DESAIN DAN ANALISA HARGA PELAT SATU ARAH DENGAN MEMAKAI PELAT KOMPOSIT DIBANDINGKAN DENGAN PELAT BETON BIASA PADA BANGUNAN BERTINGKAT TUGAS AKHIR
IRVAN RIKO PASARIBU 07 0404 070
Dosen Pembimbing
Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan NIP. 1956 12 24 1981 03 1 002
BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2012
Universitas Sumatera Utara
DESAIN DAN ANALISA HARGA PELAT SATU ARAH DENGAN MEMAKAI PELAT KOMPOSIT DIBANDINGKAN DENGAN PELAT BETON BIASA PADA BANGUNAN BERTINGKAT TUGAS AKHIR Disusun Untuk Melengkapi Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil di Universitas Sumatera Utara Oleh:
IRVAN RIKO PASARIBU 07 0404 070 Disetujui Oleh: Ketua Departemen Teknik Sipil
Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan NIP. 1956 12 24 1981 03 1 002 Dosen Pembanding
Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan NIP. 1956 12 24 1981 03 1 002 Dosen Penguji
Dosen Penguji
Dosen Penguji
Prof.Dr.Ir.Bachrian Lubis,M.Sc Ir.Sanci Barus,MT Ir.Besman Surbakti,MT NIP. 19480206 198003 1 003 NIP. 19520901 198112 1 001 NIP. 19541012 198003 1 004
BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012 Universitas Sumatera Utara
DESAIN DAN ANALISA HARGA PELAT SATU ARAH DENGAN MEMAKAI PELAT KOMPOSIT DIBANDINGKAN DENGAN PELAT BETON BIASA PADA BANGUNAN BERTINGKAT
ABSTRAK Berkembangnya teknologi konstruksi berdampak besar bagi pemilihan materialmaterial yang digunakan pada sebuah bangunan untuk mencapai struktur yang semakin ekonomis dengan keamanan struktur yang tidak perlu diragukan. Pelat lantai adalah komponen struktur bangunan yang memiliki dimensi tertentu untuk menyalurkan beban mati dan beban hidup di atasnya untuk disalurkan kepada penopangnya. Dalam merencanakan pelat lantai sebuah bangunan diperlukan datadata beban yang akan dipikul oleh struktur tersebut sehingga struktur yang direncanakan sanggup melayani gaya-gaya yang bekerja. Dengan perencanaan yang matang diharapkan akan dihasilkan dimensi pelat lantai yang aman dan juga ekonomis. Pada tugas akhir ini direncanakan dan dianalisa harga dari dua buah pelat yaitu pelat beton komposit (dengan menggunakan bondek) dan pelat beton konvensional. Adapun building code yang menjadi acuan adalah SNI 03-2874-2002 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1729-2002 Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Banguan Gedung. serta Daftar Harga Bahan dan Upah untuk kota Medan Tahun 2012 yang dikeluarkan oleh Dinas Tata Ruang dan Permukiman Pemerintah Kota Medan. Dek baja bergelombang atau yang sering disebut bondek menjadi salah satu bagian dari teknologi konstruksi yang sudah tidak asing lagi bagi masyarakat Indonesia. Bondek mampu menggantikan sekaligus dua fungsi material pada pelat lantai beton biasa yaitu fungsi dari tulangan positif dan fungsi bekisting. Selain itu penggunaan bondek juga mengakibatkan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan pembuatan pelat lantai relative lebih singkat.
Kata kunci : Pelat lantai, Bondek, Analisa Harga, Komposit.
i Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Puji dan syukur atas Anugerah Tuhan Yesus Kristus yang telah melimpahkan berkat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul “Desain Dan Analisa Harga Pelat Satu Arah Dengan Memakai Pelat Komposit Dibandingkan Dengan Pelat Beton Biasa Pada Bangunan Bertingkat”. Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak yang berperan penting yaitu : 1.
Bapak Prof.Dr.Ing.Ir.Johannes Tarigan selaku pembimbing sekaligus Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu penulis menyelesaikan tugas akhir ini.
2.
Bapak Ir. Syahrizal,MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3.
Bapak Prof.Dr.Ir.Bachrian Lubis,M.sc, Bapak Ir.Sanci Barus,MT dan Bapak Ir.Besman Surbakti,MT selaku Dosen Pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini.
4.
Bapak dan Ibu staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah membimbing di bangku perkuliahan.
ii Universitas Sumatera Utara
5.
Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini.
6.
Buat keluarga penulis, terutama kepada kedua orang tua penulis Bapak J.Pasaribu, Ibunda tercinta H.Br.Sihombing yang telah mendoakan, memberikan motivasi, nasehat dan juga kepada Bang Franky, Bang Robby, Kak Derma, Bang Alfoint, Kak Rut dan Dek Fridance yang menjadi motivator pribadi bagi penulis.
7.
Buat kawan-kawan seperjuangan, Roy, Desmound, Indra, David, Sasuke, Sinurat, Rodo, Nopandi, Emsiakui, Josua, Lim, Foloe, Redokson, Marcolowey, Rosalin, Bang Adrianto, Leo, Sinurmaida, Kak Rapi, abang dan kakak senior, adik-adik junior, teman-teman KMK USU, Kelompok Kecil Immanuel, Gazebo, Ikatan Mahasiswa Dairi (IMADA), serta semua teman-teman yang tidak dapat disebutkan seluruhnya, terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.
8. Segenap pihak yang belum penulis sebut atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu diharapkan saran dan kritik yang konstruktif dari para pembaca agar tugas akhir ini menjadi lebih baik. Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Medan,
September 2012
Penulis
IRVAN RIKO PASARIBU
iii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI ABSTRAK ..................................................................................................................... i KATA PENGANTAR ................................................................................................. ii DAFTAR ISI ............................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... vi DAFTAR TABEL ...................................................................................................... vii DAFTAR NOTASI .................................................................................................... viii BAB I. PENDAHULUAN .......................................................................................... 1 I.1. Latar Belakang .................................................................................... 1 I.2. Perumusan Masalah ............................................................................ 2 I.3. Batasan Masalah................................................................................... 3 I.4. Tujuan ................................................................................................... 3 I.5. Manfaat ................................................................................................. 4 I.6. Metode Penelitian ................................................................................. 4 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ 5 II.1. Dasar Teori Pelat Lantai .................................................................... 5 II.1.1. Tumpuan Pelat Lantai ................................................................ 6 II.1.2. Sistem Pelat Lantai Satu Arah .................................................... 7 II.1.3. Analisa Lentur Pelat Satu Arah .................................................. 8 II.2. Pelat Beton Bertulang ...................................................................... 10 II.2.1. Konsep Dasar Beton Bertulang.................................................. 10 II.2.2. Penulangan Untuk Penyusutan Dan Perubahan Temperatur ..... 10 II.2.3. Metode Analisi Pelat Lantai ...................................................... 12 II.3. Pelat Beton Komposit ......................................................................... 19 II.3.1. Kekuatan Lentur ........................................................................ 22 II.3.2. Harga Ф Untuk Pelat Komposit ................................................. 23 II.3.3. Lendutan, Tulangan Susut, Kontinuitas..................................... 23 II.3.4. Analisa Penampang Komposit ................................................... 25 II.4. Analisa Harga ..................................................................................... 35 II.4.1. Baja Bergelombang (Bondek) ................................................... 35 II.4.2. Bekisting .................................................................................... 36 II.4.3. Bekisting Balok dan Pelat .......................................................... 37 II.4.4. Wiremesh ................................................................................... 38 II.4.5. Perancah ..................................................................................... 40 II.4.6. Peralatan .................................................................................... 41 II.4.7. Perkiraan Biaya .......................................................................... 41 II.4.8. Biaya Langsung dan Tak Langsung........................................... 42 II.4.9. Metode ....................................................................................... 43
iv Universitas Sumatera Utara
BAB III. APLIKASI .................................................................................................. 44 III.1. Perencanaan Pelat Beton Konvensional .......................................... 45 III.1.1. Penyelesaian Tebal Pelat ............................................................. 45 III.1.2. Perhitungan Beban Beban ........................................................... 46 III.1.3. Momen Yang Bekerja AKibat Beban terfaktor .......................... 46 III.1.4. Perhitungan Tulangan ................................................................. 48 III.1.5. Kontrol Lendutan ........................................................................ 52 III.1.6. Kontrol Geser .............................................................................. 54 III.1.7. Perencanaan Shear Connector .................................................... 55 III.2. Perencanaan Pelat Lantai Komposit Dengan Bondek ................... 59 III.2.1. Analisa Penampang Komposit ................................................ 59 III.2.2. Kontrol Geser ........................................................................... 63 III.2.3. Perencanaan Tulangan ............................................................. 64 III.2.4. Perencanaan Penghubung Geser............................................... 69 III.2.5. Kontrol Lendutan ..................................................................... 71 III.2.6. Perencanaan Penyangga Sementara ......................................... 73 III.3. Analisa Harga Pelat ............................................................................ 76 III.3.1. Analisa Harga Pelat Konvensional ........................................... 76 III.3.1.1. Komponen Dan Volume Pelat Konvensional ............ 77 III.3.1.2. Harga Pelat Konvensional .......................................... 81 III.3.2. Analisa Harga Pelat Komposit.................................................. 83 III.3.2.1. Komponen Dan Volume Pelat Komposit .................. 83 III.3.2.2. Harga Pelat Komposit ................................................ 85
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ 88 IV.1. Perencanaan ........................................................................................ 90 IV.2. Perbandingan Harga .......................................................................... 93
BAB V. KESIMPULAN ............................................................................................ 97 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 98
v Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
BAB I Tidak terdapat gambar BAB II Gambar II.1 Gambar II.2 Gambar II.3 Gambar II.4 Gambar II.5 Gambar II.6 Gambar II.7 Gambar II.8 Gambar II.9
: Penumpu Pelat ...................................................................................... 7 : Skema Hitungan Tulangan Pelat ...................................................... 16 : Skema Hitungan Pembesaran Dimensi Pelat ...................................... 17 : Skema Hitungan Rencana Pelat .......................................................... 18 : Baja Bergelombang ............................................................................ 21 : Penampang Komposit Untuk Sumbu Netral Pada Pelat Lantai.......... 27 : Penampang Komposit Untuk Sumbu Netral Pada Profil Baja ........... 27 : Distribusi Tegangan Plastis Pada Daerah Momen Negatif................. 29 : Persyaratan Untuk Dek Baja Bergelombang ...................................... 32
BAB III Gambar III.1 : Denah Pelat dan Potongan ................................................................. 45 Gambar III.2 : Sketsa Penulangan .............................................................................. 51 Gambar III.3 : Potongan Penulangan.......................................................................... 52 Gambar III.4 : Potongan Pelat Lantai ......................................................................... 52 Gambar III.5 : Sketsa Shear Connector ...................................................................... 57 Gambar III.6 : Gambar Kerja Pelat Konvensional ..................................................... 58 Gambar III.7 : Perletakan penyangga bekisting pelat konvensional .......................... 58 Gambar III.8 : Dimensi Bondek Yang Digunakan ..................................................... 60 Gambar III.9 : Penulangan Pada Wiremesh ............................................................... 66 Gambar III.10 : Potongan Pelat Lantai Komposit ........................................................ 71 Gambar III.11 : Gambar Kerja Pelat Komposit ............................................................ 75 Gambar III.12 : Perletakan Penyangga Bekisting Pelat Komposit ............................... 75 Gambar III.13 : Luas Dan tebal Pelat Beton................................................................. 77 Gambar III.14 : Denah Tulangan, Potongan Memanjang dan Melintang ................... `79 Gambar III.15 : Luas Dan tebal Pelat Beton Komposit ................................................ 84 Gambar III.16 : Potongan Pelat lantai komposit .......................................................... 84 BAB IV Gambar IV.1 : Dimensi Pelat Bondek ....................................................................... 92
vi Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
BAB I Tidak terdapat tabel BAB II Tidak terdapat tabel BAB III Tabel III.1 : Penentuan Tebal Pelat Satu Arah .......................................................... 45 Tabel III.2 : Pembebanan Pada Pelat Konvensional ................................................. 46 Tabel III.3 : Koefisien Momen .................................................................................. 47 Tabel III.4 : Penulangan Pelat Lantai Konvensional ................................................. 51 Tabel III.5 : Spesifikasi Profil Bondek ...................................................................... 60 Tabel III.6 : Pembebanan Pada Pelat Komposit ........................................................ 60 Tabel III.7 : Penulangan Pelat Lantai Komposit ....................................................... 65 Tabel III.8 : Perencanaan Praktis Lysaght ................................................................. 73 Tabel III.9 : Perencanaan Praktis PT.Kerismas ......................................................... 74 Tabel III.10 : Perhitungan Volume Beton .................................................................... 76 Tabel III.11 : Volume Tulangan Lapangan .................................................................. 79 Tabel III.12 : Volume Tulangan Pembagi di Lapangan ............................................... 80 Tabel III.13 : Volume Tulangan Tumpuan .................................................................. 80 Tabel III.14 : Volume Tulangan Pembagi di Tumpuan ............................................... 81 Tabel III.15 : Biaya Untuk Membuat 1 m3 pelat konvensional.................................... 82 Tabel III.16 : Biaya Untuk Membuat 1 m3 pelat komposit .......................................... 87 BAB IV Tabel IV.1 : Perbandingan Teknis ............................................................................... 88 Tabel IV.2 : Perbandingan Harga Untuk Setiap m3 ..................................................... 89 Tabel IV.3 : Penulangan Pelat Lantai Konvensional ................................................... 91 Tabel IV.4 : Penulangan Pelat Lantai Komposit ......................................................... 92 Tabel IV.5 : Presentase Komponen Pembentuk Harga Pelat Konvensional ............... 93 Tabel IV.6 : Presentase Komponen Pembentuk Harga Pelat Komposit ..................... 95
vii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
E
Modulus elastisitas (MPa)
f’c
Kuat tekan beton (MPa)
Fy
Tengangan ijin profil (MPa)
Vu
Gaya geser terfaktor
Pu
Beban ultimate
qbs
Berat sendiri
Mu
Momen ultimate
Mu max
Momen ultimate yang paling maksimum
Zx
Modulus plastis penampang
Sx
Modulus elastis penampang
Ø
Diameter
I
Momen inersia
Ix
Momen inersia arah sumbu x
Iy
Momen inersia arah sumbu y
M
Momen yang bekerja pada struktur
D
Gaya lintang yang bekerja pada struktur
N
Gaya normal yang bekerja pada struktur
C
Gaya tekan
Asc
Luas permukaan Shear connector
Mn
Momen nominal
Mnx
Momen nominal arah sumbu x
Mny
Momen nominal arah sumbu y
My
Momen leleh
Mp
Momen plastis
Mr
Momen residu/sisa
λ
Rasio antara lebar dengan tebal suatu elemen
L
Panjang bentang (m)
B
Lebar profil (cm)
H
Tinggi profil (cm)
viii Universitas Sumatera Utara
tw
Tebal badan profil IWF
tf
Tebal sayap profil IWF
Kx
Faktor panjang efektif arah sumbu x
Ky
Faktor panjang efektif arah sumbu y Sudut punter (rad) Lendutan (cm) Lebar efektif pelat bondek Tinggi pelat bondek Ketebalan pelat bondek
δ, ∆ wr hr t
ix Universitas Sumatera Utara
