TUGAS AKHIR PS-1380 PERENCANAAN ULANG GEDUNG DIREKTORAT JENDERAL PAJAK KANTOR WILAYAH JAWA TIMUR

TUGAS AKHIR PS-1380

PERENCANAAN ULANG GEDUNG DIREKTORAT JENDERAL PAJAK KANTOR WILAYAH JAWA TIMUR I SURABAYA DENGAN METODE PRACETAK MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH (SRPMM) PUTU SWASTI KALINGGA NRP 3105 100 111 Dosen Pembimbing Ir. I KETUT DUNIA, PD.Eng.D Ir. Mudji Irmawan, MS

JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2009

FINAL PROJECT PS-1380

BUILDING RE-DESIGN FOR DIREKTORAT JENDERAL PAJAK DISTRICT I EAST JAVA SURABAYA USING PRECAST METHOD WITH INTERMEDIATE MOMEN RESISTING FRAME SYSTEM

PUTU SWASTI KALINGGA NRP. 3105 100 111 Lecturer : Ir. I KETUT DUNIA, PD.Eng.D Ir. Mudji Irmawan, MS

DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING Faculty of Civil Engineering and Planning Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya 2008AKHIR

PERENCANAAN ULANG GEDUNG DIREKTORAT JENDERAL PAJAK KANTOR WILAYAH JAWA TIMUR I SURABAYA DENGAN METODE PRACETAK MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH (SRPMM) TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Bidang Studi Struktur Program Studi S-1 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Oleh : PUTU SWASTI KALINGGA NRP.3105 100 111

Disetujui oleh Dosen Pembimbing Tugas Akhir :

Ir. I Ketut Dunia, PD.Eng.D............... (Pembimbing I)

Ir. Mudji Irmawan, MS.......................(Pembimbing II)

SURABAYA JULI, 2009

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

PERENCANAAN ULANG KANTOR DIREKTORAT JENDRAL PAJAK WILAYAH JAWA BAGIAN TIMUR I DENGAN METODE PRACETAK MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH Oleh : Putu Swasti Kalingga 3105 100 111 Dosen Konsultasi : Ir. Mudji Irmawan, MS Ir. Ketut Dunia PD. Eng. Abstrak Beton pracetak atau precast merupakan salah satu metode disamping metode cor setempat (cast in site). Metode ini kini makin banyak digunakan dalam pembangunan bangunan – bangunan sipil. Hal ini dikarenakan metode ini memiliki beberapa keunggulan dibandingkan metode cor setempat(cast in situ). Salah satu keunggulannya adalah dalam pelaksanaannya dan kontrol kualitas beton. Struktur Gedung Direktorat Jendral Pajak Wilayah Kantor Wilayah Jawa Timur I Surabaya pada kondisi sebenarnya memakai metode cor setempat dan memiliki tinggi 8 lantai. Gedung Direktorat jendral Pajak ini akan dirancang menggunakan metode pracetak pada elemen balok dan pelat. Sedangkan pada elemen kolom, tangga, dan pondasi direncanakan menggunakan metode cor ditempat (cast in situ). Jumlah jenis tipe dari elemen struktur yang berbeda sedapat mungkin dibuat seminimal mungkin. hal ini karena elemen pracetak akan sangat ekonomis bila digunakan pada bangunan yang memiliki tipe tipikal. Pondasi gedung ini akan dirancang menggunakan pondasi tiang pancang. Gedung ini juga akan dirancang menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen Menegah. Dengan penggunaan sistem rangka pemikul momem

menengah ini maka semua beban gravitasi dan lateral akan diterima oleh rangka. Perhitungan pembebanan dari beban gravitasi menggunakan RSNI 1727. Sedangkan untuk beban lateral seperti beban gempa dan beban angin menggunakan SNI 03-1726-2002. Untuk perhitungan penulangan baik itu penulangan lentur maupun geser dan torsi elemen pracetak menggunakan ketentuan dari SNI 03-2847-2002. Gaya – gaya dalam yang terjadi akibat proses pengangkatan elemen pracetak dihitung dengan ketentuan dari PCI Design HandBook Fourth Edition. Tujuan akhir dalam modifikasi perancangan gedung ini adalah gedung ini harus mampu menerima gaya gravitasi serta gaya gempa sesuai zona gempa gedung ini berada. Kata Kunci : Pracetak (precast), Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah,

BUILDING RE-DESIGN FOR DIREKTORAT JENDRAL PAJAK DISTRICT I EAST JAVA SURABAYA USING PRECAST METHOD WITH INTERMEDIATE MOMENT RESISTING FRAME SYSTEM Student’s name : Putu Swasti Kalingga NRP : 3105100111 Major of Department : Civil Engineering Supervisor : Ir. Mudji Irmawan, MS Ir. Ketut Dunia PD. EngD. ABSTRACT Precast concrete is one of method beside conventional method. Precast method has several advantages than conventional method. Which is more effective and controlling concrete quality. The structure of Direktorat Jenderal Pajak Building Distrik I East Java Surabaya actually using conventional method and eight stories. Structure of Direktorat Jenderal Pajak Building Distrik I East Java Surabaya will be design using precast method on beam and plate. The foundation of this building, column, stair and overtopping will be design using conventional method. The number of structure is must be typical, because precast concrete will be effective if using typical types. Foundation of Direktorat Jenderal Pajak Building Distrik I East Java Surabaya will be design using pile. Structure of Direktorat Jenderal Pajak Building Distrik I East Java Surabaya will be design using Intermediate Moment Resisting Frame System. Using Intermediate Moment Resisting Frame System makes space frame providing support for gravity loads and lateral load. Calculation of gravity load use SNI 03-1727-2002 and calculation of lateral load use SNI 03-1726-2002. For calculation of flexure, shear torque use SNI 03-2847-2002. Force calculation due to lifting follow PCI Design Handbook Precast and Prestress Concrete Fourth Edition. The result of this modification design is the building must support gravity load and lateral load which the building earthquake force plan.

Keywords: Precast concrete, Intermediate Moment resisting Farme system

(Halaman ini sengaja dikosongkan)

KATA PENGANTAR Segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat dan ridhoNya serta yang telah memberikan kekuatan, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa keberhasilan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan dan dorongan berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya, kepada yang terhormat : 1. Bapak Ir. I Ketut Dunia, PD.Eng dan Bapak Ir. Mudji Irmawan, MS selaku dosen pembimbing yang telah banyak membantu dan membimbing penulis dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Supani, ST. MT. selaku dosen wali. 3. Bapak Dr. Ir. Hidayat Soegihardjo M, MS., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS. 4. Dosen Teknik Sipil ITS atas semua ilmu yang telah diberikan dan tidak lelah mendidik kami sebagai mahasiswa Teknik Sipil ITS. Penulis menyadari bahwa tugas akhir yang dikerjakan ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu penulis menerima dengan tangan terbuka segala saran dan usul ke arah perbaikan. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini bermanfaat.

Surabaya, Juli 2009

(Putu Swasti Kalingga)

LEMBAR PERSEMBAHAN Atas terselesaikannya tugas akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Allah SWT dengan segala kebesaran-Nya yang telah memberikan limpahan rahmat dan karunia-Nya. 2. Almarhum Bapak di surga,yang telah memberikan hal-hal terbaik sepanjang hidupku. 3. Mami dan adik-adikku tersayang, Citra Putri Kalingga dan Komang Gotra Kalingga yang selalu memberikan dukungan moril dan materiil serta seluruh keluarga dan kerabat khususnya Om Wiwid, Mas Arif, dan Bude Lilik atas do’a restunya selama ini. 4. Bapak Ketut Dunia dan Bapak Mudji Irmawan sebagai dosen pembimbing yang telah dengan sabar dan telaten meluangkan waktu untuk memberi bimbingan. 5. Dosen-dosen Teknik Sipil yang telah membimbingku serta para karyawan Teknik Sipil yang telah banyak membantu. 6. Mohammad Perdana Putra.... Terima kasih untuk segala cinta yang aku yakin tak kan hilang entah sampai kapan. Luph u pret.. 7. Mas Ibra, ehm.. aku tak sanggup berkata apa-apa selain terima kasih, terima kasih, dan sekali lagi terima kasih . 8. Keluarga Titi, Tante Eni, Om Hariadi, Dek Adit, Dan Mbah Ya yang selalu dengan tulus mendoakan kelancaran Tugas Akhir ini dan memberikan semangat serta kesabarannya mendengarkan keributan kami di setiap malam saat mengerjakan Tugas Akhir. 9. Keluarga Indira, Bapak Budi Santoso, Ibu Inti, Mbah, dan Faris. Terima Kasih karena telah diijinkan menginap berhari-hari untuk mengerjakan dan mengeprint laporan Tugas Akhir ini. 10. Sahabat-sahabatku, Titi, Asri, Indira, Cece, Lendot, Seto, Erfan, Nila, Yudha, Gope,dan Fauzi terimakasih atas humor segar serta persahabatan yang indah selama masa-masa kuliah, luv u guys. 11. Teman-teman seperjuanganku (S-48). Kalian adalah temantemanku yang tidak akan pernah aku lupakan. 12. Senior-seniorku yang telah banyak membantu. Terima kasih juga untuk tuntunan yang diberikan selama ini.

DAFTAR ISI

Halaman Judul Halaman Pengesahan Abstrak Kata Pengantar ........................................................................... Lembar Persembahan ................................................................ Daftar Isi .................................................................................... Daftar Gambar ........................................................................... Daftar Tabel ............................................................................... BAB I

BAB II

i ii iii viii ix

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .................................................. 1.2 Perumusan Masalah ........................................... 1.3 Maksud dan Tujuan ........................................... 1.4 Batasan Masalah ................................................

1 2 2 3

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum ................................................................ 2.2 Elemen Pracetak yang Umum Digunakan ......... 2.2.1 Pelat ........................................................ 2.2.2 Balok ..................................................... 2.3 Perencanaan Sambungan ................................... 2.3.1 Sambungan cor setempat ........................ 2.3.2 Sambungan las ........................................ 2.3.2 Sambungan mekanik .............................. 2.3.3 Sambungan baut ....................................

5 5 5 7 8 8 9 10 11

BAB III METODOLOGI 3.1 Pengumpulan Data ............................................ 13 3.2 Pencarian Literatur ............................................ 13 3.3 Pemilihan Kriteria Desain ................................. 14 3.4 Preliminary Design ............................................ 14 3.4.1 Pengaturan Denah…………………... ....14 3.5 Permodeelan Struktur.................................... ......16 3.6 Pembebanan..........................................................16 3.7 Analisa Struktur Utama ..................................... 20

3.8 Perencanaan Struktur Sekunder ........................ 20 3.9 Perencanaan Struktur Utama .............................. 23 3.10 Perencanaan Sambungan................................... 25 3.10.1 Sambungan balok kolom ........................ 26 3.10.2 Sambungan balok induk-balok anak ...... 27 3.11 Perencanaan Pondasi ......................................... 28 3.12 Tinjauan Elemen Pracetak..................................29 3.13 Titik-Titik Angkat Dan Sokongan......................30 3.14 Gambar Rencana ............................................... 35 BAB IV PRELIMINARY DESIGN 4.1 Preliminary Design ........................................... 4.1.1 Dimensi Balok ........................................ 4.1.2 Perencanaan Dimensi Kolom ................. 4.1.3 Perancangan Tebal Pelat ........................ BAB V

39 39 40 42

PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER 5.1 Permodelan dan Analisa Struktur Pelat ............. 49 5.1.1 Perencanaan Pembebanan Pelat................49 5.1.1.1 Pembebanan pelat lantai .......... 49 5.1.1.2 Pembebanan pelat atap ............. 50 5.1.1.3 Kombinasi Pembebanan Pelat............................................51 5.1.2 Perencanaan pelat ................................... .52 5.1.3 Perhitungan Tulangan Pelat ................... 52 5.1.3.1 Perhitungan Penulangan Pelat Sebelum Komposit.......................54 5.1.3.2 Penulangan Sebelum Komposit akibat pengangkatan ................. 56 5.1.3.3 Penulangan Pelat setelah komposit ................................... 59 5.1.4 Penulangan Pelat Yang Terpasang............63 5.1.7 Penulangan stud pelat lantai ................... 63 5.1.8 Kontrol lendutan ..................................... 65 5.1.9 Panjang Penyaluran tulangan pelat ........ 65 5.1.10 Perhitungan tulangan angkat .................. 65 5.2 Perencanaan tangga ........................................... 69 5.2.1 Perhitungan pelat tangga ........................ 70

5.2.2 Pembebanan Pelat Tangga.........................71 5.2.3 Analisa Gaya Dalam.................................72 5.2.4 Perhitungan Penulangan pelat tangga dan bordes ................................................ 78 5.3 Perancangan balok anak .................................... 87 5.3.1 Perhitungan beban terbagi rata ............... 88 5.3.2 Perhitungan Pembebanan Balok Anak......89 5.3.3 Perhitungan momen dan geser ............... 91 5.3.4 Penulangan Balok Anak……………....…91 5.3.5 Pengangkatan balok anak ....................... 96 5.3.6 Kontrol lendutan ..................................... 100 5.4 Perancangan Balok Lift ..................................... 100 5.4.1 Balok Penumpu Depan ........................... 102 5.4.2.1 Pembebanan………………….....102 5.4.2.2 Perhitungan Tulangan Lentur Dan Geser…………………….....103 5.4.2.3 penulangan Daerah Tumpuan......104 5.4.2.4 Penulangan Daerah Lapangan......104 5.4.2.5 Penulangan Geser…………….....105 5.4.2 Balok Penumpu Belakang ....................... 105 5.4.3 Balom Penggantung ............................... 109 5.4.5 Pengangkatan Balok Penggantung Lift .. .111 5.4.6 Kontrol lendutan ...................................... 114 5.5 Perencanaan Atap .............................................. 115 5.5.1 Perencanaan Gording ............................. 116 5.5.1.1 Pembebanan gording ................. 116 5.5.1.2 Perhitungan Gaya dalam profil .. .119 5.5.1.3 Kontrol profil ............................. 119 5.5.2 Perencanaan Penggantung Gording......... 122 5.5.21.1 Pembebanan gording ............... 123 5.5.2.2 Perencanaan Dimensi penggantung gording ................. 124 5.5.3 Perencanaan kuda-kuda .......................... 125 5.5.3.1 Kontrol kuat geser ...................... 127 5.5.3.2 Kontrol lendutan ........................ 127 5.5.3.2 Kontrol kuat momen lentur ......... 128

BAB VI PERENCANAAN PEMBEBANAN GEMPA 6.1 Umum ............................................................... 131 6.2 Pembebanan gempa statis ................................. 131 6.3 Data-data perencanaan ...................................... 131 6.4 Perhitungan berat struktur ................................. 132 6.4.1 Pembebanan Gravitasi Pada Atap.............. 132 6.4.2 Pembebanan Gravitasi Pada Lantai.............132 6.4 Pembebanan gempa dinamis ............................. 133 6.4.1 Arah Pembebanan ................................. 133 6.4.2 Faktor respons gempa (C) ...................... 134 6.5 Kontrol Gaya Geser Dasar ................................. 135 6.6 Kontrol waktu getar alami ................................. 137 6.7 Kontrol simpangan ............................................ 137 6.7.1 Perhitungan drift .................................... 138 6.8 Perhitungan kuat geser ...................................... 140 BAB VII PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA 7.1 Penulangan lentur sebelum komposit ................ 143 7.2 Penulangan lentur setelah komposit ................... 147 7.2.1 Penulangan tumpuan negatif .................. 148 7.2.2 Penulangan tumpuan positif ................... 149 7.2.3 Penulangan daerah lapangan .................. 155 7.3 Penulangan geser balok induk ........................... 159 7.2.1 Perhitungan gaya geser .......................... 159 7.4 Penulangan Torsi Balok Induk ........................... 162 7.5 Pengangkatan Balok Induk..................................163 7.6 Kontrol Lendutan.................................................166 7.7 Perencanaan kolom ........................................... 166 7.7.1 Penulangan memanjang kolom .............. 167 7.7.2 Kontrol terhadap gaya geser ................... 168 7.7.3 Pengekangan di daerah sendi plastis ....... 168 7.7.4 Pengekangan di luar sendi plastis ........... 169 7.6 Perancangan HBK ............................................. 170 7.5 Perencanaan pondasi ......................................... 171 7.5.1 Daya dukung tiang tunggal .................... 171 7.5.2 Daya dukung tiang kelompok ................. 173 7.5.3 Kontrol beban maksimum ....................... 174 7.5.4 Kontrol kekuatan tiang ............................ 174

7.5.5 Perencanaan poer ..................................... 175 BAB VIII PERENCANAAN SAMBUNGAN 8.1 Sambungan balok kolom ................................... 181 8.1.1 Perencanaan konsol pada kolom ............ 181 8.1.2 Perhitungan sambungan balok kolom .... 184 8.2 Sambungan balok induk-balok anak .................. 185 8.2.1 Perencanaan konsol pada balok Induk ... .185 8.2.2 Perhitungan sambungan balok Induk dan balok anak ......................................... 188 8.3 Sambungan balok dan pelat ............................... 192 8.3.1 Panjang penyaluran tulangan pelat Type A .................................................... 193 BAB VIII KESIMPULAN...........................................................195 Daftar Pustaka Lampiran-Lampiran

- Data Tanah - Data Tiang Pancang - Spesifikasi Crane - Gambar Perencanaan

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 5.1 Gambar 5.2 Gambar 5.3 Gambar 5.6 Gambar 5.7 Gambar 6.1 Gambar 7.1 Gambar 7.2 Gambar 7.3 Gambar 7.4 Gambar 7.5 Gambar 7.6 Gambar 7.7 Gambar 7.8 Gambar 7.9 Gambar 7.10 Gambar 8.1 Gambar 9.1 Gambar 9.2

Balok penampang persegi .................................. Balok penampang L ............................................ Balok penampang T terbalik............................... Sambungan dengan cor setempat ...................... Sambungan las ................................................... Sambungan dengan baut .................................... Respons Spektrym WG 2 .................................. Sambungan balok kolom ................................... Sambungan balok induk – balok anak ............... Sambungan balok pelat ...................................... Titik angkat dan sokongan pelat ......................... Titik angkat dan sokongan balok ....................... Pelat dengan asumsi terjepit di kedua sisi ......... Titik angkat pelat ............................................... Pelat setelah komposit ....................................... Denah tangga ..................................................... Analisa gaya dalam tangga ................................ Grafik nilai C-T zona gempa 2 .......................... Denah Pembalokan lantai 2 ............................... Potongan Rangka Baris C .................................. Pembebanan balok induk sebelum komposit ..... Potongan balok induk daerah lapangan ............. Denah kolom tiap lantai ..................................... Potongan Rangka Baris C ................................... Diagram interaksi kolom interior ....................... Layout Pondasi .................................................. Konfigurasi Rencana Tiang ............................... Analisa Poer sebagai Balok Kantilever ............. Geometri konsol pendek .................................... Skema produksi beton pracetak ......................... Proses pemancangan beton pracetak .................

6 6 6 8 9 9 14 20 21 21 22 23 35 38 40 50 51 92 101 101 103 111 123 124 125 133 135 139 187 195 196

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel 5.1 Tabel 6.1 Tabel 6.2 Tabel 6.3 Tabel 6.4 Tabel 6.5 Tabel 6.6 Tabel 7.1

Perbandingan metode penyambungan ......... Tulangan terpasang pada pelat .................... Nilai waktu getar alai fundamental ............. Hasil simpangan dari analisa struktur ......... Analisa simpangan akibat gempa x ............. Analisa simpangan akibat gempa x .............. Analisa simpangan akibat gempa y .............. Analisa simpangan akibat gempa y .............. Hasil analisa kolom .....................................

7 42 93 96 97 97 98 98 130

(Halaman ini sengaja dikosongkan)