TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG PERPUSTAKAAN PUSAT YSKI 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 : INOSENSIA LYDIA FRANSISCA 05.12.0007 DHANI PRAYOGO 05.12.0016 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2008
DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul i Lembar Pengesahan ii Kata Pengantar... iii Lembar Asistensi iv Daftar Isi. vi Daftar Notasi.. xi Daftar Tabel... xv Daftar Lampiran... xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1. Nama Proyek.. 1 1.2. Lokasi Proyek. 1 1.3. Tujuan Penulisan Tugas Akhir 3 1.4. Pembatasan Masalah.. 3 1.5. Sistematika Penyusunan. 4 BAB II PERENCANAAN STRUKTUR 2.1. Uraian Umum. 6 2.2. Tinjauan Pustaka 7 2.2.1. Peraturan-peraturan 7 2.2.2. Beban yang Bekerja pada Struktur. 8 2.3. Landasan Teori 9 2.3.1 Pembebanan... 9 2.3.2 Pembebanan Gempa menggunakan Analisa Statik Ekivalen. 10 2.3.3 Perhitungan Pondasi Tiang Pancang... 11 2.4 Asumsi asumsi. 12 vi
BAB III METODE PERANCANGAN... 17 BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR... 25 4.1 Perhitungan Struktur Atas 25 4.1.1. Perhitungan Kuda-kuda... 25 4.1.1.1 Perencanaan Gording Kuda-Kuda... 25 4.1.1.2 Perhitungan Trekstang... 29 4.1.1.3 Perencanaan Kuda-Kuda... 30 4.1.2. Perhitungan Profil dan Sambungan... 42 4.1.2.1 Cek Penampang Batang Tekan... 42 4.1.2.2 Cek Penampang Batang Tarik... 45 4.1.2.3 Perhitungan Sambungan Baut... 48 4.2 Perhitungan Pelat Lantai.. 49 4.2.1 Pembebanan Pelat Lantai. 49 4.2.2 Penulangan Pelat Lantai Tipe two way slab... 50 4.2.3 Penulangan Pelat Lantai Tipe one way slab... 53 4.3 Perhitungan Penulangan Balok 56 4.3.1 Penulangan Lentur Balok.... 56 A. Penulangan Lentur Bagian Tumpuan... 56 B. Penulangan Lentur Bagian Lapangan... 57 4.3.2 Penulangan Geser Balok.... 58 A. Penulangan Geser Bagian Tumpuan... 58 b. Penulangan Geser Bagian Lapangan... 59 4.3.3 Penulangan Torsi Balok... 60 4.4 Perhitungan Penulangan Kolom... 62 4.4.1 Kolom Persegi 700 mm x 700 mm dengan Tinggi Kolom = 4,5 m.. 62 A. Lentur Kolom Arah M 2-2... 62 B. Lentur Kolom Arah M 3-3... 64 C. Penulangan Geser Kolom... 65 4.5 Perhitungan Gaya Gempa (static analysis)... 67 4.5.1. Perhitungan Gaya Geser Dasar Horisontal Total Akibat Gempa. 67 4.5.2. Perhitungan Waktu Getar. 74 vii
4.6 Perhitungan Tangga.. 78 4.6.1. Perencanaan Tangga..... 78 4.6.2. Pembebanan Tangga..... 78 4.6.3. Perhitungan Reaksi Tangga.. 80 4.6.4. Penulangan Tangga dan Bordes.... 81 4.6.5. Perhitungan Pondasi Tangga..... 82 4.7 Perhitungan Pondasi... 84 4.7.1 Pemilihan Tipe Pondasi. 84 4.7.2. Menentukan Daya Dukung Tiang Pancang... 84 A. Kelompok Tiang dengan 12 Tiang Pancang... 85 B. Kelompok Tiang dengan 9 Tiang Pancang... 87 4.7.3. Penulangan Tiang Pancang... 89 4.7.7. Penulangan Pile Cap... 93 4.7.8. Penulangan Tie Beam... 99 BAB V RENCANA KERJA DAN SYARAT PEKERJAAN STRUKTUR 101 BAB VI RENCANA ANGGARAN BIAYA... 127 5.1. Daftar Harga Satuan Bahan dan Upah... 127 5.2. Analisa Harga Satuan Pekerjaan. 130 5.3. Daftar Harga Satuan Pekerjaan....... 135 5.4. Rencana Anggaran Biaya..... 136 5.5. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya. 137 5.6 Time Schedule... 138 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii
DAFTAR NOTASI Perhitungan Kuda-kuda A g adalah luas penampang baja profil (cm 2 ) F u adalah tegangan leleh baja (kg) f y adalah tegangan tarik pada baja (kg/cm 2 ) f r h adalah tegangan tekan residual pada pelat sayap yang dirol (MPa) adalah tinggi profil (cm) I x adalah momen inersia baja profil terhadap sumbu x (cm 4) I y adalah momen inersia baja profil terhadap sumbu y (cm 4 ) i x i y K t s 1 S adalah jari-jari inersia baja profil terhadap sumbu x (cm) adalah jari-jari inersia baja profil terhadap sumbu y (cm) adalah gaya terbesar yang dipikul oleh baut (kg) adalah jarak antara sumbu baut paling luar ke tepi atau ke ujung bagian yang disambung (cm) adalah jarak dari sumbu ke sumbu dari 2 baut yang berturutan (cm) S x adalah modulus penampang baja profil terhadap sumbu x ( cm 3 ) S y adalah modulus penampang baja profil terhadap sumbu y ( cm 3 ) t adalah tebal screew ( mm ) V d adalah baut dalam geser ( N ) V u V n W adalah kuat geser terfaktor (N) adalah kuat geser nominal (N) adalah berat baja profil per meter (kg/m) Z x adalah momen tahanan baja profil terhadap sumbu x ( cm 3 ) Z y adalah momen tahanan baja profil terhadap sumbu y ( cm 3 ) σ tr adalah tegangan tarik (kg/cm 2 ) τ adalah tegangan geser (kg/cm 2 ) Perhitungan Pelat Lantai a adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) C c t s adalah gaya tekan beton (N) adalah selimut beton (mm) ix
d l x l y M u M n T s z adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) adalah bentang pendek pelat lantai (cm) adalah bentang panjang pelat lantai (cm) 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 Tangga a adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) C c t s d M u M n T s z adalah gaya tekan beton (N) adalah selimut beton (mm) 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 adalah nilai faktor respon gempa d i F i g I N i R t i W t W i adalah simpangan horizontal lantai ke i adalah beban gempa nominal static ekuivalen pada lantai ke i adalah percepatan gravitasi adalah momen inersia adalah nilai Nspt pada lapisan ke i adalah faktor reduksi gempa adalah tebal lapisan ke i adalah berat total gedung adalah berat lantai ke i Perhitungan Balok A cp adalah luas yang dibatasi oleh keliling luar penampang beton (mm 2 ) x
A l adalah luas total tulangan longitudinal yang memikul puntir (mm 2 ) A o adalah luas bruto yang dibatsi oelh lintasan aliran geser (mm 2 ) A oh adalah luas daerah yang dibatasi oleh garis pusat tulangan sengkang torsi terluar 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 adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) C c C s t s d adalah gaya tekan beton (N) adalah gaya tekan baja (N) adalah 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 f yl f yv M n M u p h p cp T n T s T u V c V s V u x z β 1 ε s ε y ρ adalah modulus elastisitas baja (MPa) adalah kuat leleh tulangan torsi longitudinal (MPa) adalah kuat leleh tulangan sengkang torsi (MPa) adalah momen nominal penampang ( Nmm) adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm) adalah keliling dari garis pusat tulangan sengkang torsi terluar (mm) adalah keliling luar penampang beton (mm) 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 adalah regangan tulangan luluh adalah rasio tulangan tarik xi
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 adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) a b C c d adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen dalam kondisi balance (mm) adalah gaya tekan beton (N)\ 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 adalah eksentrisitas (mm) e b M u M n M nb P n P nb P u T s V c V s V u x b z β 1 f s 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 dalam kondisi balance (N) adalah kuat beban aksial terfaktor (N) adalah gaya tarik Baja (N) 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 dalam kondisi balance (mm) adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm) adalah faktor reduksi adalah kuat tekan tulangan (MPa) xii
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 adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) C c t s D d adalah gaya tekan beton (N) adalah selimut beton (mm) adalah diameter tiang pancang 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 m N 60 n n x n y P n P u Q p Q s Q u adalah momen nominal penampang ( Nmm) adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm) adalah momen arah x adalah momen arah y adalah banyak baris adalah rata-rata nilai SPT disekitar ujung pondasi atau nilai rata-rata SPT dari permukaan tanah ke ujung pondasi 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 adalah jarak antar tiang pancang T s x max y max z adalah gaya tarik Baja (N) adalah absis terjauh tiang pancang ke titik berat kelompok tiang adalah ordinat terjauh tiang pancang ke titik berat kelompok tiang adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm) xiii
η adalah efisiensi kelompok tiang θ adalah arc tg ( D/S ) v adalah jumlah beban normal x² adalah kuadrat absis-absis tiang pancang y adalah kuadrat ordinat-ordinat tiang pancang xiv