DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i ABSTRAK... vii KATA PENGANTAR... xi DAFTAR ISI...xiii DAFTAR GAMBAR... xxi DAFTAR TABEL... xxvii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 3 1.3 Tujuan... 3 1.4 Batasan Masalah... 4 1.5 Manfaat... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5 2.1 Pembebanan... 5 2.2 Sistem Struktur... 5 2.3 Komponen Lentur SRPMM... 6 2.4 Pembebanan Terhadap Gempa... 9 2.5 Struktur Beton Pratekan... 12 BAB III METODOLOGI... 35 3.1 Umum... 35 3.2 Alur Perancangan Struktur Gedung... 36 3.3 Alur Perancangan Balok Pratekan... 39 BAB IV PRELIMINARY DESAIN... 41 xiii
4.1 Umum... 41 4.2 Data Perancangan... 41 4.3 Perancangan Dimensi Komponen Struktur... 41 4.3.1 Perancangan dimensi balok induk... 41 4.3.2 Perancangan dimensi balok induk pratekan... 42 4.3.3 Perancangan dimensi balok anak... 43 4.3.4 Perancangan dimensi pelat... 44 4.3.4.1 Perhitungan tebal pelat rencana... 46 4.3.5 Perancangan dimensi kolom... 59 BAB V PERANCANGAN GEMPA... 65 5.1 Umum... 65 5.2 Pembebanan Gempa Statis... 65 5.2.1 Data gedung... 65 5.2.2 Perhitungan berat struktur... 66 5.3 Pembebanan Gempa Dinamis... 72 5.3.1 Lantai tingkat sebagai diafragma... 73 5.3.2 Arah pembebanan... 73 5.3.3 Faktor respons gempa (C)... 73 5.3.4 Respons spektrum rencana... 74 5.3.5 Permodelan struktur... 74 5.4 Menentukan Eksentrisitas Rencana Bangunan (e d )... 77 5.5 Kontrol Gaya Geser Dasar (Base Shear)... 79 5.6 Kontrol Waktu Getar Alami Fundamental (T)... 81 5.7 Kontrol Partisipasi Massa... 81 5.8 Kontrol Simpangan ( )... 82 5.8.1 Perhitungan drift ( )... 83 xiv
5.9 Perhitungan Kuat Geser... 86 BAB VI STRUKTUR SEKUNDER... 89 6.1 Umum... 89 6.2 Perancangan Pelat... 89 6.2.1 Data perancangan... 89 6.2.2 Pembebanan pelat atap... 90 6.2.3 Penulangan pelat atap... 90 6.2.4 Pembebanan pelat lantai... 97 6.2.5 Penulangan pelat lantai... 98 6.2.6 Perancangan pelat pracetak... 104 6.2.6.1 Permodelan dan analisa struktur pelat... 105 6.2.6.2 Pembebanan pelat atap... 105 6.2.6.3 Perancangan pelat atap pracetak... 107 6.2.6.4 Pembebanan pelat lantai... 113 6.2.6.5 Perancangan pelat lantai pracetak... 114 6.2.7 Kontrol retak... 120 6.2.8 Penulangan stud pelat... 121 6.2.9 Perhitungan tulangan angkat... 123 6.3 Perancangan Tangga... 127 6.3.1 Data perancangan... 127 6.3.1.1 Tangga lantai dasar... 128 6.3.1.2 Tangga lantai 2 12... 134 6.3.2 Penulangan lentur pelat tangga... 141 6.3.3 Tulangan susut dan suhu... 143 6.3.4 Penulangan lentur pelat bordes... 143 6.3.5 Tulangan susut dan suhu... 144 6.3.6 Perancangan balok bordes... 144 xv
6.3.6.1 Balok bordes lantai dasar... 145 6.3.6.2 Balok bordes lantai 2 12... 149 6.4 Perancangan Balok Lift... 153 6.4.1 Pembebanan ruang lift... 154 6.4.2 Permodelan struktur... 156 6.4.3 Penulangan balok pemisah sangkar (25/30)... 158 6.4.4 Penulangan balok penumpu depan (40/60)... 161 6.4.5 Penulangan balok penumpu belakang (40/60)... 166 BAB VII STRUKTUR UTAMA... 173 7.1 Umum... 173 7.2 Perancangan Balok Anak... 173 7.2.1 Data perancangan... 173 7.2.2 Perancangan balok anak 40/60... 174 7.2.2.1 Penulangan lentur... 174 7.2.2.2 Penulangan geser... 177 7.2.2.3 Penulangan torsi... 178 7.2.2.4 Kontrol lendutan... 178 7.2.2.5 Kontrol retak... 179 7.2.2.6 Panjang penyaluran... 181 7.2.3 Perancangan balok anak 50/70... 182 7.2.3.1 Data dan perancangan... 182 7.2.3.2 Permodelan struktur... 182 7.2.3.3 Penulangan lentur... 183 7.2.3.4 Penulangan geser... 185 7.2.3.5 Kontrol lendutan... 186 7.2.3.6 Kontrol retak... 186 7.2.3.7 Panjang penyaluran... 188 7.3 Perancangan Balok Induk... 189 xvi
7.3.1 Balok induk 1 portal 6... 189 7.3.1.1 Data perancangan... 190 7.3.1.2 Penulangan lentur... 192 7.3.1.3 Tumpuan kiri akibat gempa kanan... 192 7.3.1.4 Tumpuan kiri akibat gempa kiri... 193 7.3.1.5 Cek momen nominal tulangan tumpuan kiri terpasang... 196 7.3.1.6 Lapangan... 201 7.3.1.7 Cek momen nominal tulangan lapangan terpasang... 203 7.3.1.8 Tumpuan kanan akibat gempa kanan... 204 7.3.1.9 Tumpuan kanan akibat gempa kiri... 205 7.3.1.10 Cek momen nominal tulangan tumpuan kanan terpasang... 207 7.3.1.11 Penulangan geser... 212 7.3.1.12 Pemasangan tulangan geser pada daerah sendi plastis 213 7.3.1.13 Pemasangan tulangan geser di luar daerah sendi plastis... 215 7.3.1.14 Penulangan torsi... 217 7.3.1.15 Kontrol lendutan... 218 7.3.1.16 Kontrol retak... 218 7.3.1.17 Panjang penyaluran... 220 7.3.2 Balok induk 2 portal 6... 221 7.3.2.1 Data perancangan... 222 7.3.2.2 Penulangan geser... 230 7.3.2.3 Pemasangan tulangan geser pada daerah sendi plastis... 231 7.3.2.4 Pemasangan tulangan geser di luar daerah sendi plastis.. 233 7.3.2.5 Penulangan torsi... 234 7.3.2.6 Kontrol lendutan... 235 7.3.2.7 Kontrol retak... 236 7.3.2.8 Panjang penyaluran... 238 xvii
7.3.3 Balok induk 1 portal H... 239 7.3.3.1 Data perancangan... 240 7.3.3.2 Penulangan geser... 248 7.3.3.3 Pemasangan tulangan geser pada daerah sendi plastis... 249 7.3.3.4 Pemasangan tulangan geser di luar daerah sendi plastis.. 251 7.3.3.5 Penulangan torsi... 252 7.3.3.6 Kontrol lendutan... 253 7.3.3.7 Kontrol retak... 254 7.3.3.8 Panjang penyaluran... 256 7.3.4 Balok induk 2 portal H... 257 7.3.4.1 Data perancangan... 258 7.3.4.2 Penulangan geser... 266 7.3.4.3 Pemasangan tulangan geser pada daerah sendi plastis... 267 7.3.4.4 Pemasangan tulangan geser di luar daerah sendi plastis.. 269 7.3.4.5 Penulangan torsi... 270 7.3.4.6 Kontrol lendutan... 271 7.3.4.7 Kontrol retak... 272 7.3.4.8 Panjang penyaluran... 274 7.4 Kolom... 275 7.4.1 Kolom lantai 1 6... 275 7.4.1.1 Data perancangan... 276 7.4.1.2 Kontrol kuat geser rencana... 278 7.4.1.3 Pengekangan kolom didaerah sendi plastis... 279 7.4.1.4 Pengekangan kolom diluar sendi plastis... 280 7.4.1.5 Perancangan hubungan balok kolom... 280 7.4.1.6 Panjang lewatan pada sambungan tulangan kolom... 281 7.4.2 Kolom lantai 7 12... 282 7.4.2.1 Data perancangan... 282 7.4.2.2 Kontrol kuat geser rencana... 284 xviii
7.4.2.3 Pengekangan kolom didaerah sendi plastis... 285 7.4.2.4 Pengekangan kolom diluar sendi plastis... 286 7.4.2.5 Perancangan hubungan balok kolom... 287 7.4.2.6 Panjang lewatan pada sambungan tulangan kolom... 287 7.5 Perancangan Balok Pratekan... 288 7.5.1 Data perancangan... 289 7.5.2 Tegangan ijin... 289 7.5.3 Dimensi penampang... 290 7.5.4 Daerah limit kabel... 292 7.5.5 Kontrol tegangan... 295 7.5.6 Penentuan jumlah strands... 299 7.5.7 Kontrol angkat... 303 7.5.7.1 Perhitungan tulangan angkat... 307 7.5.8 Kehilangan pratekan... 307 7.5.8.1 Kehilangan langsung... 307 7.5.8.2 Kehilangan tak langsung... 312 7.5.9 Kontrol tegangan setelah kehilangan... 319 7.5.10 Kontrol momen retak... 329 7.5.11 Kontrol momen batas... 330 7.5.12 Kontrol lendutan... 333 7.5.13 Tulangan geser... 338 7.5.13.1 Data perancangan... 339 7.5.13.2 Perhitungan kuat geser... 339 7.5.13.3 Penulangan geser... 343 7.5.14 Daerah pengangkuran... 345 7.6 Perancangan Konsol Pendek (Korbel)... 347 7.6.1 Data perancangan... 347 xix
7.6.2 Metode menurut SNI 03-2847-2002... 349 7.6.2.1 Penulangan korbel menurut SNI 03-2847-2002... 351 7.6.3 Metode tekan-dan-tarik (strut-and-tie models)... 352 7.6.3.1 Penulangan korbel menurut tekan-dan-tarik (strut-and-tie models)... 358 BAB VIII METODE PELAKSANAAN... 361 8.1 Umum... 361 8.2 Pelaksanaan Struktur non Pracetak... 361 8.3 Pelaksanaan Struktur Pracetak... 362 BAB IX KESIMPULAN DAN SARAN... 367 9.1 Kesimpulan Hasil Perancangan... 367 9.2 Saran... 368 DAFTAR PUSTAKA... 369 xx
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gaya lintang yang terjadi pada balok SRPMM... 7 Gambar 2.2 Respons spektrum gempa rencana... 10 Gambar 2.3 Balok dengan tumpuan sederhana diberi Gaya Prategang F melalui titik beratnya... 12 Gambar 2.4 Perpendekan elastis... 16 Gambar 2.5 Perubahan bentuk longitudinal balok... 19 Gambar 2.6 Momen retak yang terjadi... 20 Gambar 2.7 Kategori retak... 27 Gambar 2.8 Skema penampang dalam keadaan lentur batas... 30 Gambar 2.9 Persamaan persamaan chamber akibat gaya prategang (balok di atas dua perletakan)... 32 Gambar 2.10 Persamaan persamaan untuk menghitung lendutan akibat beban gravitasi... 32 Gambar 4.1 Flowchart metodologi perancangan struktur gedung... 35 Gambar 4.2 Flowchart metodologi perancangan balok pratekan 36 Gambar 4.1 Balok eksterior... 45 Gambar 4.2 Balok interior... 46 Gambar 4.3 Pelat jenis A... 47 Gambar 4.4 Pelat jenis B... 47 Gambar 4.5 Pelat jenis D... 48 Gambar 4.6 Pelat jenis C... 49 Gambar 4.7 Tributary area C 46 pada lantai 8 12... 60 Gambar 4.8 Tributary area C 30 pada lantai 7... 60 xxi
Gambar 4.9 Tributary area C 12 pada lantai 1 6... 63 Gambar 5.1 Grafik nilai C-T zona gempa 3... 74 Gambar 5.2 Pembebanan kolom tepi (beban mati)... 75 Gambar 5.3 Pembebanan kolom tepi (beban hidup)... 75 Gambar 5.4 Pembebanan kolom tengah (beban mati)... 76 Gambar 5.5 Pembebanan kolom tengah (beban hidup)... 77 Gambar 6.1 rencana penulangan pelat atap... 92 Gambar 6.2 Penulangan pelat atap Tipe A... 95 Gambar 6.3 Penulangan pelat atap Tipe B... 97 Gambar 6.4 Rencana penulangan pelat lantai... 99 Gambar 6.5 Penulangan pelat lantai... 101 Gambar 6.6 Penulangan pelat lantai Tipe B... 104 Gambar 6.7 Penulangan pelat atap Tipe I sebelum komposit... 109 Gambar 6.8 Penulangan pelat atap Tipe I Berdasarkan pengangkatan... 110 Gambar 6.9 Penulangan pelat atap Tipe I sesudah komposit... 112 Gambar 6.10 Penulangan pelat lantai Tipe I sebelum komposit 116 Gambar 6.11 Penulangan pelat lantai Tipe I berdasarkan pengangkatan... 118 Gambar 6.12 Penulangan pelat lantai Tipe I sesudah komposit. 120 Gambar 6.13 Diagram gaya geser horizontal penampang komposit... 122 Gambar 6.14 Jarak tulangan angkat menurut PCI Design Handbook, Precast and Prestress Concrete... 124 Gambar 6.15 Perancangan tangga lantai dasar... 128 Gambar 6.16 Potongan tangga lantai dasar... 128 xxii
Gambar 6.17 Permodelan struktur tangga lantai dasar... 131 Gambar 6.18 Bidang N tangga lantai dasar... 132 Gambar 6.19 Bidang D tangga lantai dasar... 133 Gambar 6.20 Bidang M tangga lantai dasar... 134 Gambar 6.21 Perancangan tangga lantai 2 12... 134 Gambar 6.22 Potongan tangga lantai 2 12... 135 Gambar 6.23 Permodelan struktur tangga lantai 2 12... 137 Gambar 6.24 Bidang N tangga lantai 2 12... 139 Gambar 6.25 Bidang D tangga lantai 2 12... 140 Gambar 6.26 Bidang M tangga lantai 2 12... 141 Gambar 6.27 Permodelan balok bordes... 146 Gambar 6.28 Permodelan balok bordes... 150 Gambar 6.29 Denah lift... 154 Gambar 6.30 Pemodelan lift... 157 Gambar 6.31 Kondisi batas geser untuk balok lift... 165 Gambar 6.32 Kondisi batas geser... 170 Gambar 7.1 Lokasi balok induk 1 portal 6... 190 Gambar 7.2 Penampang balok induk 1 portal 6 tumpuan kiri... 195 Gambar 7.3 Tulangan terpasang tumpuan kiri... 196 Gambar 7.4 Blok tegangan balok lapangan... 201 Gambar 7.5 Tulangan lapangan terpasang... 203 Gambar 7.6 Penampang balok induk 1 portal 6 tumpuan kanan 207 Gambar 7.7 Tulangan terpasang tumpuan kanan... 208 Gambar 7.8 Lokasi balok induk 2 portal 6... 221 Gambar 7.9 Penampang balok induk 2 portal 6 tumpuan kiri... 225 xxiii
Gambar 7.10 Penampang balok induk 2 portal 6 tumpuan kanan... 228 Gambar 7.11 Penampang balok induk 2 portal 6 lapangan... 230 Gambar 7.12 Lokasi balok induk 1 portal H... 240 Gambar 7.13 Penampang balok induk 1 portal H tumpuan kiri. 243 Gambar 7.14 Penampang balok induk 1 portal H tumpuan kanan... 246 Gambar 7.15 Penampang balok induk 1 portal H lapangan... 248 Gambar 7.16 Lokasi balok induk 2 portal H... 257 Gambar 7.17 Penampang balok induk 2 portal H tumpuan kiri. 261 Gambar 7.18 Penampang balok induk 2 portal H tumpuan kanan... 264 Gambar 7.19 Penampang balok induk 2 portal H lapangan... 266 Gambar 7.20 Lokasi kolom C-14 lantai 1 6... 276 Gambar 7.21 Diagram interaksi kolom lantai 1 6... 277 Gambar 7.22 Lokasi kolom C14 lantai 7 12... 282 Gambar 7.23 Diagram interaksi kolom lantai 7 12... 284 Gambar 7.24 Penampang balok pratekan... 291 Gambar 7.25 Permodelan balok anak... 293 Gambar 7.26 Momen minimal... 294 Gambar 7.27 Momen beban hidup... 294 Gambar 7.28 Momen maksimum... 294 Gambar 7.29 Daerah limit kabel... 295 Gambar 7.30 Diagram tegangan saat peralihan... 298 Gambar 7.31 Diagram tegangan sebelum komposit... 299 Gambar 7.32 Diagram tegangan setelah komposit... 299 xxiv
Gambar 7.33 Letak profil tendon ganda... 301 Gambar 7.34 a) Letak eksentrisitas tumpuan b) Letak eksentrisitas lapangan... 301 Gambar 7.35 Bidang momen akibat pengangkatan... 304 Gambar 7.36 Diagram tegangan dan kehilangan slip angkur... 311 Gambar 7.37 Blok tegangan... 331 Gambar 7.38 Tegangan ujung akibat pengangkuran... 345 Gambar 7.39 Korbel yang akan dirancang... 348 Gambar 7.40 Pembebanan kolom... 348 Gambar 7.41 Pembebanan kolom... 349 tengah (beban hidup)... 349 Gambar 7.42 Hasil penulangan korbel dengan metode SNI 03-2847-2002... 352 Gambar 7.43 Ilustrasi daerah D dan B... 353 Gambar 7.44 Penggambaran daerah tekan, tarik dan nodal zone... 353 Gambar 7.45 Daerah tarik, tekan dan nodal zone... 354 konsol pendek... 354 Gambar 7.46 Uraian gaya gaya tarik dan tekan... 357 Gambar 7.47 Hasil penulangan konsol dengan metode tekan-dan-tarik... 359 Gambar 8.1 Flowchart pelaksanaan struktur cast in-situ... 362 Gambar 8.2 Balok yang dicetak... 363 Gambar 8.3 Pengangkatan balok pracetak... 364 Gambar 8.4 Pemberian beban pasir temporer... 364 Gambar 8.5 Flowchart pelaksanaan balok prategang... 365 xxv
(Halaman ini sengaja dikosongkan) xxvi
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Dimensi balok anak... 43 Tabel 4.2 Jenis pelat pada masing masing tipe... 48 Tabel 5.1 Berat struktur per lantai... 72 Tabel 5.2 Koordinat hasil analisa ETABS v9.2.0... 78 Tabel 5.3 Hasil koordinat baru struktur... 78 Tabel 5.4 Modal Participating Mass Ratio... 82 Tabel 5.5 Simpangan... 83 Tabel 5.6 Analisa s akibat gempa arah x... 84 Tabel 5.7 Analisa m akibat gempa arah x... 84 Tabel 5.8 Analisa s akibat gempa arah y... 85 Tabel 5.9 Analisa m akibat gempa arah y... 85 Tabel 6.1 Penulangan pelat atap... 97 Tabel 6.2 Penulangan pelat lantai... 104 Tabel 6.3 Tulangan terpasang pada pelat atap... 113 Tabel 6.4 Tulangan terpasang pada pelat lantai... 120 Tabel 6.5 Hasil analisa struktur balok lift... 157 Tabel 6.6 Jarak pemasangan tulangan geser... 166 Tabel 6.7 Jarak pemasangan tulangan geser... 171 Tabel 7.1 Gaya torsi balok anak 40/60... 178 Tabel 7.2 Gaya gaya dalam balok induk... 191 Tabel 7.3 Nilai momen terbesar... 192 Tabel 7.4 Gaya torsi balok induk 1 portal 6... 217 Tabel 7.5 Gaya gaya dalam balok induk... 222 Tabel 7.6 Nilai momen terbesar... 223 xxvii
Tabel 7.7 Desain tulangan Balok induk2 portal 6 tumpuan kiri akibat momen negatif... 223 Tabel 7.8 Desain tulangan balok induk 2 portal 6 tumpuan kiri akibat momen positif... 224 Tabel 7.9 Kontrol tulangan balok induk 2 portal 6 tumpuan kiri akibat momen negatif... 225 Tabel 7.10 Kontrol tulangan balok induk 2 portal 6 tumpuan kiri akibat momen positif... 226 Tabel 7.11 Desain tulangan Balok induk2 portal 6 tumpuan kanan akibat momen negatif... 226 Tabel 7.12 Desain tulangan balok induk 2 portal 6 tumpuan kanan akibat momen positif... 227 Tabel 7.13 Kontrol tulangan balok induk 2 portal 6 tumpuan kanan akibat momen negatif... 228 Tabel 7.14 Kontrol tulangan balok induk 2 portal 6 tumpuan kanan akibat momen positif... 229 Tabel 7.15 Desain tulangan balok induk 2 portal 6 lapangan... 229 Tabel 7.16 Gaya torsi balok induk 2 portal 6... 235 Tabel 7.17 Gaya gaya dalam balok induk... 241 Tabel 7.18 Nilai momen terbesar... 242 Tabel 7.19 Desain tulangan Balok induk1 portal H tumpuan kiri akibat momen negatif... 242 Tabel 7.20 Desain tulangan balok induk 1 portal H tumpuan kiri akibat momen positif... 242 Tabel 7.21 Kontrol tulangan balok induk 1 portal H tumpuan kiri akibat momen negatif... 244 xxviii
Tabel 7.22 Kontrol tulangan balok induk 1 portal H tumpuan kiri akibat momen positif... 244 Tabel 7.23 Desain tulangan Balok induk 1 portal H tumpuan kanan akibat momen negatif... 245 Tabel 7.24 Desain tulangan balok induk 1 portal H tumpuan kanan akibat momen positif... 245 Tabel 7.25 Kontrol tulangan balok induk 1 portal H tumpuan kanan akibat momen negatif... 246 Tabel 7.26 Kontrol tulangan balok induk 1 portal H tumpuan kanan akibat momen positif... 247 Tabel 7.27 Desain tulangan balok induk 1 portal H lapangan... 247 Tabel 7.28 Gaya torsi balok induk 1 portal H... 253 Tabel 7.29 Gaya gaya dalam balok induk... 258 Tabel 7.30 Nilai momen terbesar... 259 Tabel 7.31 Desain tulangan Balok induk 2 portal H tumpuan kiri akibat momen negatif... 259 Tabel 7.32 Desain tulangan balok induk 1 portal H tumpuan kiri akibat momen positif... 260 Tabel 7.33 Kontrol tulangan balok induk 2 portal H tumpuan kiri akibat momen negatif... 261 Tabel 7.34 Kontrol tulangan balok induk 2 portal H tumpuan kiri akibat momen positif... 262 Tabel 7.35 Desain tulangan Balok induk 2 portal H tumpuan kanan akibat momen negatif... 262 Tabel 7.36 Desain tulangan balok induk 2 portal H tumpuan kanan akibat momen positif... 263 xxix
Tabel 7.37 Kontrol tulangan balok induk 2 portal H tumpuan kanan akibat momen negatif... 264 Tabel 7.38 Kontrol tulangan balok induk 2 portal H tumpuan kanan akibat momen positif... 265 Tabel 7.39 Desain tulangan balok induk 2 portal H lapangan... 265 Tabel 7.40 Gaya torsi balok induk 2 portal H... 271 Tabel 7.41 Gaya gaya dalam kolom C14 lantai 1 6... 277 Tabel 7.42 Gaya gaya dalam kolom C14 lantai 7 12... 283 Tabel 7.43 Lebar strut dan tie... 359 xxx