PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KANTOR SEWAKA DHARMA MENGGUNAKAN SRPMK BERDASARKAN SNI 1726:2012 DAN SNI 2847:2013 ( METODE LRFD )

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KANTOR SEWAKA DHARMA MENGGUNAKAN SRPMK BERDASARKAN SNI 1726:2012 DAN SNI 2847:2013 ( METODE LRFD )

TUGAS AKHIR (TNR, capital, font 14, bold)

Oleh : Sholihin Hidayat 0919151058 (TNR, font 12, bold)

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2015

PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya: Nama

: Sholihin Hidayat

NIM

: 0919151058

Judul TA

: Perencanaan Struktur Gedung Kantor Sewaka Dharma Menggunakan SRPMK Berdasarkan SNI 1726:2012 dan SNI

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Laporan Tugas Akhir/Skripsi saya ini tidak terdapat karya yang pemah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya, juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Sholihin Hidayat NIM. 0919151058

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSIT AS UDAY ANA F AK.ULT AS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL Kampus Bukit JimbaranTelp./Fax: (0361) 703385 http://www.sipil.unud.ac.id Email: [email protected]

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR Tugas akhir ini telah diujikan dan dinyatakan lulus, sudah direvisi serta telah mendapat persetujuan pembimbing sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Program S-1 pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana.

Judul Tugas Akhir

Perencanaan Struktur Gedung Kantor Sewaka Dharma Menggunakan SRPMK Berdasarkan SNI 1726:2012 dan SNI 2847:2013

Nama NIM Jurusan Diuji Tanggal

Sholihin Hidayat 0919151058 Teknik Sipil 27 November 2015 Bukit Jimbaran,

Desember 2015

Menyetujui: Pembimbing II

�

Ir. Ida Bagus Dharma Giri, MT. NIP. 19640228 199103 1 002

ABSTRAK

Kepulauan Indonesia yang berada di antara empat lempeng tektonik aktif menyebabkan Indonesia memiliki tingkat resiko gempa yang cukup tinggi. SNI 1726:2012 dan SNI 2847:2013 merupakan standar peraturan terbaru untuk merencanakan bangunan gedung beton bertulang yang tahan gempa. Tujuan dari studi ini adalah untuk menganalisis dan mendesain struktur gedung beton bertulang yang aman dan tahan gempa sesuai dengan pedoman perencanaan struktur gedung terbaru yang berlaku di Indonesia. Gedung direncanakan berada di wilayah Denpasar dengan jumlah lantai direncanakan 5 lantai, termasuk 1 lantai basement dengan tinggi setiap lantai/tingkat direncanakan 4 m. Lantai basement berfungsi sebagai tempat parkir kendaraan, sedangkan untuk 4 lantai lainnya berfungsi sebagai aktifitas perkantoran. SRPMK merupakan suatu sistem struktur dengan tingkat faktor daktilitas yang tinggi sehingga struktur tersebut mampu mengalami simpangan pasca elastik pada saat mencapai kondisi ambang keruntuhan akibat beban gempa. Dari hasil perencanaan, diperoleh ketebalan pelat lantai 12 cm, ketebalan pelat atap 10 cm, ketebalan pelat bordes dan anak tangga 12 cm dengan ukuran anak tangga 20/25 cm, dimensi balok atap 20×40 cm, dimensi balok lantai 25×40 cm, dimensi balok induk atap 25×40 cm, dimensi balok induk lantai 30×50 cm, dimensi kolom 50×50 cm, dan dimensi pondasi telapak 3 × 3 m dengan ketebalan 50 cm. Kata kunci: SRPMK, SNI 1726:2012, SNI 2847:2013

i

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat-Nya maka tugas akhir yang berjudul “PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KANTOR SEWAKA DHARMA MENGGUNAKAN SRPMK BERDASARKAN SNI 1726:2012 DAN SNI 2847:2013” ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Selama penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat informasi, bantuan, serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Bapak A. A. Gede Sutapa, ST., MT. selaku dosen pembimbing I dan Bapak Ir. Ida Bagus Dharma Giri, MT. selaku dosen pembimbing II, orang tua, Noni Raga, Agus, Gita, serta pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, saran maupun kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan sebagai bahan pertimbangan dan penyempurnaan tugas akhir ini di masa mendatang. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat berguna bagi para pembaca.

Denpasar, Desember 2015

Penulis

ii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ABSTRAK ..................................................................................................... i UCAPAN TERIMAKASIH ............................................................................ i DAFTAR ISI .................................................................................................. iii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... vi DAFTAR TABEL .......................................................................................... viii BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1 1.2 Tujuan Penulisan ......................................................................... 2 1.3 Gambaran Umum Gedung ........................................................... 2 1.4 Data Bahan .................................................................................. 8 1.5 Lingkup Perencanaan................................................................... 8 1.6 Batasan Perencanaan ................................................................... 8 1.7 Peraturan ..................................................................................... 9 BAB II. DASAR TEORI ................................................................................ 10 2.1 Umum ......................................................................................... 10 2.2 Struktur Bangunan Gedung Beraturan dan Tidak Beraturan ......... 11 2.2.1 Ketidakberaturan Horizontal.............................................. 11 2.2.2 Ketidakberaturan Vertikal ................................................. 13 2.3 Analisa Pembebanan .................................................................... 15 2.3.1 Beban Vertikal .................................................................. 16 2.3.2 Beban Horisontal ............................................................... 16 2.4 Kombinasi Pembebanan............................................................... 25 2.5 Simpangan Antar Lantai .............................................................. 25 2.6 Perencanaan Pelat ........................................................................ 27 2.6.1 Perencanaan Tebal Pelat .................................................... 27 2.6.2 Perhitungan Penulangan Pelat............................................ 28 2.7 Perencanaan Balok Portal dengan SRPMK .................................. 30 2.7.1 Ketentuan Dimensi Balok .................................................. 30 2.7.2 Ketentuan Tulangan Longitudinal Balok ........................... 30 2.7.3 Ketentuan Tulangan Transversal Balok ............................. 32 2.7.4 Perencanaan Balok Terhadap Lentur ................................. 33 2.7.5 Perencanaan Balok Terhadap Torsi (Puntir) ....................... 36 2.7.6 Perencanaan Balok Terhadap Geser ................................... 37 2.8 Perencanaan Kolom dengan SRPMK ........................................... 38 2.8.1 Ketentuan Dimensi Kolom ................................................ 38 2.8.2 Ketentuan Kuat Lentur Minimum Kolom .......................... 38 2.8.3 Ketentuan Tulangan Memanjang Kolom ........................... 39 2.8.4 Ketentuan Tulangan Transversal Kolom ............................ 39 2.8.5 Perencanaan Kolom Terhadap Lentur ................................ 41 2.8.6 Perencanaan Kolom Terhadap Geser ................................. 42 2.9 Perencanaan Hubungan Balok-Kolom (Join) dengan SRPMK ..... 44

iii

2.9.1 Ketentuan Umum .............................................................. 44 2.9.2 Ketentuan Tulangan Transversal........................................ 44 2.9.3 Ketentuan Kuat Geser........................................................ 45 2.10 Perencanaan Pondasi ................................................................... 46 2.10.1 Persyaratan Pondasi Telapak Setempat .............................. 46 2.10.2 Pembebanan pada Pondasi Telapak Setempat .................... 47 2.10.3 Daya Dukung Tanah .......................................................... 47 2.10.4 Tinjauan Desain Terhadap Kuat Geser............................... 48 2.10.5 Tinjauan Desain Terhadap Lentur ...................................... 50 BAB III. METODE PERENCANAAN .......................................................... 52 3.1 Kerangka Perencanaan ................................................................. 52 3.2 Perencanaan Pelat dan Tangga ..................................................... 54 3.3 Perencanaan Portal ...................................................................... 54 3.4 Perencanaan Pondasi ................................................................... 57 BAB IV. ANALISIS DAN PERANCANGAN ............................................... 58 4.1 Analisis Ketidakberaturan Horizontal .......................................... 58 4.2 Analisis Ketidakberaturan Vertikal .............................................. 59 4.3 Estimasi Dimensi Struktur ........................................................... 60 4.4 Kontrol Dimensi Struktur ............................................................ 61 4.5 Pembebanan Struktur Arah Vertikal (Gravitasi) ........................... 63 4.6 Pembebanan Struktur Arah Horizontal (Gempa) .......................... 65 4.7 Kombinasi Pembebanan............................................................... 67 4.8 Pemodelan SAP dan Analisis Gaya-Gaya Dalam ......................... 68 4.9 Kontrol Pemodelan Struktur pada SAP 2000................................ 69 4.9.1 Kontrol Partisipasi Massa .................................................. 69 4.9.2 Kontrol Kombinasi Ragam ................................................ 70 4.9.3 Kontrol Skala Gaya ........................................................... 71 4.9.4 Kontrol Simpangan Antar Lantai ....................................... 72 4.10 Perencanaan Pelat ........................................................................ 73 4.10.1 Penulangan Pelat Atap ....................................................... 74 4.10.2 Penulangan Pelat Lantai .................................................... 78 4.11 Perencanaan Tangga .................................................................... 82 4.11.1 Penulangan Bordes ............................................................ 82 4.11.2 Penulangan Anak Tangga .................................................. 84 4.12 Desain Balok Induk ..................................................................... 85 4.12.1 Penulangan Lentur Balok Induk ........................................ 86 4.12.2 Penulangan Torsi Balok Induk ........................................... 111 4.12.3 Penulangan Geser Balok Induk .......................................... 113 4.12.4 Pemutusan Balok Induk ..................................................... 117 4.13 Desain Kolom.............................................................................. 120 4.13.1 Kontrol Kelangsingan Kolom ............................................ 121 4.13.2 Penulangan Lentur Kolom ................................................. 124 4.13.3 Pengekangan Kolom.......................................................... 127 4.13.4 Penulangan Geser Kolom .................................................. 128 4.13.5 Sambungan Lewatan Tulangan Vertikal Kolom................. 130 4.14 Desain Hubungan Balok-Kolom (Join) ........................................ 131

iv

4.14.1 Hubungan Balok-Kolom Tengah ....................................... 131 4.14.2 Hubungan Balok-Kolom Tepi............................................ 133 4.15 Desain Pondasi ............................................................................ 135 4.15.1 Kontrol Geser 1 Arah ........................................................ 137 4.15.2 Kontrol Geser 2 Arah ........................................................ 138 4.15.3 Penulangan Pondasi ........................................................... 140 BAB V. PENUTUP ....................................................................................... 143 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 145 LAMPIRAN Lampiran A. Analisis Struktur Dengan SAP 2000 Lampiran B. Diagram Interaksi Kolom Dengan PCACOL Lampiran C. Data Tanah Lampiran D. Gambar Lampiran E. Tabel Perhitungan Desain Elemen Struktur

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Gambar 1.2 Gambar 1.3 Gambar 1.4 Gambar 1.5 Gambar 1.6 Gambar 1.7 Gambar 1.8 Gambar 1.9

Tampak depan .......................................................................... 3 Tampak samping ...................................................................... 3 Denah basement ....................................................................... 4 Denah lantai 1 .......................................................................... 4 Denah lantai 2 .......................................................................... 5 Denah lantai 3 .......................................................................... 6 Denah lantai 4 .......................................................................... 6 Potongan A-A .......................................................................... 7 Potongan B-B ........................................................................... 7

Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Gambar 2.10 Gambar 2.11 Gambar 2.12 Gambar 2.13 Gambar 2.14

Spektrum respons desain .......................................................... 24 Dimensi bidang pelat ................................................................ 27 Persyaratan tulangan longitudinal untuk balok .......................... 31 Persyaratan sambungan lewatan tulangan longitudinal ............. 32 Persyaratan tulangan transversal dari komponen struktur lentur 33 Diagram tegangan-regangan balok tulangan rangkap ................ 35 Perencanaan geser balok........................................................... 37 Pemasangan tulangan geser dan pengekangan pada kolom ....... 41 Perencanaan geser untuk kolom................................................ 43 Luas efektif hubungan balok-kolom ......................................... 45 Beban yang dipikul pondasi ..................................................... 47 Letak penampang kritis pada geser satu arah ............................ 49 Letak penampang kritis pada geser dua arah ............................. 50 Letak penampang kritis pada momen........................................ 51

Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4

Diagram alir perencanaan struktur SRPMK .............................. 53 Diagram alir perencanaan pelat dan tangga ............................... 54 Diagram alir perencanaan portal ............................................... 56 Diagram alir perencanaan pondasi ............................................ 57

Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.8 Gambar 4.9 Gambar 4.10 Gambar 4.11 Gambar 4.12 Gambar 4.13 Gambar 4.14

Denah Gedung ......................................................................... 58 Potongan B-B ........................................................................... 60 Potongan anak tangga............................................................... 61 Grafik respon spektrum ............................................................ 67 Pemodelan tangga 3D pada SAP 2000 ...................................... 68 Pemodelan 3D pada SAP 2000 ................................................. 69 Penampang pelat atap ............................................................... 74 Penampang pelat lantai ............................................................. 79 Penampang balok induk 30/50 .................................................. 86 Diagram tegangan-regangan momen positif tumpuan kanan ..... 89 Diagram tegangan-regangan momen negatif tumpuan kanan .... 92 Diagram tegangan-regangan momen positif lapangan ............... 97 Diagram tegangan-regangan momen negatif lapangan .............. 100 Diagram tegangan-regangan momen positif tumpuan kiri ......... 105

vi

Gambar 4.15 Gambar 4.16 Gambar 4.17 Gambar 4.18 Gambar 4.19 Gambar 4.20 Gambar 4.21 Gambar 4.22 Gambar 4.23 Gambar 4.24 Gambar 4.25 Gambar 4.26 Gambar 4.27 Gambar 4.28 Gambar 4.29 Gambar 4.30 Gambar 4.31 Gambar 4.32 Gambar 4.33

Diagram tegangan-regangan momen negatif tumpuan kiri ........ 108 Penulangan torsi pada balok induk ........................................... 112 Gaya geser untuk balok ............................................................ 114 Interpolasi gaya geser balok di luar sendi plastis....................... 116 Penulangan sengkang pada balok induk .................................... 117 Diagram momen untuk penghentian tulangan negatif ............... 118 Pemutusan tulangan longitudinal pada balok induk .................. 119 Penyaluran tulangan longitudinal balok induk pada kolom tepi. 120 Penampang kolom 50/50 .......................................................... 121 Diagram interaksi kolom 50/50 ................................................ 125 Penulangan lentur pada kolom 50/50 ........................................ 126 Diagram interaksi kolom 50/50 dengan 1,25fy dan ϕ = 1 .......... 128 Penulangan sengkang pada kolom 50/50 .................................. 129 Sambungan lewatan pada kolom 50/50 ..................................... 130 Analisa join E.2 lantai 1 arah sumbu X ..................................... 132 Analisa join E.1 lantai 1 arah sumbu X ..................................... 134 Tegangan tanah pada pondasi kontrol geser 1 arah ................... 138 Tegangan tanah pada pondasi kontrol geser 2 arah ................... 140 Tegangan tanah kritis pada pondasi .......................................... 141

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 2.3 Tabel 2.4 Tabel 2.5 Tabel 2.6 Tabel 2.7 Tabel 2.8

Tabel 2.10 Tabel 2.11

Ketidakberaturan horisontal pada struktur................................... 11 Ketidakberaturan vertikal pada struktur ...................................... 14 Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk gempa . 17 Faktor keutamaan gempa ............................................................ 19 Klasifikasi situs .......................................................................... 20 Koefisien situs (Fa) .................................................................... 21 Koefisien situs (Fv) .................................................................... 21 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode pendek ................................................. 22 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons percepatan pada periode 1 detik .................................................. 22 Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk sistem penahan gaya gempa............. 23 Simpangan antar lantai tingkat ijin (∆a) ...................................... 26

Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6

Respon spektrum desain ............................................................. 66 Jumlah partisipasi massa............................................................. 70 Selisih waktu getar antar ragam .................................................. 71 Simpangan antar lantai arah X .................................................... 73 Simpangan antar lantai arah Y .................................................... 73 Perhitungan beban tekuk Euler (Pc) ............................................ 123

Tabel 2.9

viii