Bayu Kukuh Setiadi

ANALISIS PERBANDINGAN LENDUTAN ANTARA VARIASI BALOK GRID SEJAJAR DAN BALOK GRID DIAGONAL PADA BANGUNAN BETON BENTANG LEBAR BERDASARKAN SNI 2847:2013 (Studi Penelitian) TUGAS AKHIR Diajukan kepada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik Oleh: Bayu Kukuh Setiadi 201110340311045 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2016 i

LEMBAR PENGESAHAN Judul : ANALISIS PERBANDINGAN LENDUTAN ANTARA VARIASI BALOK GRID SEJAJAR DAN BALOK GRID DIAGONAL PADA BANGUNAN BETON BENTANG LEBAR BERDASARKAN SNI 2847:2013 (STUDI PENELITIAN) Nama : BAYU KUKUH SETIADI NIM : 201110340311045 Pada Hari Rabu 29 Juni 2016, telah diuji oleh tim penguji: 1. Ir. Erwin Rommel, MT Dosen Penguji I... 2. Ir. Lukito Prasetyo, MT Dosen Penguji II... Dosen Pembimbing I Disetujui, Dosen Pembimbing II Ir. Yusuf Wahyudi, MT Ir. Yunan Rusdianto, MT Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil Ir. Rofikatul Kharimah, MT ii

LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Bayu Kukuh Setiadi NIM : 201110340311045 Jurusan : Teknik Sipil Fakultas : Teknik UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Dengan ini saya menyatakan sebenar-benarnya bahwa: Tugas akhir dengan judul: ANALISIS PERBANDINGAN LENDUTAN ANTARA VARIASI BALOK GRID SEJAJAR DAN BALOK GRID DIAGONAL PADA BANGUNAN BETON BENTANG LEBAR BERDASARKAN SNI 2847:2013 (STUDI PENELITIAN) adalah hasil karya sendiri, dan dalam naskah ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan orang lain untuk memperoleh gelar akademik disuatu perguruan tinggi dan tidak terdapat karya orang lain baik sebagian atau keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk dipergunakan sebagaimana mestinya dan apabila pernyataan ini tidak benar maka saya bersedia mendapat sanksi akademis. Malang, Juni 2016 Yang Menyatakan, Bayu Kukuh Setiadi iii

LEMBAR PERSEMBAHAN Puji syukur kehadirat Allah SWT. Tuhan penguasa alam semesta yang telah memberikan kenikmatan kepada seluruh hamba-nya. Sholawat dan salam tetap tercurahkan kepada junjungan Nabi Besar kita, Nabi Muhammad saw. yang telah membimbing para umatnya menuju jalan yang diridhoi Allah SWT. Tugas Akhir ini kupersembahkan kepada : 1. Allah swt yang selalu memberikan pertolongan bagi saya dan membuat segalanya menjadi mudah dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 2. Ayah dan Ibu ku tercinta, Suwarno dan Siti Juwariyah yang tak pernah lelah memberikan do a dan dukungannya kepada saya serta memotivasi sampai akhirnya Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. 3. Adik ku tersayang, Aprilita Nurria. 4. Saudara dan Keluarga Besar yang ada di Trenggalek, Blitar, Surabaya, khususnya Mbah Kasinem dan Bude Sri. 5. Anindya Purnamasari yang sudah menemani selama penyusunan proposal dan mendukung serta mendoakan hingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. 6. Teman-teman teknik sipil seperjuangan: Risqy Trisna Hartoyo (mbak kiki), Dadang Windyatmoko, Fadlun Rais (fais), Beni Setiawan, Muhammad Nuridho (Ridho), dan Arga Dinata, Dessy Shania N.C. (ecil), Wabidar Bisalmi Gusti (abi), dan Diza Wahyu Ananta. 7. Sahabat dan teman-teman Teknik Sipil 2011, khususnya Teknik Sipil Kelas A yang selalu bersama-sama dan pantang menyerah menghadapi tugas-tugas Teknik Sipil di kampus. iv

KATA PENGANTAR Bismillahirrahmannirrahim. Assalamu alaikum wr.wb Puji syukur penulis sampaikan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah- Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul Analisis Perbandingan Lendutan Antara Variasi Balok Grid Sejajar dan Balok Grid Diagonal Pada Bangunan Beton Bentang Lebar Berdasarkan SNI 2847:2013 ini dengan baik. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh oleh mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik. Penulisan Tugas Akhir ini diharapkan dapat memberikan wacana dan manfaat secara umum bagi orang lain dan khususnya bagi penulis sendiri. Selama mengerjakan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan, petunjuk, dan arahan sehingga penulis dapat mengerjakan tugas akhir ini dengan baik, oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih sebanyakbanyaknya kepada: 1. Ibu Ir, Rofikatul Karimah, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil. 2. Segenap jajaran staf dan dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang. 3. Bapak Ir. Yusuf Wahyudi, MT., selaku dosen pembimbing I dan Bapak Ir. Yunan Rusdianto selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan arahan dan pengetahuan materi yang bermanfaat dalam penyusunan tugas akhir ini. 4. Rekan-rekan mahasiswa teknik sipil UMM angkatan 2011 atas kerjasama dan bantuannya dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini. 5. Semua pihak yang tidak dapat Penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini. v

Terima kasih atas bimbingan, saran dan petunjuk yang diberikan sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang diharapkan. Akhir kata Penyusun berharap agar tugas akhir ini dapat dijadikan bahan studi bagi siapa saja yang memerlukan dan bermanfaat bagi pembaca semua. Wassalamu alaikum wr.wb Malang, 08 Juni 2016 Bayu Kukuh Setiadi vi

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL i LEMBAR PENGESAHAN ii SURAT PERNYATAAN iii LEMBAR PERSEMBAHAN iv KATA PENGANTAR v ABSTRAK vi DAFTAR ISI vii DAFTAR TABEL x DAFTAR GAMBAR xi BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 3 1.3 Tujuan Penelitian 3 1.4 Batasan Masalah 3 1.5 Manfaat 3 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 4 2.1 Beton 4 2.1.1 Kuat Beton Terhadap Gaya Tekan 4 2.1.2 Kuat Beton Terhadap Gaya Tarik 6 2.1.3 Baja Tulangan 6 2.2 Pelat 7 2.2.1 Sistem Pelat Satu Arah 7 2.2.2 Sistem Pelat Dua Arah 9 2.2.3 Bentang Teoritis Pelat 11 2.2.4 Penulangan Pelat 12 2.3 Balok 12 2.3.1 Bentang Teoritis Balok 12 2.3.2 Blok Segiempat Ekuivalen 13 vii

2.3.3 Balok T 14 2.3.4 Balok Tulangan Rangkap 16 2.4 Balok Grid 17 2.4.1 Metode Kekakuan 17 2.4.2 Metode Gaya 18 2.4.3 Struktur Balok Grid Sejajar 20 2.4.4 Struktur Balok Grid Diagonal 21 2.5 Lendutan 21 2.5.1 Perilaku Lendutan Pada Balok 22 2.5.2 Momen Inersia Balok Menerus 22 2.5.3 Momen Inersia Balok T 23 2.5.4 Lendutan Seketika 24 2.5.5 Lendutan Jangka Panjang 24 2.5.6 Lendutan yang Diizinkan Pada Balok dan Pelat Satu Arah 25 BAB 3 METODELOGI PENELITIAN 27 3.1 Data Perencanaan 27 3.2 Mutu Bahan 27 3.3 Data Pembebanan 27 3.4 Gambar Struktur Grid 28 3.5 Hipotesa Sementara 29 3.6 Diagram Alir 29 BAB 4 PERHITUNGAN ANALISA STRUKTUR 30 4.1 Preliminery Design Struktur 30 4.1.1 Dimensi Pelat 30 4.1.2 Dimensi Balok Induk dan Balok Grid 30 4.2 Perencanaan Pembebanan Pelat 32 4.2.1 Perhitungan Beban Pelat Atap 32 4.2.2 Perhitungan Beban Pelat Lantai 32 4.3 Rencana Pembebanan Balok 33 viii

4.3.1 Perhitungan Perataan Beban Balok 34 4.3.2 Perhitungan Beban Pada Balok 36 4.3.2.1 Beban Balok Induk Atap 36 4.3.2.2 Beban Balok Induk Lantai 36 4.3.2.3 Beban Balok Grid Atap 36 4.3.2.4 Beban Balok Grid Lantai 37 4.4 Perhitungan Lendutan Balok Grid Sejajar dan Balok Grid Diagonal 37 4.4.1 Balok Grid Sejajar 1 37 4.4.2 Balok Grid Diagonal 1 45 4.4.3 Balok Grid Sejajar 2 52 4.4.4 Balok Grid Diagonal 2 59 4.5 Perhitungan Tulangan Balok Induk 67 4.5.1 Balok Induk Model Sejajar 1 67 4.5.2 Balok Induk Model Diagonal 1 70 4.5.3 Balok Induk Model Sejajar 2 73 4.5.4 Balok Induk Model Diagonal 2 76 4.6 Perhitungan Tulangan Torsi Balok Induk 81 4.6.1 Model Grid Sejajar 1 81 4.6.2 Model Grid Diagonal 1 83 4.6.3 Model Grid Sejajar 2 86 4.6.4 Model Grid Diagonal 2 89 4.7 Pembahasan Hasil Analisa Struktur 92 BAB 5 PENUTUP 94 5.1 Kesimpulan 94 5.2 Saran 94 DAFTAR PUSTAKA 95 ix

DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Tebal Minimum Balok dan Pelat Satu Arah 8 Tabel 2.2. Nilai X/P pada balok dengan dukungan bebas 19 Tabel 2.3. Nilai X/P pada balok dengan dukungan jepit 20 Tabel 2.4. Tabel Makowsky 20 Tabel 2.5. Lendutan izin maksimum 26 Tabel 4.1 Distribusi Tinggi Beban Merata Pada Balok 35 Tabel 4.2 Kebutuhan Tulangan Balok Grid 66 Tabel 4.3 Tulangan Geser Balok Grid 66 Tabel 4.4 Nilai Lendutan Balok Grid 66 Tabel 4.5 Kebutuhan Tulangan Balok Induk 80 Tabel 4.6 Tulangan Geser Balok Induk 80 Tabel 4.7 Nilai luas tulangan dan lendutan model struktur grid 92 x

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Balok Grid 1 Gambar 1.2 Struktur grid sejajar 2 Gambar 1.3 Struktur grid diagonal 2 Gambar 1.4 Struktur grid majemuk 2 Gambar 2.1 Tegangan-regangan Beton 5 Gambar 2.2 Diagram Hubungan Kuat beton Umur beton 5 Gambar 2.3 Diagram tegangan-regangan tulangan baja 7 Gambar 2.4 Pelat Satu Arah 8 Gambar 2.5 Pelat Dua Arah 9 Gambar 2.6 Two way slab 10 Gambar 2.7 Waffle slab 10 Gambar 2.8 Flat plate 11 Gambar 2.9 Bentang teoritis pelat menerus 11 Gambar 2.10 Bentang teoritis (monolit) 11 Gambar 2.11 Bentang teoritis balok 13 Gambar 2.12 Distribusi tegangan-regangan ekuivalen pada balok 14 Gambar 2.13 Penampang Balok T 14 Gambar 2.14 Balok T sebagai bagian sistem lantai 15 Gambar 2.15 Diagram tegangan-regangan balok tulangan rangkap 16 Gambar 2.16 Balok silang pada struktur grid 18 Gambar 2.17 Struktur Balok Grid Sejajar 21 Gambar 2.18 Struktur Balok Grid Diagonal 21 Gambar 2.19 Hubungan beban-lendutan pada balok 22 Gambar 2.20 Tinggi pusat berat balok T 23 Gambar 2.21 Faktor pengali untuk lendutan jangka panjang 25 Gambar 3.1 Struktur Grid Sejajar 1 28 Gambar 3.2 Struktur Grid Diagonal 1 28 xi

Gambar 3.3 Struktur Grid Sejajar 2 28 Gambar 3.4 Struktur Grid Diagonal 2 28 Gambar 3.5 Grafik Perbandingan Lendutan Balok Grid 29 Gambar 3.6 Diagram Alir 29 Gambar 4.1 Struktur Grid Sejajar 1 30 Gambar 4.3 Struktur Grid Diagonal 1 31 Gambar 4.2 Struktur Grid Sejajar 2 31 Gambar 4.4 Struktur Grid Diagonal 2 32 Gambar 4.5 Skema pembebanan balok grid 33 Gambar 4.6 Sketsa Penulangan Tumpuan Balok Grid Sejajar 1 39 Gambar 4.7 Sketsa Penulangan Lapangan Balok Grid Sejajar 1 40 Gambar 4.8 Lendutan struktur grid sejajar 1 44 Gambar 4.9 Sketsa Penulangan Tumpuan Balok Grid Diagonal 1 45 Gambar 4.10 Sketsa Penulangan Lapangan Balok Grid Diagonal 1 48 Gambar 4.11 Lendutan struktur grid diagonal 1 51 Gambar 4.12 Sketsa Penulangan Tumpuan Balok Grid Sejajar 2 53 Gambar 4.13 Sketsa Penulangan Lapangan Balok Grid Sejajar 2 55 Gambar 4.14 Lendutan struktur grid sejajar 2 58 Gambar 4.15 Sketsa Penulangan Tumpuan Balok Grid Diagonal 2 60 Gambar 4.16 Sketsa Penulangan Lapangan Balok Grid Diagonal 2 62 Gambar 4.17 Lendutan struktur grid diagonal 2 65 Gambar 4.18 Sketsa Penulangan Tumpuan Balok Induk Grid S1 68 Gambar 4.19 Sketsa Penulangan Lapangan Balok Induk Grid S1 69 Gambar 4.20 Sketsa Penulangan Tumpuan Balok Induk Grid D1 71 Gambar 4.21 Sketsa Penulangan Lapangan Balok Induk Grid D1 72 Gambar 4.22 Sketsa Penulangan Tumpuan Balok Induk Grid S2 74 Gambar 4.23 Sketsa Penulangan Lapangan Balok Induk Grid S2 75 Gambar 4.24 Sketsa Penulangan Tumpuan Balok Induk Grid D2 77 Gambar 4.19 Sketsa Penulangan Lapangan Balok Induk Grid D2 78 xii

Gambar 4.20 Tulangan Torsi Tumpuan Balok Induk Grid S1 83 Gambar 4.21 Tulangan Torsi Lapangan Balok Induk Grid S1 83 Gambar 4.22 Tulangan Torsi Tumpuan Balok Induk Grid D1 86 Gambar 4.23 Tulangan Torsi Lapangan Balok Induk Grid D1 86 Gambar 4.24 Tulangan Torsi Tumpuan Balok Induk Grid S2 88 Gambar 4.25 Tulangan Torsi Lapangan Balok Induk Grid S2 89 Gambar 4.26 Tulangan Torsi Tumpuan Balok Induk Grid D2 91 Gambar 4.27 Tulangan Torsi Lapangan Balok Induk Grid D2 91 xiii

DAFTAR PUSTAKA Badan Standarisasi Nasional, 2013, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI-03-2847-2013, BSN: Bandung. Departemen Pekerjaan Umum. 1989. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan Gedung: Bandung. Dipohusodo. Istimawan, 1993, Struktur Beton Bertulang, Penerbit Departemen Pekerjaan Umum: Jakarta. Kusuma. G, dan W.C Vis, 1997, Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang, Penerbit Erlangga: Jakarta. Nawy. E.G, 1998, Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar, Penerbit PT. Refika Aditama: Bandung. Puspantoro. Ing B, 1993, Teori dan Analisis Balok Grid, Penerbit Andi Offset: Yogyakarta. Sudarmoko, 1996, Perancangan dan Analisis Pelat Beton Bertulang, Biro Penerbit: Yogyakarta. Wahyudi. L, Syahril A.R, 1997, Struktur Beton Bertulang Standar Baru SNI T-15-1991-03, Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama: Jakarta. 95