PERENANAAN GEDUNG PERHOTELAN EMPAT LANTAI DAN SATU BASEMENT DI PAITAN DENGAN PRINSIP DAKTAIL PARSIAL Naskah Publikasi untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat S1 Teknik Sipil diajukan oleh : ARGA FRANSDIKA NIM : D 100 070 049 NIRM : 07 06 03010 50049 Kepada : PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2013
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kabupaten Pacitan yang juga dikenal dengan Kota 1001 Goa merupakan salah satu tujuan wisata di daerah perbatasan antara Provinsi Jawa Timur dengan Provinsi Jawa Tengah. Panorama bukit kars, tebingtebing curam dan pantai pasir putih yang eksotis sangat mudah ditemukan di daerah ini. Kekayaan alam inilah yang sengaja dimanfaatkan Pemkab Pacitan untuk memaksimalkan pendapatan asli daerah melalui sektor pariwisata. Untuk menunjang potensi dibidang pariwisata ini, maka perlu didukung dengan sarana dan prasarana yang memadai. Meskipun sudah terdapat beberapa hotel, tetapi penambahan jumlah hotel masih diperlukan, mengingat jumlah wisatawan baik dari dalam negeri maupun luar negeri untuk berkunjung ke Pacitan semakin meningkat setiap tahunnya. Berkaitan dengan hal tersebut, maka penyusun mencoba untuk merencanakan gedung perhotelan empat lantai dengan satu basement di Pacitan. Salah satu faktor yang paling berpengaruh dalam perencanaan struktur bangunan bertingkat tinggi adalah kekuatan struktur bangunan, dimana faktor ini sangat terkait dengan keamanan dan ketahanan bangunan dalam menahan atau menampung beban yang bekerja pada struktur. Menurut SNI 17262002, Pacitan termasuk pada wilayah gempa 3 yaitu merupakan daerah cukup besar kemungkinan terjadinya gempa maka untuk itulah dalam perencanaan gedung bertingkat tinggi ini harus direncanakan dan didesain sedemikian rupa agar dapat digunakan sebaikbaiknya, nyaman dan aman terhadap bahaya gempa bagi pemakai atau pengguna struktur gedung. B. Rumusan Masalah Berdasarkan permasalahan yang diuraikan pada bagian latar belakang, dapatlah diambil suatu rumusan yang akan digunakan sebagai acuan. Adapun rumusan masalah tersebut adalah sebagai berikut: 1). Mengingat Pacitan termasuk pada wilayah gempa 3, maka diperlukan perencanaan struktur gedung tahan gempa.
2). Keadaan Pacitan yang semakin berkembang sehingga dibutuhkan suatu perhotelan yang memiliki struktur tahan gempa yang baik.. Tujuan Perencanaan Perencanaan gedung perhotelan empat lantai dengan satu basement di Pacitan dengan prinsip daktail parsial ini bertujuan untuk mendapatkan hasil desain struktur bangunan perhotelan empat lantai dengan satu basement di Pacitan yang tahan gempa sesuai dengan prinsip daktail parsial, serta peraturanperaturan yang berlaku di Indonesia. D. Manfaat perencanaan Manfaat pada Tugas Akhir ini ada 2 macam yang hendak dicapai yaitu manfaat secara teoritis dan secara praktis, dengan penjelasan sebagai berikut : 1). Secara teoritis, perencanaan gedung ini diharapkan dapat menambah pengetahuan di bidang perencanaan struktur, khususnya dalam perencanaan struktur beton bertulang tahan gempa dengan prinsip daktilitas parsial. 2). Secara praktis, perencanaan gedung ini diharapkan dapat dipakai sebagai salah satu referensi dalam merencanaan struktur bangunan gedung tahan gempa khususnya di daerah Pacitan. E. Batasan Masalah Menghindari melebarnya pembahasan, dalam penyusunan tugas akhir ini permasalahan dibatasi pada masalahmasalah berikut : 1). Gedung yang direncanakan adalah gedung dengan empat lantai dengan satu basement di Pacitan. 2). Perhitungan struktur mencakup perhitungan struktur atap (kuda kuda) dan beton bertulang (plat lantai, plat tangga, perhitungan balok, perhitungan kolom dan perhitungan pondasi). 3). Pembebanan yang diakibatkan oleh lift tidak diperhitungkan. 4). Digunakan beton bertulang dengan mutu beton f c = 25 MPa, mutu baja f y = 390 MPa untuk tulangan utama, dan f y = 240 MPa untuk tulangan geser. 5). Bangunan berada di Wilayah Pacitan (wilayah gempa 3). 6). Pada perencanaan ini digunakan peraturanperaturan sebagai berikut: a). Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI) 1983.
b). Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI) 1971. c). Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983. d). Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung SNI17262002. e). Tata ara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI 03 28472002. 7). Gedung direncanakan dengan system daktail parsial, dengan mengambil nilai = 2,0 dan R = 3,2. 8). Sudut kemiringan tangga direncanakan sebesar 30. 9). Keadaan tanah diasumsikan sebagai tanah keras dengan muka air tanah kurang lebih 4 meter, sehingga tekanan air tanah berpengaruh pada sloof dan plat lantai basement. BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Umum Berdasarkan Pasal 1.2 SNI 17262002, Syaratsyarat perencanaan struktur gedung tahan gempa yang ditetapkan tidak berlaku untuk bangunan sebagai berikut : a). Gedung dengan sistem struktur yang tidak umum atau masih memerlukan pembuktian tentang kelayakannya. b). Gedung dengan sistem isolasi landasan (base isolation) untuk menahan pengaruh gempa terhadap struktur atas. c). Bangunan teknik sipil seperti jembatan, bangunan air, dinding dan dermaga pelabuhan, anjungan lepas pantai dan bangunan non gedung lainnya. d). Rumah tinggal satu tingkat dan bangunan gedunggedung non teknis lainnya. B. Daktilitas Daktilitas ( ductility) adalah perbandingan antara simpangan maksimum sebelum bahan runtuh dengan simpangan pada saat leleh awal. Bahan atau struktur yang bersifat elastis murni, biasanya dikatakan bahan getas, artinya jika
terjadi leleh bahan langsung patah, sedangkan untuk bahan yang bersifat elastoplastis, berarti bahan tersebut adalah liat atau disebut daktail. (Asroni, 2003).. Pembebanan Struktur Pedoman perhitungan struktur beton di Indonesia, dicantumkan dalam Tata ara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SNI 032847 2002. D. Beban Gempa Dalam perencanaan struktur bangunan, beban gempa merupakan salah satu beban yang harus diperhitungkan, terutama untuk daerah rawan gempa. Pada perencanaan ini beban gempa dihitung dengan pedoman SNI 17262002. BAB III LANDASAN TEORI A. Perencanaan Struktur Atap Rangka Baja 1. Perencanaan gording Bebanbeban yang diperhitungkan pada gording meliputi beban mati (akibat berat sendiri gording dan beban penutup atap), beban hidup dan beban angin. Baja profil yang digunakan untuk gording adalah profil anal. Tegangan yang terjadi harus lebih kecil dari tegangan ijin. Berdasarkan SNI 0317292002, dikontrol terhadap tegangan dan lendutan. Di sini atap yang digunakan adalah jenis genteng. 2. Perencanaan kudakuda Struktur atap pada perencanaan kudakuda, harus mampu memikul semua kombinasi pembebanan berdasarkan Pasal 6.2.2 SNI 0317292002. 3. Perencanaan sambungan Kegagalan struktur secara keseluruhan dapat diakibatkan oleh kegagalan sambungan antar elemenelemen di dalam struktur rangka. Perencanaan sambungan ini digunakan alat sambung moer baut, karena alat sambung ini mudah didapat di pasaran dan mudah dalam pelaksanaannya. Pada perencanaan sambungan batang kudakuda, digunakan sambungan tampang dua. Moer baut yang digunakan adalah baut hitam, yang terbuat dari baja karbon rendah A 307 dengan kuat tarik f baut u = 410 MPa.
B. Perencanaan Struktur Plat Lantai dan Tangga 1. Perencanaan plat Plat merupakan struktur bidang datar (tidak melengkung) yang jika ditinjau secara 3 dimensi mempunyai tebal yang jauh lebih kecil dari pada ukuran bidang plat. Untuk merencanakan plat beton bertulang perlu dipertimbangkan tidak hanya pembebanan, tapi juga ukuran dan syaratsyarat tumpuan pada tepi yang menentukan jenis perletakan dan jenis penghubung di tempat tumpuan. 2. Perencanaan tangga beton bertulang Tangga adalah bagian dari bangunan gedung yang berfungsi sebagai alat penghubung dari tingkatantingkatan lantai bangunan gedung tersebut. Tangga berfungsi sebagai penghubung lantai tingkat yang satu dengan lantai tingkat yang lain. Semakin datar suatu tangga akan semakin mudah untuk digunakan. Penentuan sudut kemiringan suatu tangga tergantung dari fungsi/keperluan tangga yang akan dibangun. Sebagai pedoman dapat diambil ketentuan sebagai berikut (Asroni, 2007): 1). Tangga mobil masuk garasi max = 12,5 atau 1: 8 2). Tangga di luar bangunan max = 20 atau 1: 5 3). Tangga gedung bangunan umum max = 30 35 4). Tangga curam ( 41º), untuk basement max = 45 untuk menara/ tandon air max = 75 90 B. Perencanaan Balok Dengan Sistem Daktail Parsial 1. Perhitungan penulangan memanjang balok. Hitungan tulangan memanjang balok dilaksanakan dengan langkah sebagai berikut : 1a). Menghitung momen perlu M U balok dengan memilih nilai yang paling besar dari nilai M U. 1b). Menghitung jumlah tulangan. 2. Perhitungan momen rencana (M r ) balok 1). Menghitung luas tulangan tarik dan tekan (A s dan A s ) 2). Menghitung nilai a 3). Dihitung tegangan tulangan tekan f s
3. Perhitungan tulangan geser/begel balok Pemasangan begel balok di daerah sendi plastis (sepanjang 2.h dari muka kolom) dibuat lebih rapat daripada di bagian tengah bentang (di luar 2.h). D. Perencanaan Kolom Dengan Sistem Daktail Parsial 1. Perhitungan tulangan memanjang kolom Hitungan tulangan memanjang kolom pada struktur dengan daktilitas parsial, dilaksanakan sebagai berikut : 1). Dihitung momen perlu M u,k dan gaya normal /aksial perlu N u,k 2). Dihitung luas tulangan memanjang kolom A s,t 2. Perhitungan tulangan geser/begel kolom Begel pada daerah sendi plastis dipasang lebih rapat dari pada bagian luarnya. Proses hitungan begel kolom dilaksanakan sebagai berikut : 1). Dihitung momen kapasitas kolom dengan membuat diagram interaksi kolom. 2). Dihitung gaya geser perlu kolom (V u,k ), dipilih yang terkecil. 3). Dihitung gaya geser yang ditahan begel (V s,k ) 4). Dihitung luas begel perlu (A v,u ) untuk setiap 1 meter panjang kolom (S = 1000 mm), dipilih yang terbesar diantara A v dan A v,min 5). Dihitung jarak begel (s) dengan memilih begel n kaki menggunakan diameter tulangan polos dp = y. E. Perencanaan Pondasi Hitungan perencanaan pondasi dilaksanakan dengan langkah sebagai berikut : 1). Perhitungan kekuatan tiang tunggal 2). Perhitungan jumlah tiang dan daya dukung kelompok tiang 3). Kontrol daya dukung maksimum tiang pancang 4). Kontrol tegangan geser dan penulangan poer pondasi 5. Perhitungan tulangan dan kontrol tegangan (beton dan baja) tiang 6. Perencanan sloof BAB IV METODE PERENANAAN Perencanaan gedung ini dilaksanakan dalam 6 (enam) tahap seperti terlihat dalam bagan alir pada Gambar IV.1, yaitu sebagai berikut :
. Mulai Mengumpulkan data dan tes sondir Tahap I Desain gambar rencana Menghitung struktur atap Menghitung tulangan plat dan tangga Tahap II Asumsi dimensi awal balok dan kolom Analisa pembebanan Beban mati Beban hidup Beban gempa Analisa mekanika Penentuan beban kombinasi Tahap III Dimensi balok cukup (?) Ya Tidak Tidak Penulangan balok Dimensi kolom cukup (?) Ya Penulangan kolom Tahap IV Asumsi dimensi poer dan tiang pancang Tidak Dimensi poer dan tiang pancang(?) Ya Penulangan poer dan tiang pancang Membuat gambar detail Tahap V Tahap VI Selesai
LAVATORI Pa N LAVATORI Pi N V. HASIL PERENANAAN HALL / RUANG SEM INAR + 0.15 L0KER L0KER L0KER L0KER L0KER + 0.00 LIFT LIFT RESEPSIONIST LOBBY UTAMA RESTAURANT 0.15 HALL Gambar V.1. Denah perencanaan A. Perencanaan Struktur Atap Perencanaan Struktur atap menggunakan penutup atap dari genteng dengan rangka atap dari baja. Berdasarkan hasil perhitungan digunakan gording profil baja lip kanal 150x75x20x4,5, dan rangka kudakuda baja menggunakan profil siku 40.80.8, 40.60.7, 40.60.6. Alat sambung menggunakan baut ( = 1/2 dengan menggunakan plat kopel 4 mm dan plat buhul 10 mm. Rangka atap dapat dilihat seperti pada Gambar V.2. F A a1 a4 a5 E d7 d8 G a3 d6 d9 a6 D d5 O P d10 H v1 a2 a7 d2 d3 d4 d11 d12 d13 I d1 d14 b1 J b2 K b3 L b4 M b5 N b6 a8 Gambar V. 2. Rangka kudakuda atap
A. Perencanaan Plat Perencanaan struktur plat lantai dapat dilihat pada Tabel V.1. Tabel V.1. Tulangan dan momen tersedia plat lantai. Tipe plat Mu (KNm) Tulangan Pokok Tulangan Bagi Momen Tersedia (KNm) M lx = 4,667 A M ly = 4,667 M tx = 2,678 D8200 M ty = 2,678 D8200 M lx = 6,273 B M ly = 6,273 M tx = 3,825 D8200 M ty = 3,825 D8200 M lx = 4,514 M ly = 4,514 M tx = 2,754 D8220 M ty = 2,754 D8220 M lx = 5,891 D M ly = 5,891 M tx = 3,902 D8220 M ty = 3,902 D8220 M lx = 7,480 E M ly = 7,480 M tx = 5,168 D8220 M ty = 5,168 D8220 M lx = 6,800 M ly = 6,800 F M tx = 5,168 D8220 M ty = 5,168 D8220 M lx = 5,712 G M ly = 5,712 M tx = 5,032 D8220 M ty = 5,032 D8220 M lx = 5,168 H M ly = 5,168 M tx = 5,848 D8220 M ty = 5,848 D8220 M lx = 4,284 I M ly = 4,284 M tx = 2,831 D8220 M ty = 2,831 D8220 M lx = 4,361 J M ly = 4,361 M tx = 2,831 D8220 M ty = 2,831 D8220 M lx = 1,972 K M ly = 1,972 M tx = 1,224 D8220 M ty = 1,224 D8220 L M lx = 1,904
M N M ly = 1,904 M tx =1,258 M ty = 1,258 M lx = 0,311 M ly = 0,311 M tx = 0,062 M ty = 0,182 M lx = 0,311 M ly = 0,311 M tx = 0,062 M ty = 0,182 B. Perencanaan Plat Dinding D8220 D8220 D8200 D8200 D8200 D8200 ( Sumber : Hasil hitungan ) Pada perencanaan plat dinding basement diberi kolom tambahan, khusus pada dinding basement dengan bentang 6 m. Sehingga ukuran dinding basement menjadi 2 m x 3,5 m. Tabel V.2. Tulangan plat dinding basement dan momen tersedia Type 1 Daerah Batang Kiri Lapangan Kanan Momen perlu ( knm ) 12,66 29,03855 16,375 Tulangan pokok D12 220 D12170. Perencanaan lantai basement Tulangan bagi D8200 D8200 D8200 Momen tersedia (knm) 12,92 29,43 16,48 (Sumber : hasil hitungan) Tabel V.3. Tulangan plat lantai basement dan momen tersedia yang terpakai Type Plat Momen perlu (KN.m) Tulangan pokok Tulangan bagi M.tersedia (KN.m) M lx (+) = 13,521 D12 180 mm 32,98 P M (+) ly = 9,658 M () tx = 30,906 D12 180 mm D12 180 mm D8 130 mm 30,63 32,98 M ty () = 27,041 D12 180 mm D8 130 mm 30,63 M lx (+) = 11,126 32,98 Q M (+) ly = 5,254 M () tx = 23,488 D8 130 mm 30,63 32,98 M ty () = 17,616 D8 130 mm 30,63
M lx (+) = 9,581 32,98 R M (+) ly = 5,872 M () tx = 21,325 D8 130 mm 30,63 32,98 M ty () = 17,616 D8 130 mm 30,63 Mlx(+) = 6,490 32,98 Mly(+) = 6,490 Mtx() = 16,071 D8 130 mm 30,63 32,98 Mty() = 16,071 D8 130 mm 30,63 D. Perencanaan Tangga (Sumber : hasil hitungan) Pada perencanaan ini tangga yang digunakan tiap lantai sama. Dalam analisa perhitungan, tangga dibagi menjadi 2 bagian. Sebagai contoh hasil perencanan yaitu pada tangga bagian bawah dengan denah yang dapat dilihat pada gambar V. 3. dan pada Tabel V.2, dengan injakan 31 cm dan tanjakan 16 cm. Perencanaan anak tangga, dilakukan dengan menghitung tinggi papan tanjakan (T) dan papan injakan (I) sebagai berikut : 2 1 1 2 a. Tangga Gambar bagian V.3. Perencanaan atas tangga basement, a. Tangga lantai 1,2,3,dan bagian bawah 4. Tabel V.4 Penulangan tangga bagian bawah. Batang 1 Kiri Daerah Batang Lapangan Kanan Momen perlu ( knm ) 24,068 12,04 16,72 Tulangan pokok D12110 D12230 D12160 Tulangan bagi D8200 D8200 D8200 Momen tersedia (knm) 24,62 12,385 17,452
2 Kiri 16,72 D12160 D8200 17,452 Lapangan 6,336 D8200 11,89 Kanan 0,000 D8200 11,89 ( Sumber : Hasil hitungan ) E. Perencanaan Struktur Balok Hasil perhitungan perencanaan balok dapat dilihat pada Gambar V. 4 3D22 B 2D12 2dp10130 3D22 2D12 2dp10260 II II 3D22 B 2dp10130 2dp10260 2dp10130 II II 16D25 2dp10130 DETAIL POT. 3D22 DETAIL POT. B B Gambar V.4a. Hasil perencanaan tulangan balok portal as7 A 3D22 B D 3D22 3D22 D 2D12 2dp10130 3D22 2D12 2dp10260 2D12 2dp10130 3D22 3D22 3D22 3D22 II II A B D II II D 3D22 3D22 2dp10130 2dp10260 2dp10130 2dp10130 DETAIL POT. A A DETAIL POT. B B DETAIL POT. Gambar V.4b. Hasil perencanaan tulangan balok portal as7 Perencanaan Struktur Kolom Hasil perhitungan perencanaan kolom dapat dilihat pada Gambar V.5. II II 2dp10260 16D25 lo = 0,60 m I D16120 D16120 I 16D25 2dp10100 16D25 D1990 D1990 4D19 2dp6120 DETAIL POT. I I DETAIL POT. II II Gambar V.5. Hasil perencanaan tulangan kolom portal as7
3D19 3D19 F. Perencanaan Struktur Pondasi Hasil perhitungan perencanaan pondasi dapat dilihat pada Gambar V. 6. 2dp10260 16D25 D16 120 2dp10100 2dp10260 D16120 D1990 D16120 D16120 D1990 D1990 D1990 4D19 2dp6120 D16120 D16120 D1990 D1990 Penulangan plat poer 2dp6120 4D16 PONDASI TIANG PANANG Penulangan Tiang Pancang Gambar V. 6. Penulangan pondasi tiang pancang. VI. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Setelah melakukan analisis perhitungan perencanaan struktur beton bertulang untuk gedung perhotelan empat lantai dan 1 basement dengan prinsip daktail parsial di daerah Pacitan tinjauan 3 dimensi, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Perencanaan struktur beton bertulang ini direncanakan aman terhadap beban mati, beban hidup dan beban gempa rencana. Distribusi beban geser/gempa menggunakan analisis statik ekivalen sedangkan perhitungan analisis mekanika strukturnya menggunakan program bantu hitung SAP 2000 v. 8 nonlinear. Dari hasil analisis didapat hasil sebagai berikut : 1).Struktur atap menggunakan kudakuda rangka baja profil 40.40.5, dan 35.35.4
2).Struktur plat meliputi ; a). Ketebalan plat lantai (1,2,3,4,) 12 cm dengan tulangan pokok D12 dan tulangan bagi dp 8. b). Ketebalan plat dinding basement tebal 12 cm dengan tulangan pokok D12 dan tulangan bagi dp 8. c). Ketebalan plat lantai basement tebal 20 cm, dengan tulangan pokok D12, dan tulangan bagi dp 8. 3).Struktur tangga digunakan bentuk K dengan hasil perencanaan optrade 16 cm dan antrade 30 cm. Untuk plat tangga digunakan tebal 12 cm dengan tulangan pokok D12 dan tulangan bagi dp 8, sedangkan untuk plat bordes digunakan tebal 12 cm dengan tulangan pokok D12 dan tulangan bagi dp 8. 4).Struktur portal gedung beton bertulang meliputi : a). Balok induk dengan dimensi 400/600 mm dengan tulangan pokok D22 dan tulangan geser menggunakan 2dp10. b). Kolom dengan dimensi kolom 600/600 mm dan 500/500 mm dengan tulangan pokok D25 dan tulangan geser menggunakan 2dp10. 5).Struktur pondasi menggunakan pondasi tiang pancang beton bertulang dan dipancang sampai tanah keras meliputi : a). Plat poer pondasi menggunakan ukuran (2,5 x 2,5) m 2 setebal 90 cm dengan tulangan D19 dan jarak 90 mm. b). Kelompok tiang pancang berjumlah 4 tiang dengan dimensi tiang pancang 250/250 dengan Tulangan pokok 4D1 dengan begel 2dp6120. B. Saran Halhal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan struktur beton bertulang untuk gedung bertingkat pada umumnya dan secara khusus pada Tugas Akhir ini penulis mencoba memberikan saran diantaranya sebagai berikut : 1. Faktor keamanan/keselamatan dan faktor ekonomis dalam perencanaan gedung merupakan hal yang sangat perlu dipertimbangkan, sehingga pemilihan tingkat daktilitas menjadi pertimbangan yang sangat penting. 2. Letak bangunan yang direncanakan harus diperhatikan, karena akan berpengaruh pada beban horisontal/beban gempa yang bekerja.
3. Asumsiasumsi yang digunakan perlu diperhatikan berdasarkan ketetapan Standar Nasional Indonesia (SNI) terbaru sehingga tidak terj adi kesalahankesalahan dalam mencari gaya dalamnya dan mampu menerapkan aturan terbaru. 4. Setiap gedung memiliki permasalahan yang berbedabeda sehingga diharapkan bagi para perencana agar dapat memahami prinsipprinsip dasar dari perhitungan konstruksi, analisis struktur dan pondasi. 5. Jika dalam perencanaan menggunakan program bantu hitung untuk perhitungan analisa mekanika struktur seperti SAP 2000 atau yang lainnya hendaknya diperhatikan ketelitian dalam memasukkan data ( input) karena akan berpengaruh terhadap keluaran data (output).