... 227 5.2.2. Rencana Anggaran Biaya... 254 viii

5.2.3. Rekapitulasi anggaran biaya... 261 5.2.4. Time schedule... 263 BAB VI. PENUTUP... 264 6.1. Kesimpulan... 264 6.2. Saran... 265 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ix

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Jenis-jenis beban... 11 Gambar 2.2. Penampang profil siku ganda... 21 Gambar 2.3. Batang yang mengalami gaya tarik... 21 Gambar 2.4. Dimensi penampang profil siku... 23 Gambar 2.5. Ukuran las pelat andas... 26 Gambar 2.6. Perataan beban trapezium... 31 Gambar 2.7. Perataan beban segitiga... 32 Gambar 2.8. Balok dengan tulangan tunggal... 33 Gambar 2.9. Balok dengan tulangan ganda... 33 Gambar 2.10. Bearing pile... 45 Gambar 2.11. Friction pile... 45 Gambar 2.12. Contoh penempatan pondasi tiang... 47 Gambar 2.13. Pembebanan pada pondasi... 47 Gambar 2.14. Tangga tampak samping... 50 Gambar 4.1. Tipe atap Gedung Kampus Universitas Kristen Duta Wacana Yogyakarta... 60 Gambar 4.2. Rangka atap Kampus UKDW tampak 3 dimensi... 61 Gambar 4.3.a. Rangka kuda-kuda tengah... 61 Gambar 4.3.b. Rangka kuda-kuda diagonal... 62 Gambar 4.3.c. Rangka kuda-kuda anak... 62 Gambar 4.4. Tampak atas penempatan sumbu lokal di tumpuan... 62 Gambar 4.5. Penampang profil gording... 66 Gambar 4.6. Pembebanan akibat beban mati (penutup atap)... 69 Gambar 4.7. Pembebanan akibat beban hidup... 69 Gambar 4.8. Pembebanan angin kanan ( PMI 1970 N.I-18 : hal 20 )... 70 Gambar 4.9. Pembebanan angin kiri ( PMI 1970 N.I-18 : hal 20 )... 70 Gambar 4.10. Penampang profil siku ganda... 74 Gambar 4.11. Dimensi penampang profil siku... 89 Gambar 4.12. Ukuran las pelat andas... 105 x

Gambar 4.13. Penempatan las pelat andas... 106 Gambar 4.14. Denah tipe plat lantai 2 5... 107 Gambar 4.15. Denah penulangan pelat lantai... 114 Gambar 4.16. Denah type plat lantai Basement 2- Lantai dasar... 115 Gambar 4.17. Denah penulangan pelat basement... 120 Gambar 4.18. Denah rencana ramp... 121 Gambar 4.19. Perataan beban trapezium... 129 Gambar 4.20. Perataan beban segitiga... 130 Gambar 4.21. Penulangan balok anak... 135 Gambar 4.22. Rencana tangga... 138 Gambar 4.23. Denah perencanaan ruang lift... 142 Gambar 4.24. Reaksi perletakan pada plat pit lift... 149 Gambar 4.25. Peta kegempaan di Indonesia... 150 Gambar 4.26. Spektrum respon gempa rencana di wilayah gempa 4... 152 Gambar 4.27. Permodelan struktur dan Lump Mass... 152 Gambar 4.28. Diagram Tekanan Tanah Pada Dinding Geser basement... 154 Gambar 4.29. Diagram Tekanan Tanah Pasif Pada Dinding Penahan Tanah... 156 Gambar 4.30. Diagram tegangan balok frame 465... 161 Gambar 4.31. Penulangan balok frame 465... 167 Gambar 4.32. Penulangan kolom frame 398... 172 Gambar 4.33. Pertemuan Kolom - Balok Tepi frame 457... 172 Gambar 4.34. Diagram tegangan balok... 173 Gambar 4.35. Pertemuan Balok-Kolom Dalam... 177 Gambar 4.36. Diagram tegangan balok... 177 Gambar 4.37. Denah penempatan pondasi... 185 Gambar 4.38. Pembebanan pada pondasi... 187 Gambar 4.39. Penulangan Bored Pile... 190 xi

DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Beban pada struktur... 12 Tabel 2.2. Beban hidup pada lantai bangunan... 12 Tabel 2.3. Definisi jenis tanah... 13 Tabel 2.4. Faktor keutamaan struktur... 14 Tabel 2.5. Faktor daktilitas (µ) dan Faktor jenis struktur (K)... 14 Tabel 2.6. Parameter Daktilitas Struktur Gedung... 14 Tabel 2.7. Faktor wilayah gempa (Z)... 15 Tabel 2.8. Kuat perlu struktur... 16 Tabel 2.9. Reduksi kekuatan... 16 Tabel 2.10. Ukuran minimum las sudut... 27 Tabel 4.1. Gaya batang maksimum yang terjadi... 71 Tabel 4.2. Defleksi maksimum yang terjadi... 71 Tabel 4.3. Perhitungan jumlah baut... 101 Tabel 4.4. Reaksi tumpuan... 103 Tabel 4.5. Ukuran minimum las sudut... 105 Tabel 4.6. Tabel pembebanan ekuivalen pada plat... 134 Tabel 4.7. Spesifikasi perencanaan lift... 142 Tabel 4.8. Momen, gaya lintang, dan kebutuhan tulangan balok penggantung lift... 148 Tabel 4.9. Gaya dalam pada pit lift... 148 Tabel 4.10. Perhitungan tulangan plat pit lift... 149 Tabel 4.11. Respon Spektrum Gempa Rencana pada jenis tanah sedang di wilayah gempa 4... 151 Tabel 4.12. Beban ekivalen yang diterima oleh balok (qedl dan qell)... 158 Tabel 4.13. Reaksi perletakan pada joint 174... 184 xii

NOTASI PERENCANAAN STRUKTUR BAJA λ ω φ δ x δ y = Angka kelangsingan batang tekan = Faktor tekuk = Koefisien reduksi = Lendutan pada arah sumbu X, mm = Lendutan pada arah sumbu Y, mm σ = Tegangan ijin baja, kg/cm 2 f y = Tegangan leleh baja, MPa b f y = Tegangan leleh baut, MPa f u = Tegangan putus baja, MPa b f u = Tegangan putus baut, MPa f uw = Tegangan tarik putus bahan las, MPa α a = Sudut kemiringan atap = Jarak pengaku vertical, mm A = Luas penampang profil baja, mm 2 A b = Luas penampang bruto baut, mm 2 Ae = Luas penampang efektif profil baja, mm 2 Ag = Luas penampang bruto profil baja, mm 2 Ant = Luas penampang netto profil baja, mm 2 A w = Luas badan penampang profil, mm 2 b d b dg dk = Lebar penampag profil, mm = Diameter baut, mm = Jarak gording, m = Jarak kuda-kuda, m xiii

DL = Beban mati e = Eksentrisitas, mm E = Modulus elastisitas baja, MPa G = Berat profil baja per satuan panjang, kg/m h = Tinggi penampang profil baja, mm Ip = Momen kelembaman pelat kopel. Ix,Iy = Momen inersia penampang terhadap arah sumbu X dan Y, mm 4 Li = Jarak pelat kopel, mm Lk = Panjang tekuk, mm LL = Beban hidup Nn = Kuat tekan nominal komponen struktur, N Nu = Beban aksial terfaktor, N Rn = Kuat nominal baut, N R nw s s 1 Td t p t w U 1 U 2 U 3 Vd Vn WL Wx,Wy = Kuat nominal sambungan las, N = Jarak baut ke baut, mm = Jarak baut ke tepi penampang profil baja, mm = Kuat tarik rencana satu baut, N = Tebal pelat yang dibaut, mm = Tebal badan penampang profil, mm = Lendutan pada arah sumbu X, mm = Lendutan pada arah sumbu Y, mm = Lendutan pada arah sumbu Z, mm = Kuat geser rencana baut, N = Kuat geser nominal baut, N = Beban angin = Momen kelembaman penampang terhadap arah sumbu X dan Y, mm 3 xiv

PERENCANAAN STRUKTUR BETON PELAT ρ = Rasio tulangan ρ maks = Rasio tulangan maksimum ρ min = Rasio tulangan minimum β = ly/lx (rasio bentang bersih, arah memanjang terhadap arah memendek) As = luas tulangan, mm 2 DL Ec Es f'c = Beban mati = Modulus elastisitas beton, MPa = Modulus elastisitas baja, MPa = Kuat tekan beton, MPa fy = Tegangan leleh baja tulangan ( MPa ) h LL l n lx ly = Tebal pelat, mm = Beban hidup = Panjang terpanjang bentang,diukur dari muka ke muka tumpuan (mm) = Panjang benatang arah X = Panjang benatang arah Y ANALISIS STRUKTUR µ = Faktor daktilitas struktur φ DL E FW Ka Kp = Sudut geser dalam tanah = Beban mati = Beban gempa = Beban angin dari arah depan = Koefisien tekanan tanah aktif = Koefisien tekanan tanah pasif xv

LL = Beban hidup R = Faktor reduksi gempa S = Kekuatan geser tanah, kg/cm 2 SW = Beban angin dari arah samping T = Periode getar bangunan, detik BALOK ν c = Tegangan geser ijin beton, MPa A l = Luas total tulangan longitudinal yang menahan torsi, mm 2 As = Luas penampang tulangan tarik, mm 2 As' = Luas penampang tulangan tekan, mm 2 At = Luas satu kaki dari sengkang tertutup dalam daerah sejarak s yang menahan torsi, mm 2 Av = Luas tulangan geser dalam daerah sejarak s, mm 2 b bw Cc Cs h h h 1 Mu Mu 2 p = Lebar balok, mm = Lebar badan balok, mm = Kuat tekan yang disumbangkan oleh beton, N = Kuat tekan yang disumbangkan oleh baja tulangan, N = Tinggi balok = Tinggi balok, mm = Tebal pelat lantai, mm = Momen terfaktor pada penampang, Nmm = Momen yang dipikul oleh tulangan tekan, Nmm = Selimut beton, mm qek = Beban merata ekuivalen, N/m 2 S Tc Ts = Jarak sengkang, mm = Kuat momen torsi nominal yang disumbangkan oleh beton, Nmm = Kuat momen torsi nominal yang disumbangkan oleh tulangan torsi, Nmm xvi

Ts Tu Vc Vn Vs Vu Ø = Kuat tarik yang disumbangkan oleh baja tulangan, N = Momen torsi terfaktor pada penampang, Nmm = Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton, N = Kuat geser nominal, N = Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser, N = Gaya geser terfaktor pada penampang, N = Diameter tulangan, mm KOLOM Ag = Luas penampang bruto kolom, mm 2 Pu' = Beban aksial terfaktor pada eksentrisitas yang diberikan, N r = Radius girasi suatu penampang komponen struktur tekan β = Faktor yang diberikan berdasarkan mutu beton SAMBUNGAN BALOK-KOLOM Aj,v As,h b Cka, Cki cv h ka dan h kb L ki dan L ka = Luas penampang efektif di dalam suatu join, di dalam suatu bidang yang sejajar dengan bidang tulangan yang menimbulkan geser di dalam join, mm 2 = Luas penampang total tulangan transversal (termasuk sengkang pengikat) dalam jarak s dan tegak lurus terhadap dimensi hc, mm 2 = Lebar kolom, mm = Kuat tekan penampang balok sisi kanan dan kiri, N = Selimut beton, mm = bentang as ke as kolom atas dan bawah joint, m = bentang as kiri dan kanan joint, m xvii

L ki dan L ka Mnak, ka Mnak, ki Nuk Tka, Tki Vc,h Vc,v Vj,h Vj,v Vkol Vs,h Vs,v = bentang bersih balok kiri dan kanan joint, m = Kapasitas momen sisi kanan, Nmm = Kapasitas momen sisi kiri, Nmm = Gaya aksial maksimum yang diterima kolom, N = Kuat tarik penampang balok sisi kanan dan kiri, N = Kuat geser horizontal yang dipikul oleh beton dalam join, N = Kuat geser vertikal yang dipikul oleh beton dalam join, N = Tegangan geser horizontal nominal dalam join = Tegangan geser vertikal nominal dalam join = Gaya geser yang diterima oleh kolom, kn = Gaya geser horizontal rencana join, N = Gaya geser vertikal rencana join, N PONDASI Q η = arc Tan d/s, dalam derajat = Effisiensi group tiang 2 X = Jumlah kuadrat absis-absis tiang, m 2 2 Y = Jumlah kuadrat ordinat-ordinat tiang, m 2 γ = Berat jenis tanah dasar, kg/m 3 φ = Sudut geser dalam tanah dasar Ac = Luas penampang tiang, cm 2 d = Diameter dari tiang, cm 2 ka kp m Mx My n n = Koefisien tekanan tanah aktif = Koefisien tekanan tanah pasif = Banyaknya baris dari tiang = Momen yang terjadi pada sumbu X, kg-m = Momen yang terjadi pada sumbu Y, kg-m = Banyaknya tiang dalam baris = jumlah tiang dalam kelompok xviii

nx = Jumlah tiang dalam 1 baris arah sumbu X ny = Jumlah tiang dalam 1 baris arah sumbu Y Pall = Kapasitas dukung ijin tiang pancang, kg Pp = Resultan gaya tekanan tanah pasif, kn Pv = P total yang terjadi pada tiang, kg qc = Tahanan konus dasar tiang pondasi, kg/cm 2 s = Spacing (jarak antar tiang), cm SF = Safety factor = 3 Xmax = Absis maksimum terhadap kelompok tiang, m Ymax = Ordinat maksimum terhadap kelompok tiang, m xix