ii
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG LEMBAGA PENJAMIN MUTU PENDIDIKAN (LPMP) JAWA TENGAH (Design Structure of The Guarantor Education Quality Organization Building, Central Java )
Disusun Oleh: AINUR RUHANA ADENINGTIAS
L2A300011
NOVIYANTI ANGGRAENI
L2A300119
Semarang,
Juli 2005
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Ir. Himawan Indarto, MS
Yulita Arni Priastiwi, ST.
NIP. 131 596 953
NIP. 131 666 951
Mengetahui, Ketua Pelaksana Program S1 Ekstensi Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Ir. Moga Narayudha NIP. 130 810 731
ii
v
AINUR WANT SAY THANK’S TO: ALLAH SWT: Terima kasih atas segala rahmat, kesabaran, kekuatan jalan keikhlasan, dan semoga kau selalu limpahkan ridloMu padaku Nabi Muhammad SAW Terima kasih untuk kesabatan dan segala yang kau ajarkan pada kami umatmu Ir, Adi S. Arauf dan S. Dartiningsih, S.Pt Makasih ya, Mama dan Papa udah capek – capek nganter kesana – kesini Dan makasih doa, dukungan, dan segala yang udah mama dan papa kasih ke tyas Anandya Zulfikar Ramdhan Makasih ya dik, udah mau ngehibur aku Mbah (Darmini Darmo Sumarto) Makasih untuk doa dan maaf suka ngerjain mbah. Noviyanti Anggraeni (Patnerku) Thank’s udah sabar walaupun aku suka bikin kamu kesel dan repot Dan gak nyesel kan jadi patnerku Muhammad Syauqi Thank’s ya, sabar banget kamu denger keluh kesahku, and buat doa dan dukungannya, Dan telah Buat Aku Tersenyum. SEMANGAT !!! Binsar Joe Fanny Manurung Makasih masih sabar ngadepin kerepotan – kerepotan yang sering aku buat, moga – moga gak kapok ya, cepetan lulus Indra Ardhiansyah Thank’s ya udah bantuin ngeprint pagi – pagi, Mas Hendi, Hapsari Mareta, Fiema, Safitri, Dita Makasih buat masukannya,dukungannya dan doanya Mas Sapti, Mas Sigit, Gusti Indra Tanpa kalian aku gak akan jadi seperti ini Dito”Sweety”, Joe Teman – teman seperjuanganku Adit, Angga, Thank buat bantuannya benerin computer and tintanya Nana. Ci, Wuri, Ira,Sari Kapan kita maen lagi Eko, Chanif, Soni,Beta, Novel, Eri, Tono,Za dan semuanya yang tak bisa kusebutkan satu – satu CEPETAN LULUS YA !!!! Anak – anak Kos Langkube, dan LPPU II No 12 Thank’s udah tetep buat aku ketawa
vi
HALAMAN MOTO Ada mutiara yang terabaikan yang tersembunyi pada setiap gelombang lumpur yang datang lalu muncul keberpihakan pada sekedar riak – riak, gelombang, percikan – percikan riuh rendahnya yang diangkat sebagai fakta sekaligus sebagai nilai – nilai yang dikibarkan. Maka tak asing bila pandangan kita muram dan kegetiran yang dipaksakan. (Muhhammad Luqman) Maha suci (Allah) yang telah menurunkan AL Furqaan kepada hamba – hambanya agar ia menjadi pemberi peringatan pada seluruh alam. (QS. AL Furqaan ayat : 1) Dan orang – orang yang beriman dan mengerjakan amal saleh, sesungguhnya akan Kami tempatkan mereka pada tempat – tempat yang tingggi didalam surga yang mengalir sungai – sungai dibawahnya, mereka kekal didalamnya. Itulah sebaik – baik pembalasan bagi orang yang beramal. Yaitu yang bersabar dan bertawakal pada Tuhannya. (QS. Al Ankabuut ayat 58-59)
vii
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 Struktur Gedung Lembaga Penjamin Mutu Pedidikan (LPMP) Jawa Tengah 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 bermulai dan selesai tanpa bimbingan dan bantuan yang sangat berharga dari Bapak Ir. Himawan Indarto,MS dan Ibu Yulita Arni Priastiwi, ST.,MT. yang berkenan memberikan masukan dan pengarahan. Untuk itu dengan kerendahan hati penyusun sampaikan terima kasih yang tak terhingga dan sedalam – dalamnya kepeda beliau berdua selaku pembimbing dalam penulisan Tugas Akhir ini. Pada kesempatan ini penyusun juga mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ir. Bambang Pudjianto, MT, 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. Hari Warsianto, MS, selaku dosen wali yang telah memberi bantuan dan arahan.
viii
5. Dr.Ir Robert J. Kodoatie, M.Eng , selaku dosen wali yang telah memberi bantuan dan arahan. 6. Teman – teman angkatan ’00 Jurusan Teknik Sipil Ekstensi Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 7. 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,
Juli 2005
Penyusun
ix
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii HALAMAN PERSEMBAHAN .......................................................................... iii HALAMAN MOTO ............................................................................................. vi KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvi DAFTAR TABEL ............................................................................................. xvii DAFTAR GRAFIK .......................................................................................... xviii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tinjauan Umum .......................................................................... I - 1 1.2 Lokasi ......................................................................................... I – 1 1.3 Latar Belakang ........................................................................... I – 2 1.4 Maksud dan Tujuan .................................................................... I – 3 1.5 Pembatasan Masalah .................................................................. I – 4 1.6 Sistematika Penyusunan ............................................................. I - 4
BAB II STUDI PUSTAKA 2.1 Tinjauan Umum ....................................................................... II - 1 2.2 Pedoman Perencanaan .............................................................. II – 2 2.3 Aspek – aspek Perencanaan ..................................................... II – 2 2.3.1 Eleman – elemen Utama Struktur ............................. II – 4 2.3.2 Material / Bahan Struktur .......................................... II – 5 2.4
Konsep Desain / Perencanaan Struktur .................................... II – 6 2.4.1 Desain Terhadap Beban Lateral (Gempa) ................. II – 6 2.4.1.1 Metode Analisis Struktur Terhadap Beban Gempa .............................................. II – 7 2.4.1.2 Pemilihan Cara Analisis .............................. II – 8
x
2.4.2 Denah dan Konfigurasi Bangunan ............................ II – 9 2.4.3 Pemilihan Material .................................................... II - 9 2.5
Kosep Pembebanan .................................................................. II – 9 2.5.1 Jenis – jenis Beban .................................................. II – 10 2.5.1.1 Beban – beban Pada Struktur .................... II – 11 2.5.1.2 Faktor Beban dan Kombinasi Pembebanan .............................................. II – 19 2.5.1.3 Faktor Reduksi Kekuatan .......................... II - 20 2.5.2 Distribusi dan Penyaluran Beban Pada Struktur ..... II - 21
2.6
Prinsip Dasar Kapasitas ......................................................... II – 21
2.7
Analisa Perencanaan Struktur ................................................ II – 23 2.7.1 Perencanaan Pelat.................................................... II – 24 2.7.2 Perencanaan Struktur Portal Utama ........................ II – 26 2.7.3 Perencanaan Struktur Balok .................................... II – 27 2.7.4 Perencanaan Struktur Kolom .................................. II – 29 2.7.5 Perencanaan Struktur Bawah (Pondasi) .................. II – 30 2.7.5.1 Parameter Tanah ....................................... II – 31 2.7.5.2 Pemilihan Tipe Pondasi ............................ II – 32 2.7.5.3 Analisa Daya Dukung Tanah .................... II - 31 2.7.5.4 Perencanaan Pondasi Tiang Pancang ........ II – 32 2.7.5.5 Perhitungan Daya Dukung Vertikal Tiang Pancang ........................................... II – 33 2.7.5.6 Daya Dukung Ijin Tiang Group (P all Group).............................................. II – 35 2.7.5.7 P max yang Terjadi Pada Tiang Akibat Pembebanan .................................. II – 36 2.7.5.8 Kontrol Setlement ..................................... II – 36 2.7.5.9
Kontrol Gaya Horisontal ........................ II – 38
2.7.5.10 Penulangan Tiang Pancang .................... II – 40 2.7.6 Perencanaan Tangga................................................ II – 42
xi
2.7.7 Perencanaan Lift ...................................................... II – 43 BAB III METODOLOGI 3.1 Tijauan Umum ..................................................................... III – 1 3.1.1 Data Primer ............................................................. III – 1 3.1.2 Data Sekunder ......................................................... III – 2 3.2 Metode Analisis ................................................................... III – 4 3.3 Perumusan Masalah ............................................................. III – 5 3.4 Pemecahan Masalah ............................................................. III – 5 3.5 Analisa Perencanaan dan Perhitungan ................................. III – 6 3.5.1 Perencanaan Pelat Lantai dan Pelat Atap ................ III – 6 3.5.2 Perencanaan Balok dan Kolom ............................... III – 6 3.5.3 Perencanaan Struktur Bawah .................................. III – 6 3.5.4 Perencanaan Tangga dan Lift ................................... III - 6 3.6 Penyajian Laporan dan Format Penggambaran..................... III - 7
BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR 4.1 Perencanaan Pelat 4.1.1 Perencanaan Pelat Lantai ........................................ IV – 1 4.1.1.1 Pembebanan Pelat Lantai .......................... IV – 1 4.1.1.2 Kriteria Penentuan Pelat Lantai ................ IV – 1 4.1.1.3 Menentukan Tebal Pelat............................ IV – 2 4.1.1.4 Beban yang Bekerja pada Pelat ................. IV – 3 4.1.1.5 Perhitungan Momen Ultimate ................... IV – 6 4.1.1.6 Perhitungan Tulangan Pelat Lantai……….IV - 7 4.1.2 Perencanaan Pelat Atap ......................................... IV – 11 4.1.2.1 Pembebanan Pelat Atap .......................... IV – 11 4.1.2.2 Kriteria Penentuan Pelat Atap ................. IV – 11 4.1.2.3 Menentukan Tebal Pelat.......................... IV – 12 4.1.2.4 Beban yang Bekerja pada Pelat ............... IV – 13 4.1.2.5 Perhitungan Momen Ultimate ................. IV – 13 4.1.2.6 Perhitungan Tulangan Pelat Atap............ IV – 14
xii
4.2
Perencanaan Tangga 4.2.1 Analisa Struktur Tangga ....................................... IV – 18 4.2.2 Pendimensian Struktur Tangga ............................. IV – 19 4.2.3 Pembebanan Tangga dan Bordes .......................... IV – 20 4.2.4 Perhitungan Momen Ultimate ............................... IV – 21 4.2.5 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes ........... IV – 21
4.3
Perencanaan Lift 4.3.1 Perencanaan Lift .................................................... IV – 25 4.3.1.1 Pembebanan pada Balok Penggantung ... IV – 26 4.3.1.2 Perhitungan Mekanika Balok Penggantung ............................................... IV-26 4.3.1.3 Penulangan Balok Penggantung .............. IV – 26 4.3.2 Perhitungan Tulangan Balok Penggantung ........... IV – 27 4.3.2.1 Pola Pembebanan .................................... IV – 27 4.3.2.2 Perhitungan Pembebanan Balok Penggantung ............................................ IV – 27 4.3.2.3 Perhitungan Momen ................................ IV – 28 4.3.2.4 Penulangan Balok Penggantung ............... IV - 28
4.4
Perencanaan Balok Anak 4.4.1 Perencanaan Balok Anak ...................................... IV – 33 4.4.2 Metode Pembebanan ............................................. IV – 33 4.4.3 Pembebanan Balok Anak ...................................... IV – 34 4.4.3.1 Pembebanan Balok Anak Lantai 2,3,4,5 . IV – 34 4.4.3.2 Pembebanan Balok Anak Lantai Atap .... IV – 36 4.4.4 Perhitungan Momen Balok Anak .......................... IV – 37 4.4.5 Perhitungan Tulangan Balok Anak ........................ IV - 37
4.5
Perencanaan Beban Gempa 4.5.1 Data – Data Untuk Perhitungan ............................ IV – 45 4.5.2 Pembebanan Tiap Lantai ....................................... IV – 48 4.5.2.1 Arah X ..................................................... IV – 48
xiii
4.5.2.2 Arah Y ...................................................... IV - 61 4.6
Perencanaan Portal 4.6.1 Beban yang Bekerja pada Struktur........................ IV – 70 4.6.2 Perataan Beban Pada Balok .................................. IV – 73 4.6.3 Perhitungan Balok Induk....................................... IV – 75 4.6.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur .................. IV – 76 4.6.3.2 Perhitungan Tulangan Geser ................... IV – 86 4.6.3.3 Perhitungan Tulangan Torsi ................... IV - 102 4.6.4 Perhitungan Kolom .............................................. IV - 102
4.7
Sambungan Balok – Kolom 4.7.1 Perhitungan Momen Kapasitas Balok ................. IV – 103 4.7.2 Sambungan Balok – Kolom Tepi ........................ IV – 105 4.7.3 Sambungan Balok – Kolom Tengah .................... IV - 107
4.8
Perencanaan Pondasi 4.8.1 Analisa Data dan Penyelidikan Tanah ................ IV – 110 4.8.1.1 Data Direct Shear Test dan Soil Test .... IV – 110 4.8.1.2 Data Test Sondir/Grafik Sondir ............. IV - 110 4.8.2 Pemilihan Jenis Pondasi ...................................... IV – 111 4.8.3 Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang ......... IV – 111 4.8.3.1 Bedasarka Kekuatan Bahan .................. IV – 111 4.8.3.2 Berdasarkan Hasil Sondir...................... IV – 112 4.8.4 Menentukan Jumlah Tiang Pancang ................... IV – 114 4.8.4.1 Cek Terhadap Kondisi 1 (Pembebanan Tetap) .................................................... IV – 114 4.8.4.2 Cek Terhadap Kondisi 2 (Pembebanan Sementara) ............................................ IV – 114 4.8.5 Menghitung Efesiensi Kelompok Tiang ............. IV – 115 4.8.5.1 Cek Terhadap Kondisi 1 (Pembebanan Tetap) .................................................... IV – 116 4.8.5.2 Cek Terhadap Kondisi 2 (Pembebanan Sementara) ............................................ IV – 118
xiv
4.8.6 Perhitungan Beban Maksimum yang Diterima Oleh Tiang ............................................................ IV – 119 4.8.6.1 Cek Terhadap Kondisi 1 (Pembebanan Tetap) .................................................... IV – 120 4.8.6.2 Cek Terhadap Kondisi 2 (Pembebanan Sementara) ............................................ IV – 121 4.8.7 Perencanaan Penulangan Tiang Pancang ............ IV – 123 4.8.7.1 Kondisi 1 (Dua Tumpuan) .................... IV – 124 4.8.7.2 Kondisi 2 (Satu Tumpuan) .................... IV – 125 4.8.8 Penulangan Geser Tiang Pancang ....................... IV – 128 4.8.9 Penulangan Pile Cap ........................................... IV – 129 4.8.10 Penulangan Geser Pons ....................................... IV – 131 4.8.11 Penulangan Tie Beam .......................................... IV - 133
BAB V RENCANA KERJA DAN SYARAT – SYARAT 5.1 Syarat – Syarat Administrasi.................................................... V – 1 5.2 Syarat – Syarat Teknis ........................................................... V – 18 5.3 Syarat – Syarat Teknis Pekerjaan Struktur............................. V – 46
BAB VI RENCANA ANGGARAN BIAYA 6.1 Perhitungan Volume Pekerjaan .............................................. VI - 1 6.1.1 Pekerjaan Persiapan ............................................. VI - 1 6.1.2 Pekerjaan Galian dan Urugan............................... VI - 1 6.2 Perhitungan Begisting ............................................................ VI - 4 6.3 Perhitungan Berat Tulangan................................................... VI - 5 6.4 Daftar Harga ........................................................................... VI - 9 6.4.1 Daftar Harga Bahan ............................................. VI - 9 6.4.2 Daftar Harga Satuan Upah Tenaga ...................... VI - 9 6.5 Perhitungan RAB .................................................................. VI – 10 6.6 Rekapitulasi ............................................................................ VI - 14
xv
BAB VII PENUTUP 7.1 Kesimpulan ............................................................................ VII – 1 7.2 Saran....................................................................................... VII – 3
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... xix LAMPIRAN
xvi
DAFTAR GAMBAR .
1.1
Site Plan ....................................................................................... I –
2
2.1
Pemodelan Struktur dan Lump Mass .......................................... II –
9
2.2
Mekanisme Khas yang Dapat Terjadi Pada Portal ...................... II – 23
2.3
Sumbu Global Pada Pelat ............................................................ II – 24
2.4
Perataan Beban Trapesium.......................................................... II – 27
2.5
Perataa Beban Segitiga................................................................ II – 28
2.6
Bearing Pile ................................................................................ II – 34
2.7
Friction Pile ................................................................................ II – 35
2.8
Penurunan Pada Tiang Pancang .................................................. II – 38
2.9
Tangga Tampak Samping ........................................................... II – 42
4.1.1
Penempatan Sumbu Global dan Sumbu Lokal Lantai .............. IV –
4.1.2
Penempatan Sumbu Global dan Sumbu Lokal Atap ................. IV – 13
4.2.1
Denah Tangga ........................................................................... IV – 18
4.2.2
Tangga Tampak Samping ......................................................... IV – 19
4.5.1
Penampang Melintang Balok T 25/40....................................... IV – 56
4.5.2
Penampang Melintang Balok L 25/40....................................... IV – 57
4.6.1
Denah Struktur Lantai 2-5......................................................... IV – 72
4.6.2
Denah Struktur Lantai Atap ...................................................... IV – 72
4.8.1
Kondisi Pengangkatan I dan Momen yang Ditimbulkan .......... IV – 124
4.8.2
Kondisi Pengangkatan II dan Momen yang Ditimbulkan ......... IV – 125
4.8.3
Gaya yang Bekerja Pada Tie Beam........................................... IV – 133
7
xvii
DAFTAR TABEL 2.1
Beban Mati pada Struktur ................................................................ II – 12
2.2
Beban Hidup Pada Lantai Bangunan ............................................... II – 12
2.3
Definisi Jenis Tanah ......................................................................... II – 15
2.4
Faktor Keutamaan Struktur .............................................................. II – 15
2.5
Faktor Daktilitas maksimum, Faktor reduksi gempa maksimum dan faktor tahanan lebih total beberapa jenis system dan subsistem struktur bangunan gedung ............................................... II – 17
2.6
Faktor Reduksi Kekuatan ................................................................. II – 20
4.5.1
Data – Data Tanah.......................................................................... IV – 46
4.5.2
Definisi Tanah ................................................................................ IV – 47
4.5.3
Gaya Geser Pada Portal Arah X ..................................................... IV – 55
4.5.4
Tabel Kekakuan Balok ................................................................... IV – 57
4.5.5
Gaya Geset Pada Portal Arah X ..................................................... IV – 60
4.5.6
Gaya Geser Pada Portal Arah Y ...................................................... IV - 68
xviii
DAFTAR GRAFIK 2.1
Pembagian Wilayah Gempa .......................................................... II – 16
2.2
Grafik Brooms ............................................................................... II – 39
4.5.1
Spektrum Respon untuk Tanah Lunak Zona 2............................ IV – 48
