PERENCANAAN GEDUNG SEKOLAH 4 LANTAI (1 BASEMENT) DENGAN PRINSIP DAKTAIL PENUH DI Perencanaan Gedung Sekolah 4 Lantai (1 Basement) Dengan Prinsip Daktail Penuh Di Daerah Sukoharjo.

PERENCANAAN GEDUNG SEKOLAH 4 LANTAI
(1 BASEMENT) DENGAN PRINSIP DAKTAIL PENUH DI
DAERAH SUKOHARJO

Tugas Akhir

Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

Diajukan Oleh :

NAJIB AL AMIN
NIM : D100 040 034
NIRM : 04.6.106.03010.50034

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014

LEMBAR PENGESAIIAN

(T

PERENCANAAN GEDT]NG SEKOLAH 4 LANTAI
BASEMENT) DENGAN PRINSIP DAKTAIL PDNUH DI DAtrRAH
SUKOIIARJO

Tugas

Akhir

Diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran
Tugas Akhir di hadapan Dewan Penguji
Pada tanggal : 29 Jannnli 2014
diajukan oleh

:

NAJIB AL AIVIIN
NIM : D 100 040 034
NIRM : 04.6.106.03010.s.0034

Susunan Dewan Penguji:

Pembimbing Utama

Ir. Abdul Rochman. M.T.

NIK:

NIK:

610

fry

Budi Setiawan. S.T. M.T.

NIK:785

783

''flllllll

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya yang bertanda tangan dibawah

Nama

NIM
Program Studi
Judul Skripsi

ini

:

NAJIB AL AMIN
D 100 040 034
51 . TEKNIK SIPIL
PERENCANAAN GEDUNG SEKOLAH
4

LANTAI (1 BASEMENT) DENGAN PRINSIP
DAKTAIL PENUH DI DAERAH SUKOIIARJO

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi
yang saya buat dan
serahkan ini, merupakan hasil karya saya
sendiri, kecuari kutipan _ kutipan
dan riagLusan - ringkasan yang semuanya
telah saya jelaskan sumbernya.
Apabila dikemudian hari dan atau dapat dibuktikan
bahwa skripsi ini hasil
jiplakan, maka saya bersedia menerima
sanksi apapun dari Jurusan Teknik
Sipil Fakultas Teknik dan atau gelar dan ijazah
yang diberikan oleh
universitas Muhammadiyah surakarta batal
saya terima.

Surakarta, Januari2014
Yarrg membuat pernyataan,

111

vi

 


Najib








dedicate this labour for :
Almarhum Abah dan Umi
Kakak-kakakku dan adekku

Istriku beserta ayah dan ibu mertua
Keluarga besarku
Teman-teman Sipil angkatan 2004
Keluarga besar Jurusan Teknik Sipil UMS tanpa terkecuali.
Keluarga besar UBB UMS.

Special thanks for :
 Allah S.W.T. Tuhanku Alhamdulillaahirobbil”aalamiin… terimakasih atas
semua kemudahan yang Engkau berikan, hingga akhirnya aku bisa
menyelesaikan tugas akhir ini.
 Almarhum abah terimakasih atas kepercayaanmu pada anakmu,yg hingga
akhir hayat masih yakin bahwa anakmu ini bisa.
 Umi,mas haris, mbak novi, mas ipin, dan dek anis terima kasih untuk
pertanyaan “kapan lulus?”setiap aku pulang,yg memberi aku motivasi
lebih.
 Istriku tercinta yg selalu percaya aku bisa,ini untukmu sayang.
 Ayah dan ibu mertua terimakasih atas semua bantuan dan kepercayaannya
yg entah aku mampu membalasnya.
 Keluarga besar purwodadi dan klaten terima kasih atas dukungannya
 Temen-temen hebatku terimakasih banyak atas semua kebaikan yang

kalian berikan.
 Temen-temen sipil 2004, zazin, parjono, anik, adit, arbal, fitri, tary,
gendut, indah, bu dokter, wiryo, buba, gilang, kukuh, acong, brondol,
gedruk, burhan, mbah muji, robby, Kyai, nardji, duo budi, topik, rahmat,
ambon, syukur, dan semuanya tanpa terkecuali, terimakasih buat
semuanya.
 Temen-temen kos wisma ardilla,boss judge terima kasih sudah
menampung dan menjadi teman satu atap dalam perjuangan.
 Adik-adik tingkat teknik sipil yang pernah aku repotin, terimakasih adikadik, akhinya aku lulus.
 Keluarga besar UBB UMS, terimakasih atas kesempatan yg hebat itu.

vii

PRAKATA
Assaalamu’alaikum Wr Wb.
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT
atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir
dapat terselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk
menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan

terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga
penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan
banyak terima kasih kepada :
1) Bapak Ir.Sri Sunarjono, M.T, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2) Bapak Ir. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3) Bapak Basuki, S.T, M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta sekaligus Pembimbing

Pendamping dan sebagai Sekretaris Dewan Penguji, yang telah memberikan
dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.
4) Bapak Ir. Abdul Rochman, M.T., selaku Pembimbing Utama sekaligus
sebagai Ketua Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta
bimbingan.
5) Bapak Budi Setiawan, S.T, M.T., selaku Anggota Dewan Penguji Tugas Akhir
yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.

6) Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta terimakasih atas bimbingan dan ilmu
yang telah diberikan.
7) Almarhum Abah, umi, keluarga besarku dan Istriku tercinta yang selalu
memberikan dorongan baik material maupun spiritual. Terimakasih atas do’a
dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini, semoga Allah SWT

iv

membalas kebaikan kalian dan selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah
nafas.
8) Sahabat – sahabatku, yang selalu memberikan bantuan moral dan spiritual.
9) Teman – teman angkatan 2004, yang telah membantu dalam menyelesaikan
Tugas Akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
10) Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir
ini.

Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih
jauh dari sempurna, maka dengan segala kerendahan hati, kritik dan saran yang
membangun sangat penyusun harapkan guna penyempurnaan laporan di masa

yang akan datang, dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Wassalamu’alaikum Wr Wb.

Surakarta,

Januari 2014

Penyusun

v

DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. ii
PRAKATA ........................................................................................................... iv
DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xvii
DAFTAR GAMBAR.......................................................................................... xix
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xxiii
DAFTAR NOTASI........................................................................................... xxiv

ABSTRAKSI.................................................................................................... xxxii

BAB I.

PENDAHULUAN...........................................................................1
A. Latar Belakang ...........................................................................1
B. Rumusan Masalah ..................................................................... 2
C. Tujuan Perencanaan .................................................................. 2
D. Manfaat Perencanaan ................................................................ 2
E. Lingkup Rencana ...................................................................... 3

BAB II.

TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 5
A. Umum ....................................................................................... 4
B. Daktilitas ................................................................................... 6
1. Pengertian daktilitas ............................................................ 6
2. Perencanaan sendi plastis .................................................... 7
C. Pembebanan Struktur ................................................................ 7
1. Kekuatan komponen struktur .............................................. 7
2. Faktor beban........................................................................ 8
3. Faktor reduksi kekuatan(ø) ................................................. 8
4. Perencanaan Kapasitas........................................................ 9
D. Beban Gempa............................................................................ 9
1. Faktor – faktor penentu beban gempa nominal .................. 9

viii

1a). Faktor respons gempa (C1 ).......................................... 9
1b). Faktor keutamaan gedung (I) .................................... 13
1c). Faktor reduksi gempa (R) .......................................... 13
1d). Berat total gedung (Wt)

........................................ 14

2. Beban geser dasar nominal statik ekuivalen(V)................ 15
3. Beban gempa nominal statik ekuivalen (Fi)...................... 16
4. Kontrol waktu getar alami gedung beraturan (T1) ............ 16
5. Momen Puntir.................................................................... 17

BAB III.

LANDASAN TEORI................................................................... 19
A. Perencanaan Struktur Atap Rangka Baja ................................ 19
1. Perencanaan gording ............................................. ...........19
2. Perencanaan Sagrod.......................................................... 20
3. Perencanaan kuda-kuda .................................................... 21
3a). Batang tekan .............................................................. 22
3b). Batang tarik ............................................................... 22
4. Perencanaan sambungan las ............................................. 23
B. Perencanaan Struktur Plat Lantai dan Tangga ........................ 24
1. Perencanaan plat ............................................................... 24
1a). Persyaratan untuk perencanaan................................ 25
1b). Perencanaan plat satu arah....................................... 25
1c). Perencanaan plat dua arah........................................ 27
1d). Langkah hitungan ...................................................... 29
2. Perencanaan tangga beton bertulang ................................ 33
2a). Sudut α atau kemiringan tangga................................ 33
2b). Lebar tangga.............................................................. 33
2c). Ukuran anak tangga................................................... 33
2d). Berat anak tangga...................................................... 34

C. Perencanaan Struktur Portal Dengan Prinsip
Daktilitas Penuh ...................................................................... 34

ix

1. Keadaan penampang balok untuk perencanaan ................ 34
1a). Sistem hitungan beton pada keadaan
“over-reinforced”....................................................... 34
1b). Sistem hitungan beton pada keadaan
“balanced” ................................................................. 35
1c). Sistem hitungan beton pada keadaan
“under reinforced”..................................................... 35
2. Momen perlu balok .......................................................... 35
D. Perencanaan Balok Dengan Prinsip Daktail Penuh ................ 36
1. Langkah-langkah perencanaan balok................................ 36
1a). Hitungan tulangan memanjang balok dengan tulangan
tunggal........................................................................ 36
1b). Hitungan tulangan memanjang balok dengan tulangan
rangkap....................................................................... 38
1c). Hitungan momen kapasitas balok .............................. 40
2. Perhitungan momen tersedia balok .................................. 41
2a). Momen tersedia balok tulangan tunggal ................... 41
2b). Momen tersedia balok tulangan rangkap................... 41
3. Panjang penyaluran .......................................................... 45
3a). Panjang penyaluran tulangan deform tarik............... 45
3b). Panjang penyaluran tulangan deform tekan.............. 46
3b). Panjang penyaluran tulangan kait............................. 47
4. Perencanaan tulangan geser balok .................................... 48
5. Perhitungan Torsi Balok ................................................... 52
E. Perencanaan Kolom Dengan Prinsip Daktail Penuh............... 55
1. Perencanaan tulangan memanjang kolom......................... 55
2. Perhitungan tulangan geser/begel kolom .......................... 58
F. Perencanaan Tulangan Geser Join .......................................... 61
1. Tulangan geser horisontal ................................................. 61
2. Tulangan geser vertical ..................................................... 64
G. Perencanaan Pondasi Tiang Pancang...................................... 66

x

1. Perhitungan kekuatan tiang tunggl.................................... 66
1a). Perhitungan terhadap kekuatan tiang........................ 66
1b). Tinjauan terhadap bahan lunak ................................. 66
2. Perhitungan jumlah tiang dan daya dukung
kelompok tiang ................................................................ 67
2a). Perhitungan jumlah tiang .......................................... 67
2b). Perhitungan daya dukung kelompok tiang ............... 68
3. Kontrol daya dukung maksimum tiang pancang .............. 68
4. Kontrol tegangan geser dan penulangan poer
pondasi ............................................................................. 69
4a). Tegangan geser satu arah .......................................... 69
4b). Tegangan geser dua arah(geser pons)....................... 70
4c). Perhitungan penulangan plat poer............................. 71
4d). Perhitungan panjang penyaluran (Ld )
poer pondasi................................................................ 72
4e). Kontrol kuat dukung pondasi .................................... 73
5. Perhitungan tulangan dan kontrol tegangan
(beton dan baja) tiang........................................................ 73
5a). Perhitungan tulangan memanjang tiang
pancang ..................................................................... 73
5b). Penulangan geser tiang pancang............................... 76
6. Perencanaan sloof.............................................................. 82
6a). Perencanaan tulangan memanjang sloof................... 82
6b). Perencanaan tulangan geser sloof............................. 82

BAB IV.

METODE PERENCANAAN .................................................... 85
A. Data Perencanaan ................................................................... 85
B. Alat Bantu Perencanaan ........................................................ 85
C. Peraturan ............................................................................... 85
D. Tahapan Perencanaan ............................................................ 86

xi

BAB V.

PERENCANAAN STRUKTUR ATAP ................................... 88
A. Mencari Panjang Batang Kuda-kuda ...................................... 89
B. Perencanaan Gording .............................................................. 90
1. Data - data yang digunakan……........................……........90
2. Perhitungan beban............................................................. 91
3. Kontrol terhadap pembebanan pada
gording baja profil............................................................. 94
4. Kontrol tegangan yang terjadi........................................... 96
5. Kontrol lendutan................................................................ 96
6. Perhitungan sagrod ........................................................... 97
C. Perencanaan Kuda-Kuda......................................................... 97
1. Data-data Perencanaan...................................................... 97
2. Analisis Beban .................................................................. 98
2a). Akibat Beban Mati..................................................... 98
2b). Akibat Beban Hidup................................................. 100
2b). Akibat Beban Angin ................................................. 100
D. Perencanaan Profil Kuda-Kuda............................................. 104
1. Batang atas ...................................................................... 104
2. Batang bawah.................................................................. 104
3. Batang diagonal............................................................... 105
4. Batang vertical ................................................................ 106
E. Perencanaan Sambungan....................................................... 106
1. Perhitungan Syarat las..................................................... 106
2. Perhitungan panjang las .................................................. 106
F. Perencanaan Sambungan Plat Kopel..................................... 109
1. Menentukan jumlah plat kopel........................................ 110
2. Kontrol kestabilan elemen profil batang......................... 111
3. Menentukan ukuran plat kopel........................................ 111
4. Kontrol tegangan pada plat kopel dan kekuatan las........ 112
G. Perencanaan Sambungan Plat Buhul..................................... 113

xii

BAB VI.

PERENCANAAN PLAT DAN TANGGA.............................. 118
A. Perencanaan Plat Atap........................................................... 118
1. Analisis beban ................................................................ 118
2. Perhitungan momen plat atap......................................... 119
3. Perhitungan tulangan plat atap........................................ 121
3a). Penulangan dan momen tersedia lapangan............. 121
3b). Penulangan dan momen tersedia tumpuan.............. 123
B. Perencanaan Plat Lantai ........................................................ 128
1. Analisis beban ................................................................ 128
2. Perhitungan momen plat lantai....................................... 129
3. Perhitungan tulangan plat lantai..................................... 131
3a). Penulangan dan momen tersedia lapangan............. 131
3b). Penulangan dan momen tersedia tumpuan.............. 133
C. Perencanaan Plat Dinding dan Lantai Basement................... 138
1. Perencanaan dinding basement ....................................... 138
1a). Pembebanan dinding basement ............................... 138
1b). Perhitungan momen perlu dinding basement .......... 139
1c). Perhitungan tulangan dan momen tersedia............. 140
2. Perencanaan lantai basemen............................................ 146
2a). Pembebanan lantai basement .................................. 146
2b). Perhitungan momen perlu lantai basement............. 147
2c). Perhitungan tulangan dan momen tersedia............. 148
D. Perencanaan Tangga.............................................................. 155
1. Analisis beban ................................................................. 156
2. Momen tangga................................................................. 157
3. Perhitungan tulangan....................................................... 158
3a). Penulangan dan momen tersedia bordes................. 158
3b). Penulangan dan momen tersedia badan
tangga....................................................................... 163

BAB VII.

ANALISIS BEBAN PADA PORTAL.. ..... ..............................170

xiii

A. Analisis Beban Gempa Pada Struktur Gedung ..................... 170
1. Kontrol eksentrisitas gedung........................................... 171
1a). Pusat kekakuan ........................................................ 171
1b). Pusat massa bangunan ............................................ 172
1c). Kontrol momen puntir.............................................. 173
2. Perhitungan beban gempa ............................................... 174
2a). Pembebanan pada struktur gedung ......................... 174
2b). Analisis gaya geser dasar akibat beban gempa....... 176
B. Analisis Beban Gravitasi Pada Struktur Gedung .................. 180

BAB VIII.

PERENCANAAN STRUKTUR DENGAN
PRINSIP DAKTAIL PARSIAL...................... .........................187
A. Perencanaan Balok................................................................ 187
1. Kombinasi beban............................................................... 187
2. Perencanaan tulangan memanjang balok .......................... 200
2a). Balok Ujung kiri....................................................... 200
2b). Balok Ujung kanan .................................................. 204
3. Momen rencana balok ....................................................... 207
4. Panjang penyaluran tulangan balok .................................. 210
5. Selimut momen balok ....................................................... 210
6. Momen kapasitas............................................................... 211
7. Perencanaan tulangan geser balok .................................... 214
8. Perencanaan tulangan torsi balok...................................... 221
C. Perencanaan Kolom .............................................................. 223
1. Kombinasi beban............................................................... 223
2. Perencanaan tulangan memanjang kolom......................... 224
2a). Momen perlu kolom arah x...................................... 225
2b). Gaya aksial kolom arah x ........................................ 227
2c). Momen perlu kolom arah y ...................................... 231
2d). Gaya aksial kolom arah y ........................................ 233
2e). Penulangan kolom.................................................... 237

xiv

3. Kontrol kekuatan kolom.................................................... 244
4. Perencanaan tulangan geser kolom ................................... 252
4a). Perhitungan gaya geser perlu kolom ........................ 252
4b). Perhitungan tulangan begel kolom ........................... 253
D. Penulangan joint.................................................................... 255
1. Tulangan geser horisontal ................................................. 255
2. Tulangan geser vertikal..................................................... 259

BAB IX.

PERENCANAAN PONDASI................................................ 261
A. Perhitungan Tiang Pancang .............................................. 266
1. Tulangan memanjang tiang pancang............................ 266
2. Tulangan geser tiang pancang...................................... 267
3. Daya dukung terhadap kekuatan tiang pancang ......... 268
4. Daya dukung terhadap kekuatan tanah ...................... 269
5. Penentuan jumlah tiang pancang.................................. 269
6. Perhitungan daya dukung kelompok tiang................... 270
7. Kontrol daya dukung maksimum taing pancang.......... 270
B. Perhitungan Poer................................................................ 271
1. Kontrol tegangan geser .............................................. 271
1a). Tegangan geser satu arah..................................... 271
1b). Tegangan geser dua arah ..................................... 272
2. Penulangan poer .......................................................... 274
3. Panjang penyaluram tegangan tulangan ..................... 278
C. Perencanaan Sloof ................................................................. 279
1. Perencanaan tulangan memanjang ................................. 279
2. Perencanaan tulangann geser sloof.................................. 282

BAB X.

KESIMPULAN DAN SARAN................................................. 284
A. Kesimpulan ........................................................................... 284
B. Saran...................................................................................... 285

xv

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xvi

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel II.1.

Koefisien ζ yang membatasi T 1 dari struktur gedung ................... 10

Tabel II.2.

Faktor keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan
Bangunan ..................................................................................... 13

Tabel II.3.

Faktor reduksi gempa.................................................................... 14

Tabel II.4.

Koefisien reduksi beban hidup.................................................... 15

Tabel III.1.

Besar momen dan panjang bagian tumpuan................................ 27

Tabel III.2.

Tebal minimum plat dan balok ................................................... 27

Tabel III.3.

Perkiraan nilai rata-rata Kd menurut bahan tiang pada tanah
Granuler....................................................................................... 67

Tabel V.1.

Panjang batang penyusun kuda-kuda utama ............................... 90

Tabel V.2.

Kombinasi momen perlu gording................................................ 94

Tabel V.3.

Beban total akibat beban mati ..................................................... 100

Tabel V.4.

Hasil perhitungan gaya–gaya batang
berdasarkan kombinasi beban ..................................................... 103

Tabel V.5.

Panjang las pada masing-masing batang..................................... 108

Tabel VI.1.

Perhitungan momen perlu plat atap............................................. 120

Tabel VI.2.

Tulangan plat atap dan momen tersedia ..................................... 127

Tabel VI.3.

Perhitungan momen perlu plat lantai .......................................... 130

Tabel VI.4.

Tulangan dan momen tersedia plat lantai ................................... 137

Tabel VI.5.

Tulangan plat dinding basement dan momen tersedia................ 146

Tabel VI.6.

Tulangan plat lantai basement dan momen tersedia ................... 154

Tabel VI.7.

Momen perlu pada struktur tangga basement ............................. 158

Tabel VI.8.

Tulangan dan momen tersedia struktur tangga ........................... 169

Tabel VII.1.

Pusat massa lantai atap................................................................ 172

Tabel VII.2.

Pusat massa lantai 1,2,3,4 ........................................................... 173

Tabel VII.3.

Distribusi gaya geser dasar horisontal akibat gempa
sepanjang tinggi gedung arah x dan arah y................................ 178

Tabel VIII.1.a. Momen perlu balok pada Portal 3 akibat beban kombinasi ....... 188
Tabel VIII.1b. Gaya geser perlu balok pada Portal 3 akibat beban kombinasi... 190

xvii

Tabel VIII.2.a. Momen perlu balok pada Portal B akibat beban kombinasi....... 193
Tabel VIII.2.b. Gaya geser perlu balok pada Portal B akibat beban kombinasi. 196
Tabel VIII.3. Gaya geser yang bekerja pada Balok B61 Portal 3..................... 214
Tabel VIII.4

Hasil hitungan gaya lintang (gaya geser) .................................... 216

Tabel VIII.5. Gaya dalam Kolom 21 ujung atas Portal B .................................. 224
Tabel VIII.6. Gaya dalam Kolom 21 ujung bawah Portal B............................... 225
Tabel VIII.7. Gaya dalam Kolom 26 ujung atas Portal 3.................................... 231
Tabel VIII.8. Gaya dalam Kolom 26 ujung bawah Portal 3 ............................... 231
Tabel VIII.9. Gaya aksial dan momen lentur pada keadaan beton tekan
menentukan ................................................................................... 246
Tabel VIII.10. Gaya aksial dan momen lentur pada keadaan seimbang............. 247
Tabel VIII.11. Gaya aksial dan momen lentur pada keadaan beton tarik
menentukan ................................................................................. 248

xviii

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar II.1.

Wilayah gempa Indonesia dengan percepatan puncak
batuan dasar dengan periode ulang 500 tahun
(SNI 03-1726-2002)................................................................. 11

Gambar II.2.

Respons spektrum gempa rencana (SNI 03-1726-2002) ........ 12

Gambar III.1

Bagan alir perencanaan gording............................................... 20

Gambar III.2.

Pembebanan pada sagrod......................................................... 21

Gambar III.3.

Bagan alir perencanaan sambungan dengan baut..................... 24

Gambar III.4.

Momen lentur pada plat satu arah ............................................ 26

Gambar III.5.

Plat dua arah............................................................................. 28

Gambar III.6.

Penyaluran beban ke tumpuan plat dua arah............................ 29

Gambar III.7.

Bagan alir perhitungan penulangan plat................................... 31

Gambar III.8.

Bagan alir perhitungan momen tersedia plat ........................... 32

Gambar III.9.

Bagan alir perhitungan tulangan memanjang balok................. 39

Gambar III.10.

Bagan alir perhitungan momen tersedia
balok tulangan tunggal............................................................ 43

Gambar III.11.

Bagan alir perhitungan momen tersedia balok
tulangan rangkap ..................................................................... 44

Gambar III.12.

Persyaratan faktor pengali K 1 dan K3...................................... 46

Gambar III.13.

Pelindung beton pada perpanjangan kait................................. 48

Gambar III.14. Gaya geser perlu balok............................................................. 49
Gambar III.15. Bagan alir perhitungan tulangan gaser balok........................... 51
Gambar III.16. Contoh Acp dan Pcp ................................................................... 52
Gambar III.17. Definisi Aoh dan P h ................................................................... 53
Gambar III.18. Bagan alir perhitungan tulangan memanjang kolom ............... 57
Gambar III.19. Bagan alir perhitungan tulangan geser kolom.......................... 60
Gambar III.20

Bagan alir perhitungan tulangan (begel) horisontal buhul....... 63

Gambar III.21

Bagan alir perhitungan tulangan (begel) vertikal buhul........... 65

Gambar III.22. Tegangan geser satu arah ......................................................... 69
Gambar III.23. Tegangan geser dua arah .......................................................... 70
xix

Gambar III.24. Diagram tegangan regangan plat poer ..................................... 71
Gambar III.25. Gaya dalam pada pengangkatan dua titik................................. 73
Gambar III.26. Gaya dalam pada pengangkatan satu titik ................................ 74
Gambar III.27. Bagan alir daya dukung tiang pancang .................................... 77
Gambar III.28. Bagan alir gaya tiang................................................................ 78
Gambar III.29. Kontrol tegangan geser poer. ................................................... 79
Gambar III.30. Perhitungan penulangan plat poer............................................ 80
Gambar III.31. Perhitungan penulangan geser Pancang.................................. 81
Gambar IV.1.

Bagan alir tahapan perencanaan............................................... 87

Gambar V.1.

Denah atap kuda - kuda............................................................ 88

Gambar V.2.

Bentuk Kuda – kuda utama...................................................... 89

Gambar V.3.

Penampang baja profil kanal .150.65.20.3,2 ........................ 91

Gambar V.4.

Pembebanan pada gording arah y dan arah x .......................... 91

Gambar V.5.

Pembebanan pada sagrod......................................................... 97

Gambar V.6.

Pembebanan akibat beban mati................................................ 100

Gambar V.7.

Pembebanan akibat angin kiri .................................................. 102

Gambar V.8.

Pembebanan akibat angin kanan .............................................. 102

Gambar V.9.

Perencanaan sambungan plat buhul......................................... 113

Gambar V.10.

Perencanaan sambungan plat buhul M..................................... 113

Gambar VI.1.

Denah plat atap......................................................................... 118

Gambar VI.2.

Denah plat lantai ...................................................................... 128

Gambar VI.3.

Tekanan tanah pada dinding dan lantai basement.................... 138

Gambar VI.4.

Perencanaan tangga besement dan lantai 1,2,3,4 ..................... 155

Gambar VI.5.

Sistem perletakan dan bidang momen
struktur tangga basement.......................................................... 157

Gambar VII.1. Denah pemberian nama as-portal pada struktur gedung.......... 170
Gambar VII.2. Area pusat massa atap.............................................................. 172
Gambar VII.3. Area pusat massa lantai 1,2,3,4................................................ 173
Gambar VII.4. Denah plat lantai ..................................................................... 174
Gambar VII.5. Pembagian beban gempa portal as arah x (As-B).................... 178
Gambar VII.6. Pembagian beban gempa portal as arah Y As-3...................... 179
xx

Gambar VII.7. Pola garis leleh untuk plat persegi........................................... 180
Gambar VII.8. Distribusi pembebanan tipe segi tiga ....................................... 180
Gambar VII.9. Distribusi pembebanan tipe trapesium..................................... 180
Gambar VII.10. Notasi As dan balok pada struktur gedung.............................. 181
Gambar VII.11. Distribusi pembebanan pada balok atap .................................. 181
Gambar VII.12. Distribusi pembebanan pada plat atap..................................... 182
Gambar VII.13. Distribusi pembebanan pada plat lantai .................................. 182
Gambar VII.14. Distribusi pembebanan plat lantai........................................... 183
Gambar VII.15. Pola garis leleh untuk plat persegi .......................................... 183
Gambar VII.16. Distribusi pembebanan tipe segi tiga ....................................... 184
Gambar VII.17. Distribusi pembebanan tipe trapezium .................................... 184
Gambar VII.18. Notasi As dan balok pada struktur gedung .............................. 184
Gambar VII.19. Distribusi pembebanan pada balok atap................................... 185
Gambar VII.20. Distribusi pembebanan pada plat lantai ................................... 185
Gambar VII.21. Distribusi pembebanan pada plat atap...................................... 186
Gambar VII.22. Distribusi pembebanan plat lantai ........................................... 186
Gambar VIII.1. Penulangan balok ujung kiri..................................................... 202
Gambar VIII.2. Penulangan balok lapangan...................................................... 204
Gambar VIII.3. Penulangan balok ujung kanan................................................. 206
Gambar VIII.4. Penulangan Balok Balok 61 Portal 3 ....................................... 206
Gambar VIII.5. Selimut momen Balok 61 Portal 3 ........................................... 211
Gambar VIII.6. Gaya geser perlu Balok 61 Portal 3.......................................... 217
Gambar VIII.7. Penulangan begel Balok B61 Portal 3...................................... 220
Gambar VIII.8. Penulangan pada Balok B61 Portal 3 ....................................... 221
Gambar VIII.9. Posisi Kolom 21 Portal B ......................................................... 224
Gambar VIII.10. Posisi Kolom 26 Portal 3......................................................... 230
Gambar VIII.11. Tulangan longitudinal Kolom K21 arah x............................... 240
Gambar VIII.12. Tulangan longitudinal Kolom K21 arah y............................... 244
Gambar VIII.13. Tulangan longitudinal Kolom K21 arah x dan arah y............. 244
Gambar VIII.14. Diagram interaksi Kolom (arah melintang dan
arah membujur sama) ............................................................. 250
xxi

Gambar VIII.15. Penulangan begel Kolom K21 arah x dan arah y.................... 255
Gambar VIII.16. Penulangan Buhul J223........................................................... 260
Gambar IX.1.

Struktur pondasi ....................................................................... 261

Gambar IX.2.

Gaya dalam pada pengangkatan satu titik ................................ 262

Gambar IX.3.

SFD dan BMD pengangkatan satu titik ................................... 264

Gambar IX.4.

Gaya dalam pada pengangkatan dua titik................................. 264

Gambar IX.5.

SFD dan BMD pengangkatan dua titik .................................... 266

Gambar IX.6.

Tulangan memanjang tiang pancang........................................ 267

Gambar IX.7.

Penulangan tiang pancang........................................................ 268

Gambar IX.8.

Penempatan 4 tiang pancang.................................................... 270

Gambar IX.9.

Tegangan geser 1 arah.............................................................. 271

Gambar IX.10. Tegangan geser dua arah.......................................................... 272
Gambar IX.11. Acuan momen poer fondasi ..................................................... 274
Gambar IX.12. Penulangan poer dan fondasi tiang pancang............................ 277
Gambar IX.13. Penulangan Sloof ..................................................................... 280

xxii

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran VII.1

Output SAP Portal As-3........................................................L-1

Lampiran VII.2

Output SAP Portal As-B......................................................L-10

Lampiran VIII.1 Gaya-gaya dalam dan penulangan pada balok
Portal As-3 ......................................................................... L-25
Lampiran VIII.2 Gaya-gaya dalam dan penulangan pada kolom
Portal As-3 ......................................................................... L-38
Lampiran VIII.3 Gaya-gaya dalam dan penulangan pada balok
Portal As-B......................................................................... L-70
Lampiran VIII.4 Gaya-gaya dalam dan penulangan pada kolom
Portal As-B......................................................................... L-85
Lampiran VIII.5 Diagram perancangan kolom beton bertulang
Suprayogi 1991 ................................................................ L-126
Lampiran VIII.6 Gambar-gambar perencanaan........................................... L-130

xxiii

DAFTAR NOTASI
A

= Luas penampang batang profil baja, cm².

Aan

= luas tulangan kolom antara pada join, mm2.

Acp

= luas penampang keseluruhan, termasuk rongga pada penampang
berongga (lihat daerah yang diarsir), mm².

Ag

= luas bruto penampang kolom, mm2.

Aj

= luas daerah buhul (joint), mm2.

A jh

= luas tulangan geser join horisontal, mm2.

A jv

= luas tulangan geser join vertikal, mm2.

Ak

= luas tulangan khusus, mm2.

An

= Ag-Ast = luas bersih (netto) beton pada suatu penampang kolom, mm2.

Aoh

= luasan yang dibatasi garis begel terluar, mm2.

As

= luas tulangan tarik, mm2.

As’

= luas tulangan tekan, mm2.

As,k

= luas tulangan tarik kolom, mm2.

As,k’

= luas tulangan tekan kolom, mm2.

As,min

= luas tulangan minimal sesuai persyaratan, mm2.

Ast

= luas total tulangan, mm 2.

As,u

= luas tulangan tarik perlu, mm2.

As,u’

= luas tulangan tekan perlu, mm2.

At

= luas tulangan longitudinal torsi, mm².

Avs

= luas tulangan geser, mm2.

Avt

= luas tulangan torsi (sengkang) per meter, m².

Av,u

= luas tulangan geser perlu, mm2.

a

= tinggi blok tegangan beton tekan persegi ekuivalen, mm.

B

= ukuran lebar portal dalam arah pembebanan gempa, m.

b

= ukuran lebar penampang struktur, mm.
= lebar sayap profil baja, mm.
= ukuran horisontal terbesar denah struktur gedung pada tingkat yang
ditinjau diukur tegak lurus pada arah pembebanan, m.

bb

= lebar balok, mm.
xxiv

bj

= ukuran lebar penampang join, mm.

bk

= lebar kolom, mm.

bo

= keliling dari penampang kritis pada fondasi, mm.

C

= kohesi, kg/cm2.

Cc

= gaya tekan beton, kN.

Cki

= gaya tekan beton pada balok disekitar join bagian kiri, kN.

Cka

= gaya tekan beton pada balok disekitar join bagian kanan, kN.

C1

= nilai faktor respons gempa yang diperoleh dari spektrum respons
gempa rencana untuk waktu getar alami fundamental dari struktur
gedung.

c

= jarak antara serat beton tepi ke garis netral, mm.

c1

= koefisien tergantung pada jenis beban dan kondisi perletakan.

c2

= koefisien tergantung posisi beban vertikal terhadap pusat gesernya.

D

= diameter tulangan deform, mm.
= dimensi sagrod, cm.

d

= ukuran tinggi manfaat struktur (balok, kolom, pelat, poer), mm.

db

= diameter tulangan pokok, mm.

di

= simpangan horisontal lantai tingkat ke-i, mm.

dp

= diameter tulangan geser polos, mm.

ds

= jarak antara tepi serat beton tarik dan pusat berat tulangan tarik, mm.

d s’

= jarak antara tepi serat beton tekan dan pusat berat tulangan tekan, mm.

E

= beban gempa, kN.
= modulus elastisitas baja. kg/cm2.

ed

= eksentrisitas rencana, m.

Fi

= beban gempa nominal statik ekuivalen yang menangkap pada pusat
massa pada taraf lantai tingkat ke-i struktur atas gedung, kN.

f c’

= kuat tekan beton yang diisyaratkan, MPa.

fy

= tegangan leleh baja tulangan, MPa.

fyl

= tegangan leleh tulangan longitudinal, MPa.

fyv

= tegangan leleh tulangan sengkang, kNm.

xxv

f1

= faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung di dalam struktur
gedung.
= faktor kuat leleh batang.

f2

= faktor selimut beton.

f3

= faktor sengkang atau sengkang ikat.

f4

= faktor tulangan lebih.

f5

= faktor beton agregat ringan.

f6

= faktor tulangan berlapis epoksi.

g

= percepatan gravitasi yang ditetapkan sebesar 9810 mm/det2

H

= tinggi gedung, m.
= beban air hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air, kN.

h

= tinggi balok, mm.
= ukuran tinggi penampang struktur, mm.
= tinggi profil baja, mm.

hc

= ukuran tinggi penampang kolom, mm.
= kedalaman retakan, m.

hn

= tinggi bersih kolom, m.

I

= Lebar bidang injakan (aantrede), atau lebar anak tangga, cm.
= faktor keutamaan gedung.

I1

= faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan
dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu selama umur
gedung.

I2

= faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan
dengan penyesuaian umur gedung tersebut.

i

= jari-jari kelembaman batang, cm.

K

= faktor momen pikul, MPa.

Ka

= koefisien tekanan tanah aktip

Kmaks

= faktor momen pikul maksimal, MPa.

L

= beban hidup, kN.
= jarak antar kuda-kuda, m.

La

= beban hidup di atap, kN.
xxvi

LE

= Location of Earthquake

Lk

= panjang tekuk batang, cm.
= panjang tekuk batang tersebut.

Ln,b

= bentang balok pada balok yang ditinjau, m.

lb

= bentang bruto balok, m.

lb,a

= panjang bruto balok di kanan buhul, m.

lb,i

= panjang bruto balok di kiri buhul, m.

lk

= panjang bruto kolom, m.

lk,a

= panjang bruto kolom di atas buhul, m.

lk,b

= panjang bruto kolom di bawah buhul, m.

ln

= bentang bersih balok, m.

ln,a

= panjang bersih balok di kanan buhul, m.

ln,i

= panjang bersih balok di kiri buhul, m.

Lu

= panjang kolom, m.

MD,k

= momen kolom akibat benda mati, kNm.

ME,k

= momen kolom akibat beban gempa, kNm.

ML,k

= momen kolom akibat benda hidup, kNm.

Mp

= momen puntir, kNm.

Mpr

= momen kapasitas balok, kNm.

Mpr,i

= momen kapasitas balok di kiri buhul, kN-m.

Mpr,a

= momen kapasitas balok di kanan buhul, kN-m.

Mu(+)

= momen perlu positif, kNm.

Mu(-)

= momen perlu negatif, kNm.

Mu,b

= momen perlu balok, kNm.

Mu,k

= momen perlu, kNm.

Mu,ka

= momen perlu ujung kolom atas dari kolom yang ditinjau, kNm.

Mu,kb

= momen perlu ujung kolom bawah dari klom yang ditinjau, kNm.

N

= Gaya tekan pada batang, kg.

Nu,k

= gaya normal perlu kolom, kN.

n

= jumlah tingkat struktur gedung.
= nomor lantai tingkat paling atas.
xxvii

Pa

= tekanan tanah aktip total, kN/m.

PD,k

= gaya normal kolom akibat beban mati, kN.

PE,k

= gaya normal kolom akibat beban gempa, kN.

PL,k

= gaya normal kolom akibat beban hidup, kN.

Po

= beban aksial sentris atau beban aksial pada sumbu kolom, kN.

PU,k

= gaya normal perlu kolom, kN.

Pu,k,maks = gaya normal perlu maksimum kolom, kN.
p cp

= keliling penampang keseluruhan (keliling batas terluar daerah yang
diarsir), mm.

ph

= keliling daerah yang dibatasi oleh sengkang tertutup, mm².

R

= faktor reduksi gempa yang bergantung pada faktor daktilitas struktur
gedung tersebut.
= reaksi yang ditimbulkan akibat beban-beban yang bekerja, kg.

Rv

= faktor reduksi jumlah lantai tingkat di atas kolom yang ditinjau.

S

= bentang balok yang dipasang sengkang torsi = 1000 mm.

T

= Tinggi bidang tanjakan (optrede), atau tinggi anak tangga, cm.

Tka

= gaya tarik tulangan pada balok disekitar join bagian kanan, kN.

Tki

= gaya tarik tulangan pada balok disekitar join bagian kiri, kN.

Tn

= kuat torsi nominal, kNm.

TR

= waktu getar alami fundamental gedung beraturan berdasarkan rumus
Rayleigh, detik.

Tr

= momen puntir / torsi rencana, kNm.

Tu

= torsi terfaktor atau torsi perlu, kNm.

T1

= waktu getar alami fundamental struktur gedung, detik.

tb

= tebal badan profil baja, mm.

ts

= tebal sayap profil baja, mm.

V

= beban (gaya) geser dasar nominal statik ekuivalen akibat pengaruh
gempa rencana yang bekerja di tingkat dasar struktur gedung
beraturan, kN.

Vc

= kuat geser beton, kN.

Vch

= gaya horizontal yang ditahan beton, N.
xxviii

Vcv

= gaya geser vertikal yang ditahan beton, N.

VD,b

= gaya geser balok akibat beban mati, kN.

VD,k

= gaya geser kolom akibat beban mati, kN.

VE,b

= gaya geser balok akibat beban gempa, kN.

VE,k

= gaya geser kolom akibat beban gempa, kN.

V jh

= gaya geser buhul (joint) horisontal, N.

Vkol

= gaya geser kolom, kN.

VL,b

= gaya geser balok akibat beban hidup, kN.

VL,k

= gaya geser kolom akibat beban hidup, kN.

Vs

= gaya geser yang ditahan begel, kN.

Vsh

= gaya geser horizontal yang ditahan oleh begel, N.

Vsv

= gaya geser vertikal yang ditahan begel, N.

Vu

= gaya geser perlu, N.

Vud

= gaya geser perlu balok pada jarak d dari muka kolom, kN.

Vu1

= gaya geser perlu pada daerah tumpuan balok, kN.

Vu2

= gaya geser perlu pada daerah lapangan balok, kN.

Vu2h

= gaya geser perlu balok pada jarak 2.h dari muka kolom, kN.

v jh

= tegangan geser buhul (joint) horisontal, N/mm 2.

W

= beban angin, kN.

Wi

= berat lantai tingkat ke-i struktur atas suatu gedung, termasuk beban
hidup yang sesuai, kN.

Wt

= berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai, kN.

Za

= lengan momen bagian kanan, mm.

Zi

= lengan momen bagian kiri, mm.
= ketinggian lantai tingkat ke-i suatu struktur gedung terhadap taraf
penjepitan lateral, m.

α

= faktor lokasi penulangan.

αk

= faktor distribusi momen dari kolom yang ditinjau.

β

= faktor pelapis



= tebal pelat buhul, mm.

 maks 

= lendutan maksimal, cm.
xxix

 x

= lendutan pada arah x, cm.

 y

= lendutan pada arah y, cm.

ε’c

= regangan tekan beton, mm.

εs

= regangan tarik baja tulangan, mm.



= faktor reduksi kekuatan.

γ

= berat jenis tanah, ton/m3.

φ

= sudut geser tanah.

λ

= faktor beton agregat ringan.

λd

= panjang penyaluran tulangan tarik, mm.

λdh

= panjang penyaluran kait, mm.

λhb

= panjang penyaluran dasar, mm.

λo

= jarak sendi plastis dari muka kolom, m.

μ

= faktor daktilitas struktur gedung yang boleh dipilih menurut
kebutuhan.

θ

= sudut retak = 45o untuk non prategang.



= rasio tulangan, %.

maks

= rasio tulangan maksimal, %.

min

= rasio tulangan minimal, %.

ρt

= rasio tulangan tersedia, %.



= Tegangan dasar baja, kg/cm2.

σd

= tegangan desak baut, kg/cm2.

 kip

= tegangan kip, kg/cm2.

σl

= tegangan leleh baja, kg/cm2.

t

= tegangan tarik ijin baja, kg/cm2.



baut

= tegangan geser ijin baut, kg/cm2.



bh

= tegangan geser ijin pelat buhul, kg/cm2.



= Faktor tekuk yang bergantung pada kelangsingan (  ) dan macam
bajanya.

 (zeta) = koefisien pengali dari jumlah tingkat struktur gedung yang membatasi
T1 bergantung pada wilayah gempa.
xxx

PERENCANAAN GEDUNG SEKOLAH 4 LANTAI
(1 BASEMENT) DENGAN PRINSIP DAKTAIL PENUH DI
DAERAH SUKOHARJO
ABSTRAKSI
Najib Al Amin
(D 100 040 034)
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Tugas akhir ini dimaksudkan untuk merencanakan gedung sekolah bertingkat
dengan fasilitas tertentu dalam satu gedung, dalam bentuk nyata hampir sama
dengan gedung sekolah. Perencanaan ini dibatasi pada perencanaan struktur dari
gedung, yaitu struktur atap (kuda-kuda) dan beton bertulang (plat lantai, tangga,
balok, kolom, dan perencanaan pondasi). Perencanaan gedung terletak di
Sukoharjo dengan faktor gempa sesuai dengan prinsip daktail penuh. Perencanaan
pembebanan untuk gedung menggunakan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk
Gedung (PPIUG) 1983 dan Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI) 1971.
Analisis perhitungan struktur gedung menggunakan bantuan “SAP 2000” non
linear dengan tujuan mempercepat perhitungan. Sedangkan penggambaran
menggunakan program Autocad 2007. Analisis beban gempa menggunakan
metode statik ekivalen dengan Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk
Rumah dan Gedung SNI-1726-2002. Tata cara Perhitungan Struktur Beton untuk
Bangunan Gedung mengacu pada SNI 03-2847-2002, sedangkan untuk
perhitungan struktur rangka atap baja mengacu pada PPBBUG 1987 serta SNI 031729-2002. Mutu bahan untuk penulangan struktur beton bertulang dengan kuat
tekan (f’c) = 25 MPa, f y plat = 300 MPa, f y balok = fy kolom = f y pondasi = 400
MPa, sedangkan untuk profil kuda-kuda baja menggunakan mutu baja Bj 37 (σ ijin
= 1600 kgcm2). Hasil yang diperoleh pada perencanaan struktur gedung adalah
sebagai berikut : Stuktur rangka kuda-kuda baja menggunakan profil   50.65.7,