PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG B POLITEKNIK KESEHATAN SEMARANG
LEMBAR PENGESAHAN
Tugas Akhir Sarjana Strata Satu (S-1)
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG B POLITEKNIK KESEHATAN SEMARANG
Oleh:
Sonny Sucipto (04.12.0008) Robertus Karistama (04.12.0049)
Telah diperiksa dan disetujui Semarang,………………
Pembimbing I Pembimbing II Ir. David Widianto, MT Suzy Wiramargana,ST, Meng. SC.
Disahkan oleh: Dekan Fakultas Teknik
Dr.Rr.M.I. Retno Susilorini , ST., MT
Perpustakaan Unika
Perpustakaan Unika
LEMBAR PENGESAHAN
Tugas Akhir Sarjana Strata Satu (S-1)
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG B
POLITEKNIK KESEHATAN SEMARANG
Oleh:
Sonny Sucipto (04.12.0008)
Robertus Karistama (04.12.0049)
Telah disetujui Semarang,………………
Dosen Penguji 1 Dosen Penguji 2 Dosen Penguji 3
Ir. David Widianto, MT Dr.Rr.M.I. Retno Susilorini , ST., MT Ir. Widya Suseno, MT
Disahkan oleh: Dekan Fakultas Teknik
Dr.Rr.M.I. Retno Susilorini , S.T., MT Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang selalu memberikan rahmat dan karunia-Nya, terutama dalam menyelesaikan laporan tugas akhir “ Perencanaan Struktur Gedung B Politeknik Kesehatan Semarang”
Laporan tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh gelar kesarjanaan (S1) pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih atas segala bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak selama pembuatan laporan ini tugas akhir hingga selesai. Ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada: 1.
Bapak Ir David Widianto,MT , selaku dosen pembimbing I yang telah banyak membimbing dan mengarahkan dalam pembuatan tugas akhir ini;
2. Ibu Suzy Wiramargana, ST, Meng. Sc. , selaku dosen pembimbing II yang telah banyak membimbing dan mengarahkan dalam pembuatan tugas akhir ini; 3. Keluarga dan rekan – rekan mahasiswa yang telah membantu, mendukung, sehingga penyusunan laporan tugas akhir ini dapat berjalan lancar dan selesai pada waktunya, Akhir kata semua laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan, baik bagi penulis maupun bagi semua orang yang membacanya.
Semarang, 2008 Penulis
Perpustakaan Unika
KATA PENGANTAR
Perpustakaan Unika DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 . Denah situasi .............................................................................. 3Gambar 2.1 Diagram Alir Metode perencanaan gedung ............................... 9Gambar 2.2 Diagram Alir Perhitungan Rangka Atap Baja ............................ 12Gambar 2.3 Diagram Alir Perhitungan Pelat .................................................. 13Gambar 2.4 Diagram Alir Perhitungan Balok ................................................ 14Gambar 2.5 Diagram Alir Perhitungan Kolom ............................................... 15Gambar 2.6 Diagram Alir Perhitungan Tangga .............................................. 16Gambar 3.1 Penulangan balok B1 ................................................................. 101Gambar 3.2 Penulangan kolom K1 ................................................................ 105Gambar 3.8 Penampang Tiang Pancang 40 × 40 ........................................... 122Perpustakaan Unika DAFTAR TABEL
3.1 Tabel Pelat Lantai ………………………………………………………..70
3.2 Perhitungan ti / Ni …………………………………………………….84
∑
3.3 Distribusi Gaya Geser Dasar Horisontal Total Akibat Gempa Arah X .... 86
3.4 Distribusi Gaya Geser Dasar Horisontal Total Akibat Gempa Arah Y .... 86
3.5 Waktu Getar Struktur Arah X …….………………………………………87
3.6 Waktu Getar Struktur Arah Y …….………………………………………87
Perpustakaan Unika
DAFTAR ISI
Halaman Halaman Judul …………………………………………………… i Lembar Pengesahan Pembimbing ……………………………….. ii Lembar Pengesahan Penguji …………………………………….. iii Lembar Asistensi ………………………………………………… iv Kata Pengantar …………………………………………………… vi Daftar Gambar …………………………………………………… vii Daftar Tabel ……………………………………………………… viii Daftar Isi …………………………………………………………. ix Daftar Lampiran ………………………………………………….. xii Daftar Notasi……………………………………………………… xiii
BAB I : PENDAHULUAN……………………………………… 1
1.1 Nama Proyek …………………………………………………. 1
1.2 Maksud dan Tujuan Proyek ………………………………….. 1
1.3 Lokasi Proyek ………………………………………………… 3
1.4 Deskripsi Proyek………………………………………………. 4
1.5 Tujuan Penulisan Tugas Akhir ………………………………. 5
1.6 Tujuan Perencanaan Struktur Gedung ……………………….. 6
1.7 Pembatasan Masalah ………………………………………… 6
1.8 Sistematika Penyusunan …………………………………… 7
BAB II : PERENCANAAN STRUKTUR ……………………
9 2.1 Metode Perancangan Gedung ……………………………….
9 2.2 Uraian Umum ……………………………………………….
17
2.3 Tinjauan Pustaka
2.3.1 Peraturan – Peraturan …………………………………. 18
2.3.2 Beban yang Bekerja pada Struktur ……………………
20
2.4 Landasan Teori
2.4.1 Pembebanan …………………………………………… 21
Perpustakaan Unika
2.4.2 Pembebanan Gempa Menggunakan Analisa Statik Ekuivalen ………………………………………… 23
2.4.3 Pembebanan Struktur Pondasi Tiang Pancang…………. 25
2.5 Asumsi – Asumsi……………………………………………… 27
BAB III : PERHITUNGAN STRUKTUR……………………... 32
3.1 Perhitungan Stuktur Atas…………………………………….. 32
3.1.1 Perhitungan Kuda – Kuda ……………………………… 32
3.1.1.1 Perencanaan Gording ………………………….. 32
3.1.1.2 Perhitungan Trekstang ………………………….. 36
3.1.1.3 Perencanaan Kuda – Kuda ………...……………. 38
3.1.2 Perhitungan Profil dan Sambungan ……………………. 47
3.1.2.1 Cek Penampang Batang Tekan ………………… 47
3.1.2.2 Cek Penampang Batang Tarik …………………. 62
3.1.2.3 Perhitungan Sambungan Baut ………………….. 68
3.2 Perhitungan Pelat Lantai……………………………………... 69
3.2.1 Pembebanan Pelat Lantai ………………………………. 69
3.2.2 Penulangan Pelat Lantai A(two way)…..……………..... 71
3.2.3 Penulangan Pelat Lantai H(one way) ………………….. 74
3.3 Perhitungan Gaya Gempa ( Static Analysis ) ……………….. 78
3.3.1 Perhitungan Gaya Geser Dasar Horisontal Total Akibat Gempa …………………………………..
78 3.3.2 Perhitungan Waktu Getar ……………………………..
85
3.4 Perhitungan Penulangan Balok ………………………………. 88
3.4.1 Penulangan Lentur Balok ……………………………… 88
3.4.2 Penulangan Geser Balok ………………………………. 93
3.4.3 Penulangan Torsi Balok ……………………………….. 99
3.5 Perhitungan Penulangan Kolom …………………………….. 102
3.5.1 Kolom Persegi 50 x 50 cm dengan Tinggi Kolom ( Iu ) = 4 m ………………..…………… 102
3.5.2 Penulangan Geser Kolom……………………………… 104
3.6 Perhitungan Tangga ………………………………………....... 106
3.6.1 Perhitungan Tangga ……................................................ 106
Perpustakaan Unika
5.4 Prosentase Bobot Pekerjaan ………………………………… 180
5.3 Rekapitulasi Anggaran Biaya ………………………………. 179
5.2 Rencana Anggaran Biaya …………………………………... 174
5.1 Analisa Perhitungan Harga Satuan Pekerjaan ……………… 168
3.7.9 Perhitungan Pilecap Ukuran (2,3×2,3×0,6) m………….. 131
3.7.8 Perhitungan Pilecap Ukuran (1,2×3,4×0,6) m………….. 126
3.7.7 Perhitungan Pilecap Ukuran (1,5×1,5×0,5) m………….. 123
3.7.6 Penulangan Tiang Pancang …………………………….. 118
3.7.5 Cek Kekuatan Tiang Pancang…………………………… 114
3.7.4 Menetukan Koefesiensi Kelompok Tiang Pancang…… . 113
3.7.3 Menentukan Jarak Tiang Pancang……………………… 112
3.7.2 Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang ……………. 110
3.7.1 Pemilihan Tipe Pondasi ……………………………….. 110
3.7 Perhitungan Pondasi …………………………………………. 110
3.6.2 Pembatasan Luas Tulangan…………………………….. 109
BAB IV : RENCANA KERJA DAN SYARAT PEKERJAAN STRUKTUR ……………………….. 134 BAB V : RENCANA ANGGARAN BIAYA ………………… 168
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
Perpustakaan Unika DAFTAR LAMPIRAN
Tabel Plat Two Way Slab ........................................................................... L-1 Tabel Plat One Way Slab ........................................................................... L-2 Tabel Perhitungan Tulangan Lentur Balok ................................................ L-3 Tabel Perhitungan Tulangan Geser Balok ................................................. L-5 Tabel Perhitungan Tulangan Torsi Balok .................................................. L-6 Tabel Perhitungan Tulangan Geser Torsi Balok ........................................ L-7 Tabel Perhitungan Tulangan Lentur Kolom .............................................. L-8 Tabel Perhitungan Tulangan Geser Kolom ................................................ L-8 Tabel Perbandingan Perhitungan SAP dan Manual .................................... L-9 Kurva S…………………………………………………………………….L-10 NWP……………………………………………………………………….L-11 Jenis Tanah dan Perambatan gelombang gempa…………………………..L-12 Faktor Keutamaan I untuk Bangunan Gedung…………………………….L-13 Peta Wilayah Gempa………………………………………………………L-14 Respon Spektrum Gempa Rencana………………………………………..L-15 Data Lift……………………………………………………………………………..L-16 Gambar Arsitek dan Gambar Struktur
DAFTAR NOTASI Perhitungan kuda-kuda A e adalah luas penampang efektif (mm
2
D u adalah gaya lintang akibat beban terfaktor (N) e adalah eksentrisitas penampang (mm) f cr adalah tegangan kritis (MPa) f u adalah tegangan ultimit/ batas (MPa)
adalah diameter lubang baut (mm)
b
d
b adalah lebar sayap profil (mm) C h adalah koefisien di belakang angin C t adalah koefisien di pihak angin
)
2
A s adalah luas penampang bidang geser (mm
)
2
A adalah luas penampang bersih bidang tarik (mm
) t n
A adalah luas penampang bersih bidang geser (mm
2
) s n
2
A n adalah luas penampang bersih (mm
)
2
A adalah luas penampang kotor bidang tarik (mm
) t g
2
A adalah luas penampang kotor bidang geser (mm
) s g
2
A g adalah luas penampang kotor (mm
)
Perpustakaan Unika
f y adalah tegangan leleh (MPa) I x adalah momen inersia baja profil terhadap sumbu x (mm
3
) φ adalah faktor reduksi kekuatan
o
) α adalah sudut kemiringan atap (
3
Z y adalah modulus plastis baja profil terhadap sumbu y (mm
)
3
V u adalah kuat geser terfaktor (N) V n adalah kuat geser nominal (N) W adalah berat baja profil per meter (kg/m) x adalah eksentrisitas sambungan (mm) Z x adalah modulus plastis baja profil terhadap sumbu x (mm
adalah faktor reduksi
t adalah tebal penampang profil (mm) U
)
adalah modulus penampang baja profil terhadap sumbu y (mm
4
S y
)
3
S adalah jarak dari sumbu ke sumbu dari 2 baut yang berturutan (mm) S x adalah modulus penampang baja profil terhadap sumbu x (mm
N n adalah kuat tarik nominal (N) N u adalah gaya aksial tarik terfaktor (N)
penghubung (m)
L k adalah panjang tekuk baja profil (m) L l adalah panjang elemen komponen struktur yang dibatasi dua ujung unsur
i x adalah jari-jari inersia baja profil terhadap sumbu x (mm) i y adalah jari-jari inersia baja profil terhadap sumbu y (mm)
)
4
Iy adalah momen inersia baja profil terhadap sumbu y (mm
)
Perpustakaan Unika
ω adalah koefisien tekuk komponen struktur
λ f adalah perbandingan setengah lebar sayap terhadap tebal sayap
λ w adalah perbandingan tinggi bersih pelat badan terhadap tebal badan
λ
r adalah batas perbandingan lebar terhadap tebal untuk penampang tak
kompak
Perhitungan pelat lantai a adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen (mm) C c adalah gaya tekan beton (N) C v
adalah tebal selimut beton (mm)
d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) l x adalah bentang pendek pelat lantai (m) l y adalah bentang panjang pelat lantai (m) M u adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm) M n
adalah momen nominal penampang ( Nmm)
S adalah jarak antar tulangan (mm) T s adalah gaya tarik baja (N) z adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm) Perhitungan tangga a adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen (mm) C c adalah gaya tekan beton (N)
C v adalah tebal selimut beton (mm) Perpustakaan Unika
d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) M u adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm) M n
adalah momen nominal penampang ( Nmm)
T s adalah gaya tarik baja (N) z
adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm)
Perhitungan gempa C adalah koefisien gempa dasar d i.x,y adalah deformasi lateral total akibat F i pada lantai ke-i (m) F i adalah gaya geser horisontal akibat gempa pada lantai ke-i (kg) g adalah percepatan gravitasi (9,81 m/det²) H i adalah tinggi lantai ke-i terhadap lantai dasar (m) I adalah faktor keutamaan struktur N i adalah nilai N SPT lapisan tanah ke-i N
SPT adalah nilai N SPT lapisan tanah R adalah faktor reduksi gempa t i adalah tebal lapisan tanah ke-i (m) T x,y
adalah waktu getar alami dalam arah x dan y (detik)
V x,y adalah gaya geser horisontal total akibat gempa (kg) W t adalah
berat total bangunan (kg)
Perhitungan balok A l
adalah luas total tulangan longitudinal yang memikul puntir (mm
2
)
Perpustakaan Unika
A s adalah luas tulangan tarik (mm
adalah jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tekan (mm)
′ adalah regangan tulangan tekan (mm)
1 adalah faktor reduksi ε s
β
z adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm)
adalah jarak dari serat tekan terluar ke garis netral (mm)
V u adalah kuat geser terfaktor pada penampang (N) x
adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan (N)
V s
T u adalah momen puntir terfaktor pada penampang (Nmm) V c adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton (N)
T n adalah momen puntir nominal (Nmm) T s adalah gaya tarik baja (N)
adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm)
u
M n adalah momen nominal penampang ( Nmm) M
E s adalah modulus elastisitas baja (MPa)
d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) d’
2
2
)
A s ’ adalah luas tulangan tekan (mm
2
)
A t
adalah luas satu kaki sengkang tertutup yang menahan puntir (mm
)
adalah tebal selimut beton (mm)
A v adalah luas satu kaki sengkang tertutup yang menahan geser (mm
2
)
a
adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm)
C c adalah gaya tekan beton (N) C s adalah gaya tekan baja (N) C v
Perpustakaan Unika
ε y adalah regangan tulangan luluh (mm)
)
adalah gaya tarik Baja (N)
P nb adalah kuat beban aksial nominal pada penampang kondisi balance (N) P u adalah kuat beban aksial terfaktor (N) T s
M nb adalah momen nominal penampang dalam kondisi balance ( Nmm) P n adalah kuat beban aksial nominal pada penampang (N)
adalah momen nominal penampang ( Nmm)
e b adalah eksentrisitas dalam kondisi balance (mm) M u adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm) M n
e adalah eksentrisitas (mm)
C c adalah gaya tekan beton (N) C v adalah tebal selimut beton (mm) 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)
a adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen (mm) a b adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen dalam kondisi balance (mm)
2
ρ adalah rasio tulangan tarik ρ’ adalah rasio tulangan tarik
’ adalah luas tulangan tekan (mm
A s
)
2
A s adalah luas tulangan tarik (mm
)
2
Perhitungan kolom A g adalah luas bruto penampang (mm
V c adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton (N) Perpustakaan Unika
V s adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan (N) V u adalah kuat geser terfaktor pada penampang (N) x b
)
M u adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm) M x adalah momen arah x (Nmm)
adalah momen nominal penampang ( Nmm)
M n
)
2
d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) f s adalah tahanan selimut (kN/m
adalah diameter tiang pancang (mm)
C v adalah tebal selimut beton (mm) D
adalah gaya tekan beton (N)
a adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen (mm) C c
)
2
A st adalah luas total tulangan longitudinal (mm
2
adalah jarak dari serat tekan terluar ke garis netral dalam kondisi balance (mm)
A s adalah luas selimut pondasi (mm
)
2
A p adalah luas ujung pondasi (mm
)
2
adalah luas bruto penampang (mm
Perhitungan pondasi A g
adalah kuat tekan tulangan (MPa)
’
1 adalah faktor reduksi f s
adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm) β
z
M y adalah momen arah y (Nmm) Perpustakaan Unika
m adalah banyak baris tiang pancang N
60 adalah rata-rata nilai SPT disekitar ujung pondasi atau nilai rata-rata SPT
adalah jarak antar tiang pancang (m)
)
2
) ∑y² adalah ∑ kuadrat ordinat-ordinat tiang pancang (m
2
η adalah effisiensi kelompok tiang (%) θ adalah arc tg ( D/S ) ∑v adalah jumlah beban normal (kN) ∑x² adalah ∑ kuadrat absis-absis tiang pancang (m
z adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm)
adalah ordinat terjauh tiang pancang ke titik berat kelompok tiang (m)
T s adalah gaya tarik baja (N) x max adalah absis terjauh tiang pancang ke titik berat kelompok tiang (m) y max
S
dari permukaan tanah ke ujung pondasi
)
2
q p adalah tahanan ujung (kN/m
adalah daya dukung ijin (kN)
Q p adalah daya dukung ujung (kN) Q s adalah daya dukung selimut (kN) Q u
P n adalah kuat beban aksial nominal pada penampang (N) P u adalah kuat beban aksial terfaktor (N)
adalah banyaknya tiang pancang dalam 1 baris arah y
n adalah banyak tiang pancang tiap baris n x adalah banyaknya tiang pancang dalam 1 baris arah x n y
Perpustakaan Unika