PERENCANAAN ULANG (REDESIGN) STRUKTUR ATAS PROYEK RUMAH SUSUN SEDERHANA 2 (RUSUNAWA) UMM MALANG DENGAN MENGGUNAKAN BALOK PRATEGANG PARSIAL
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Rumah susun sederhana sewa atau di singkat RUSUNAWA adalah
merupakan sarana yang diberikan oleh pihak Universitas Muhamadyah malang
bagi mahasiswa dan dapat dimanfaatkan sebagai tempat tinggal bagi mahasiswa
dan mahasiswi.
Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan yang tinggi terhadap
tekan, tetapi sebaliknya mempunyai kekuatan relative sangat rendah terhadap
tarik. Beton tidak selamanya bekerja secara efektif didalam penampangpenampang struktur beton bertulang, hanya bagian tertekan saja yang efektif
bekerja, sedangkan bagian beton yang retak dibagian yang tertarik tidak bekerja
efektif dan hanya merupakan beban mati yang tidak bermanfaat. Hal inilah yang
menyebabkan tidak dapatnya diciptakan srtuktur-struktur beton bertulang dengan
bentang yang panjang secara ekonomis, karena terlalu banyak beban mati yang
tidak efektif. Disamping itu, retak-retak disekitar baja tulangan bisa berbahaya
bagi struktur karena merupakan tempat meresapnya air dan udara luar kedalam
baja tulangan sehingga terjadi karatan. Putusnya baja tulangan akibat karatan fatal
akibatnya bagi struktur. Dengan kekurangan-kekurangan yang dirasakan pada
struktur beton bertulang seperti diuraikan diatas, timbullah gagasan untuk
menggunakan kombinasi-kombinasi bahan beton secara lain, yaitu dengan
memberikan prategangan pada beton melalui kabel baja (tendon) yang ditarik atau
biasa disebut beton prategang. Kemajuan teknologi tinggi saat ini di dalam ilmu
1
bahan telah memungkinkan pelaksanaan dan perakitan system dengan bentang
yang besar. ( N KRISNA RAJU )
Karakteristik struktur gedung yang mempunyai bentang yang besar,
diperlukan rancangan tidak seperti bangunan konvensional pada umumnya.
Menentukan rancangan pondasi, tembok, rangka atap, ataupun baloknya tidaklah
sederhana. Dibandingkan beton bertulang biasa, dalam memikul beban, beban
tarik atau beban lentur, beton prategang memiliki kelebihan, karena gaya tarik
yang diberikan kepada beton akan memberikan momen perlawanan atau gaya
tarik perlawanan sehingga beban sisa yang dipikul menjadi lebih kecil, oleh
karena itu struktur beton prategang lebih cocok untuk struktur-struktur dengan
bentang panjang dan memikul beban berat. Selain itu beton prategang lebih
ramping dan oleh sebab itu lebih dapat disesuaikan dengan segi artistic, karena
dapat menghasilkan banyak ruang bebas di mana dibutuhkan. ( N KRISNA RAJU )
Berdasarkan uraian diatas, oleh karena itulah melalui tugas akhir ini
penulis mencoba mendesain ulang (redesign) balok prategang pada bangunan
Rumah susun sedrhana sewa atau di singkat RUSUNAWA, dengan menggunkan
program bantu Stadpro untuk mempermudah coba-coba dan penyesuaian,
mengasumsikan suatu penampang untuk kemudian menganalisanya, guna mencari
desain yang paling optimal kuat tekan dan yang paling utama kuat tariknya untuk
menahan beban diatasnya. Sehingga tidak diperlukan tiang-tiang penyangga
ataupun kolom yang terlalu banyak sehingga secara otomatis dapat menghemat
biaya.
2
1.2
Rumusan Masalah
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis memfokuskan pada
pembebanan ulang untuk pendesaianan ulang balok beton prategang. Adapun
rumusan masalah yang akan dibahas dalam tugas akhir ini antara lain:
a. Berapa dimensi yang di butuhkan untuk mendukung gaya-gaya yang bekerja
diatas balok prategang?
b. Berapa kuat gaya prategang yang dibutuhkan untuk mendukung gaya-gaya yang
bekerja di atasnya?
c. Berapa tulanagn yang harus dipasang pada balok prategang parsial untuk
menambah kekuatan batas?
d. Berapa kapasitas penampang balok prategang parsial yang dibutuhkan?
1.3
Ruang lingkup
Objek penelitian mengambil bangunan Rumah Susun Sederhana Sewa 2
(RUSUNAWA). Dan permasalahan yang diangkat adalah mengenai alternatif
perencanaan balok menggunakan balok beton prateagang parsial/sebagian.
1.4
Batasan Masalah
Pembatasan masalah ini dimaksudkan untuk memberikan arah, agar
permasalahan yang dibahas lebih mengarah pada ruang lingkup pembahasan dan
pendekatan materi yang relevan.
Batasan-batasan masalah yang dimaksud adalah :
a.
Ruang lingkup pembahasan hanya terbatas pada struktur atas yaitu balok atap
ruang pada RUSUNAWA 2
3
b.
Tidak membahas struktur pondasi, kolom, dan rangka atap.
c.
Tidak membahas anggaran biaya yang dibutuhkan.
d.
Tidak membahas tata cara pelaksanaan di lapangan.
e.
Perletakan di asumsikan sebagai perletakan sendi-rol
1.5
Maksud dan Tujuan
Tujuan dari studi ini adalah
a.
Untuk mengetahui bagaimana desain balok beton prategang parsial dengan
bentang yang panjang.
b.
Untuk mengetahui berapa kuat gaya prategang untuk mendukung gaya-gaya
yang bekerja diatasnya.
c.
Untuk mengetahui berapa dimensi yang dibutuhkan untuk mendukung gayagaya yang bekerja diatasnya.
1.6
Metode Pembahasan
Pada perencanaan balok pretegang kali ini menggunakan
prategang sebagian atau partial prestresig,
metode
Yaitu metode prategang yang
mengalami penambahan tulangan pda tegangan tarik. Penambahan tulangan ini
dimaksudkan untuk memberikan kekuatan batas yang lebih tinggi pada balok
untuk memikul tegangangan tarik pada beton.
Untuk sistem perencanaan prategang yang digunakan adalah Bonded PostTensioning. System ini adalah kebalikan dari system pretension, system pasttension adalah suatu system prategang dimana kabel prategang di tarik setelah
beton yang mengeras, dan tendon-tendon diangkurkan pada beton tersebut segera
4
setelah gaya prategang dilakukan. Cara ini dapat dipakai pada elemen-elemen baik
beton pracetak maupun beton yang dicetak di tempat.
Peraturan-peraturan teknis yaitu:
a.
SK-SNI-03-2002
b.
ASTM Standard
Di dalam penulisan tugas akhir ini perencanaan meliputi:
1. Tegangan yang bekerja pada seluruh bagian struktur berdasarkan peraturan
pembebanan (SK SNI T15 91) pada kedua kombinasi beban (keadaan awal dan
keadan akhir).
2. Untuk menghitung kuat lentur penampang, kuat rencana tendon ditetapkan dalam
(SK SNI 91).
3. Perencanaan penampang balok
Dengan memperhatikan sifat dasar balok, maka untuk perancanaan penampang
ditempuh tahapan sebagai berikut:
a. Taksir tinggi balok berdasarkan beban dan bentang
b. Taksir berat sendiri balok
c. Akibat beban dan berat sendiri balok, hitung momen maksimum
d. Taksir kehilangan prategang
e. Tentukan gaya prategang
f. Berdasarkan mutu bahan, tentukan tegangan izin keadan akhir
g. Tentukan luas penampang perlu
5
h. Rencanakan luas penampang sesuai luas yang dibutuhkan dan tinggi taksiran dan
hitung besaran penampang
4. Tentukan letak atau eksentrisitas kabel
5. Periksa tegangan awal dan tegangan akhir.
6
PERENCANAAN ULANG (REDESIGN) STRUKTUR ATAS
PROYEK RUMAH SUSUN SEDERHANA 2 (RUSUNAWA)
UMM MALANG DENGAN MENGGUNAKAN BALOK
PRATEGANG PARSIAL
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
OLEH
MUKAMMAD KHAYAT
05520033
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
i
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL
:PERENCANAAN ULANG (REDESIGN) STRUKTUR ATAS
PROYEK RUMAH SUSUN SEDERHANA 2 (RUSUNAWA) UMM
MALANG DENGAN MENGGUNAKAN BALOK PRATEGANG
PARSIAL
NAMA
: MUKHAMMAD KHAYAT
NIM
: 05520033
Pada hari sabtu, tanggal 13 Agustus 2011 telah diuji oleh tim penguji :
1. Ir. Erwin Rommel, MT
Dosen Penguji I .........................
2. Ir.Ernawan S, MT
Dosen Penguji II .........................
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Ir. Yunan Rusdianto, MT
Zamzami Septiropa,ST. MT
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Sipil
Ir. Khoirul Abadi, MT
ii
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb.
Segala puji bagi Allah SWT penulis panjatkan atas segala rahmat dan
karunia-Nya. Sholawat serta salam semoga terlimpahkan kepada Rosul Allah
sebagai pemberi petunjuk, pemberi kabar gembira, dan pemberi peringatan yang
telah memberikan Rahmat, Berkah dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul “Perencanaan Ulang (redesing)
struktur atas rumah susun sederhana sewa 2 (rusunawa) umm malang dengan
menggunakan balok prategang parsial ” sesuai dengan waktunya.
Pada kesempatan ini dengan penuh kerendahan hati penulis mengucapkan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada yang terhormat:
1. Kedua orang tua, saudara dan seluruh keluarga tercinta penulis yang telah
memberikan doa, dorongan semangat dan kasih sayang yang tiada hentihentinya.
2. Ibu Ir.Rofikotul Karimah,MT selaku dosen wali penyusun selama
melakukan studi di Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT selaku dosen pembimbing I dan Bapak
Zamzami Septiropa,ST. MT selaku dosen pembimbing II, yang dengan
penuh kesabaran dan ketelitian telah menyediakan waktu yang seluasluasnya dalam memberikan dan arahan.
4. Bapak/ ibu dosen yang telah memberikan bekal ilmu selama ini.
5. Teman-temanku seperjuangan keluarga besar angkatan 2005.
6. Teman-teman bimbingan setiap hari, kita berjuang untuk satu tujuan,
semangat dalam menyelesaikan tugas akhir.
7. My honey bunny sweety preet, trimakasih doa dan supportnya.
iii
8. Sahabat-sahabatku dan semua yang telah membantu, mas anam, doni,
kentung serta pihak lainnya yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu,
terimakasih untuk doa dan dukungannya yang
telah membantu demi
terselesaikannya tugas akhir ini.
Sangat disadari penulis memiliki segala kekurangan dan keterbatasan yang
ada, karena itu penulis membuka hati untuk menerima kritik dan saran yang
konstruktif sehingga sangat membantu untuk mencapai kesempurnaan pada
penulisan selanjutnya. Semoga karya kecil ini dapat bermanfaat bagi setiap insan
yang dalam nafasnya hanyalah mengharapkan ridho Allah SWT. Amin.
Malang, September 2011
Penulis
iv
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ……………………………………………………………..i
LEMBAR PENGESAHAN…….…………………………………………….….ii
SURAT PERNYATAAN ............................................................................ …..iii
KATA PENGANTAR………………………………………………….……..…iv
LEMBAR PERSEMBAHAN…………………………………………………..vi
ABSTRAK…………………………………………………….………………...vii
DAFTAR ISI……………………………………………………….…………..viii
DAFTAR TABEL…………………………………………………………….....xi
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………….…..xii
BAB. I
PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang ............................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ......................................................... 3
1.3. Ruang lingkup ............................................................... 3
1.4. Batasan masalah ............................................................ 3
1.5. Maksud dan Tujuan ....................................................... 4
1.6. Metode pembahasan ...................................................... 4
BAB. II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Beton Prategang (Presstressed Concrete) .............................. ..7
2.2. Prinsip-Prinsip Dasar Beton Prategang ................................. ..8
2.3. Sistem Prategang.................................................................. ..9
2.4. Keuntungan Beton Prategang ............................................... 10
2.5. Perencanaan Prategang Penuh .............................................. 10
v
2.6. Perencanaan Prategang Sebagian (Partial Prestresing) ........ 11
2.6.1. Tahap Beban I .......................................................... 11
2.6.2. Tahap Beban II ........................................................ 12
2.7. Kuat Lentur .......................................................................... 12
2.8. Penampang Balok Prategang Dan Fungsinya........................ 16
2.9. Kehilangan Gaya Prategang ................................................. 17
2.10. Tahap-Tahap Pembebanan ................................................. 20
2.11. Taraf Pembebanan ............................................................. 22
2.12. Tegangan Ijin Untuk Komponen Struktur Lentur................ 23
2.13. Tegangan Ijin Tendon Prategang ........................................ 23
BAB. III
METODE PERENCANAAN
3.1. Data perencanaan ................................................................. 25
3.2. Diagram alir perencanaan..................................................... 27
3.3. Perencanaan dimensi ............................................................ 28
3.3.1. Dimensi Plat ............................................................... 28
3.3.2. Dimensi Balok Induk.................................................. 29
3.3.3. Dimensi Kolom .......................................................... 30
3.3.4. Dimensi Balok Prategang ........................................... 30
3.4. Pembebanan Plat .................................................................. 31
3.4.1. Pembebanan Plat Atap................................................ 31
3.4.2. Pembebanan Play Lantai ............................................ 32
3.5. Analisa Pembebanan Pada Balok ......................................... 32
3.6. Perhitungan beban gempa .................................................... 42
vi
3.6.1. perhitungan berat bangunan ........................................ 42
3.6.2. Perhitungan Gaya Geser Dasar Horizontal Pada Tiap Lantai
............................................................................................ 44
3.7. Perencanaan Balok Induk ..................................................... 47
3.7.1. Tulangan Pada Tumpuan ........................................... 47
3.7.2. Tulangan Pada Lapangan............................................ 50
3.7.3. Perhitungan Sengkang ................................................ 55
3.8. Perencanaan Kolom ............................................................. 59
BAB. IV
PERENCANAAN PENULANGAN STRUKTUR
4.1. Data Teknis Bangunan ......................................................... 63
4.2. Analisa Penampang Balok.................................................... 63
4.3. Tegangan Yang Di Ijinkan ................................................... 65
4.4. Perhitungan Gaya Prategang ................................................ 66
4.5. Perencanaan Tendon ............................................................ 67
4.5.1. Perencanaan Lintasan Tendon .................................... 68
4.5.2. Perhitungan Daerah Aman Tendon ............................. 70
4.6. Perhitungan Kehilangan Gaya Prategang .............................. 74
4.7. Perhitungan Gaya Prategang ................................................ 76
4.8. Perhitungan Kontrol Lendutan ............................................. 83
4.9. Perhitungan Tulangan Non Prategang .................................. 85
4.10. Perencanaan Tulangan Geser .............................................. 93
4.11. Perhitungan Balok Ujung ................................................... 102
vii
BAB.V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan .......................................................................... 106
5.2. Saran.................................................................................... 106
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 107
LAMPIRAN
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1. Diagram Prategang ................................................................................. ..7
2.2. Prinsip Pratarik ...................................................................................... ..9
2.3. Diagram Tegangan Dan Regangan ......................................................... 14
2.4. Inverted T beam ..................................................................................... 16
2.5. I-shape ................................................................................................... 16
2.6. Box-section ............................................................................................ 17
2.7. T-beam................................................................................................... 17
3.1. Luasan Pelat ........................................................................................... 28
3.2. Distribusi beban pelat terhadap balok ..................................................... 33
3.3. Potongan Penampang Penumpuan Balok ............................................... 50
3.4. Sketsa Penampang Balok T ................................................................... 51
3.5. Potongan Penampang Penumpuan Balok T............................................ 52
3.6. Gambar perencanaan sengkang ............................................................. 58
3.7. Potongan Penampang Kolom ................................................................ 61
4.1. potongan balok ...................................................................................... 65
4.2. lintasan tendon ...................................................................................... 69
4.3. perencanaan angkur ............................................................................... 76
4.4. Perencanaan Tulanagn Non Prategang ................................................... 94
4.5. perencanaan sengkang ........................................................................... 104
4.6. perencanaan tulangan pecah ledak .......................................................... 105
ix
Daftar tabel
Tabel
halaman
2.1 Tegangan-Tegangan Izin Untuk Batang-Batang Lentur (peraturan aci) ...........20
2.2 Faktor Beban Dan Kekutan Yang Disyaratkan Menurut Peraturan Aci .... 22
3.1 Perhitungan Beban Gempa ...................................................................... 45
3.2 Tabel Penulangan Balok Induk ................................................................ 54
3.3 Penulangan Kolom .................................................................................. 62
4.1 Momen Inersia ........................................................................................ 64
4.2 Lintasan Tendon...................................................................................... 69
x
DAFTAR PUSTAKA
Dipohusodo, Istimawan. 1994. Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNMI
T-15-1991-03. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.
SNI 03-2847-2002. Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung.
SNI-1726-2002. Standar perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan
gedung.
Ir. Sri Murni Dewi MS, 2003, Beton prategang, Citramedia: Malang.
Ir. Winarni Hadipratomo, 1994, Struktur Beton Prategang, Nova : Bandung.
Raju N Krishna, 1989, beton prategang, edisi kedua, Erlangga : Jakarta.
Ir.suryadi (1989)
Lin T.y., H. Burns, 1996, Desain Struktur Beton Prategang, edisi ketiga, jilid 1,
Erlangga : Jakarta. Ir. Daniel Indrawan M.C.E (1996)
Lin T.y, H. Burns, 2000, Desain Struktur Beton Prategang, edisi ketiga yang
disempurnakan, jilid 1, Binarupa Aksara : Jakarta. Ir.Mediana ,MS
(2000)
107
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Rumah susun sederhana sewa atau di singkat RUSUNAWA adalah
merupakan sarana yang diberikan oleh pihak Universitas Muhamadyah malang
bagi mahasiswa dan dapat dimanfaatkan sebagai tempat tinggal bagi mahasiswa
dan mahasiswi.
Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan yang tinggi terhadap
tekan, tetapi sebaliknya mempunyai kekuatan relative sangat rendah terhadap
tarik. Beton tidak selamanya bekerja secara efektif didalam penampangpenampang struktur beton bertulang, hanya bagian tertekan saja yang efektif
bekerja, sedangkan bagian beton yang retak dibagian yang tertarik tidak bekerja
efektif dan hanya merupakan beban mati yang tidak bermanfaat. Hal inilah yang
menyebabkan tidak dapatnya diciptakan srtuktur-struktur beton bertulang dengan
bentang yang panjang secara ekonomis, karena terlalu banyak beban mati yang
tidak efektif. Disamping itu, retak-retak disekitar baja tulangan bisa berbahaya
bagi struktur karena merupakan tempat meresapnya air dan udara luar kedalam
baja tulangan sehingga terjadi karatan. Putusnya baja tulangan akibat karatan fatal
akibatnya bagi struktur. Dengan kekurangan-kekurangan yang dirasakan pada
struktur beton bertulang seperti diuraikan diatas, timbullah gagasan untuk
menggunakan kombinasi-kombinasi bahan beton secara lain, yaitu dengan
memberikan prategangan pada beton melalui kabel baja (tendon) yang ditarik atau
biasa disebut beton prategang. Kemajuan teknologi tinggi saat ini di dalam ilmu
1
bahan telah memungkinkan pelaksanaan dan perakitan system dengan bentang
yang besar. ( N KRISNA RAJU )
Karakteristik struktur gedung yang mempunyai bentang yang besar,
diperlukan rancangan tidak seperti bangunan konvensional pada umumnya.
Menentukan rancangan pondasi, tembok, rangka atap, ataupun baloknya tidaklah
sederhana. Dibandingkan beton bertulang biasa, dalam memikul beban, beban
tarik atau beban lentur, beton prategang memiliki kelebihan, karena gaya tarik
yang diberikan kepada beton akan memberikan momen perlawanan atau gaya
tarik perlawanan sehingga beban sisa yang dipikul menjadi lebih kecil, oleh
karena itu struktur beton prategang lebih cocok untuk struktur-struktur dengan
bentang panjang dan memikul beban berat. Selain itu beton prategang lebih
ramping dan oleh sebab itu lebih dapat disesuaikan dengan segi artistic, karena
dapat menghasilkan banyak ruang bebas di mana dibutuhkan. ( N KRISNA RAJU )
Berdasarkan uraian diatas, oleh karena itulah melalui tugas akhir ini
penulis mencoba mendesain ulang (redesign) balok prategang pada bangunan
Rumah susun sedrhana sewa atau di singkat RUSUNAWA, dengan menggunkan
program bantu Stadpro untuk mempermudah coba-coba dan penyesuaian,
mengasumsikan suatu penampang untuk kemudian menganalisanya, guna mencari
desain yang paling optimal kuat tekan dan yang paling utama kuat tariknya untuk
menahan beban diatasnya. Sehingga tidak diperlukan tiang-tiang penyangga
ataupun kolom yang terlalu banyak sehingga secara otomatis dapat menghemat
biaya.
2
1.2
Rumusan Masalah
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis memfokuskan pada
pembebanan ulang untuk pendesaianan ulang balok beton prategang. Adapun
rumusan masalah yang akan dibahas dalam tugas akhir ini antara lain:
a. Berapa dimensi yang di butuhkan untuk mendukung gaya-gaya yang bekerja
diatas balok prategang?
b. Berapa kuat gaya prategang yang dibutuhkan untuk mendukung gaya-gaya yang
bekerja di atasnya?
c. Berapa tulanagn yang harus dipasang pada balok prategang parsial untuk
menambah kekuatan batas?
d. Berapa kapasitas penampang balok prategang parsial yang dibutuhkan?
1.3
Ruang lingkup
Objek penelitian mengambil bangunan Rumah Susun Sederhana Sewa 2
(RUSUNAWA). Dan permasalahan yang diangkat adalah mengenai alternatif
perencanaan balok menggunakan balok beton prateagang parsial/sebagian.
1.4
Batasan Masalah
Pembatasan masalah ini dimaksudkan untuk memberikan arah, agar
permasalahan yang dibahas lebih mengarah pada ruang lingkup pembahasan dan
pendekatan materi yang relevan.
Batasan-batasan masalah yang dimaksud adalah :
a.
Ruang lingkup pembahasan hanya terbatas pada struktur atas yaitu balok atap
ruang pada RUSUNAWA 2
3
b.
Tidak membahas struktur pondasi, kolom, dan rangka atap.
c.
Tidak membahas anggaran biaya yang dibutuhkan.
d.
Tidak membahas tata cara pelaksanaan di lapangan.
e.
Perletakan di asumsikan sebagai perletakan sendi-rol
1.5
Maksud dan Tujuan
Tujuan dari studi ini adalah
a.
Untuk mengetahui bagaimana desain balok beton prategang parsial dengan
bentang yang panjang.
b.
Untuk mengetahui berapa kuat gaya prategang untuk mendukung gaya-gaya
yang bekerja diatasnya.
c.
Untuk mengetahui berapa dimensi yang dibutuhkan untuk mendukung gayagaya yang bekerja diatasnya.
1.6
Metode Pembahasan
Pada perencanaan balok pretegang kali ini menggunakan
prategang sebagian atau partial prestresig,
metode
Yaitu metode prategang yang
mengalami penambahan tulangan pda tegangan tarik. Penambahan tulangan ini
dimaksudkan untuk memberikan kekuatan batas yang lebih tinggi pada balok
untuk memikul tegangangan tarik pada beton.
Untuk sistem perencanaan prategang yang digunakan adalah Bonded PostTensioning. System ini adalah kebalikan dari system pretension, system pasttension adalah suatu system prategang dimana kabel prategang di tarik setelah
beton yang mengeras, dan tendon-tendon diangkurkan pada beton tersebut segera
4
setelah gaya prategang dilakukan. Cara ini dapat dipakai pada elemen-elemen baik
beton pracetak maupun beton yang dicetak di tempat.
Peraturan-peraturan teknis yaitu:
a.
SK-SNI-03-2002
b.
ASTM Standard
Di dalam penulisan tugas akhir ini perencanaan meliputi:
1. Tegangan yang bekerja pada seluruh bagian struktur berdasarkan peraturan
pembebanan (SK SNI T15 91) pada kedua kombinasi beban (keadaan awal dan
keadan akhir).
2. Untuk menghitung kuat lentur penampang, kuat rencana tendon ditetapkan dalam
(SK SNI 91).
3. Perencanaan penampang balok
Dengan memperhatikan sifat dasar balok, maka untuk perancanaan penampang
ditempuh tahapan sebagai berikut:
a. Taksir tinggi balok berdasarkan beban dan bentang
b. Taksir berat sendiri balok
c. Akibat beban dan berat sendiri balok, hitung momen maksimum
d. Taksir kehilangan prategang
e. Tentukan gaya prategang
f. Berdasarkan mutu bahan, tentukan tegangan izin keadan akhir
g. Tentukan luas penampang perlu
5
h. Rencanakan luas penampang sesuai luas yang dibutuhkan dan tinggi taksiran dan
hitung besaran penampang
4. Tentukan letak atau eksentrisitas kabel
5. Periksa tegangan awal dan tegangan akhir.
6
PERENCANAAN ULANG (REDESIGN) STRUKTUR ATAS
PROYEK RUMAH SUSUN SEDERHANA 2 (RUSUNAWA)
UMM MALANG DENGAN MENGGUNAKAN BALOK
PRATEGANG PARSIAL
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
OLEH
MUKAMMAD KHAYAT
05520033
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
i
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL
:PERENCANAAN ULANG (REDESIGN) STRUKTUR ATAS
PROYEK RUMAH SUSUN SEDERHANA 2 (RUSUNAWA) UMM
MALANG DENGAN MENGGUNAKAN BALOK PRATEGANG
PARSIAL
NAMA
: MUKHAMMAD KHAYAT
NIM
: 05520033
Pada hari sabtu, tanggal 13 Agustus 2011 telah diuji oleh tim penguji :
1. Ir. Erwin Rommel, MT
Dosen Penguji I .........................
2. Ir.Ernawan S, MT
Dosen Penguji II .........................
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Ir. Yunan Rusdianto, MT
Zamzami Septiropa,ST. MT
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Sipil
Ir. Khoirul Abadi, MT
ii
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb.
Segala puji bagi Allah SWT penulis panjatkan atas segala rahmat dan
karunia-Nya. Sholawat serta salam semoga terlimpahkan kepada Rosul Allah
sebagai pemberi petunjuk, pemberi kabar gembira, dan pemberi peringatan yang
telah memberikan Rahmat, Berkah dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul “Perencanaan Ulang (redesing)
struktur atas rumah susun sederhana sewa 2 (rusunawa) umm malang dengan
menggunakan balok prategang parsial ” sesuai dengan waktunya.
Pada kesempatan ini dengan penuh kerendahan hati penulis mengucapkan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada yang terhormat:
1. Kedua orang tua, saudara dan seluruh keluarga tercinta penulis yang telah
memberikan doa, dorongan semangat dan kasih sayang yang tiada hentihentinya.
2. Ibu Ir.Rofikotul Karimah,MT selaku dosen wali penyusun selama
melakukan studi di Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT selaku dosen pembimbing I dan Bapak
Zamzami Septiropa,ST. MT selaku dosen pembimbing II, yang dengan
penuh kesabaran dan ketelitian telah menyediakan waktu yang seluasluasnya dalam memberikan dan arahan.
4. Bapak/ ibu dosen yang telah memberikan bekal ilmu selama ini.
5. Teman-temanku seperjuangan keluarga besar angkatan 2005.
6. Teman-teman bimbingan setiap hari, kita berjuang untuk satu tujuan,
semangat dalam menyelesaikan tugas akhir.
7. My honey bunny sweety preet, trimakasih doa dan supportnya.
iii
8. Sahabat-sahabatku dan semua yang telah membantu, mas anam, doni,
kentung serta pihak lainnya yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu,
terimakasih untuk doa dan dukungannya yang
telah membantu demi
terselesaikannya tugas akhir ini.
Sangat disadari penulis memiliki segala kekurangan dan keterbatasan yang
ada, karena itu penulis membuka hati untuk menerima kritik dan saran yang
konstruktif sehingga sangat membantu untuk mencapai kesempurnaan pada
penulisan selanjutnya. Semoga karya kecil ini dapat bermanfaat bagi setiap insan
yang dalam nafasnya hanyalah mengharapkan ridho Allah SWT. Amin.
Malang, September 2011
Penulis
iv
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ……………………………………………………………..i
LEMBAR PENGESAHAN…….…………………………………………….….ii
SURAT PERNYATAAN ............................................................................ …..iii
KATA PENGANTAR………………………………………………….……..…iv
LEMBAR PERSEMBAHAN…………………………………………………..vi
ABSTRAK…………………………………………………….………………...vii
DAFTAR ISI……………………………………………………….…………..viii
DAFTAR TABEL…………………………………………………………….....xi
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………….…..xii
BAB. I
PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang ............................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah ......................................................... 3
1.3. Ruang lingkup ............................................................... 3
1.4. Batasan masalah ............................................................ 3
1.5. Maksud dan Tujuan ....................................................... 4
1.6. Metode pembahasan ...................................................... 4
BAB. II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Beton Prategang (Presstressed Concrete) .............................. ..7
2.2. Prinsip-Prinsip Dasar Beton Prategang ................................. ..8
2.3. Sistem Prategang.................................................................. ..9
2.4. Keuntungan Beton Prategang ............................................... 10
2.5. Perencanaan Prategang Penuh .............................................. 10
v
2.6. Perencanaan Prategang Sebagian (Partial Prestresing) ........ 11
2.6.1. Tahap Beban I .......................................................... 11
2.6.2. Tahap Beban II ........................................................ 12
2.7. Kuat Lentur .......................................................................... 12
2.8. Penampang Balok Prategang Dan Fungsinya........................ 16
2.9. Kehilangan Gaya Prategang ................................................. 17
2.10. Tahap-Tahap Pembebanan ................................................. 20
2.11. Taraf Pembebanan ............................................................. 22
2.12. Tegangan Ijin Untuk Komponen Struktur Lentur................ 23
2.13. Tegangan Ijin Tendon Prategang ........................................ 23
BAB. III
METODE PERENCANAAN
3.1. Data perencanaan ................................................................. 25
3.2. Diagram alir perencanaan..................................................... 27
3.3. Perencanaan dimensi ............................................................ 28
3.3.1. Dimensi Plat ............................................................... 28
3.3.2. Dimensi Balok Induk.................................................. 29
3.3.3. Dimensi Kolom .......................................................... 30
3.3.4. Dimensi Balok Prategang ........................................... 30
3.4. Pembebanan Plat .................................................................. 31
3.4.1. Pembebanan Plat Atap................................................ 31
3.4.2. Pembebanan Play Lantai ............................................ 32
3.5. Analisa Pembebanan Pada Balok ......................................... 32
3.6. Perhitungan beban gempa .................................................... 42
vi
3.6.1. perhitungan berat bangunan ........................................ 42
3.6.2. Perhitungan Gaya Geser Dasar Horizontal Pada Tiap Lantai
............................................................................................ 44
3.7. Perencanaan Balok Induk ..................................................... 47
3.7.1. Tulangan Pada Tumpuan ........................................... 47
3.7.2. Tulangan Pada Lapangan............................................ 50
3.7.3. Perhitungan Sengkang ................................................ 55
3.8. Perencanaan Kolom ............................................................. 59
BAB. IV
PERENCANAAN PENULANGAN STRUKTUR
4.1. Data Teknis Bangunan ......................................................... 63
4.2. Analisa Penampang Balok.................................................... 63
4.3. Tegangan Yang Di Ijinkan ................................................... 65
4.4. Perhitungan Gaya Prategang ................................................ 66
4.5. Perencanaan Tendon ............................................................ 67
4.5.1. Perencanaan Lintasan Tendon .................................... 68
4.5.2. Perhitungan Daerah Aman Tendon ............................. 70
4.6. Perhitungan Kehilangan Gaya Prategang .............................. 74
4.7. Perhitungan Gaya Prategang ................................................ 76
4.8. Perhitungan Kontrol Lendutan ............................................. 83
4.9. Perhitungan Tulangan Non Prategang .................................. 85
4.10. Perencanaan Tulangan Geser .............................................. 93
4.11. Perhitungan Balok Ujung ................................................... 102
vii
BAB.V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan .......................................................................... 106
5.2. Saran.................................................................................... 106
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 107
LAMPIRAN
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1. Diagram Prategang ................................................................................. ..7
2.2. Prinsip Pratarik ...................................................................................... ..9
2.3. Diagram Tegangan Dan Regangan ......................................................... 14
2.4. Inverted T beam ..................................................................................... 16
2.5. I-shape ................................................................................................... 16
2.6. Box-section ............................................................................................ 17
2.7. T-beam................................................................................................... 17
3.1. Luasan Pelat ........................................................................................... 28
3.2. Distribusi beban pelat terhadap balok ..................................................... 33
3.3. Potongan Penampang Penumpuan Balok ............................................... 50
3.4. Sketsa Penampang Balok T ................................................................... 51
3.5. Potongan Penampang Penumpuan Balok T............................................ 52
3.6. Gambar perencanaan sengkang ............................................................. 58
3.7. Potongan Penampang Kolom ................................................................ 61
4.1. potongan balok ...................................................................................... 65
4.2. lintasan tendon ...................................................................................... 69
4.3. perencanaan angkur ............................................................................... 76
4.4. Perencanaan Tulanagn Non Prategang ................................................... 94
4.5. perencanaan sengkang ........................................................................... 104
4.6. perencanaan tulangan pecah ledak .......................................................... 105
ix
Daftar tabel
Tabel
halaman
2.1 Tegangan-Tegangan Izin Untuk Batang-Batang Lentur (peraturan aci) ...........20
2.2 Faktor Beban Dan Kekutan Yang Disyaratkan Menurut Peraturan Aci .... 22
3.1 Perhitungan Beban Gempa ...................................................................... 45
3.2 Tabel Penulangan Balok Induk ................................................................ 54
3.3 Penulangan Kolom .................................................................................. 62
4.1 Momen Inersia ........................................................................................ 64
4.2 Lintasan Tendon...................................................................................... 69
x
DAFTAR PUSTAKA
Dipohusodo, Istimawan. 1994. Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNMI
T-15-1991-03. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.
SNI 03-2847-2002. Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung.
SNI-1726-2002. Standar perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan
gedung.
Ir. Sri Murni Dewi MS, 2003, Beton prategang, Citramedia: Malang.
Ir. Winarni Hadipratomo, 1994, Struktur Beton Prategang, Nova : Bandung.
Raju N Krishna, 1989, beton prategang, edisi kedua, Erlangga : Jakarta.
Ir.suryadi (1989)
Lin T.y., H. Burns, 1996, Desain Struktur Beton Prategang, edisi ketiga, jilid 1,
Erlangga : Jakarta. Ir. Daniel Indrawan M.C.E (1996)
Lin T.y, H. Burns, 2000, Desain Struktur Beton Prategang, edisi ketiga yang
disempurnakan, jilid 1, Binarupa Aksara : Jakarta. Ir.Mediana ,MS
(2000)
107