TUGAS AKHIR - Perencanaan Gedung Perkantoran Surabaya Menggunakan Metode Pracetak Dengan Building Frame System Dan Shearwall - ITS Repository
MILI!C. PEIII'lJS Tu,a .. -.
INSTITUT TtK,.OlO'-'
1
SEI'ULUH - ,.OI'fllllt.ll
J
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN GEDUNG PERKANTORAN SURABAYA
MENGGUNAKAN METODE PRACETAK DENGAN
BUILDING FRAME SYSTEM DAN SHEARWALL
OLEH :
RADITYA PURNAMAHADI
3198.100.040
tR.SS,
h j?{) .rz.3
~UR._
~
p - I
Pt::tt,.!..3TA i\ fi.·. N
I T S
Tgl. Teri"'a
Tnlma Dori
No. Acenda Prp .
.219697
PROGRAM SARJANA (S-1)
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2003
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN GEDUNG PERKANTORAN SURABAYA
MENGGUNAKAN METODE PRACETAK DENGAN
BUILDING FRAME SYSTEM DAN SHEARWALL
SURABAYA, 11 DESEMBER 2003
MENGETAHUI / MENYETUJUI
PEMBIMBING
PROGRAM SARJANA (S·l)
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
1003
RADITYA THANK'S TO :
•
Allah SWI atas limpahan rahmat dan berkah-:\va selama sava kuliah di Surabava
mi.
•
,\yah dan lbunda tercmta bcscna kakakku (:'-.!as Rama. Mbak Reni dan Rafi
"kcoonakan
~a
\SOl!
berbajl81 hal
1mut dan lucu") yane telah membcn motivasi dan doron11an
\BOA
tclah mcn!!lsi "ai..'IU saya sclama 1111 sampa• terselcsa1kan
tu!).as akh1r 1111.
•
l\h best friend Did•J.. "Siamct" pare. Yoni. Kamad1 "KaroeC. Dhavu vang telah
membantu dan mcmouvas1 schmg.ga terselesa1kannya tu!!as aklur JDJ.
•
Rekan - rekan di
Karpeto./.
(~JO
" D-Jif!ll".
Awan (sms trus). Yoni (emang cnak Ho hilan~t1.
Jal1 I Anc), Lakatur-oki. Harto (ad1k sepei]uangan), ::.ulthon (W1s
Kebelct ta mas), Mabui, Monyonk dan D1dik (Kakak sepcquangan). W1snu.
llennv, Kuro (kapan dhuwc hp?), Gamet. Deni W. Ag:lmJ!. P. Ap.us-Pati. Si!l,it,
Bang TcAuh & I.Jka dan Bos Fen-y vang telab membantu. m~ng
mcncmaniku hi
•
War~om
n !l~ta
h ibur
dan
tcrsclesaikannva tueas akhir ini.
''S-41", F.di Sis, lwan-Tuwck, Yudha. RiLky. Dawam, Badrus, Basu-Adii.
Sll!naidl, T1vok. Roni, ldham. Ponj!ki. Ridwan, Audrie. Reza. Rozi. Andik. Papra.
Fai7. Kusnuri. Nar~o.
Aru. ~n
•
Marivad1. Lutvi. Nmirl. Naning. Dinta. lin. Opit. Mila. Siti.
dan semuanya yang 11dak tersebut dJsJDJ.
Pal.. Tivol... Pak So. Pak Damiri van_g telah memberikan bann1an dalam
penvusunan tu~as
al.lnr mt.
•
Semua rckan - rekan d• Jurusan TeJ..mk Sipil - ITS
•
Dan pada L .& 163 DC ) anJ! Jclah sena menemaniku se\ama 1m baik sen an)!
maupun duka '"'-alaupun
s erin~
kehabisan bensin" scrta semua pihak
terlibat ba1k secara langsung maupun tidak langsung.
\Sllll
l\ l:~G
P E R DICA~
l i ~A
GEDlSI\'G PERKANTORA..N SURABA YA
h .AI\
~ f ETO
D PR E
ACET
AKDI:
~G
A N
BULDJ
~ G
FRANE
SYST D 1 DAN SHEARWALL
Oleh:
Raditya P u rnamabadi
(3198.100.040 )
Do.,en Pembunbing :
Jr. Kurdian Suprapto, MS
A BSTRAK
Metode pracetak adalah pcngcmbangan teknologi di bidang jasa konstruksi yang
dapat mcningkatkan cfcl-.itfitas dan efisicnsi kerja terutama dalam hal pemanfaatan
waktu dan kualitas. i>crencanaan struktur yang menggunakan komponen beton pracetak
tidak boleh mengurangi kekakuan, kekuatan, daktilitas serta kestabilan dari str uktur it\1
scnd iri baik da lam menerima beban gravitasi dan beban lateral.
Dalam pcrancangan gcdung perkantoran ini. sistem permodelan struktur yang
digunakan adalah Huildin}! FrCime system dan SheCirwal/, dimana beban gravuastnya
dipikul scpcnuhnya olch frame dan beban lateralnya dipikul oleh shearwall. Sistem
pract!tak yang diteraph.an adalah sistem pracetak sebagian untuk elcmen - elemen balok
dan pelat.
Anahsa struh.tur utama mcnggunakan peraturan UBC 1997 dalam memikul
beban lateral terutama beban gempa, sedangkan perhitungan penulangan elcmen
pracetak menggunakan tata cara perhttungan struktur beton sesuai dengan SK SNI T15-1991 -03, bmk umut.. penulangan pcnahan aksial, lentur. geser dan torsi Juga
dipcrhttungkan adanya tulangan angkat dan stud penahan gaya geser antara pcrmukaan
elemen pracetak dcngan topping
Elemen - elemt:n pracetat.. dtpcrhltungkan juga terhadap gaya yang terjadt
sebelum dan scsudah clcmcn pracetak komposit dengan elemen toppmg, d1mana
peoulangan ) ang pahng !.nus yang akan menentukan tulangan yang akan dipakai.
Kala kunci : sistem pra·cetak
KATA PE~GATR
Dengan mengucap syukur Athamdultllah atas segala timpahan rahmat dan
karuma-1'\ya. sehingga Tuga~
Akhir tru dapat tersetesaikan.
rugas /\khir tni mcmbahas tentang perenc.anaan struk'tllr den!,'llll sistcm pracetak
meng!,'Unakan Butldtng Frame System dan Shearwall. sehingga dapat menjadi satah satu
altcmatif pcrencanaan konstruksi yang efektif dan efisien.
Pcnulisan Tugas /\khir mi merupakan salah satu persyaratan untuk tutus dan
pendidikan Strata-l d1 Jurusan Teknik Sipit FTSP-lTS Surabaya, sehingga Tugas Akh1r
ini rnenjadi eva tuasi akhir pendidikan seorang rnahasiswa.
Pada kesempatan ini, penutis rnenyampaikan terima kasih kepada :
I. tr. Kurdian Suprapto, MS selaku dosen pembirnbing yang Ielah banyak
mcmbcrikan birnhingan dan arahan datam penyusw1an Tugas Akhir ini.
2. Prof. lr. Noor l ~ ndah,
mt:ngarh~
MSc, PhD selaku dosen wati yang telah rncmbantu dan
penulis sc tama masa studi di iTS.
3. Kduarga, tcman-tcman dan selumh pihak yang telah membantu hinggu
t~:rselany
Tugas Akhir ini.
Penuhs sadar bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oteh karena itu
saran dan kritik yang membangun dan berbagai pihak sangatlah diharapkan. dem1
tercapato)a pemahaman yang lebth baik bagi kita bersama.
Surabaya, Jliopember 2003
Penulis
DAFTAR JSI
LD1BAR PE:-IGESAHMi
ABSTRAK
KATA PEl'iGA:"'TAR
DAI-T \R lSI
11
DAFTAR TABEL
111
DAFTAR GAJ\IBAR
i\'
BABl
PENDAHULUAN
1.1 Latar bclakang
BAB II
12 Tujuan
2
1.3 Lingkup Pcrrnasalahan
2
1.4 Batasan Masalah
2
1.5 Mctodologi
3
DASAR-OASAR PERA!\CANGA!\
2.1 Umum
4
2.2 Data-data Bangunan
5
,~
-·"
5
Data Tanah
2-1 Peraturan-peraturan Perancangan
5
2.5 Pcmbebanan
6
26
A~umt
dan \lletode Analtsa
2.6 I Asumst
7
2.6.2 Metode Anahsa
7
27 Tinjauan Building Frame System
BAB Ill
PENGA~TR
7
lETO~
7
PRACETAK
3.1 Dclinisi 13cton Pracetak
9
3.2 lndustri Beton Pracetak
9
II
3.3 Transportast Komponen Pracetak
10
34 Pemasangan t::lemen Pracetak
11
3.4.1 Site Plan
II
3.4.2 Pcralatan
12
3.4.3 Sil..lus Pcmasangan
12
3.44 Tenaga
12
3.5 Beberapa Type Elemen Pracetak
12
13
13
3.5 1 Pelat
3.5.2 Balok
3.6 Keuntungan 13cton Pracetak
3.7 Aplikasi Sistcm Pracetak Pada Gedung Perkantoran
14
15
BABIV DESA IN STRliKTl;R S£Kli:'IIOER
15
4.1 Umum
4.2
D~sain
Pelat
4.2.1
Prelim mary Desi&rn
15
15
4.2.2 Pcrhitungan Tcbal Pclat
IS
4 2.3 Pcrmodclan dan Ana lisa Struktur Petal
21
2-1
4.2 4 Pcnulangan Pclat
4 2.4 1 Pcnulangan Scbelum Komposit
25
-1.2.-1 2 Pcnulangan Scsudah Komposit
27
4.2.5 Penulangan Stud Petal Lantai
31
-1 2.6 Kontrol Retak
32
4 2.7 Pengangkatan dan Penumpukan Elemen Pelat
33
43
-1.3 Desain Tangga
BABV
4.3.1 Perhitungan Pelat Tangga
-13
4 3.2 Pcnulangan Lentur Pelat Tangga dan Bordes
45
4.3.3 Pcnulangan Oeser
47
OESAIN STRlJKTlJR lJTA MA
49
5.1 Analisa Struktur Utama
49
5. 1.1 Umum
II
512 Pennodelan Struktur
49
5.1.3 Data-data Perancangan
49
5.1.4 Pcrhitungan Pcmbebanan Venikal Pada Struktur
so
51.5 Perhnungan Bcban Lateral Pada Struk"tur
52
5.1.5. 1 Perhnungan Bcrat Total Baogunan
52
5.1.5 2 Perhnungan Oaya Oeser Dasar
53
5 1.5.3 Perhitungan Gaya Oeser Setiap Lantai
54
5. 1.5.4 Behan Ak1bat Angin
55
5 1.6 Perhitungan Oaya Dalam
5.1 6. I Kombinasi Pembebanan
59
5.1.6.2 Kontrol Periode (T) berdasarkao Metodc B
61
5 1.6.3 Kontrol Drift Tiap Tingkat
62
63
5.2 Penulangan Struktur Utama
5.2. 1 Pcnulangan Balok Induk
63
5.2.1. 1 Penulangan Lentur Balok lnduk
63
5.2 1.2 Pcnulangan Geser dan Torsi Balok
68
5.2.1 .3 Pcnulangan Stud Balok lnduk
72
5.2.1.4 PanJang Pcnyaluran
75
5.2.1.5 Kontrol
71
5 2. I 6 Pengangkatan dan Penumpukan Elemen Balok
79
82
5.2 2 Penulangan Kolom
52 2 I t:mum
82
5 2.2.2 PanJang Tckuk Kolom
82
5.2.2.3 Pembatasan Penulangan Kolom
83
5 2 2 4 Kolom Pendek
83
5.2.2.5 Kolom Panjang
84
5.2.2.6 Pcnulangan Lentur Kolom
86
5 2.2.7 Kontrol dengan Bresler Resiprocal Metode
90
5.2.2.8 Penulangan Geser dan Torsi Kolom
92
5.3 Pcrcncanaan Dinding Geser (Sheanvall}
5.3.1
57
94
94
Umum
5.3.2 Kuat 1:3cban Aksial Rancang
ii
95
5.3.3 Perencanaan Geser
95
5.3 4 Data - data Perencanaan
98
5.3.5 Dasar dasar Perancangan
98
5.3.6 PcrhJtungan Penulangan Dinding Geser
99
BAB VI OESAIN S
5 3.6.1 Kontrol Komponcn Pembatas
99
5 3.6.2 Penulangan Aktbat Gaya Geser Horisontal
100
5.3.6.3 Penulangan Aktbat Gaya Oeser Vertikal
106
5 .3.6.4 Pcnulangan Lentur
107
Al\'IB
U ~GA
6. 1 Umum
109
6.2 Kri tcria Pcrencanaan Sambungan
110
6.3 Konscp Desain Sambungan
112
6.3. 1 Mckamsmc Pemindahan Beban
112
6.3.2 Pola-pola Kehancuran
112
6.3.3 Stabihtas dan Keseimbangan
113
6.3.4 Klasifikasi Sistem dan Sambungannya
114
6.4 Pentmbangan-pertimbangan Perancangan
114
6.5 Penggunaan Topping Beton
116
6.6 Perencaan Sambungan Balok-Kolom
117
6.6.1 Perencanaan Corbel Kolom
117
6.6 2 Perencanaan Beanng on Plain Concrete
112
6.6.2 Perencanaan Sambungan Balok - Kolom
124
6.7 Pcrcncanaan Sambungan Pelat dan Balok
127
BAB VII OESAI N PONOASI
7.1 Umum
126
7 2 Data Tanah
126
7.3 Kritcria Dcsain
126
7.3.1 Kekuatan dan Dimensi Tiang
126
7.3.2 Tahapan Pcrancangan
127
II
127
7.4 Pcrumusan DesiJ.'Il
7.4.1 Koreksi 1 crhadap Nilai SPT
1:!7
Daya Dukung Tanah
128
7 4 2.1 Daya Dukung Tiang Tunggal
128
7 ~ 2 2 Daya Dukung Tiang Tunggal Dalam Grup Tiang
129
7 4.2 3 Beban Maks1mum Tiang
129
74.2.4 Daya Dukung Tiang Akibat Gaya Lateral
130
7~
.2
7.5 Pcrhnungan Pondas1 Kolom
131
7.5.1 Perhitungan Daya Dukung L Tiang
13 1
7.5.2 Pcrhnungan Jum lah Tiang dan Dimensi Poer
131
7.5.3 Gaya Maksimum I Tiang
132
7.5.4 Perhitungan Grup Tiang Pancang
133
7.5.5 Kontrol Kekuatan Tiang Pondasi Terhadap Gaya Lateral
133
7.5.6 Perhitungan Poer
134
7.5.6.1 Data - data Perancangan Poer
134
7.5.6.2 Kontrol Oeser Pons Pada Poer
134
7.5.6.3 Penulangan Poer
135
136
7.5.7 Pcrancangan Sloof
7 5.7.1 Dimensi Sloof
137
7.5.7.2 Penulangan Sloof
137
76 Perhitungan Pondasi Shean.•-all
139
7 6. I Pcrh1tungan Daya Dukung I Tiang
139
7.6.2 Perh1tungan Jumlah Tiang dan Dimensi Poer
139
7 6 3 Gaya \1aks1mum I Tiang
140
7 6 4 Perhnungan Grup Tiang Pancang
I~
7.6.5 Kontrol Kekuatan Tiang Pondasi Terhadap Gaya Lateral
141
7.6.6 Perhitungan Poer
142
I
7.6.6. 1 Data data Perancangan Poer
142
7 6.6.2 Penulangan Poer
142
143
7.6. 7 Perancangan Sloof
7.6.7. 1 Dimensi Sloof
144
7.5. 7.2 Penulangan Sloof
144
II
BAB V III TAHAP PE LAK..-,ANAAJ'i
8.1
BAB IX
Umum
149
8.2 Proses Produks1 Elemen Beton Pracetak
149
8.3 Proses Pemasangan dan Peralman Elemen Beton Pracetak
151
8.4 Transportas• Komponen Beton Pracetak
153
8.5 Penempatan Crane
15-1
PE~UTl
156
i P
DAFTAR Pl STAKA
LAMP IRAN
11
OAFTAR GAMBAR
Gambar 2 I
Kontbu~
8
pembebanan pada Building Frame System
Gambar·U Balok 1ntenor
19
Gambar4.2 Balok ckstenor
19
Gambar4.3 Lctak gans netral
35
Gambar·H Kontrol rctak
36
Gambar4.5 Lctak rulangan angkat pelat
38
Gambar4 6 Pcncmpatan titik pcngangkatan
-II
Gambar4.7 PengangJ..atan pada pemutaran pelat
41
Gambar 4.8 Rencana tangga
Gambar4.9 Tampak atas tangga
43
43
Gambar 4. 10 Detmltabal pclattangga
4-1
Oambar 5.1 Pembcbanan scbclum komposit
65
Gam bar 5.2 Pcnampang tulangan stud
74
Gambar 5.3 Kontrol guhng
79
Gambar 5.4 Momen pada saat pengangkatan
79
Gambar 5.5 Perencanaan dinding geser
99
Gambar6.1 Model
model keruntuhan eli ujung
112
Gambar6.2 Balok pracetak menumpu pada konsol pcndek
113
Gambar6.3 D1mcns• korbel
120
Gambar64 Penulangan korbel
122
Gambar6 5 Konsep gcsckan geser terhadap dacrah tumpuan
p~
_,
Gambar6.6 Perencanaan sambungan balok - kolom
12-1
Gambar6.7 Sambungan pel at dengan balok
127
Gambar8.1 Skcma proses produks1 elemen beton pracetak
150
Gambar 8.2 13agan tahap-tahap pcmasangan elemen beton pracetak
151
Gambar 8.3 Letak pcnempatan crane
155
111
OAFTAR TABEL
label 5.1 Pembebanan Tnbutal) Area
52
Tabcl 5.2 Gaya lateral tiap tingkat
55
Tabcl 5.3 Beban akibat angm
57
Tabcl 5.4 Kontrol pcriodc dcngan Metode B
61
Tabel 5.5 Kontrol drift
62
69
Tabel 5.8 Kcputusan untuk kombinasi geser dan torsi
131
Tabel 7.1 Da)a dukung pondasi
IV
BAB 1
J>ENDAHU UAN
BABI
PEl\DAHULUAN
1.1 LATt\R BEL.\K\ l'iG
Penggunaan metode pracetak dalam pekerjaan struktur di bidang Tekmk
S1pil menJadi
~alh
satu ahemanf pada perencanaan konstruks1, ba1k di btdang
konstruksi gedung, Junan yang monoltt
yang mampu menahan beban gravitasi maupun beban lateral. Detailing sambungan
pada komponcn pracctak juga harus mendapatkan porsi pemikiran yang lebih,
dalam metodc beton pracetak, kendala lain yang selalu harus diatasi yaitu
baga11nana mcrcncanakan di mensi dari beton pracetak sehingga mampu
mcndapat!..an duncnsi yang efisien tanpa meninggal kan kesan cstetis dari
bangunan.
Demikian
pula
halnya dengan
masalah
produksi,
pengangkutan,
pengangkatan dan pemasangan diperlukan pertimbangan ekonomi dalam
perencanaan elemen pracetat... Dcngan mempertimbangkan hal diaras maka akan
didapatkan ststem yang tepat dan efisien
1.4 BATASA!\ .\IASALA H
Ada pun batasan-batasan dalam Tugas Akhir ini, adalah :
1.
Dalam merancang struktur gcdung perkantoran ini yang menggunakan metode
pracetak adalah .
I No -
Sistem Pracetak
l.
Balok
2.
.
3.
.
4.
Pel at
.
5
Sistem Cast In Situ
.
!
Kolom
Tangga
.
Overtopping dan Shearwall
2
Scuap tingkat d1tin.1au mampu memikul beban gempa pada wal..tu
pelaksanaan
3. Percncanaan ~truk
meliputi struktur atas dan struktur baw-ah.
Pondas1 direncanakan menggunakan ttang pancang dalam kondis1 perletakan
4
JCPII penuh, sedangkan untuk poer direncanakan cor setempat.
1.5 :\1ETODOLOGI
Dalam perencanaan strul..'tur umumnya digunakan metode pelaksanaan
berbcntuk beberapa tahapan yang saling mendukung dalam perencanaan struJ..:tur
Adapun mctode yang digunakan dapat dibagi menjadi :
I. Mcnb'l.lmpulkan
dan
mempelajari
literature
yang
bcrkaitan
dcngan
pcrcncanaan.
2. Pcndefinisiun obyck perencanaan, masuk dalam tahapan ini adalah penentuan
gedung sebagai obyek perencanaan, peruntukan gedung, lokasi di bangunnya
gcdung yang st!lanJulnya dapat digunakan dalam pemilihan daktilitas untuk
percncanaan ketahanan strukuu bangunan terhadap beban gempa.
3. Preliminary desam yang mencakup perkiraan dimensi elemen struktur dengan
memperhatikan kemudahan dalam pelaksanaan.
4
Analisa pcmbebanan
5. Pemodclan strul..-tur mehpuli .
a
Struktur utama dimodelkan sebagai Struktur Building rrame dengan
Sheamall
Q
scbagai penahan beban lateral.
b. I .antai dimodclkan sebaga1 sebuah diafragma yang memiliki tumpuan JCpit
pada perletakann) a.
c. Struktur Sekunder yaitu tan£b>a dimodelkan sebagai frame 2 d1mensi
dcngan perletakan scndi pada level Jantai dan rol pada bag~n
bordes.
5. Analisa gaya-gaya dalam akibat pembebanan yang terjadi pada struktur.
6. Deta1l clcmcn strukwr termasuk didalamnya pemilihan ripe sambungan yang
akan digunakan
7. Dilakukan perhitungan Pondasi dari struktur gedung
8. Pcrhitt111gan dibuat dalam bcntuk tabel dan dituangkan dalam bentuk gambar.
DASAR - DaSAR PERANCANG
4
BAB II
OASA R - DASAR
2.1
P E RA
l 'i CA~
GA
N
l \1 01
Dalam pcngcrjaaan Tugas Akhir ini penulis menggunakan gcdung dengan
tipc typ1cal untuk kemudahan dalam merencanakan menggunakan teknologt
precast. Dasar
dasar perancangan adalah segala sesuatu yang akan mendukung
dalam merencanal..an sebuah struktur. Dasar perancangan melipuri data
data
tekn1s dilapangan, aswnsi perancangan, maupun metode pcrhitungan yang
dtgunaJ,an.
Data - data tcknis dapat diambil dari gambar perancangan misalnya ukuran
fisik dan elemcn bangunan scperti dimensi kolom maupun balok, tcbal pelat dan
scbagainya Data teknis dapat pula didapatkao dari mengenai keadaan di lapangan
misalnya pencatatan keadaan tanah untuk selanjutnya dapat dimanfaatkan dalam
pcrhitungan pondasi, pengamatan dilokasi juga untuk menentukan zone gempa
dari lokasi tempat dibangunnya sebuah bangunan atau penentuan bcban angin
yang akan diterima bangunan.
Asumai perancangan adalah suatu pennodelan yang sifatnya sangat pcnting
untuJ, mengarahkan sebuah perhitungan. Asumsi teknik haruslah berdasar pada
log1ka tcknik yang biasa dllerapkan pada perancangan sebuah struktur dan
dtsesua1J..an dcngan data
data tekruk yang didapatkan. Dalam pcrhitungan
pembebanan Frame d1aswnsikan tidak menahan beban lateral baik beban gcmpa
maupun beban angm, namun demikian Frame hendaknya harus memenuhi konsep
dasar perencanaan gempa dimana Frame hendaknya tidak boleh rusak dalam
menerima gempa kec1l dan udak boleh runtuh dalam menerima gcmpa besar.
Dasar perancangan d~ats
selanjutnya untuk menentukan metode perhitungan
yang akan digunakan menghltung pelat, elemen unsur - unsur sckunder, elemcn
unsur unsur primer guna.
5
2.2 DATA - DATA BA!'IG t 1!'1A!'l
G.:dung ~ ang dtrencanakan oleh penulis mempunyai fungsi utaJna scbagai
gedung perkantoran. Untuk lebth mengefektifkan penerapan metoda pracctak yang
dtb'tmakan dalam p
INSTITUT TtK,.OlO'-'
1
SEI'ULUH - ,.OI'fllllt.ll
J
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN GEDUNG PERKANTORAN SURABAYA
MENGGUNAKAN METODE PRACETAK DENGAN
BUILDING FRAME SYSTEM DAN SHEARWALL
OLEH :
RADITYA PURNAMAHADI
3198.100.040
tR.SS,
h j?{) .rz.3
~UR._
~
p - I
Pt::tt,.!..3TA i\ fi.·. N
I T S
Tgl. Teri"'a
Tnlma Dori
No. Acenda Prp .
.219697
PROGRAM SARJANA (S-1)
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2003
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN GEDUNG PERKANTORAN SURABAYA
MENGGUNAKAN METODE PRACETAK DENGAN
BUILDING FRAME SYSTEM DAN SHEARWALL
SURABAYA, 11 DESEMBER 2003
MENGETAHUI / MENYETUJUI
PEMBIMBING
PROGRAM SARJANA (S·l)
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
1003
RADITYA THANK'S TO :
•
Allah SWI atas limpahan rahmat dan berkah-:\va selama sava kuliah di Surabava
mi.
•
,\yah dan lbunda tercmta bcscna kakakku (:'-.!as Rama. Mbak Reni dan Rafi
"kcoonakan
~a
\SOl!
berbajl81 hal
1mut dan lucu") yane telah membcn motivasi dan doron11an
\BOA
tclah mcn!!lsi "ai..'IU saya sclama 1111 sampa• terselcsa1kan
tu!).as akh1r 1111.
•
l\h best friend Did•J.. "Siamct" pare. Yoni. Kamad1 "KaroeC. Dhavu vang telah
membantu dan mcmouvas1 schmg.ga terselesa1kannya tu!!as aklur JDJ.
•
Rekan - rekan di
Karpeto./.
(~JO
" D-Jif!ll".
Awan (sms trus). Yoni (emang cnak Ho hilan~t1.
Jal1 I Anc), Lakatur-oki. Harto (ad1k sepei]uangan), ::.ulthon (W1s
Kebelct ta mas), Mabui, Monyonk dan D1dik (Kakak sepcquangan). W1snu.
llennv, Kuro (kapan dhuwc hp?), Gamet. Deni W. Ag:lmJ!. P. Ap.us-Pati. Si!l,it,
Bang TcAuh & I.Jka dan Bos Fen-y vang telab membantu. m~ng
mcncmaniku hi
•
War~om
n !l~ta
h ibur
dan
tcrsclesaikannva tueas akhir ini.
''S-41", F.di Sis, lwan-Tuwck, Yudha. RiLky. Dawam, Badrus, Basu-Adii.
Sll!naidl, T1vok. Roni, ldham. Ponj!ki. Ridwan, Audrie. Reza. Rozi. Andik. Papra.
Fai7. Kusnuri. Nar~o.
Aru. ~n
•
Marivad1. Lutvi. Nmirl. Naning. Dinta. lin. Opit. Mila. Siti.
dan semuanya yang 11dak tersebut dJsJDJ.
Pal.. Tivol... Pak So. Pak Damiri van_g telah memberikan bann1an dalam
penvusunan tu~as
al.lnr mt.
•
Semua rckan - rekan d• Jurusan TeJ..mk Sipil - ITS
•
Dan pada L .& 163 DC ) anJ! Jclah sena menemaniku se\ama 1m baik sen an)!
maupun duka '"'-alaupun
s erin~
kehabisan bensin" scrta semua pihak
terlibat ba1k secara langsung maupun tidak langsung.
\Sllll
l\ l:~G
P E R DICA~
l i ~A
GEDlSI\'G PERKANTORA..N SURABA YA
h .AI\
~ f ETO
D PR E
ACET
AKDI:
~G
A N
BULDJ
~ G
FRANE
SYST D 1 DAN SHEARWALL
Oleh:
Raditya P u rnamabadi
(3198.100.040 )
Do.,en Pembunbing :
Jr. Kurdian Suprapto, MS
A BSTRAK
Metode pracetak adalah pcngcmbangan teknologi di bidang jasa konstruksi yang
dapat mcningkatkan cfcl-.itfitas dan efisicnsi kerja terutama dalam hal pemanfaatan
waktu dan kualitas. i>crencanaan struktur yang menggunakan komponen beton pracetak
tidak boleh mengurangi kekakuan, kekuatan, daktilitas serta kestabilan dari str uktur it\1
scnd iri baik da lam menerima beban gravitasi dan beban lateral.
Dalam pcrancangan gcdung perkantoran ini. sistem permodelan struktur yang
digunakan adalah Huildin}! FrCime system dan SheCirwal/, dimana beban gravuastnya
dipikul scpcnuhnya olch frame dan beban lateralnya dipikul oleh shearwall. Sistem
pract!tak yang diteraph.an adalah sistem pracetak sebagian untuk elcmen - elemen balok
dan pelat.
Anahsa struh.tur utama mcnggunakan peraturan UBC 1997 dalam memikul
beban lateral terutama beban gempa, sedangkan perhitungan penulangan elcmen
pracetak menggunakan tata cara perhttungan struktur beton sesuai dengan SK SNI T15-1991 -03, bmk umut.. penulangan pcnahan aksial, lentur. geser dan torsi Juga
dipcrhttungkan adanya tulangan angkat dan stud penahan gaya geser antara pcrmukaan
elemen pracetak dcngan topping
Elemen - elemt:n pracetat.. dtpcrhltungkan juga terhadap gaya yang terjadt
sebelum dan scsudah clcmcn pracetak komposit dengan elemen toppmg, d1mana
peoulangan ) ang pahng !.nus yang akan menentukan tulangan yang akan dipakai.
Kala kunci : sistem pra·cetak
KATA PE~GATR
Dengan mengucap syukur Athamdultllah atas segala timpahan rahmat dan
karuma-1'\ya. sehingga Tuga~
Akhir tru dapat tersetesaikan.
rugas /\khir tni mcmbahas tentang perenc.anaan struk'tllr den!,'llll sistcm pracetak
meng!,'Unakan Butldtng Frame System dan Shearwall. sehingga dapat menjadi satah satu
altcmatif pcrencanaan konstruksi yang efektif dan efisien.
Pcnulisan Tugas /\khir mi merupakan salah satu persyaratan untuk tutus dan
pendidikan Strata-l d1 Jurusan Teknik Sipit FTSP-lTS Surabaya, sehingga Tugas Akh1r
ini rnenjadi eva tuasi akhir pendidikan seorang rnahasiswa.
Pada kesempatan ini, penutis rnenyampaikan terima kasih kepada :
I. tr. Kurdian Suprapto, MS selaku dosen pembirnbing yang Ielah banyak
mcmbcrikan birnhingan dan arahan datam penyusw1an Tugas Akhir ini.
2. Prof. lr. Noor l ~ ndah,
mt:ngarh~
MSc, PhD selaku dosen wati yang telah rncmbantu dan
penulis sc tama masa studi di iTS.
3. Kduarga, tcman-tcman dan selumh pihak yang telah membantu hinggu
t~:rselany
Tugas Akhir ini.
Penuhs sadar bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oteh karena itu
saran dan kritik yang membangun dan berbagai pihak sangatlah diharapkan. dem1
tercapato)a pemahaman yang lebth baik bagi kita bersama.
Surabaya, Jliopember 2003
Penulis
DAFTAR JSI
LD1BAR PE:-IGESAHMi
ABSTRAK
KATA PEl'iGA:"'TAR
DAI-T \R lSI
11
DAFTAR TABEL
111
DAFTAR GAJ\IBAR
i\'
BABl
PENDAHULUAN
1.1 Latar bclakang
BAB II
12 Tujuan
2
1.3 Lingkup Pcrrnasalahan
2
1.4 Batasan Masalah
2
1.5 Mctodologi
3
DASAR-OASAR PERA!\CANGA!\
2.1 Umum
4
2.2 Data-data Bangunan
5
,~
-·"
5
Data Tanah
2-1 Peraturan-peraturan Perancangan
5
2.5 Pcmbebanan
6
26
A~umt
dan \lletode Analtsa
2.6 I Asumst
7
2.6.2 Metode Anahsa
7
27 Tinjauan Building Frame System
BAB Ill
PENGA~TR
7
lETO~
7
PRACETAK
3.1 Dclinisi 13cton Pracetak
9
3.2 lndustri Beton Pracetak
9
II
3.3 Transportast Komponen Pracetak
10
34 Pemasangan t::lemen Pracetak
11
3.4.1 Site Plan
II
3.4.2 Pcralatan
12
3.4.3 Sil..lus Pcmasangan
12
3.44 Tenaga
12
3.5 Beberapa Type Elemen Pracetak
12
13
13
3.5 1 Pelat
3.5.2 Balok
3.6 Keuntungan 13cton Pracetak
3.7 Aplikasi Sistcm Pracetak Pada Gedung Perkantoran
14
15
BABIV DESA IN STRliKTl;R S£Kli:'IIOER
15
4.1 Umum
4.2
D~sain
Pelat
4.2.1
Prelim mary Desi&rn
15
15
4.2.2 Pcrhitungan Tcbal Pclat
IS
4 2.3 Pcrmodclan dan Ana lisa Struktur Petal
21
2-1
4.2 4 Pcnulangan Pclat
4 2.4 1 Pcnulangan Scbelum Komposit
25
-1.2.-1 2 Pcnulangan Scsudah Komposit
27
4.2.5 Penulangan Stud Petal Lantai
31
-1 2.6 Kontrol Retak
32
4 2.7 Pengangkatan dan Penumpukan Elemen Pelat
33
43
-1.3 Desain Tangga
BABV
4.3.1 Perhitungan Pelat Tangga
-13
4 3.2 Pcnulangan Lentur Pelat Tangga dan Bordes
45
4.3.3 Pcnulangan Oeser
47
OESAIN STRlJKTlJR lJTA MA
49
5.1 Analisa Struktur Utama
49
5. 1.1 Umum
II
512 Pennodelan Struktur
49
5.1.3 Data-data Perancangan
49
5.1.4 Pcrhitungan Pcmbebanan Venikal Pada Struktur
so
51.5 Perhnungan Bcban Lateral Pada Struk"tur
52
5.1.5. 1 Perhnungan Bcrat Total Baogunan
52
5.1.5 2 Perhnungan Oaya Oeser Dasar
53
5 1.5.3 Perhitungan Gaya Oeser Setiap Lantai
54
5. 1.5.4 Behan Ak1bat Angin
55
5 1.6 Perhitungan Oaya Dalam
5.1 6. I Kombinasi Pembebanan
59
5.1.6.2 Kontrol Periode (T) berdasarkao Metodc B
61
5 1.6.3 Kontrol Drift Tiap Tingkat
62
63
5.2 Penulangan Struktur Utama
5.2. 1 Pcnulangan Balok Induk
63
5.2.1. 1 Penulangan Lentur Balok lnduk
63
5.2 1.2 Pcnulangan Geser dan Torsi Balok
68
5.2.1 .3 Pcnulangan Stud Balok lnduk
72
5.2.1.4 PanJang Pcnyaluran
75
5.2.1.5 Kontrol
71
5 2. I 6 Pengangkatan dan Penumpukan Elemen Balok
79
82
5.2 2 Penulangan Kolom
52 2 I t:mum
82
5 2.2.2 PanJang Tckuk Kolom
82
5.2.2.3 Pembatasan Penulangan Kolom
83
5 2 2 4 Kolom Pendek
83
5.2.2.5 Kolom Panjang
84
5.2.2.6 Pcnulangan Lentur Kolom
86
5 2.2.7 Kontrol dengan Bresler Resiprocal Metode
90
5.2.2.8 Penulangan Geser dan Torsi Kolom
92
5.3 Pcrcncanaan Dinding Geser (Sheanvall}
5.3.1
57
94
94
Umum
5.3.2 Kuat 1:3cban Aksial Rancang
ii
95
5.3.3 Perencanaan Geser
95
5.3 4 Data - data Perencanaan
98
5.3.5 Dasar dasar Perancangan
98
5.3.6 PcrhJtungan Penulangan Dinding Geser
99
BAB VI OESAIN S
5 3.6.1 Kontrol Komponcn Pembatas
99
5 3.6.2 Penulangan Aktbat Gaya Geser Horisontal
100
5.3.6.3 Penulangan Aktbat Gaya Oeser Vertikal
106
5 .3.6.4 Pcnulangan Lentur
107
Al\'IB
U ~GA
6. 1 Umum
109
6.2 Kri tcria Pcrencanaan Sambungan
110
6.3 Konscp Desain Sambungan
112
6.3. 1 Mckamsmc Pemindahan Beban
112
6.3.2 Pola-pola Kehancuran
112
6.3.3 Stabihtas dan Keseimbangan
113
6.3.4 Klasifikasi Sistem dan Sambungannya
114
6.4 Pentmbangan-pertimbangan Perancangan
114
6.5 Penggunaan Topping Beton
116
6.6 Perencaan Sambungan Balok-Kolom
117
6.6.1 Perencanaan Corbel Kolom
117
6.6 2 Perencanaan Beanng on Plain Concrete
112
6.6.2 Perencanaan Sambungan Balok - Kolom
124
6.7 Pcrcncanaan Sambungan Pelat dan Balok
127
BAB VII OESAI N PONOASI
7.1 Umum
126
7 2 Data Tanah
126
7.3 Kritcria Dcsain
126
7.3.1 Kekuatan dan Dimensi Tiang
126
7.3.2 Tahapan Pcrancangan
127
II
127
7.4 Pcrumusan DesiJ.'Il
7.4.1 Koreksi 1 crhadap Nilai SPT
1:!7
Daya Dukung Tanah
128
7 4 2.1 Daya Dukung Tiang Tunggal
128
7 ~ 2 2 Daya Dukung Tiang Tunggal Dalam Grup Tiang
129
7 4.2 3 Beban Maks1mum Tiang
129
74.2.4 Daya Dukung Tiang Akibat Gaya Lateral
130
7~
.2
7.5 Pcrhnungan Pondas1 Kolom
131
7.5.1 Perhitungan Daya Dukung L Tiang
13 1
7.5.2 Pcrhnungan Jum lah Tiang dan Dimensi Poer
131
7.5.3 Gaya Maksimum I Tiang
132
7.5.4 Perhitungan Grup Tiang Pancang
133
7.5.5 Kontrol Kekuatan Tiang Pondasi Terhadap Gaya Lateral
133
7.5.6 Perhitungan Poer
134
7.5.6.1 Data - data Perancangan Poer
134
7.5.6.2 Kontrol Oeser Pons Pada Poer
134
7.5.6.3 Penulangan Poer
135
136
7.5.7 Pcrancangan Sloof
7 5.7.1 Dimensi Sloof
137
7.5.7.2 Penulangan Sloof
137
76 Perhitungan Pondasi Shean.•-all
139
7 6. I Pcrh1tungan Daya Dukung I Tiang
139
7.6.2 Perh1tungan Jumlah Tiang dan Dimensi Poer
139
7 6 3 Gaya \1aks1mum I Tiang
140
7 6 4 Perhnungan Grup Tiang Pancang
I~
7.6.5 Kontrol Kekuatan Tiang Pondasi Terhadap Gaya Lateral
141
7.6.6 Perhitungan Poer
142
I
7.6.6. 1 Data data Perancangan Poer
142
7 6.6.2 Penulangan Poer
142
143
7.6. 7 Perancangan Sloof
7.6.7. 1 Dimensi Sloof
144
7.5. 7.2 Penulangan Sloof
144
II
BAB V III TAHAP PE LAK..-,ANAAJ'i
8.1
BAB IX
Umum
149
8.2 Proses Produks1 Elemen Beton Pracetak
149
8.3 Proses Pemasangan dan Peralman Elemen Beton Pracetak
151
8.4 Transportas• Komponen Beton Pracetak
153
8.5 Penempatan Crane
15-1
PE~UTl
156
i P
DAFTAR Pl STAKA
LAMP IRAN
11
OAFTAR GAMBAR
Gambar 2 I
Kontbu~
8
pembebanan pada Building Frame System
Gambar·U Balok 1ntenor
19
Gambar4.2 Balok ckstenor
19
Gambar4.3 Lctak gans netral
35
Gambar·H Kontrol rctak
36
Gambar4.5 Lctak rulangan angkat pelat
38
Gambar4 6 Pcncmpatan titik pcngangkatan
-II
Gambar4.7 PengangJ..atan pada pemutaran pelat
41
Gambar 4.8 Rencana tangga
Gambar4.9 Tampak atas tangga
43
43
Gambar 4. 10 Detmltabal pclattangga
4-1
Oambar 5.1 Pembcbanan scbclum komposit
65
Gam bar 5.2 Pcnampang tulangan stud
74
Gambar 5.3 Kontrol guhng
79
Gambar 5.4 Momen pada saat pengangkatan
79
Gambar 5.5 Perencanaan dinding geser
99
Gambar6.1 Model
model keruntuhan eli ujung
112
Gambar6.2 Balok pracetak menumpu pada konsol pcndek
113
Gambar6.3 D1mcns• korbel
120
Gambar64 Penulangan korbel
122
Gambar6 5 Konsep gcsckan geser terhadap dacrah tumpuan
p~
_,
Gambar6.6 Perencanaan sambungan balok - kolom
12-1
Gambar6.7 Sambungan pel at dengan balok
127
Gambar8.1 Skcma proses produks1 elemen beton pracetak
150
Gambar 8.2 13agan tahap-tahap pcmasangan elemen beton pracetak
151
Gambar 8.3 Letak pcnempatan crane
155
111
OAFTAR TABEL
label 5.1 Pembebanan Tnbutal) Area
52
Tabcl 5.2 Gaya lateral tiap tingkat
55
Tabcl 5.3 Beban akibat angm
57
Tabcl 5.4 Kontrol pcriodc dcngan Metode B
61
Tabel 5.5 Kontrol drift
62
69
Tabel 5.8 Kcputusan untuk kombinasi geser dan torsi
131
Tabel 7.1 Da)a dukung pondasi
IV
BAB 1
J>ENDAHU UAN
BABI
PEl\DAHULUAN
1.1 LATt\R BEL.\K\ l'iG
Penggunaan metode pracetak dalam pekerjaan struktur di bidang Tekmk
S1pil menJadi
~alh
satu ahemanf pada perencanaan konstruks1, ba1k di btdang
konstruksi gedung, Junan yang monoltt
yang mampu menahan beban gravitasi maupun beban lateral. Detailing sambungan
pada komponcn pracctak juga harus mendapatkan porsi pemikiran yang lebih,
dalam metodc beton pracetak, kendala lain yang selalu harus diatasi yaitu
baga11nana mcrcncanakan di mensi dari beton pracetak sehingga mampu
mcndapat!..an duncnsi yang efisien tanpa meninggal kan kesan cstetis dari
bangunan.
Demikian
pula
halnya dengan
masalah
produksi,
pengangkutan,
pengangkatan dan pemasangan diperlukan pertimbangan ekonomi dalam
perencanaan elemen pracetat... Dcngan mempertimbangkan hal diaras maka akan
didapatkan ststem yang tepat dan efisien
1.4 BATASA!\ .\IASALA H
Ada pun batasan-batasan dalam Tugas Akhir ini, adalah :
1.
Dalam merancang struktur gcdung perkantoran ini yang menggunakan metode
pracetak adalah .
I No -
Sistem Pracetak
l.
Balok
2.
.
3.
.
4.
Pel at
.
5
Sistem Cast In Situ
.
!
Kolom
Tangga
.
Overtopping dan Shearwall
2
Scuap tingkat d1tin.1au mampu memikul beban gempa pada wal..tu
pelaksanaan
3. Percncanaan ~truk
meliputi struktur atas dan struktur baw-ah.
Pondas1 direncanakan menggunakan ttang pancang dalam kondis1 perletakan
4
JCPII penuh, sedangkan untuk poer direncanakan cor setempat.
1.5 :\1ETODOLOGI
Dalam perencanaan strul..'tur umumnya digunakan metode pelaksanaan
berbcntuk beberapa tahapan yang saling mendukung dalam perencanaan struJ..:tur
Adapun mctode yang digunakan dapat dibagi menjadi :
I. Mcnb'l.lmpulkan
dan
mempelajari
literature
yang
bcrkaitan
dcngan
pcrcncanaan.
2. Pcndefinisiun obyck perencanaan, masuk dalam tahapan ini adalah penentuan
gedung sebagai obyek perencanaan, peruntukan gedung, lokasi di bangunnya
gcdung yang st!lanJulnya dapat digunakan dalam pemilihan daktilitas untuk
percncanaan ketahanan strukuu bangunan terhadap beban gempa.
3. Preliminary desam yang mencakup perkiraan dimensi elemen struktur dengan
memperhatikan kemudahan dalam pelaksanaan.
4
Analisa pcmbebanan
5. Pemodclan strul..-tur mehpuli .
a
Struktur utama dimodelkan sebagai Struktur Building rrame dengan
Sheamall
Q
scbagai penahan beban lateral.
b. I .antai dimodclkan sebaga1 sebuah diafragma yang memiliki tumpuan JCpit
pada perletakann) a.
c. Struktur Sekunder yaitu tan£b>a dimodelkan sebagai frame 2 d1mensi
dcngan perletakan scndi pada level Jantai dan rol pada bag~n
bordes.
5. Analisa gaya-gaya dalam akibat pembebanan yang terjadi pada struktur.
6. Deta1l clcmcn strukwr termasuk didalamnya pemilihan ripe sambungan yang
akan digunakan
7. Dilakukan perhitungan Pondasi dari struktur gedung
8. Pcrhitt111gan dibuat dalam bcntuk tabel dan dituangkan dalam bentuk gambar.
DASAR - DaSAR PERANCANG
4
BAB II
OASA R - DASAR
2.1
P E RA
l 'i CA~
GA
N
l \1 01
Dalam pcngcrjaaan Tugas Akhir ini penulis menggunakan gcdung dengan
tipc typ1cal untuk kemudahan dalam merencanakan menggunakan teknologt
precast. Dasar
dasar perancangan adalah segala sesuatu yang akan mendukung
dalam merencanal..an sebuah struktur. Dasar perancangan melipuri data
data
tekn1s dilapangan, aswnsi perancangan, maupun metode pcrhitungan yang
dtgunaJ,an.
Data - data tcknis dapat diambil dari gambar perancangan misalnya ukuran
fisik dan elemcn bangunan scperti dimensi kolom maupun balok, tcbal pelat dan
scbagainya Data teknis dapat pula didapatkao dari mengenai keadaan di lapangan
misalnya pencatatan keadaan tanah untuk selanjutnya dapat dimanfaatkan dalam
pcrhitungan pondasi, pengamatan dilokasi juga untuk menentukan zone gempa
dari lokasi tempat dibangunnya sebuah bangunan atau penentuan bcban angin
yang akan diterima bangunan.
Asumai perancangan adalah suatu pennodelan yang sifatnya sangat pcnting
untuJ, mengarahkan sebuah perhitungan. Asumsi teknik haruslah berdasar pada
log1ka tcknik yang biasa dllerapkan pada perancangan sebuah struktur dan
dtsesua1J..an dcngan data
data tekruk yang didapatkan. Dalam pcrhitungan
pembebanan Frame d1aswnsikan tidak menahan beban lateral baik beban gcmpa
maupun beban angm, namun demikian Frame hendaknya harus memenuhi konsep
dasar perencanaan gempa dimana Frame hendaknya tidak boleh rusak dalam
menerima gempa kec1l dan udak boleh runtuh dalam menerima gcmpa besar.
Dasar perancangan d~ats
selanjutnya untuk menentukan metode perhitungan
yang akan digunakan menghltung pelat, elemen unsur - unsur sckunder, elemcn
unsur unsur primer guna.
5
2.2 DATA - DATA BA!'IG t 1!'1A!'l
G.:dung ~ ang dtrencanakan oleh penulis mempunyai fungsi utaJna scbagai
gedung perkantoran. Untuk lebth mengefektifkan penerapan metoda pracctak yang
dtb'tmakan dalam p