TUGAS AKHIR - PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA MAHASISWA UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG - Unika Repository
Perpustakaan Unika
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA MAHASISWA UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana Strata 1 (S-1) Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Katolik Soegijapranata Disusun Oleh :
ARI WIDODO RICKY HEFNAR PRATANTO
NIM : 06.12.0020 NIM : 06.12.0025PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2011
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA MAHASISWA UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
Disusun oleh : Ari Widodo Ricky Hefnar Pratanto
NIM : 06.12.0020 NIM : 06.12.0021 Disetujui oleh :
Semarang, Maret 2011 Pembimbing Dr. Rr. MI. Retno Susilorini, ST., MT.
Perpustakaan Unika
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2011
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA MAHASISWA UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
Merupakan Syarat untuk Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana Strata 1 (S-1)
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata
Oleh:
ARI WIDODO RICKY HEFNAR PRATANTO NIM : 06.12.0020 NIM : 06.12.0025
Telah diperiksa dan disetujui Semarang,………………….
Pembimbing I
(Dr. Rr. MI. Retno Susilorini , ST, MT)
Disahkan oleh : Dekan Fakultas Teknik
(Dr. Rr. MI. Retno Susilorini , ST, MT) Perpustakaan Unika
Perpustakaan Unika LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA MAHASISWA UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
Merupakan Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana Strata 1 (S-1)
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata
Oleh:
ARI WIDODO RICKY HEFNAR PRATANTO NIM : 06.12.0020 NIM : 06.12.0025
Telah diperiksa dan disetujui Semarang,………………….
Penguji I
(Dr. Rr. MI. Retno Susilorini , ST, MT)
Penguji
II Penguji
III
(Ir. Yohanes Yuli Mulyanto, MT) (Daniel Hartanto, ST, MT)
Perpustakaan Unika DAFTAR ISI
Halaman Halaman Judul …………………………………………………………………… i Lembar Pengesahan ……………………………………………………………… ii Kata Pengantar ………………………………………………………………….... iii Lembar Asistensi ………………………………………………………………… iv Daftar Isi …………………………………………………………………………. vi Daftar Notasi …………………………………………………………………….. ix Daftar Tabel .......................................................................................................... xv Daftar Lampiran .................................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1
1.2 Tujuan Penulisan Tugas Akhir ...................................................................... 1
1.3 Pembatasan Masalah ..................................................................................... 2
1.4 Lokasi Proyek ............................................................................................... 2
1.5 Peta Lokasi .................................................................................................... 4
1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................... 5
BAB II PERENCANAAN STRUKTUR
2.1 Uraian Umum ................................................................................................ 6 2.2 Tinjauan Pustaka ...........................................................................................
7 2.3 Pembebanan ..................................................................................................
8
2.4 Konsep Desain / Perencanaan Struktur ......................................................... 9
2.4.1 Desain Terhadap Beban Lateral ( Gempa ) ...................................... 9 2.4.2 Pemilihan Material ...........................................................................
11 2.4.3 Konsep Pembebanan ........................................................................
11 2.5 Landasan Teori ..............................................................................................
18
2.6 Asumsi Asumsi ............................................................................................. 21
2.7 Diagram Alir Perencanaan Struktur .............................................................. 27
2.7.1 Diagram Alir Penyusunan Tugas Akhir ........................................... 28
2.7.2 Diagram Alir Perhitungan Gempa ................................................... 29
47
3.3.1 Tangga Utama.........................……………………………………. 73 3.3.2 Tangga Samping ...............................................................................
3.3 Perhitungan Tangga....................…………………………………………… 73
3.2.3.2 Hubungan Balok Kolom Tepi ............................................. 72
3.2.3.1 Hubungan Balok Kolom Tengah ........................................ 70
3.2.3 Hubungan Balok Kolom ................................................................... 70
3.2.2.3 Penulangan Plat tipe C (two way slab) ............................... 67
3.2.2.2 Penulangan Plat tipe B (two way slab) ............................... 64
3.2.2.1 Penulangan Plat tipe A (two way slab) ............................... 61
3.2.2 Penulangan Pelat .............................................................................. 61
3.2.1 Pembebanan Pelat Lantai …………………………………………. 60
60
3.1.5. Perhitungan Sambungan Baut .......................................................... 59 3.2 Perhitungan Pelat Lantai …………………………………………………..
3.1.4. Perhitungan Profil dan Sambungan .................................................. 52
3.1.3 Perhitungan ¼ Kuda Kuda ................................................................. 46 3.1.3.1 Perencanaan Gording ..........................................................
2.7.3 Diagram Alir Perhitungan Atap ....................................................... 30
3.1.2.2 Perencanaan Kuda Kuda ..................................................... 45
42
3.1.2 Perhitungan Kuda Kuda Trapesium .................................................. 41 3.1.2.1 Perencanaan Gording ..........................................................
3.1.1.2 Perencanaan Kuda Kuda ..................................................... 39
39
36 3.1.1.2 Perhitungan Trekstang ........................................................
3.1.1 Perhitungan Kuda Kuda Utama ........................................................ 35 3.1.1.1 Perencanaan Gording ..........................................................
3.1 Perhitungan Atap ………..………………………………………………… 35
BAB III PERHITUNGAN STRUKTUR
2.7.7 Diagram Alir Perhitungan Pondasi .................................................. 34
2.7.6 Diagram Alir Perhitungan Kolom .................................................... 33
2.7.5 Diagram Alir Perhitungan Balok ..................................................... 32
2.7.4 Diagram Alir Perhitungan Pelat ....................................................... 31
77 Perpustakaan Unika
Perpustakaan Unika 3.3.3 Pondasi Tangga .................................................................................
80
3.4 Perhitungan Gaya Gempa (static analysis) ................................................... 82
3.4.1 Perhitungan Gaya Geser Dasar Horisontal Total Akibat Gempa ...... 82
3.4.2 Perhitungan Waktu Getar..………………………………. ............... 91
3.5 Perhitungan Penulangan Balok ...................................................................... 96
3.5.1 Penulangan Lentur Balok...............................................................…
96
3.5.2 Penulangan Geser Balok …………………………………………. . 98
3.5.2 Penulangan Torsi Balok…………………………………………. ... 101
3.6 Perhitungan Penulangan Kolom .................................................................... 102
3.6.1 Kolom Persegi 600 x 600 mm...........................................................… 102
3.7 Perhitungan Pondasi ……………………………………………………….. 107
3.7.1 Pemilihan Tipe Pondasi…...…………………………………….…. 107
3.7.2 Menentukan Daya Dukung Mini Pile..…………………………..… 107
3.7.3 Penulangan Pile Cap..............……..………………………………... 112
3.7.4 Penulangan Tie Beam..............……..………………………………... 119
BAB IV RENCANA KERJA DAN SYARAT PEKERJAAN STRUKTUR 121 BAB V RENCANA ANGGARAN BIAYA
5.1. Daftar Harga Satuan Bahan dan Upah .......................................................... 155
5.2. Analisa Harga Satuan Pekerjaan……………………………………………. 157
5.3. Rencana Anggaran Biaya....……………………………………………….. 162
5.4. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya……………………………………. 167
5.5 Prosentase Bobot Pekerjaan .......................................................................... 168
5.6 Kurva S ......................................................................................................... 173
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR NOTASI
adalah momen tahanan baja profil terhadap sumbu y (cm
)
t adalah tebal screew (mm)
V d
adalah baut dalam geser (N)
V u
adalah kuat geser terfaktor (N)
V n
adalah kuat geser nominal (N)
W adalah berat baja profil per meter (kg/m) Z x
adalah momen tahanan baja profil terhadap sumbu x (cm
3
)
Z y
3
adalah modulus penampang baja profil terhadap sumbu y (cm
)
σ tr
adalah tegangan tarik (kg/cm
2
)
τ
adalah tegangan geser (kg/cm
2
)
Perhitungan Pelat Lantai a adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) C c
adalah gaya tekan beton (N)
t s
adalah selimut beton (mm)
Perpustakaan Unika
3
Perhitungan Kuda-kuda A g
adalah luas penampang baja profil (cm
I y
2
)
F u
adalah tegangan leleh baja (kg)
f y
adalah tegangan tarik pada baja (kg/cm
2
)
f r
adalah tegangan tekan residual pada pelat sayap yang dirol (MPa)
h adalah tinggi profil (cm)
I x
adalah momen inersia baja profil terhadap sumbu x (cm
4)
adalah momen inersia baja profil terhadap sumbu y (cm
)
4
)
i x
adalah jari-jari inersia baja profil terhadap sumbu x (cm)
i y
adalah jari-jari inersia baja profil terhadap sumbu y (cm)
K t
adalah gaya terbesar yang dipikul oleh baut (kg)
s
1
adalah jarak antara sumbu baut paling luar ke tepi atau ke ujung bagian yang disambung (cm)
S adalah jarak dari sumbu ke sumbu dari 2 baut yang berturutan (cm) S x
adalah modulus penampang baja profil terhadap sumbu x (cm
3
S y
d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) l x
adalah momen nominal penampang (Nmm)
adalah berat lantai ke-i
W i
adalah berat total gedung
W t
adalah tebal lapisan ke-i
R adalah faktor reduksi gempa t i
adalah nilai Nspt pada lapisan ke-i
g adalah percepatan gravitasi I adalah momen inersia N i
adalah beban gempa nominal static ekuivalen pada lantai ke-i
F i
adalah simpangan horizontal lantai ke-i
z adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm) Perhitungan Gempa C adalah nilai faktor respon gempa d i
adalah gaya tarik baja (N)
T s
M n
adalah bentang pendek pelat lantai (cm)
adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm)
d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) M u
adalah selimut beton (mm)
t s
adalah gaya tekan beton (N)
z adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm) Perhitungan Tangga a adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) C c
adalah gaya tarik baja (N)
T s
adalah momen nominal penampang (Nmm)
M n
adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm)
M u
adalah bentang panjang pelat lantai (cm)
l y
Perpustakaan Unika
Perhitungan Balok A cp
adalah momen puntir nominal (Nmm)
adalah modulus elastisitas baja (MPa)
f yl
adalah kuat leleh tulangan torsi longitudinal (MPa)
f yv
adalah kuat leleh tulangan sengkang torsi (MPa)
M n
adalah momen nominal penampang (Nmm)
M u
adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm)
p h
adalah keliling dari garis pusat tulangan sengkang torsi terluar (mm)
p cp
adalah keliling luar penampang beton (mm)
T n
T s
adalah selimut beton (mm)
adalah kuat geser terfaktor pada penampang (N)
adalah regangan tulangan tekan
ε s ′
adalah faktor reduksi
1
β
x adalah jarak dari serat tekan terluar ke garis netral (mm) z adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm)
V u
adalah gaya tarik baja (N)
adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan (N)
V s
adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton (N)
V c
adalah momen puntir terfaktor pada penampang (Nmm)
T u
d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) d’ adalah jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tekan (mm) E s
t s
adalah luas yang dibatasi oleh keliling luar penampang beton (mm
2
2
)
A l
adalah luas total tulangan longitudinal yang memikul puntir (mm
2
)
A o
adalah luas bruto yang dibatsi oelh lintasan aliran geser (mm
2
)
A oh
adalah luas daerah yang dibatasi oleh garis pusat tulangan sengkang torsi terluar
A s
adalah luas tulangan tarik (mm
)
adalah gaya tekan baja (N)
A v
C s
adalah gaya tekan beton (N)
a adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) C c
)
2
adalah luas satu kaki sengkang tertutup yang menahan geser (mm
)
A s
2
adalah luas satu kaki sengkang tertutup yang menahan puntir (mm
A t
)
2
’ adalah luas tulangan tekan (mm
Perpustakaan Unika
ε y
V s
adalah kuat beban aksial nominal pada penampang (N)
P nb
adalah kuat beban aksial nominal pada penampang dalam kondisi balance (N)
P u
adalah kuat beban aksial terfaktor (N)
T s
adalah gaya tarik Baja (N)
V c
adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton (N)
adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan (N)
adalah momen nominal penampang dalam kondisi balance (Nmm)
V u
adalah kuat geser terfaktor pada penampang (N) x
b
adalah jarak dari serat tekan terluar ke garis netral dalam kondisi balance (mm)
z adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm)
β
1
adalah faktor reduksi
f s
’ adalah kuat tekan tulangan (MPa)
P n
M nb
adalah regangan tulangan luluh ρ adalah rasio tulangan tarik ρ’ adalah rasio tulangan tarik
’ adalah luas tulangan tekan (mm
Perhitungan Kolom A g
adalah luas bruto penampang (mm
2
)
A s
adalah luas tulangan tarik (mm
2
)
A s
2
adalah momen nominal penampang (Nmm)
)
a adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) a b
adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen dalam kondisi balance (mm)
C c
adalah gaya tekan beton (N)
d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) d’ adalah jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tekan (mm) e adalah eksentrisitas (mm) e b
adalah eksentrisitas dalam kondisi balance (mm)
M u
adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm)
M n
Perpustakaan Unika
Perhitungan Pondasi A g
adalah daya dukung ujung (kN)
N
60
adalah rata-rata nilai SPT disekitar ujung pondasi atau nilai rata-rata SPT dari permukaan tanah ke ujung pondasi
n adalah banyak tiang pancang tiap baris n x
adalah banyaknya tiang pancang dalam 1 baris arah x
n y
adalah banyaknya tiang pancang dalam 1 baris arah y
P n
adalah kuat beban aksial nominal pada penampang (N)
P u
adalah kuat beban aksial terfaktor (N)
Q p
Q s
adalah momen arah y
adalah daya dukung selimut (kN)
Q u
adalah daya dukung ijin (kN)
q p
adalah tahanan ujung (kN/m
2
)
S adalah jarak antar tiang pancang T s
adalah gaya tarik Baja (N)
x max
adalah absis terjauh tiang pancang ke titik berat kelompok tiang
y max
adalah ordinat terjauh tiang pancang ke titik berat kelompok tiang
m adalah banyak baris
M y
adalah luas bruto penampang (mm
2
2
)
A p
adalah luas ujung pondasi (mm
2
)
A s
adalah luas selimut pondasi (mm
2
)
A st
adalah luas total tulangan longitudinal (mm
)
adalah momen arah x
a adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) C c
adalah gaya tekan beton (N)
t s
adalah selimut beton (mm)
D adalah diameter tiang pancang d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) f s
adalah tahanan selimut (kN/m
2
)
M n
adalah momen nominal penampang (Nmm)
M u
adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm)
M x
z adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm) Perpustakaan Unika
Perpustakaan Unika
adalah efisiensi kelompok tiang η adalah arc tg (D/S) θ adalah jumlah beban normal ∑v ∑x² adalah ∑ kuadrat absis-absis tiang pancang adalah ∑y ∑ kuadrat ordinat-ordinat tiang pancang
Perpustakaan Unika
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Beban Mati Pada StrukturTabel 2.2 Beban Hidup Pada Lantai BangunanTabel 2.3 Jenis-Jenis TanahTabel 2.4 Keutamaan Untuk Berbagai Kategori Gedung Dan BangunanTabel 2.5 Faktor Reduksi GempaTabel 2.6 Data SondirTabel 3.1 Distibusi Gaya Geser Dasar Horizontal Total Akibat Gempa Arah XTabel 3.2 Distibusi Gaya Geser Dasar Horizontal Total Akibat Gempa Arah YTabel 3.3 Waktu Getar Struktur Dalam Arah XTabel 3.4 Waktu Getar Struktur Dalam Arah YTabel 3.5 Analisa Akibat Gempa X∆ S
Tabel 3.6 Analisa Akibat Gempa YS
∆
Tabel 3.7 Analisa Akibat Gempa X∆ m
Tabel 3.8 Analisa Akibat Gempa Ym
∆
Perpustakaan Unika
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Gambar Teknik Lampiran 2. Hasil SAP & ETABS, Tabel Rekapitulasi Penulangan Balok & Kolom Lampiran 3. Hasil Laboratorium tanah (uji sondir)
Perpustakaan Unika K A T A P E N G A N T A R
Puji syukur penulis panjatkan kehadiran Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan berkat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Perencanaan Struktur Gedung Asrama
Mahasiswa Universitas Diponegoro Semarang“
Tugas Akhir ini disusun dalam rangka memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana (S-1) pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.
Selama pembuatan laporan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Melalui kesempatan ini, dengan segala ketulusan dan kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.
Tuhan Yang Maha Esa, yang telah senantiasa membimbing kami, menyertai kami, serta menuntun kami hingga Tugas Akhir ini dapat kami selesaikan.
2. Dr. Rr. MI. Retno Susiloroni, ST., MT. selaku dosen pembimbing yang telah membimbing kami dalam penyusunan laporan Tugas Akhir.
3. Para dosen yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penyusunan laporan Tugas Akhir
4. Orang Tua dan Keluarga kami yang selalu mendukung dan memberi semangat dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Teman teman seperjuangan, Aro, Hari, Mas Ucok, Adul, Hendro, Am, Ecko, Charlie, Adrian, Ardy atas semangat dan kebersamaannya selama ini.
Akhir kata penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan pada umumnya dan penulis pada khususnya.
Semarang, Maret 2011 Penulis iii