PERENCANAAN GEDUNG SMA EMPAT LANTAI DENGAN SISTEM PERENCANAAN DAKTAIL PARSIAL DI SURAKARTA

PERENCANAAN GEDUNG SMA EMPAT LANTAI DENGAN SISTEM PERENCANAAN DAKTAIL PARSIAL DI SURAKARTA Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh : BAYU PURNOMO SETYA BUDI NIM : D 100 050 034 NIRM : 05.6.106.0310.50034

Kepada PROGRAM STUDI TEK NIK SIPIL FAK ULTAS TEK NIK UNIVERS ITAS MUHAMMADIYAH SURAK ARTA 2012

PRAKATA

Assaalamu’alaikum Wr Wb. Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1). Bapak Ir. Agus Riyanto M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2). Ir. H. Suhendro Trinugroho M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3). Bapak Ir. Abdul Rochman, M.T., selaku Pembimbing Utama sekaligus sebagai Ketua Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan. 4). Bapak Basuki, S.T., M.T., selaku Pembimbing Pendamping sekaligus sebagai Sekretaris Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya. 5). Bapak Agus Susanto, S.T., MT., selaku Anggota Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan. 6). Bapak Ir. H. Muhammad Nur sahid, MM. MT., selaku dosen Pembimbing Akademik. 7). Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.

iii

8). Keluargaku tercinta, dan Siti Solikah yang selalu memberikan dorongan baik material maupun spiritual. Terima kasih atas do’a dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini, semoga Allah S.W.T. membalas kebaikan kepada kalian. 9). Teman- temanku dan semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amiin. Wassalamu’alaikum Wr Wb.

Surakarta, 09 April 2012 Penyusun 

iv

     Keluargaku tercinta terima kasih atas semua yang telah diberikan.  Dosen-dosen pembimbing TA,serta Bapak-bapak dan Ibu-ibu dosen Teknik Sipil UMS.  Siti Solikah yang selalu memberikan semangat, terima kasih perhatian dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini .  Teman-teman sipil angkatan 2005 dan yang bukan satu angkatan yang telah membantu dalam penyelesaian karyaku ini. Terima kasih kepada:  Allah SWT, terima kasih atas semua karunia-MU.  Keluarguku tercinta terima kasih atas doa dan semangatnya semoga Allah SWT memberikan yang terbaik kepada kalian.  Siti Solikah yang selalu memberikan semangat untuk terus belajar dan berusaha.  Temen- temenku yang telah membantu dalam penyelesaian laporan ini : 1. Teman-temanku sipil angkatan 2005 dan yang bukan satu angkatan terima kasih atas batuan yang telah diberikan dalam penyelesaian karyaku ini. 2. Teman-temaku bermain terima kasih atas dorongan semangat yang telah diberikan. 3. Teman-temanku seperjuang dalam mencari ilmu agama terima kasih atas doa dan semangat yang telah diberikan.

v

DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... ii PRAKATA .......................................................................................................iii DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xv DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xix DAFTAR NOTASI.......................................................................................... xxi ABSTRAKSI ................................................................................................. xxiv

BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................. 1 A. Latar Belakang ........................................................................ 1 B. Rumusan Masalah ................................................................... 2 C. Tujuan Perencanaan ................................................................ 2 D. Manfaat Perencanaan .............................................................. 2 E. Lingkup Perencanaan ............................................................. 2 1. Peraturan-Peraturan .......................................................... 3 2. Perhitungan dan Pembahasan ........................................... 3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 4 A. Umum .................................................................................... 4 B. Daktilitas ................................................................................ 5 1. Pengertian daktilitas........................................................... 5 2. Perencanaan sendi plastis ................................................... 6 C. Pembebanan Struktur .............................................................. 7 1. Kekuatan komponen struktur ............................................. 7 2. Faktor beban ..................................................................... 7 3. Faktor reduksi kekuatan .................................................... 8 D. Beban Gempa ......................................................................... 8 1. Faktor-faktor penentu beban gempa nominal .................... 8

vi

1a). Faktor respons gempa (C1)......................................... 8 1b). Faktor keutamaan gedung (I) ................................... 12 1c). Faktor reduksi gempa (R) ......................................... 12 1d). Berat total gedung (Wt)

....................................... 13

2. Beban geser dasar nominal statik ekuivalen(V)................ 14 3. Beban gempa nominal statik ekuivalen (Fi) ..................... 15 4. Kontrol waktu getar alami gedung beraturan ................... 15

BAB III LANDASAN TEORI ......................................................................... 17 A. Perencanaan Struktur Atap Rangka Baja ............................... 17 1. Perencanaan gording ............................................. ...........17 2. Perencanaan sagrod .......................................................... 19 3. Perencanaan kuda-kuda .................................................. 19 3a). Batang tekan ............................................................ 20 3b). Batang tarik ............................................................. 20 4. Perencanaan sambungan ................................................. 21 B. Perencanaan Struktur Plat Lantai dan Tangga ........................ 23 1. Perencanaan plat ............................................................ 23 1a). Persyaratan untuk perencanaan ............................... 23 1b). Perencanaan plat satu arah...................................... 25 1c). Perencanaan plat dua arah ...................................... 26 1d). Langkah hitungan .................................................... 28 2. Perencanaan tangga beton bertulang ............................... 31 2a). Sudut α atau kemiringan tangga ............................... 31 2b). Lebar tangga ............................................................ 32 2c). Ukuran anak tangga ................................................. 32 2d). Berat anak tangga .................................................... 32 C. Perencanaan Balok Dengan Prinsip Daktail Parsial ............... 33 1. Perhitungan penulangan memanjang balok ...................... 33 1a). Menghitung momen perlu MU balok .......................... 33 1b). Menghitung jumlah tulangan ................................... 33

vii

2. Perhitungan momen tersedia balok ................................. 37 3. Perhitungan tulangan geser/begel balok ........................... 37 4. Perhitungan torsi balok .................................................... 41 5. Panjang penyaluran ........................................................ 44 D. Perencanaan Kolom Dengan Prinsip Daktail Parsial .............. 48 1. Perhitungan tulangan memanjang kolom ......................... 48 2. Perhitungan tulangan geser kolom ................................... 54 E. Perencanaan Struktur Pondasi ............................................... 57 1. Langkah hitungan perencanaan pondasi........................... 57 1a). Menentukan ukuran pondasi ..................................... 57 1b). Mengontrolkuat geser 1 arah .................................... 57 1c). Mengontrolkuat geser 2 arah .................................... 58 1d). Menghitung tulangan memanjang pondasi telapak.... 59 1e). Menghitung tulangan bagi pondasi telapak ............... 59 1f). Kontrol kuat dukung pondasi ..................................... 60 2. Perencanaan sloof ........................................................... 62 2a). Perencanaan tulangan memanjang sloof .................. 62 2b). Perencanaan tulangan geser sloof ............................ 62

BAB IV METODE PERENCANAAN ........................................................... 63 A. Data Perencanaan ................................................................. 63 B. Alat Bantu Perencanaan ...................................................... 63 C. Peraturan ............................................................................ 63 D. Tahapan Perencanaan .......................................................... 64

BAB V PERENCANAAN STRUKTUR ATAP ............................................ 66 A. Rencana Kuda-Kuda ............................................................. 66 B. Perhitungan Panjang Batang Kuda-Kuda ............................... 67 C. Perencanaan Gording ............................................................ 68 1. Data-data yang digunakan

………………………........68

2. Perhitungan beban ........................................................... 68

viii

3. Kontrol terhadap pembebanan pada gording .................... 70 3a). Kontrol penampang berubah bentuk ......................... 70 3b). Kontrol lendutan ...................................................... 72 4. Perhitungan sagrod ......................................................... 73 D. Perencanaan Kuda-Kuda ....................................................... 73 1. Data perencanaan ............................................................ 73 2. Analisis pembebanan ...................................................... 74 2a). Akibat beban mati .................................................... 74 2b). Akibat beban hidup ................................................. 75 2c). Akibat beban angin ................................................. 76 E. Validasi Hasil SAP.................................................................. 79 F. Perencanaan Proil Kuda-Kuda ............................................... 80 1. Batang atas ...................................................................... 81 2. Batang bawah .................................................................. 81 3. Batang diagonal............................................................... 82 4. Batang vertikal ................................................................ 82 G. Perencanaan Sambungan ...................................................... 82 1. Perhitungan jarak antar baut .......................................... 82 2. Perhitungan jumlah baut ............................................... 83 H. Perencanaan Sambungan Plat Kopel...................................... 85 1. Menentukan jumlah plat kopel......................................... 85 2. Kontrol kestabilan elemen profil batang ......................... 86 3. Menentukan ukuran plat kopel......................................... 86 4. Kontrol tegangan pada plat kopel ................................... 87 5. Kontrol kekuatan baut .................................................... 88 I. Perencanaan Sambungan Plat Buhul...................................... 88

BAB VI PERENCANAAN PLAT DAN TANGGA ........................................ 92 A. Perencanaan Plat Atap........................................................... 92 1. Analisis beban ................................................................ 92 2. Perhitungan momen plat atap ....................................... 93

ix

3. Perhitungan tulangan plat atap ........................................ 95 3a). Penulangan dan momen tersedia tumpuan .............. 95 3b). Penulangan dan momen tersedia lapangan ............. 99 3c). Panjang penyaluran tulangan................................ 101 3d). Selimut momen plat ............................................... 102 B. Perencanaan Plat Lantai ...................................................... 104 1. Analisis beban ............................................................... 104 2. Perhitungan memen plat lantai ....................................... 105 3. Perhitungan tulangan plat lantai...................................... 106 3a). Penulangan dan momen rencana tumpuan ............. 106 3b). Penulangan dan momen rencana lapangan ............ 110 3c). Panjang penyaluran tulangan ................................ 114 3d). Selimut momen plat ................................................ 114 C. Perencanaan Tangga ........................................................... 116 1. Analisis beban ............................................................... 117 2. Momen tangga ....................... ………………………… 118 3. Perhitungan tulangan ..................................................... 119 3a). Penulangan dan momen tersedia bordes .............. 119 3b). Penulangan dan momen tersedia badan tangga..... 124

BAB VII ANALISIS BEBAN PADA PORTAL.. ............. ..............................132 A. Analisa Beban Gempa Pada Struktur Gedung .................... 132 1. Kontrol eksentrisitas gedung ........................................ 133 1a). Pusat kekakuan ...................................................... 133 1b). Pusat massa bangunan ........................................... 134 1c). Kontrol momen puntir ............................................ 136 2. Perhitungan beban gempa ............................................ 137 2a). Pembebanan pada struktur gedung ........................ 137 2b). Analisa gaya geser dasar akibat beban gempa ....... 139 B. Analisa Beban Gravitasi Pada Struktur Gedung ................... 140

x

BAB VIII PERENCANAAN STRUKTUR .......................... .........................150 A. Kontrol Waktu Getar Gedung................................................ 150 1. Tinjauan 3 dimensi ........................................................ 150 B. Perencanaan Balok ............................................................... 151 1. Perencanaan tulangan memanjang balok

................... 152

a). Balok ujung kanan ................................................... 152 b). Balok lapangan ....................................................... 155 c). Balok ujung kiri ........................................................ 157 2. Momen tersedia balok .. ..................................................160 2a). Balok ujung kanan.................................................. 160 2b). Balok lapangan ...................................................... 162 2c). Balok ujung kiri ...................................................... 164 3. Panjang penyaluran tulangan balok ............................... 164 4. Perencanaan tulangan geser balok ................................ 165 4a). Balok ujung kiri...................................................... 166 4b). Balok ujung kanan.................................................. 168 5. Tulangan torsi .............................................................. 171 B. Perencanaan Kolom.............................................................. 172 1. Perencanaan tulangan memanjang kolom ..................... 172 1a). Menentukan kolom panjang atau pendek ................ 174 1b). Menghitung faktor pembesar momen ...................... 176 2. Menghitung tulangan kolom............................ ............... 178 3. Menghitung tulangan geser kolom ................................. 181 3a). Begel didalam sendi plastis .................................... 181 3b). Begel diluar sendi plastis ....................................... 182 4. Kontrol bresler .............................................................. 184

BAB IX. PERENCANAAN PONDASI..........................................................198 1. Perencanaan pondasi ........................................................... 198 1). Menentukan ukuran pondasi .......................................... 199 2). Kontrol tegangan geser 1 arah ....................................... 200

xi

3). Kontrol tegangan geser 2 arah ....................................... 201 4). Penulangan pondasi ....................................................... 202 a). Tulangan memanjang pondasi.................................. 202 b). Tulangan pendek atau bagi ...................................... 203 5). Kontrol kuat dukung pondasi......................................... 204 2. Penulangan sloof ............................................................... 205 1). Hitungan gaya dalam.......................................................206 2). Hitungan tulangan longitudinal...................................... 206 3). Kontrol momen rencana ................................................ 208 4). Hitungan tulangan geser ................................................ 199

BAB X. KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 212 A. Kesimpulan ....................................................................... 212 B. Saran ................................................................................ 213 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

xii

DAFTAR TABEL Halaman Tabel II.1.

Koefisien ξ yang membatasi T1 dari struktur gedung .................... 9

Tabel II.2.

Faktor Keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan bangunan .................................................................................... 12

Tabel II.3.

Faktor reduksi gempa .................................................................. 13

Tabel II.4.

Koefisien reduksi beban hidup. ................................................... 14

Tabel III.1.

Besar momen dan panjang bagian tumpuan ( Asroni, 2007 ) ....... 26

Tabel III.2.

Tinggi ( h ) minimal balok non pratekan atau pelat satu arah bila lendutan tidak dihitung ( SNI 03 – 2847 – 2002 ) ................. 26

Tabel III.3.

Faktor momen pikul maksimal (Kmax) dalam satuan MPa .......... 34

Tabel III.4.

Rasio tulangan maksimal (ρmax) dalam satuan persen (%) ......... 35

Tabel III.5.

Rasio tulangan minimal (ρmin) dalam satuan persen (%) .............. 35

Tabel III.6.

Persamaan untuk panjang penyaluran tulangan tarik ................. 45

Tabel V.1.

Panjang batang penyusun kuda-kuda utama. ............................. 67

Tabel V.2.

Kombinasi momen perlu gording .............................................. 70

Tabel V.3.

Beban mati yang dimasukkan program SAP 2000 ..................... 75

Tabel V.4.

Kombinasi pembebanan dan beban rencana. ............................. 78

Tabel V.5.

Validasi hitungan SAP .............................................................. 80

Tabel V.6.

Jumlah baut pada masing-masing batang................................... 84

Tabel V.7.

Hitungan kekuatan plat buhul.................................................... 91

Tabel VI.1.

Perhitungan momen perlu plat atap. .......................................... 94

Tabel VI.2.

Tulangan dan momen rencana plat atap.................................... 102

Tabel VI.3.

Perhitungan momen perlu plat lantai ......................................... 106

Tabel VI.4.

Tulangan dan momen rencana plat lantai .................................. 113

Tabel VI.5.

Momen perlu pada struktur tangga . .......................................... 122

Tabel VI.6.

Tulangan dan momen rencana struktur tangga ......................... 130

Tabel VII.1.

Pusat massa lantai atap.............................................................. 134

Tabel VII.2.

Pusat masa lantai 1,2,3 dan 4 .................................................... 135

Tabel VII.3.

distribusi gaya geser dasar horisontal akibat gempa sepanjang tinggi gedung ............................................................................ 140

xiii

Tabel VIII.1a. Hitungan waktu getar gedung untuk portal as-1......................... 151 Tabel VIII.1b. Hitungan waktu getar gedung untuk portal as-7......................... 151 Tabel VIII.2a. Momen balok nomor 689 portal as – 2 ...................................... 152 Tabel VIII.2b. Momen kombinasi balok nomor 689 portal as – 2 .................... 152 Tabel VIII.3a. Gaya geser balok nomor 689 portal as – 2 ................................. 165 Tabel VIII.3b. Gaya geser kombinasi balok nomor 689 portal as – 2 ............... 166 Tabel VIII.4a. Momen kolom lantai dasar 845 portal as – 2 ............................. 172 Tabel VIII.4b. Momen kombinasi kolom lantai dasar portal as – 2 ................... 173 Tabel VIII.4c. Gaya geser kolom lantai dasar portal as – 2 ............................... 173 Tabel VIII.4d. Gaya geser kombinasi lantai dasar portal as – 2........................ 173 Tabel VIII.4e. Gaya aksial kolom lantai dasar portal as – 2 ............................. 174 Tabel VIII.4f. Gaya aksial kombinasi lantai dasar portal as – 2 ........................ 174 Tabel VIII.5. Hitungan nilai Pc ujung atas kolom .......................................... 177 Tabel VIII.6a. Perhitungan Pn , Mn pada tinjauan beton tekan menentukan...... 186 Tabel VIII.6b. Perhitungan Pn , Mn pada keadaan seimbang ............................ 187 Tabel VIII.6c. Perhitungan Pn , Mn pada tinjauan tulangan tarik menentukan .. 188 Tabel IX.1a. Gaya aksial perlu kolom pada portal as- 2 ................................. 199 Tabel IX.1b. Momen perlu kolom as- 2 ......................................................... 199

xiv

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar II.1.

Lokasi pemasangan sendi plastis ............................................ 6

Gambar II.2.

Wilayah gempa indonesia ...................................................... 10

Gambar II.3.

Respon spektrum gempa rencana ........................................... 11

Gambar III.1.

Bagan alir perencanaan gording ............................................. 18

Gambar III.2.

Pembebanan pada sagrod ....................................................... 19

Gambar III.3

Bagan alir perencanaan kuda-kuda ......................................... 21

Gambar III.4

Akibat baut geser ................................................................... 22

Gambar III.5

Akibat geser baut ................................................................... 22

Gambar III.6

Akibat tumpu baut ................................................................. 22

Gambar III.7

Akibat tarik bahan.................................................................. 22

Gambar III.8.

Bagan alir perencanaan sambungan baut ................................ 23

Gambar III.9.

Penentuan panjang bentang pelat ( λ ) .................................... 24

Gambar III.10. Contoh pelat dengan tulangan pokok satu arah ....................... 25 Gambar III.11. Momen lentur pada pelat satu arah ......................................... 26 Gambar III.12. Contoh pelat dengan tulangan pokok dua arah........................ 27 Gambar III.13. Penyaluran beban ke tumpuan plat dua arah (Wang, 1989)..... 28 Gambar III.14. Bagan alir perhitungan penulangan plat.................................. 30 Gambar III.15. Ukuran anak tangga ............................................................... 32 Gambar III.16. Bagan alir perhitungan tulangan memanjang balok ................ 36 Gambar III.17. Penentuan nilai Vud dan Vu2h .................................................. 38 Gambar III.18

Bagan alir perhitungan tulangan geser balok .......................... 40

Gambar III.19. Contoh Acp dan Pcp ................................................................. 41 Gambar III.20. Definisi Aoh dan Ph ................................................................ 42 Gambar III.21. Panjang penyaluran batang tulangan (λd) ................................ 44 Gambar III.22. Kait tulangan standar ............................................................. 47 Gambar III.23. Sket diagram interaksi kolom ................................................. 50 Gambar III.24. Bagan alir perhitungan tulangan memanjang kolom ............... 53 Gambar III.25. Bagan alir perhitungan tulangan geser kolom ......................... 56 Gambar III.26. Bagan alir pondasi telapak .................................................... 61

xv

Gambar IV.1.

Bagan alir tahapan perencanaan. ............................................ 65

Gambar V.1.

Denah atap dan rencana kuda-kuda ........................................ 66

Gambar V.2.

Bentuk kuda-kuda utama........................................................ 67

Gambar V.3.

Penampang baja profil kanal

Gambar V.4.

Pembebanan sagrod. .............................................................. 73

Gambar V.5.

Penampang profil kuda kuda duble siku 40.40.5..................... 74

Gambar V.6.

Pembebanan akibat beban mati .............................................. 75

Gambar V.7.

Pembebanan akibat angin kiri ................................................ 76

Gambar V.8.

Pembebanan akibat angin kanan. ............................................ 77

Gambar V.9.

Pembebanan akibat beban hidup ............................................ 79

Gambar V.10.

Titik buhul A ......................................................................... 79

Gambar V.11.

Pemasangan baut satu baris .................................................... 83

Gambar V.12.

Perencanaan sambungan plat buhul ....................................... 88

Gambar V.13.

Perencanaan sambungan plat buhul A .................................... 89

Gambar V.14.

Perencanaan sambungan plat buhul E..................................... 90

Gambar VI.1.

Denah plat atap ...................................................................... 92

Gambar VI.2.

Selimut momen plat atap A .................................................... 103

Gambar VI.3.

Denah plat lantai .................................................................... 104

Gambar VI.4.

Selimut momen plat lantai tipe E

.150.75.20.4,5 ........................ 68

.............................................................................................. 114 Gambar VI.5.

Perencanaan tangga lantai 1,2,3 dan 4 ................................... 115

Gambar VI.6.

Diagram bidang momen pada tangga ................................... 118

Gambar VI.7.

Penulangan tangga ............................................................... 131

Gambar VII.1. Denah pemberian nama as-portal pada struktur gedung .......... 132 Gambar VII.2. Area pusat massa lantai atap. ................................................. 134 Gambar VII.3. Area pusat massa lantai ......................................................... 135 Gambar VII.4. Denah plat lantai atap. ............................................................ 137 Gambar VII.5. Denah plat lantai. ................................................................... 138 Gambar VII.6. Pola garis leleh untuk plat persegi .......................................... 141 Gambar VII.7. Notasi As dan balok plat atap. ................................................ 141

xvi

Gambar VII.8. Notasi AS dan balok plat lantai .............................................. 141 Gambar VII.9. Distribusi pembebanan pada plat atap as-A ............................ 142 Gambar VII.10. Distribusi pembebanan pada plat lantai as-A .......................... 143 Gambar VII.11. Distribusi pembebanan pada plat atap as-C & D..................... 143 Gambar VII.12. Distribusi pembebanan pada plat lantai as-C & D................... 143 Gambar VII.13. Distribusi pembebanan pada plat atap as-1 & 15 .................... 144 Gambar VII.14. Distribusi pembebanan pada plat lantai as-1 ........................... 144 Gambar VII.15. Distribusi pembebanan pada plat lantai as-15 ......................... 145 Gambar VII.16. Distribusi pembebanan pada plat atap as-2 dan as-14 ............. 145 Gambar VII.17. Distribusi pembebanan pada plat lantai as-2 dan as-14 ........... 146 Gambar VII.18. Distribusi pembebanan pada plat atap as-3 dan as-13 ............ 146 Gambar VII.19. Distribusi pembebanan pada plat lantai as-3 ........................... 147 Gambar VII.20. Distribusi pembebanan pada plat lantai as-13 ......................... 147 Gambar VII.21. Distribusi pembebanan pada plat atap 4,5,6.10,11 & 12 ......... 148 Gambar VII.22. Distribusi pembebanan pada plat lantai as-4 sampai as-12 ...... 148 Gambar VII.23. Distribusi pembebanan pada plat atap as-7 dan as- 9 .............. 149 Gambar VII.24. Distribusi pembebanan pada plat atap as- 8 ............................ 149 Gambar VIII.1. Tulangan terpasang balok ujung kanan................................... 155 Gambar VIII.2. Tulangan terpasang balok lapangan. ....................................... 157 Gambar VIII.3. Tulangan terpasang balok ujung kiri ...................................... 159 Gambar VIII.4. Pemasangan tulangan geser balok nomor 689 portal as–2....... 171 Gambar VIII.5. Diagram interaksi kolom ujung atas arah y............................. 179 Gambar VIII.6. Diagram interaksi kolom ujung bawah arah x......................... 180 Gambar VIII.7. Penampang tulangan memanjang kolom 965 Arah x .............. 180 Gambar VIII.8. Pemasangan tulangan geser kolom nomor 965 portal as–2.. ... 183 Gambar VIII.9. Penampang tulangan memanjang kolom 965 Arah y .............. 184 Gambar VIII.10. Penampang tulangan memanjang kolom (arah x dan y) .......... 184 Gambar VIII.11. Penampang kolom untuk diagram interaksi kolom menurut Bresler.......................................................................................184 Gambar VIII.12. Diagram interaksi kolom tinjauan 3 dimensi.. ........................ 190 Gambar VIII.13. Diagram interaksi kolom ujung atas arah y............................. 193

xvii

Gambar VIII.14. Diagram interaksi kolom ujung bawah arah y......................... 194 Gambar VIII.15. Penampang tulangan memanjang kolom 965 Arah y .............. 194 Gambar VIII.16. Penampang tulangan memanjang kolom 965 Arah x.. ............ 195 Gambar VIII.17. Penampang tulangan memanjang kolom (arah x dan y) .......... 195 Gambar VIII.18. Penampang kolom untuk diagram interaksi kolom menurut Bresler.......................................................................................195 Gambar VIII.19. Diagram interaksi kolom tinjauan 3 dimensi.. ........................ 196 Gambar IX.1.

Struktur pondasi telapak ......................................................... 198

Gambar IX.2.

Penampang pondasi dan sloof ................................................ 198

Gambar IX.3.

Penulangan pondasi ............................................................... 205

Gambar IX.4.

Beban pada sloof .................................................................... 205

Gambar IX.5.

Penulangan memanjang sloof ................................................. 208

Gambar IX.6.

Penulangan geser sloof ........................................................... 210

Gambar IX.7.

Detail penulangan sloof .......................................................... 211

xviii

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran VIII.1a Gambar idealisasi portal as-G Lampiran VIII.1b Momen perlu balok portal as-G Lampiran VIII.1c Gaya geser perlu balok portal as-G Lampiran VIII.1d Tul memanjang dan momen tersedia balok portal as-G Lampiran VIII.1e Tulangan geser balok portal as-G Lampiran VIII.2a Gambar idealisasi portal as-8 Lampiran VIII.2b Momen perlu balok portal as -8 Lampiran VIII.2c Gaya geser perlu balok portal as-8 Lampiran VIII.2d Tul memanjang dan momen tersedia balok portal as-8 Lampiran VIII.2e Tulangan geser balok portal as-8 Lampiran VIII.3a Gambar idealisasi portal as-E Lampiran VIII.3b Momen perlu balok portal as -E Lampiran VIII.3c Gaya geser perlu balok portal as-E Lampiran VIII.3d Tul memanjang dan momen tersedia balok portal as-E Lampiran VIII.3e Tulangan geser balok portal as-E Lampiran VIII.4a Gambar idealisasi portal as-6 Lampiran VIII.4b Momen perlu balok portal as -6 Lampiran VIII.4c Gaya geser perlu balok portal as-6 Lampiran VIII.4d Tul memanjang dan momen tersedia balok portal as-6 Lampiran VIII.4e Tulangan geser balok portal as-6 Lampiran VIII.5a Gambar idealisasi portal as-1 Lampiran VIII.5b Momen perlu balok portal as -1 Lampiran VIII.5c Gaya geser perlu balok portal as-1 Lampiran VIII.5d Gaya aksial perlu balok portal as-1 Lampiran VIII.5e Gaya aksial perlu beban gravitasi balok portal as-1 Lampiran VIII.5f Tul memanjang dan momen tersedia balok portal as-1 Lampiran VIII.5g Tul memanjang dan momen tersedia beban gravitasi balok portal as-1 Lampiran VIII.5h Tulangan geser balok portal as-1 Lampiran VIII.6a Gambar idealisasi portal as-2

xix

Lampiran VIII.6b Momen perlu kolom portal as -2 Lampiran VIII.6c Gaya geser perlu kolom portal as-2 Lampiran VIII.6d Gaya aksial perlu kolom portal as-2 Lampiran VIII.6e Gaya aksial perlu beban gravitasi kolom portal as-2 Lampiran VIII.6f Tul memanjang dan momen tersedia kolom portal as-2 Lampiran VIII.6g Tul memanjang dan momen tersedia beban gravitasi kolom portal as-2 Lampiran VIII.6h Tulangan geser balok portal as-2 Lampiran VIII.7a Diagram interaksi kolom (450 x 450) mm

xx

DAFTAR NOTASI h

= tinggi balok, mm.

b

= lebar sayap, mm.

tb

= tebal badan, mm.

ts

= tebal sayap, mm.

N

= Gaya tekan pada batang, kg.

A

= Luas penampang batang, cm².



= Tegangan dasar, kg



= Faktor tekuk yang tergantung dari kelangsingan (  ) dan macam

cm

².

bajanya. Lk

= panjang tekuk batang, cm

i

= jari-jari kelembaman batang, cm

a

= tinggi blok tegangan yang diperhitungkan, mm

Ag

= luas bruto penampang kolom, mm2

As

= luas tegangan tarik, mm2

As’

= luas tulangan tekan, mm2

As,t

= luas total tulangan tersedia, mm2

As,u

= luas tulangan perlu, mm2

Av,u

= luas tulangan geser perlu, mm2

b

= ukuran lebar penampang struktur, mm

c

= jarak antara serat beton tepi ke garis netral, mm

d

= ukuran tinggi manfaat struktur, mm

dp

= diameter tulangan geser polos, mm

D

= diameter tulangan pokok, mm

E

= beban gempa, kN

fc’

= kuat tekan beton yang diisyaratkan, MPa

fy

= tegangan leleh baja tulangan, MPa

h

= ukuran tinggi penampang struktur, mm

hn

= tinggi bersih kolom, m

L

= beban hidup, kN

xxi

Lr

= beban hidup yang telah direduksi sesuai ketentuan SKBI – 1.3.53.1987 tentang Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung.

Ln,b

= bentang balok pada balok yang ditinjau, m

Lu

= panjang kolom, m

Mu,b

= momen perlu balok, kNm

Mkap,

= momen kapasitas balok, kN-m.

ln

= bentang bersih balok, m.

lb

= bentang bruto balok, m.

lk

= panjang bruto kolom, m

MD,k

= momen kolom akibat benda mati, kNm

ME,k

= momen kolom akibat beban gempa, kNm

ML,k

= momen kolom akibat benda hidup, kNm

Mu,k

= momen perlu, kNm

ΣMu,k

= jumlah momen perlu ujung di atas-bawah titik buhul yang ditinjau, kNm

ΣMu,ka

= momen perlu ujung kolom atas dari kolom yang ditinjau, kNm

ΣMu,kb

= momen perlu ujung kolom bawah dari klom yang ditinjau, kNm

Rv

= faktor reduksi jumlah lantai tingkat di atas kolom yang ditinjau.

ND,k

= gaya normal kolom akibat beban mati, kN

NE,k

= gaya normal kolom akibat beban gempa, kN

NL,k

= gaya normal kolom akibat beban hidup, kN

NU,k

= gaya normal perlu kolom, kN

NU,k,maks

= gaya normal perlu maksimum kolom, kN

Vc

= kuat geser beton, kN

VD,b

= gaya geser balok akibat beban mati, kN

VE,b

= gaya geser balok akibat beban gempa, kN

VL,b

= gaya geser balok akibat beban hidup, kN

Vs

= kuat geser tulangan, kN

αk

= faktor distribusi momen dari kolom yang ditinjau

ρt

= rasio tulangan tersedia, %

xxii

ωd

= faktor pembesar dinamis yang memperhitungkan pengaruh terjadinya sendi plastis



= faktor reduksi kekuatan

ε’c

= regangan tekan beton, mm

εs

= regangan tarik baja tulangan, mm

Vsh

= Gaya geser horizontal yang ditahan oleh begel, kN

Ajh

= Luas begel, mm²

A’s,k

= tulangan tekan kolom, mm2

As,k

= tulangan tarik kolom, mm2

Ajv

= luas tulangan geser vertikal, mm2

Aan

= luas tulangan kolom antara, mm2

xxiii

PERENCANAAN GEDUNG SMA EMPAT LANTAI DENGAN SISTEM PERENCANAAN DAKTAIL PARSIAL DI SURAKARTA ABSTRAKSI

Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk merencanakan struktur beton bertulang empat lantai, yang merupakan gedung untuk sekolah yang terdapat di daerah Surakarta (wilayah gempa 3) yang berdiri diatas tanah keras dan berdasarkan pada SNI 1726-2002 dengan nilai faktor daktalitas (μ) = 3 sehingga termasuk pada daktail parsial. Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah untuk memperoleh suatu perbandingan atau efisiensi dari perencanaan struktur gedung berdasarkan tinjauan 3 dimensi, yang meliputi analisa mekanika struktur, distribusi beban geser/gempa dan kebutuhan tulangan. Perencanaan struktur beton bertulang digunakan Mutu bahan yang digunakan meliputi mutu beton f’c = 30 MPa, mutu baja untuk tulangan deform 390 MPa dan tulangan polos 300 MPa serta rangka atap baja digunakan mutu baja Bj 37. Peraturan-peraturan yang digunakan sebagai acuan meliputi PPIUG-1983, SNI 03-1729-2002, PPBBI-1984, PBI-1971, SNI 1726-2002, SNI 03-2847-2002. Analisis mekanika struktur gedung menggunakan program “SAP 2000” 8 non linear. Perhitungan matematis agar mendapat hasil yang cepat dan akurat menggunakan program ”Microsoft Excel 2007”. Sedangkan penggambaran menggunakan program ”AutoCAD 2007”. Hasil yang diperoleh dari perencanaan Tugas Akhir ini sebagai berikut : 1). Struktur atap menggunakan kuda-kuda rangka baja profil Double siku-siku dengan ukuran 40.40.5, 35.35.4 dan 30.30.4. 2). Ketebalan plat atap 10 cm dan plat lanta 12 cm dengan tulangan pokok D10 dan tulangan bagi 2dp 8. Tebal tangga dan bordes 12 cm dengan tulangan pokok D10 dan tulangan bagi 2dp8.. 3). Balok menggunakan dimensi 350/600 dengan tulangan pokok D22, D16 dan tulangan geser 2dp10. Kolom menggunakan dimensi 450/450 dengan tulangan pokok D19 dan tulangan geser 2dp10. 4). Pondasi menggunakan pondasi telapak setebal 50 cm sedalam 1,80 meter dari permukaan tanah dengan tulangan D12. Kata kunci : Perencanaan, daktail parsial, SAP 2000.

xxiv