TINJAUAN ULANG PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA PUSDIKLAT REGIONAL BUKITTINGGI Roza Edison1, Hendri Warman1, dan Khadavi2 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang e-mail :
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstrak Studi yang dilakukan adalah menggunakan studi literatur dimana perhitungan yang dilakukan dengan pada bangunan lantai empat dan berpedoman kepada buku-buku dan peraturan atau standarstandar yang ada, dimana data yang didapatkan dari data perencanaan yang telah ada kemudian dibandingkan dengan hitungan yang penulis dapatkan.Tugas akhir ini memperlihatkan bagaimana menerapkan desain sistem struktur gedung yang direncanakan pada wilayah yang memiliki zonasi gempa yang kuat dan dirancang berdasarkan Peraturan Gempa Indonesia SNI 03-1726-2002 dan Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI 03-2847-2002. Asumsi yang digunakan adalah portal 4 dimensi dengan pembebanan vertikal dengan gaya geser horizontal dan untuk menghitung gaya-gaya yang bekerja pada struktur digunakan bantuan program komputer. Struktur gedung ini menggunakan konstruksi beton bertulang dimulai dari struktur atas (balok, kolom dan pelat) dan struktur bawah (pondasi) dengan mutu beton fc’ = 20 Mpa dan menggunakan mutu baja mutu baja fy = 400 Mpa, untuk pelat menggunakan ketebalan 120 mm pada setiap lantainya dengan tulangan yang dipakai ø10. Tulangan utama untuk balok adalah ø16 dan ø19 dan tulangan sengkang ø8 sedangkan tulangan utama untuk kolom adalah ø19 dan tulangan sengkang ø10. Pondasi yang digunakan adalah pondasi bor pile dengan diameter 80 cm dan kedalaman pondasi 1320 cm. Hasil perhitungan untuk penulangan yang dilakukan penulis lebih sedikit untuk balok, pelat dan kolom, dibandingkan dengan hasil perencana yang telah ada. . Kata kunci : bukittinggi, struktur gedung, beban gempa, dimensi.
RE-BUILDING STRUCTURE PLAN REVIEW DORM REGIONAL PUSDIKLAT BUKITTINGGI Roza Edison1, Hendri Warman1, dan Khadavi2 Department of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Planning, University of Bung Hatta, Padang e-mail :
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstract The study was conducted using the study of literature in which the calculations are performed with the fourth floor of the building and guided by books and regulations or standards exist, where the data were obtained from existing planning data is then compared with the count of writers. The final design shows how to implement the planned building structural system for areas that have a strong seismic zoning and designed by Indonesian earthquake SNI 03-1726-2002 Rules and Procedures for Concrete structural Design for Buildings Buildings SNI 03-2847-2002. The assumptions used are 4dimensional portal with vertical loading with horizontal shear forces and to calculate the forces acting on the structure of the computer program used.
This building structures using reinforced concrete construction starts from the upper structure (beams, columns and plates) and the bottom structure (foundation) with the quality of concrete fc '= 20 MPa and using quality steel quality steel fy = 400 MPa, for plate thickness of 120 mm using the each floor with reinforcement Ø10 used. Main reinforcement for the beams are O16 and Ø8 Ø19 stirrups and reinforcement to the column while the main reinforcement is reinforcement Ø19 and Ø10 stirrups. The foundation used is a drill foundation pile with a diameter of 80 cm and a depth of 1320 cm foundation. The results of calculations for reinforcement on the author less for beams, plates and columns, compared with the results of existing planners. Keywords: bukittinggi, building structures, seismic load, dimension.
2. Untuk
Pendahuluan
mendapatkan
gambaran
tentang
Konstruksi beton bertulang pada struktur
prinsip dasar perencanaan dan mengetahui
gedung merupakan kombinasi dari elemen-
faktor apa saja yang menjadi pertimbangan
elemen struktur yang terdiri dari campuran
dalam perhitungan suatu konstruksi.
beton dan baja tulangan seperti : balok, kolom,
3. Untuk dapat menggunakan software atau
pelat dan dinding yang dihubungkan menjadi
program
komputer
satu kesatuan sehingga membentuk suatu
struktur
gedung
bangunan yang memenuhi syarat kelayakan
perhitungannya lebih teliti.
perhitungan
sehingga
Agar
Elemen struktur ini, harus bisa memikul beban-
pembahasan,
beban yang bekerja pada struktur tersebut,
batasan masalah pada Tugas Akhir ini, yaitu
sehingga penempatan jenis dan berat beban
sebagai berikut :
serta gaya-gaya yang bekerja sangat penting
1. Perhitungan dilakukan pada struktur atas
dalam
proses
perencanaan
konstruksi. Berdasarkan data yang didapat, penulis melakukan tinjauan ulang perencanaan
melebarnya
hasil
untuk dihuni, yaitu : kuat, aman dan kokoh.
diperhatikan
tidak
dalam
maka
perhitungan
penulis
memberikan
(balok, kolom dan pelat) dan struktur bawah (pondasi). 2. Asumsi yang digunakan adalah Portal 3
struktur gedung asrama PUSDIKLAT regional
dimensi
bukittinggi.
dengan gaya geser horizontal.
Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini
dan
dengan
pembebanan
vertikal
3. Dalam menghitung gaya-gaya yang bekerja
adalah sebagai berikut :
pada struktur digunakan bantuan program
1. Untuk memperdalam pengetahuan tentang
komputer (ETABS 3D).
perhitungan konstruksi gedung bertingkat yang berpedoman pada peraturan dan standar-standar yang berlaku.
4. Beban
sementara
yang
diperhitungkan
adalah beban gempa. Metodologi penulisan tugas akhir ini, yaitu dengan menggunakan studi literatur, dimana
perhitungan
yang
dilakukan
dengan
5. Beton Polos
berpedoman kepada buku-buku dan peraturan
Beton tanpa tulangan atau mempunyai
atau standar-standar yang ada. Data-data yang
tulangan tetapi kurang dari ketentuan
digunakan diperoleh dari kontraktor pada
minimum, diantaranya beton tumbuk dan
proyek gedung asrama PUSDIKLAT regional
beton siklop, umumnya digunakan untuk
bukittinggi. Beton adalah suatu maaterial yang
lantai kerja, pondasi sumuran, urung-urung
terbentuk dari campuran pasta semen (adukan
beton dan lain-lain.
semen dan air) dengan agregat (pasir dan
6. Beton Ringan Struktur
kerikil/batu pecah), yang dapat ditambah
Beton yang mengandung agregat ringan
dengan bahan additive atau admixture tertentu
yang mempunyai berat isi tidak lebih dari
sesuai kebutuhan untuk mencapai kinerja
1900 Kg/m3.
(performance) yang diinginkan. Jenis-jenis
beton
berdasarkan
7. Beton Ringan Total sifat
dan
fungsinya sebagai berikut :
Beton Ringan yang agregat halusnyabukan pasir alami.
1. Beton Bertulang
8. Beton Berpasir
Beton yang ditulangi dengan luas dan
Beton ringan yang agregat halusnya dari
jumlah tulangan yang tidak kurang dari
pasir alami.
nilai
minimum
yang
disyaratkan.
9. Beton Cair
Digunakan untuk struktur bangunan yang
Beton yang memiliki kandungan air ± 14%
mampu menahan gaya yang bekerja.
/ m3 digunakan untuk konstruksi yang tipis
2. Beton Normal
maupun memiliki banyak baja tulangan
Beton bertulang yang mempunyai berat isi 2200 – 2500 Kg/m3 menggunakan agregat
yang cukup rapat. 10. Beton Plastis
alam yang dipecah atau tanpa dipecah yang
Beton yang memiliki kekentalan tinggi,
tidak menggunakan bahan tambahan.
dimana campuran beton yang baru diaduk
3. Beton Pratekan
dapat
dikepal-kepal
dengan
tangan,
Beton bertulang yang telah diberikan
biasanya digunakan untuk beton bertulang
tegangan
dengan jarak tulangan yang cukup.
dalam
untuk
mengurangi
tegangan tarik potensial dalam beton akibat beban kerja. 4. Beton Pracetak Elemen atau kompnen beton tanpa atau dengan tulangan yang dicetak terlebih dahulu sebelum dirakit menjadi bangunan.
11. Beton Gemuk dan Beton Kurus tergantung dari Pc (semen) yang digunakan.
-
Agregat Kasar dan Halus
yang lebih tinggi 30 -45 MPa. Kuat tekan beton
Disebut juga kerikil, atau istilah tukang
biasanya dilakukan dengan memakai standar
biasanya "batu split". Aggregat ada dua jenis:
ASTM
aggregat kasar dan aggregat halus. Aggregat
Materials) C39-86. Kuat tekan ditentukan oleh
kasar berupa kerikil-kerikil atau jenis crushed
tegangan tekan (fc’) rata-rata dari benda uji
rock. Sementara aggregat halus biasanya terdiri
hasil percobaan pada umur 28 hari. Parameter
dari pasir dan kerikil halus. Pasir harus pasir
yang penting dalam menentukan kuat tekan ini
beneran, bukan pasir pecahan bata atau
adalah regangan (εc), tegangan (fc’), modolus
plesteran yang dihaluskan. Aggregat harus
elastis (Ec). Menurut SNI’02, nilai Ec dapat
diletakkan di tempat yang bersih dari kotoran
dihitung rumus :
(American
Society
for
Testing
seperti dedaunan, ranting pohon, lumpur, dan sampah-sampah kecil lainnya. Jika aggregat terlalu basah (misalnya kena hujan), maka takaran air sewaktu mencampur beton boleh dikurangi. Air berfungsi untuk "melarutkan" semen sehingga menjadi pasta yang kemudian
Ec = 4700.√fc’ (MPa) Perbedaan
nilai
kuat
tekan
beton
yang
diperoleh dari benda uji berbentuk silinder dengan kubus dapat dikonversikan dalam kuat tekan beton dengan rumus :
mengikat semua aggregat dari yang paling besar sampai paling halus. Air harus bersih, bebas
kotoran
mengandung
atau bahan
sampah, kimia
dan yang
fc’ = ( 0,76 + 0,210log(fck’/15).fck’
tidak dapat
mempengaruhi beton. Air tanah (bor) paling banyak digunakan untuk mencampur adukan
Dimana : Ec
= Modolus Elastis
(MPa,N/mm2)
fc’
= tegangan
(MPa, N/mm2 )
beton. Air laut tidak disarankan, karena bisa menyebabkan karat pada besi tulangan. Zat aditif biasanya ditambahkan untuk keperluan
fck’ = Kekuatan tekan kerakteristik beton kubus (MPa,N/mm2 )
tertentu, misalnya untuk meningkatkan mutu beton, mempercepat proses pengerasan dan pengeringan
beton,
mengubah
tingkat
keenceran sehingga mudah dituang, dan lainlain. Kuat tekan beton diawali oleh tegangan tekan maksimum fc’ dengan satuan N/m2 (Pa) 2
atau N/mm (MPa). Kuat tekan beton umur 28 hari berkisar antara 10-65 MPa.Untuk struktur beton bertulang kuat tekan berkisar antara 1730 MPa dan beton prategang dengan kuat tekan
Umur Beton 3 7 14 21 28 ( hari ) Semen Portland 0,46 0,70 0,88 0,96 1,0 Type I Tabel 2.1 Perbandingan kuat tekan beton pada berbagai umur untuk benda uji silinder yang dirawat dilaboratorium
Kuat Tarik Beton kekuatan tarik beton sering
Jenis Baja tulangan yang digunakan pada
kali
struktur beton bertulang dibedakan sebagai
diukur
berdasarkan
modolus
tarik
(modolus of rupture) yaitu tegangan tarik lentur
berikut :
dari beton silinder 6 inci. Tetapi saat ini lebih
1. Baja Tulangan Polos/Plain Bar ( BJTP )
sering ditentukan oleh kekuatan belah silinder
Baja tulangan polos (BJTP) adalah batang
beton. ACI menetapkan nilai modulus tarik
baja berpenampang bulat yang permukaan
sebagai ( lihat ACI-89) :
sisi luarnya rata atau polos. Baja tulangan polos hanya digunakan untuk tulangan
fr = 7,5 .√fc’ untuk beton normal (psi)
pengikat
sengkang
atau
spiral.
Baja
tulangan polos yang tersedia mulai dari
= 6,4.√fc’ untuk beton pasir ringan(psi)
mutu BJTP 24 hinga BJTP 30. 2. Baja Tulangan Ulir/Deformed Bar ( BJTD )
= 5,6.√fc’ untuk beton ringan total (psi)
Baja tulangan ulir (BJTD) adalah batang Sedangkan dalam SNI T-15-1991-03 pasal
baja berpenampang bulat yang permukaan
2.2.5 adalah :
sisi luarnya tidak rata, tetapi bersirip atau
fr
= 0,70 .√fc’ untuk beton normal( MPa )
diberi ulir melalui proses rol dengan pola berbeda tergantung pabrik pembuatnya. Dengan
= 0,85.√fc’untuk beton pasir ringan
baja
tulangan
deform
memungkinkan terjadi ikatan yang lebih
(psi)
baik antara beton dan baja, sehingga dapat = 0,75.√fc’untuk beton ringan total
mencegah gerakan relatif arah memanjang
(psi)
terhadap beton sekeliling tulangan. Baja
Untuk mencapai bangunan yang kuat, kaku dan ekonomis
menggunakan
persyaratan
dan
ketentuan berdasarkan SNI 03-2847-2002. Sedangkan dikerjakan
perhitungan dengan
mekanikanya
menggunakan
suatu
program yang dapat mempercepat proses perhitungan disamping ketepatan dan ketelitian yang tinggi. Pada analisa struktur gedung ini digunakan tinjauan pustaka yang digunakan sebagai dasar-dasar perencanaan yang akan penulis bahas pada pokok bahasan selanjutnya.
tulangan ulir merupakan jenis yang disyaratkan untuk baja tulangan utama atau tulangan pokok pada beton struktur. Baja tulangan ulir dimulai dari BJTD 30 hingga BJTD 40. Angka yang mengikuti simbol mutu
menyatakan
karakteristiknya,
tegangan
misalnya
leleh
BJTP
24
menyatakan baja tulangan polos dengan tegangan leleh 2400 kg/cm2 atau 24 N /mm2 (240 Mpa).
Tabel 2.2 Jenis dan kelas baja tulangan sesuai SII 0138 – 80
Jenis
Simbol
ditentukan
Deform
berdasarkan
jenis
dan
fungsi
Tegangan leleh min.
Kuat Tarik min.
bangunan yang akan dikerjakan. Analisa
kN/cm2
kN/cm2
pembebanan struktur terdiri dari beban tetap
Mpa(N/mm2) Polos
Besar beban yang bekerja pada konstruksi
yang terdiri dari beban hidup dan beban mati,
BJTP 24
24
240
39
BJTP 30
30
300
49
BJTD 24
24
240
39
BJTD 30
30
300
49
BJTD 35
35
350
50
beban tekanan tanah atau air, serta beban akibat
BJTD 40
40
400
57
perbedaan suhu dan beban kombinasi.
beban sementara yaitu beban yang ditimbulkan oleh peristiwa-peristiwa yang bersifat tidak tetap seperti : beban angin, beban gempa,
Menurut SNI 03-2847-2002, baja tulangan
Teori perhitungan beban akibat beban tetap
yang digunakan pada komponen struktur non
Dalam perhitungan beban akibat beban tetap
pra-tekan harus tulangan ulir (deform), kecuali
(beban vertikal) yang ditijau hanya beban
untuk tulangan pengikat sengkang atau spiral
mati dan beban hidup saja guna untuk
dapat
polos.Jarak
mengetahui besarnya gaya dalam yang
bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang
bekerja pada struktur tersebut. Besarnya
sama tidak boleh kurang dari 25 mm. Jarak
beban yang bekerja berpedoman pada
bersih antara tulangan utama (longitudinal)
peraturan yang telah diuraikan sebelumnya,
tidak boleh kurang dari 1,5 diameter tulangan
sedangkan untuk perhitungan strukturnya
pokok
mm.Dalam
dilakukan dengan menggunakan program
menganalisa struktur gedung bertingkat pada
komputer yaitu Program ETABS, yaitu
prinsipnya adalah meninjau respon struktur
dengan memasukkan seluruh beban yang
terhadap beban-beban yang bekerja, kriteria
dipikul gedung tersebut. Melalui program
desain serta menentukan tegangan dan gaya-
ini nantinya akan menghasilkan keluaran
gaya yang terjadi pada elemen struktur. Secara
berupa gaya-gaya dalam dan gambar bidang
garis besar struktur bangunan harus memenuhi
sturktur gedung tersebut.
diperkenankan
(1,5db)
tulangan
ataupun
40
Perhitungan beban akibat beban sementara
kriteria sebagai berikut : -
-
-
-
Kuat (aman), berarti mampu menahan
Dalam perhitungan struktur beton bertulang
beban maksimal selama usia bangunan.
akibat beban sementara, pada umumnya
Kaku dan stabil, berarti tidak mempunyai
yang diperhitungkan adalah beban gempa.
defleksi dan deformasi yang besar.
Pada
Ekonomis,
seminimal
menerima getaran akibat gempa dari dalam
mungkin tetapi mampu menahan beban
tanah secara acak dari berbagai arah (arah
terbesar yang diterimanya.
vertikal dan arah horizontal). Gaya dalam
Mempunyai nilai keindahan (estetika ).
arah vertikal hanya sedikit mengubah gaya
berarti
di-disain
saat
gempa
terjadi,
bangunan
gravitasi
yang
bekerja
pada
struktur,
sedangkan struktur biasanya direncanakan terhadap
gaya
vertikal
dengan
faktor
keamanan yang memadai. Oleh karena itu,struktur umumnya jarang sekali runtuh akibat gaya gempa vertikal. Sebaliknya, gaya gempa horizontal menyerang titik-titik lemah pada struktur yang kekuatannya tidak memadai dan akan langsung menyebabkan kerutuhan / kegagalan (failure). Atas alasan ini, prinsip utama dalam perancangan tahan gempa (earthquake-resistant design) ialah meningkatkan kekuatan struktur terhadap gaya lateral (kesamping) yang umumnya
- Waktu getar alami fundamental (T) Waktu getar alami dapat dihitung sebagai :
=
Berikut
ℎ
ini
adalah
tabel
2.3
nilai
Jenis Struktur Ct Sistem Rangka Pemikul 0,0724 Momen (SPRM) Baja Sistem Rangka Pemikul 0,0731 Momen (SPRM) Beton Sistem Rangka Bresing 0,0466 Eksentris (SRBE) Sistem Struktur Lain 0,0488 - Nilai faktor respon gempa (C1)
x 0,80
parameter Ct dan X
tidak memadai (Muto,1993). Dalam metode Muto, gaya gempa yang bekerja akan didistribusikan ke masingmasing lantai berdasarkan berat dan tinggi lantai yang bersangkutan Perhitungan beban akibat beban sementara terdiri dari : - Berat masing-masing lantai (Wi)
0,75 0,90 0,75
Dalam menentukan berat masing-masing
Nilai faktor respons gempa didapat dari
lantai,
Spektrum
komponen-komponen
yang
Respons
Gempa
Rencana
sendiri
menurut Gambar 2 (SNI 03-1726-2002)
elemen konstruksi per lantai (pelat, balok,
yang ditentukan berdasarkan wilayah
kolom, dan lain-lain) dan beban hidup
gempa, jenis tanah dan waktu getar alami
yang
fundamental struktur tersebut.
diperhitungkan
bekerja
bangunan. dihitung
adalah
sesuai
dengan
fungsi
proporsi
yang
menentukan
berat
Adapun dalam
masing-masing
berat
lantai
divisulisasikan sebagai berikut :
dapat
Tabel 2.4 spektrum respons gempa rencana : μ
Taraf kinerja Tanah Tanah Keras Sedang Tc = 0,5 Tc = 0,6 det det Am Ar Am Ar 0,1 0,05 0,13 0,08 0 0,15 0,38 0,23 0,3 0,23 0,55 0,33 0 0,30 0,70 0,42 0,4 0,35 0,83 0,50 5 0,42 0,90 0,54 0,6 0 0,7 0 0,8 3 Faktor keutamaan (I)
Wilaya h Gemp a 1 2 3 4 5 6
-
Faktor
keutamaan
Tanah Lunak Tc = 1,0 det
dipakai
Am 0,20 0,50 0,75 0,85 0,90 0,95
Ar 0,20 0,50 0,75 0,85 0,90 0,95
struktur gedung
pers.( 6)
Elastik penuh
Daktail parsial Daktail penuh
2,4
2,0
3,2
2,5
4,0
3,0
4,8
3,5
5,6
4,0 5,3
6,4 8,5
8,0
dasar nominal statik ekuivalen (V) yang terjadi ditingkat dasar dapat dihitung
untuk
Dimana: V = C1 I Wt R
dengan periode ulang yang lebih panjang dengan
1,5
Dalam SNI-03-1726-2003, beban geser
struktur mampu memikul beban gempa
lain
1,6
- Beban geser dasar nominal 5,0
dengan rumus :
kata
1,0
Tabel 2.5 Parameter daktilitas 4,5 struktur gedung 7,2
memperbesar beban gempa rencana agar
dengan
R
- Distribusi gaya geser horizontal total
tingkat
kerusakan yang lebih kecil.
akibat gempa ke sepanjang tinggi gedung
Faktor keutamaan diambil dari tabel nilai
Gambar Pembeban dan gaya geser pada
faktor keutamaan I untuk berbagai
masing-masing lantai :
kategoti gedung dan bangunan penting pasca gempa seperti : rumah sakit,
W5 F5 W4
F5
W3
F5 + F
F4
instalasi air bersih, pembangkit tenaga F3
listrik, pusat
penyelamatan
dalam
keadaan darurat, fasilitas radio dan televise dengan nilai I adalah 1,4
W2 F2
F1
W1
4
F5 + F
4
+ F
3
4+
3+
F
F
4+
3+
2+
F
F
F
F 5+ F F5+ F
- Faktor Reduksi (R)
2
1
DIAGRAM GESER
Faktor Reduksi Gempa yang dipakai
- Periksa nilai T1 yang diperoleh terhadap
menurut taraf kinerja struktur gedung
Waktu Getar Alami Fundamental (T1)
adalah daktail penuh dengan nilai μ = 5,3
Waktu getar alami
dan nilai R = 8,5
struktur gedung untuk penentuan Faktor
fundamental
T1
Response Gempa C nilainya tidak boleh menyimpang lebih dari 20% dari nilai T1. Teori analisa plat
- Keruntuhan
yang memikul beban transversal melalui
(Compression
Failure/Over Reinforced) - Keruntuhan
Pelat lantai merupakan elemen bidang tipis
Tekan
Seimbang
(Balanced
Failure) Teori analisa kolom
aksi lentur ke masing-masing tumpuan dari
Kolom adalah komponen struktur bangunan
pelat. Pengaruh pelat lantai dalam suatu
yang berfungsi untuk menahan beban axial
bangunan sangat penting, sebab dapat
tekan vertikal dengan bagian tinggi tidak di
dikatakan pelat lantai merupakan bagian
topang paling tidak tiga kali dimensi yang
elemem bangunan yang secara langsung
terkecil. Kegagalan kolom akan berakibat
menerima
langsung pada runtuhnya komponen struktur
beban
dan
yang
pertama
mentransfer gaya-gaya yang timbul akibat
lainnya
pembebanan ke elemen lainnya. Pelat
(Dipohusodo, 1999).
berdasarkan rasio bentangan dikategorikan
Kolom merupakan elemen struktur vertikal
menjadi 2 (dua) jenis, yaitu : Pelat Satu
yang menerima beban aksial tekan atau
Arah (One Way Slab) dan Pelat Dua Arah
kombinasi aksial tekan dan lentur,yang
(Two Way Slab). Berdasarkan tumpuannya
meneruskan beban-beban dari balok dan
terdiri dari : pelat dengan tumpuan balok
lantai dari lantai paling atas sampai lantai
dan pelat tanpa tumpuan balok.
paling bawah sampai ke tanah melalui
Teori analisa balok
yang
berhubungan
diatasnya
pondasi.
Balok merupakan elemen struktur yang
Kolom dapat diklasifikasikan berdasarkan
memikul beban luar yang menyebabkan
pada :
momen lentur dan gaya geser sepanjang
a. Bentuk dan susunan tulangannya
bentang balok tersebut. Sehingga balok
- Kolom segi-empat atau kolom bujur
harus di disain sedemikian rupa agar dapat
sangkar dengan tulangan memanjang
menahan tegangan tekan dan tegangan tarik.
dang sengkang.
Gaya-gaya yang timbul pada penampang
- Kolom
bundar
dengan
tulangan
balok akibat beban luar :
memanjang dan tulangan lateral berupa
- Resultan gaya tarik internal : T = As . fs
sengkang atau spiral.
- Resultan gaya tekan internal : C = 0,85. fc’ .a.b
dan profil baja struktur didalamnya.
Tipe kemungkinan keruntuhan balok terbagi 3 (tiga), yaitu : - Keruntuhan
- Kolom Komposit yang terdiri atas beton
b. Posisi beban pada penampangnya - Kolom Sentrisb : beban bekerja sentris
Tarik
Failure/Under Reinforced)
(Tension
pada
penampang.
- Kolom
Eksentris
:
beban
bekerja
eksentris pada penampang
settlement)
strukturnya,
c. Panjang Kolom dalam hubungannya dengan dimensi lateralnya
juga
pada
tanpa
sistem terjadinya
keruntuhan pada tanah. Disain pondasi meliputi : studi tentang
- Kolom Pendek : (Short Column) - KolomLangsing/Panjang
(differential
:
perilaku tanah, untuk menentukan tipe (Slender
Column)
pondasi yang paling cocok, dan disain struktur, untuk menentukan dimensi dari
Berdasarkan besarnya regangan pada baja
elemen pondasi.
tulangan tarik,keruntuhan penampang kolom
Secara
dapat dibedakan atas :
bangunan
- Keruntuhan tarik Keruntuhan
umum
penggolongan
dapat
dibedakan
pondasi sebagai
:
Pondasi Dangkal dan Pondasi Dalam,
kolom
diawali
dengan
lelehnya baja tulangan tarik. Eksentritas
tergantung dari letak pondasinya. 1. Pondasi Dangkal
yang terjadi adalah : e > eb atau Pn
Pondasi dangkal merupakan pondasi
(beban aksial nominal) < Pnb (beban
yang diletakkan langsung diatas lapisan
aksial nominal pada kondisi seimbang).
tanah
- Keruntuhan seimbang (Balanced)
pendukungnya
Menurur
Terzaghi,
(tanah pondasi
keras). dangkal
Pada keruntuhan
ini, lelehnya baja
adalah suatu pondasi dengan kedalaman
tulangan
bersamaan
lebih kecil atau sama besar dengan lebar
tarik
dengan
runtuhnya beton bagian tekan. Kondisi
(D≤B).
keruntuhan seimbang (balanced) tercapai
Beberapa jenis pondasi dangkal yang
apabila baja tulangan tarik mengalami
umum digunakan diantaranya :
regangan leleh (εs= εy), dan pada saat itu
a) Pondasi dinding : merupakan pondasi
pula beton mengalami regangan batasnya,
lajur menerus yang memikul dinding
εcu = 0,003.
struktur.
- Keruntuhan Tekan
b) Pondasi telapak setempat : berupa
Pada waktu runtuhnya kolom, beton pada
pelat segi-empat, atau bujur sangkar
bagian tekan runtuh terlebih dahulu,
atau lingkaran yang menahan kolom
sedangkan baja tulangan tarik belum
tunggal.
leleh.
c) Pondasi telapak gabungan : berupa
Teori pondasi
pelat segi-empat yang lebih panjang
Pondasi berfungsi untuk meneruskan beban-
yang menahan dua atau beberapa
beban dari kolom dan atau dinding maupun
kolom tunggal.
beban-beban lateral penahan tanah , ke tanah tanpa
terjadinya
penurunan
tak
sama
d) Pondasi kantilever : merupakan dua buah pondasi yang digabungkan oleh
balok dengan beban-beban kolom
proyek. Adapun tulisan ini akan membahas
tunggal pada masing-masing pusat
tentang
dari bagian pondasi ini.
bangunan, pengasumsian data-data material
e) Pondasi terapung (Mat foundation) :
beban-beban
yang
bekerja
pada
berupa nilai kuat tekan beton, tegangan baja.
berupa pelat tebal yang menahan
Perhitungan momen, gaya lintang, dan gaya
keseluruhan beban struktur. Pondasi
normal diperoleh dari program Etabs dengan
ini biasanya digunakan pada daerah
memasukkan data beban, data material dan
tanah
geometrik
lunak
guna
menghindari
perbedaan penurunan.
bangunan
yang
ditinjau.
Berdasarkan nilai momen, gaya lintang, dan
2. Pondasi Dalam
gaya normal dihitunglah penulangan plat,
Pondasi dalam merupakan pondasi yang
balok, dan kolom. Pada perhitungan daya
mempunyai lapisan penghubung sebelum
dukung
pondasi tersebut mencapai lapisan tanah
kemampuan tiang menahan beban aksial
pendukungnya (lapisan tanah keras).
berupa daya dukung ujung tiang, dan daya
Pondasi dalam digunakan pada bangunan
dukung friksi tiang
yang tanah dasarnya mempunyai daya
.Pada
dukung
lunak).
dihitung berasarkan beban maksimum yang
Menurut Terzaghi, pondasi dalam adalah
diterima oleh nored pile. Dan penulangan bored
pondasi dengan kedalaman lebih besar
pile dihitung berdasarkan gaya Pu, Mx dan My
dari lebarnya (D>5).
pada kolom yang sudah didistribusikan ketiang
Beberapa jenis pondasi dalam yang
pancang.
yang
kecil
(tanah
pondasi
perencanaan
hal
terpenting
penulangan
adalah
pile
cap
umum digunakan diantaranya : a) Pondari Bor:berupa sumuran yang
Hasil dan Pembahasan
dibor kedalam tanah dan diisi dengan
Analisa pembebanan struktur akibat beban
beton.Sumuran ini dibuat cukup dalam
vertikal dan horizontal ini bertujuan untuk
hingga mencapai lapisan tanah keras.
mendapatkan
b) Pondasi tiang pancang : berupa tiang
lintang,
gaya-gaya
normal
dan
dalam
(momen,
deformasi),
yang
beton bertulang yang dipancangkan
diakibatkan oleh bekerjanya beban mati, beban
kedalam
hidup serta beban gempa. Untuk menentukan
tanah
hingga
mencapai
lapisan tanah keras.
beban-beban
yang
bekerja
pada
struktur
berpedoman kepada : PMI 1983, PBI 1971, dan Metodologi Hal pertama yang harus dilakukan dalam tinjauan ulang adalah mengumpulkan data-data baik gambar, data tanah yang dapat diperoleh dari konsultan perencana ataupun dari pemilik
SNI-03-2847-2002. Deskripsi Data 1. Lokasi
: Bukittinggi
2. Jumlah lantai
: 4 lantai
3. Tinggi total bangunan : 16.68 m
Adapun perencanaan yang dihitung berupa
4. Panjang total bangunan : 37.10 m
perhitungan
5. Lebar total bangunan : 16.2 m
equivalen, gaya geser horizontal akibat
6. Fungsi Bangunan
beban gempa statis. Untuk menghitung
: Asrama
7. Dimensi balok
momen
beban
,gaya
gravitasi
lintang,
dan
merata
normal
B1
: 300 / 500 mm
menggunakan program
B2
: 300 / 500 mm
didapatkan gaya-gaya dalam (momen, gaya
B3
: 250 / 400 mm
lintang, dan normal), yang diakibatkan oleh
B4
: 250 / 400 mm
bekerjanya beban mati, beban hidup serta
RB
: 200 / 300 mm
beban
S1
: 450 / 650 mm
penulangan pelat, penulangan balok, dan
S2
: 400 / 600 mm
penulangan kolom.
Etabs, sehingga
gempa.Sehingga
dapat
dihitung
Dalam menghitung penulangan pada pelat,
8. Dimensi kolom K1
: 400 / 600 mm
K2
: 400 / 600 mm
K3
: 400 / 600 mm
digunakan metode koefisien momen yang menganalisis nilai momen dari arah X dan arah Y pada setiap panel. Untuk menghitung tulangan pokok pada balok diambil momen
9. Tebal pelat Lantai Atap
: 120 mm
Lantai 3
: 120 mm
Lantai 2
: 120 mm
Lantai 1
: 120 mm
10. Mutu Beton
lentur
:
fc’ = 20 Mpa
Tiebeam
:
fc’ = 20 Mpa
Balok & Pelat
:
fc’ = 20 Mpa
Kolom
:
fc’ = 20 Mpa
11. Mutu Baja
untuk
menghitung
tulangan sengkang balok diambil gaya geser yang dihasilkan dari output data etabs. Untuk menghitung penulangan pokok kolom diambil beban aksial yang terjadi pada kolom
Pondasi
sedangkan
sedangkan
untuk
menghitung
tulangan sengkang kolom diambil gaya geser yang terjadi pada kolom. Perhitungan Struktur Bawah Struktur bawah suatu gedung adalah seluruh bagian
struktur
gedung
yang
berada
fy = 400 Mpa
dibagian bawah yang meliputi tie beam, pile
fy = 400 Mpa
cap, dan pondasi.
Perhitungan Struktur Atas
Pada perencanaan penulangan pile cap
Struktur atas suatu gedung adalah seluruh
dihitung berasarkan beban maksimum yang
bagian struktur gedung yang berada diatas
diterima oleh bored pile. Dan penulangan
muka tanah yang meliputi plat lantai, balok
bored pile dihitung berdasarkan gaya Pu,
anak, balok induk dan kolom.
Mx dan My pada kolom yang sudah didistribusikan ketiang pancang.
atap 3 2 1
Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Dari hasil dapat
kesimpulan
perbandingan hasil dengan
Penulis Tumpuan Lap
Perencana Tumpuan Lap
Ø 8 - 125 Ø 8 - 125 Ø 8 - 125 Ø 8 - 125
Ø 13 - 100 Ø 13 - 100 Ø 13 - 100 Ø 13 - 100
Ø 8 - 125 Ø 8 - 175 Ø 8 - 175 Ø 8 - 175
Ø 13 - 150 Ø 13 - 150 Ø 13 - 150 Ø 13 - 150
Tabel 2.10 Tulangan sengkang Balok B2
perhitungan Tugas Akhir ini,
diambil
Lantai
berupa
perhitungan penulis
perhitungan
perencana
seperti
berikut : a. Plat lantai t = 120 mm Lantai Penulis Perencana Lantai atap Ø 10 – 150 Ø 10 – 140 Lantai 3 Ø 10 – 150 Ø 10 – 140 Lantai 2 Ø 10 – 150 Ø 10 – 140 Lantai 1 Ø 10 – 150 Ø 10 – 140 Tabel 2.6 Tulangan Plat Lantai b. Balok Penulangan Balok B1 (30 / 50) Penulis Perencana Tumpuan Lap Tumpuan Lap atap 3 Ø 16 2 Ø 16 3 Ø 16 2 Ø 16 3 7 Ø 19 3 Ø 19 7 Ø 19 4 Ø 19 2 7 Ø 19 4 Ø 19 7 Ø 19 4 Ø 19 1 7 Ø 19 4 Ø 19 7 Ø 19 4 Ø 19 Tabel 2.7 Tulangan Utama Balok B1
d. Balok Penulangan Balok B3 (25 / 40) Penulis Perencana Tumpuan Lap Tumpuan Lap atap 3 Ø 16 2 Ø 16 3 Ø 16 2 Ø 16 3 4 Ø 19 3 Ø 19 6 Ø 19 3 Ø 19 2 4 Ø 19 3 Ø 19 6 Ø 19 3 Ø 19 1 4 Ø 19 3 Ø 19 6 Ø 19 3 Ø 19 Tabel 2.11 Tulangan Utama Balok B3
Lantai
Lantai atap 3 2 1
Penulis Tumpuan Lap
Perencana Tumpuan Lap
Ø 8 - 125 Ø 8 - 125 Ø 8 - 125 Ø 8 - 125
Ø 13 - 100 Ø 13 - 100 Ø 13 - 100 Ø 13 - 100
Ø 8 - 125 Ø 8 - 175 Ø 8 - 175 Ø 8 - 175
Ø 13 - 150 Ø 13 - 150 Ø 13 - 150 Ø 13 - 150
Tabel 2.12 Tulangan sengkang Balok B3 e. Balok Penulangan Balok B4 (25 / 40)
Lantai
Lantai atap 3 2 1
Penulis Tumpuan Lap
Perencana Tumpuan Lap
Ø 8 - 125 Ø 8 - 125 Ø 8 - 125 Ø 8 - 125
Ø 13 - 100 Ø 13 - 100 Ø 13 - 100 Ø 13 - 100
Ø 8 - 125 Ø 8 - 175 Ø 8 - 175 Ø 8 - 175
Ø 13 - 150 Ø 13 - 150 Ø 13 - 150 Ø 13 - 150
Tabel 2.8 Tulangan sengkang Balok B1 c. Balok Penulangan Balok B2 (30 / 50) Penulis Perencana Tumpuan Lap Tumpuan Lap atap 3 Ø 16 2 Ø 16 3 Ø 16 2 Ø 16 3 6 Ø 19 3 Ø 19 7 Ø 19 4 Ø 19 2 7 Ø 19 3 Ø 19 7 Ø 19 4 Ø 19 1 7 Ø 19 4 Ø 19 7 Ø 19 4 Ø 19 Tabel 2.9 Tulangan Utama Balok B2
Lantai
Penulis Perencana Tumpuan Lap Tumpuan Lap atap 3 Ø 16 2 Ø 16 3 Ø 16 2 Ø 16 3 3 Ø 19 3 Ø 19 4 Ø 19 3 Ø 19 2 4 Ø 19 3 Ø 19 4 Ø 19 3 Ø 19 1 4 Ø 19 3 Ø 19 4 Ø 19 3 Ø 19 Tabel 1.13 Tulangan Utama Balok B4
Lantai
Lantai
Penulis Tumpua Lap n
Perencana Tumpuan Lap
atap Ø 8 - 125 Ø 8 - 125 Ø 13 - 100 Ø 8 - 125 Ø 8 - 175 Ø 13 - 100 3 Ø 8 - 125 Ø 8 - 175 Ø 13 - 100 2 Ø 8 - 125 Ø 8 - 175 Ø 13 - 100 1 Tabel 2.14 Tulangan sengkang Balok B4
Ø 13 - 150 Ø 13 - 150 Ø 13 - 150 Ø 13 - 150
f. Penulangan Kolom K1 (40 / 60) Lantai 3 2 1
Penulis Perencana Tumpuan Lap Tumpuan Lap 14 Ø 19 14 Ø 19 16 Ø 19 16 Ø 19 14 Ø 19 14 Ø 19 16 Ø 19 16 Ø 19 14 Ø 19 14 Ø 19 16 Ø 19 16 Ø 19 Tabel 2.15 Tulangan Utama Kolom K1
Lanta i 3 2 1
Penulis Tumpuan Lap Ø 10 - 125 Ø 10 - 175 Ø 10 - 125 Ø 10 - 175 Ø 10 - 125 Ø 10 - 175
Perencana Tumpuan Lap Ø 13 - 100 Ø 13 - 150 Ø 13 - 100 Ø 13 - 150 Ø 13 - 100 Ø 13 - 150
Tabel 2.16 Tulangan Sengkang Kolom K1 g. Penulangan Kolom K2 (40 / 60) Lantai 3 2 1
Penulis Tumpuan Lap 10 Ø 19
10 Ø 19
Perencana Tumpuan Lap 12 Ø 16
12 Ø 16
Tabel 2.17 Tulangan Utama Kolom K2 Lantai 3 2 2
Penulis Tumpuan Lap
Perencana Tumpuan Lap
Ø 10 - 150
Ø 13 - 60
Ø 10 - 200
Ø 13 - 150
i. Penulangan Sloof S1 (45 / 65) Penulis Perencana Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan dasar 6 Ø 16 4 Ø 16 6 Ø 16 6 Ø 16 Tabel 2.31 Tulangan Utama Sloof S1
Lantai
Penulis Perencana Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan dasar Ø 8 - 125 Ø 8 - 175 Ø 8 - 100 Ø 8 - 150 Tabel 2.32 Tulangan Sengkang Sloof S1
Lantai
j. Penulangan Sloof S2 (40 / 60) Penulis Perencana Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan dasar 6 Ø 16 4 Ø 16 6 Ø 16 4 Ø 16 Tabel 2.33 Tulangan Utama Sloof S2
Lantai
Penulis Perencana Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan dasar Ø 8 - 125 Ø 8 - 175 Ø 8 - 100 Ø 8 - 150 Tabel 2.34 Tulangan Sengkang Sloof S2
Lantai
k. Penulangan pondasi bored pile dia 80 mm Penulis Perencana 16 Ø 19 20 Ø 19 Tabel 2.35 Tulangan Bore Pile
Tabel 2.18 Tulangan Sengkang Kolom K2 h. Penulangan Kolom K3 (40 / 60) Lantai 3 2 1
Penulis Tumpuan Lap 4 Ø 19 4 Ø 19
Perencana Tumpuan Lap 4 Ø 19 4 Ø 19
3 2 2
perbedaan antara hasil perhitungan penulis dengan
Penulis Tumpuan Lap Ø 10 - 200 Ø 10 - 150
Perencana Tumpuan Lap Ø 13 - 100 Ø 13 - 150
Tabel 2.30 Tulangan Sengkang Kolom K3
perencana.
Faktor
utama
yang
menyebabkan terjadinya perbedaan adalah kurang
Tabel 2.19 Tulangan Utama Kolom K3 Lantai
Dari hasil perhitungan diatas, terdapat beberapa
telitinya
dalam
menganalisa
pembebanan dan perbedaan program komputer yang dimanfaatkan dalam mengganalisa gayagaya dalam.
Pamungkas Anugrah, Harianti Erny. 2009, Saran
Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa,
1. Dalam
melakukan
peninjauan ulang
suatu struktur bangunan, harus digunakan peraturan yang berlaku dan standar yang disyaratkan sekarang ini. 2. Penggunaan program menghitung
dalam
harus
diimbangi dengan kemampuan teknis secara manual, sehingga hasil yang didapatkan lebih akurat.
sehingga
direncanakan
dapat
pondasi
yang
menahan
beban
konstruksi diatasnya dan tidak terjadinya penurunan pondasi nantinya.
Cara perencanan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung, SNI 03 – 1726 –2003, Yayasan Badan Penerbit : PU. Departemen Pekerjaan Umum. 2003. Tata Cara perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI 03 – 2847 –2002,
Dipohusodo Istimawan. 1994, Struktur Beton Bertulang, Penerbit : Gramedia Pustaka Utama. Jakarta Fajar.
2010,
Perencanaan Struktur Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa. Penerbit : ITB. Bandung
Perhitungan
Ir.
2005,
Struktur
Tata Beton
Cara Untuk
Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002), Penerbit : ITS Press, Surabaya
Refika Aditama. Bandung Tavio, Kusuma Benny. 2009, Desain Sistem Rangka Pemikul Momen dan Dinding Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa
W.C.Vis, Ir
dan Gideon H. Kusuma, Ir.
M.Eng. 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang berdasarkan SK SNI T15-1991-03 Seri Beton 1. Penerbit : Erlangga. Jakarta. W.C. Vis, Ir dan Gideon H. Kusuma, Ir. M.Eng.
1993.
Perhitungan
Yayasan Badan Penerbit : PU.
Hendrik
Dr,
Penerbit : ITS Press. Surabaya
Departemen Pekerjaan Umum. 2003. Tata
Iswandi,
Prof,
dengan Program Bantu ETABS v. 9.07.
DAFTAR PUSTAKA
Imran
Tavio, Ir, Ph.D, Imran Iswandi, Ir,
Schodek Daniel L. 1998, Struktur, Penerbit :
3. Pemilihan pondasi harus adanya data tanah
Purwono Rachmad, Prof, ir, M.Sc, MS.
MASc, Ph.D dan Putu Raka I Gusti, struktur dalam
gaya-gaya
Penerbit : ITS Press, Surabaya
Grafik Beton
dan
Tabel
Bertulang
berdasarkan SK SNI T-15-1991-03 Seri Beton 4. Penerbit : Erlangga. Jakarta.
