PERANCANGAN GEDUNG HOTEL 4 LANTAI DI DAERAH SOLO BARU, SUKOHARJO DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL Perancangan Gedung Hotel 4 lantai di Daerah Solo Baru, Sukoharjo dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah.
PERANCANGAN GEDUNG HOTEL 4 LANTAI DI DAERAH SOLO
BARU, SUKOHARJO DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL
MOMEN MENENGAH
Tugas Akhir
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Program Studi Teknik
Sipil Fakultas Teknik
T
PUBLIKASI ILMIAH
Oleh:
DHEVID SULISTYO
D 100 120 080
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
MOTTO
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah
selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang
lain.
(Q.S. Al-Insyirah: 6-7)
Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah keadaan suatu kaum sebelum mereka
mengubah keadaan diri mereka sendiri.
(Q.S. Ar-Ra’d: 11)
Tidak peduli seberapa banyak kamu terjatuh, yang penting adalah seberapa
cepat kamu bangkit.
(Anonim)
Seorang pemenang takkan pernah berhenti untuk berusaha dan orang yang
berhenti untuk berusaha takkan menjadi pemenang.
(Anonim)
iv
PERSEMBAHAN
Untuk keluargaku tercinta, Bapak, Ibu dan saudaraku. Terima kasih atas
segala doa, bimbingan, pelajaran-pelajaran yang berharga, serta kasih
sayang yang telah dilimpahkan kepada saya dan telah memberikan semangat
sampai terselesaikannya Tugas Akhir ini.
Teman-teman Teknik Sipil khususnya angkatan 2012. Terima kasih atas
bantuan dan kerja samanya, serta telah menjadi teman yang baik selama
menempuh studi.
v
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah, puji dan syukur Penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT
yang telah melimpahkan segala rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga dapat
terselesaikannya penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul “PERANCANGAN
STRUKTUR GEDUNG HOTEL 4 LANTAI DI DAERAH SOLO BARU,
SUKOHARJO
DENGAN
SISTEM
RANGKA
PEMIKUL
MOMEN
MENENGAH“. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi sebagianpersyaratan
untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Program Studi Teknik SipilFakultas
TeknikUniversitas Muhammadiyah Surakarta.
Bersama
dengan
selesainya
Tugas
Akhir
ini
penyusun
mengucapkanbanyak terima kasih kepada:
1). Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik
UniversitasMuhammadiyah Surakarta .
2). Bapak Mochamad Solikin, S.T., M.T., Ph.D.,selaku Ketua Program Studi
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3). Bapak
Ir.
Ali
Asroni,
M.T.,
selaku
Pembimbing
yang
telah
memberidorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi
Penulis.
4). Bapak Budi Setiawan, S.T., M.T., selaku Anggota Dewan Penguji yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi
Penulis.
5). Bapak Ir. Aliem Sudjatmiko, M.T., selaku Anggota Dewan Penguji yang
telahm emberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang juga sangat
bermanfaat bagi Penulis.
6). Bapak Ir. Ali Asroni, M.T.,selaku Pembimbing Akademik.
7). Bapak dan Ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas TeknikUniversitas
Muhammadiyah Surakarta atas bimbingan dan ilmuyang telah diberikan.
vi
8). Bapak, ibu, dan keluarga tercinta yang selalu memberikan doa dan dorongan
baik material maupun spiritual.
9). Teman-teman teknik sipil angkatan 2012 seperjuangan.
10). Semua pihak-pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan
TugasAkhirini.Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada
penyusun, senantiasa mendapatkan pahala dari Allah SWT. Amin.
Penyusun menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini
masihjauh dari sempurna, Oleh karena itu segala koreksi dan saran yang bersifat
membangun Penyusun harapkan guna penyempurnaan Tugas Akhir ini.Besar
harapan Penyusun semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi Penyusun dan
Pembaca.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, 17 Desember 2016
Penyusun
vii
DAFTAR ISI
Halaman
PRAKATA. ...................................................................................................
vi
DAFTAR ISI. ................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR. ................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL. ....................................................................................... xv
NOTASI. .......................................................................................................
x
ABSTRAKSI.................................................................................................
x
BAB I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ...................................................................................
1
B. Rumusan Masalah ..............................................................................
2
C. Tujuan Perencanaan. ..........................................................................
2
D. Manfaat Perencanaan. ........................................................................
2
E. Batasan Masalah. ................................................................................
3
F. Keaslian Tugas Akhir. ........................................................................
3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Sistem Rangka Pemikul Momen. .......................................................
4
B. Pembebanan Struktur .........................................................................
5
1. Kekuatan komponen struktur.........................................................
5
1a). Kuat perlu (U) .......................................................................
1b). Faktor reduksi kekuatan () ..................................................
5
C. Beban Gempa. ....................................................................................
6
1. Beban geser dasar statis ekuivalen akibat gempa ..........................
8
2. Beban gempa pada lantai ...............................................................
8
3. Periode fundamental gedung .........................................................
9
4. Berat total seismik efektif struktur (Wt) ........................................
9
5
BAB III. LANDASAN TEORI
A. Perencanaan Struktur Pelat dan Tangga. ............................................ 10
1. Perencanaan pelat lantai ................................................................ 10
2. Perencanaan tangga beton bertulang ............................................. 11
viii
B. Perencanaan Balok. ............................................................................ 11
1. Pemasangan sendi plastis .............................................................. 11
2. Perhitungan tulangan longitudinal ................................................. 12
3. Perhitungan tulangan geser ............................................................ 13
C. Perencanaan Kolom. ........................................................................... 15
1. Perhitungan tulangan longitudinal ................................................. 16
2. Perhitungan tulangan geser ............................................................ 17
D. Perencanaan Fondasi. ......................................................................... 19
1. Perencanaan fondasi telapak menerus ........................................... 19
BAB IV. METODE PERENCANAAN
A. Data Perencanaan. .............................................................................. 20
B. Alat Bantu Perencanaan. .................................................................... 22
C. Tahapan Perencanaan. ........................................................................ 23
D. Jadwal Perencanaan. ........................................................................... 24
BAB V. PERENCANAAN PELAT, TANGGA DAN BALOK ANAK
A. Perencanaan Pelat. .............................................................................. 25
1. Analisis beban ............................................................................... 26
2. Perhitungan momen pelat lantai .................................................... 26
3. Perhitungan tulangan pelat ............................................................ 27
3a). Penulanagan dan momen desain tumpuan ........................... 27
3b). Penulanagan dan momen desain lapangan .......................... 33
3c). Panjang penyaluran tegangan tulangan ............................... 34
B. Perencanaan Tangga. .......................................................................... 37
1. Perhitungan anak tangga ................................................................ 37
2. Analisis beban ............................................................................... 38
3. Momen tangga ............................................................................... 39
4. Perhitungan tulangan ..................................................................... 40
4a). Penulanagan bordes .............................................................. 40
4b). Penulanagan badan tangga .................................................. 42
4c). Penulangan ujung bawah tangga .......................................... 44
C. Perencanaan Balok Anak. .................................................................. 47
ix
1. Analisis beban ............................................................................... 47
2. Perhitungan Tulangan .................................................................... 48
3. Kontrol Momen Desain ................................................................. 50
4. Tulangan Geser .............................................................................. 51
BAB VI. PENENTUAN DIMENSI PORTAL
A. Data Perencanaan. .............................................................................. 55
B. Analisis Beban Mati. .......................................................................... 57
1. Menetapkan Material ..................................................................... 58
2. Menetapkan Penampang Komponen Struktur ............................... 58
3. Perhitungan Beban Mati Tambahan Pada Struktur ....................... 50
4. Menetapkan Material ..................................................................... 50
C. Analisis Beban Hidup......................................................................... 63
D. Analisis Beban Gempa. ...................................................................... 63
1. Data- data Perencanaan Beban Gempa .......................................... 63
2. Kontrol Eksentrisitas Gedung........................................................ 63
2a). Pusat kekakuan ...................................................................... 64
2b). Pusat massa bangunan .......................................................... 65
2c). Kontrol momen puntir ........................................................... 68
3. Perhitungan Beban Gempa ............................................................ 63
3a). Berat total bangunan ............................................................. 69
3b). Perhitungan beban ................................................................ 71
E. Kombinasi Pembebanan. .................................................................... 141
F. Validasi Perhitungan Beban. .............................................................. 189
G. Torsi Balok............ ............................................................................. 191
H. Kontrol Kecukupan Dimensi Portal. .................................................. 196
1. Kecukupan Dimensi Balok ............................................................ 196
1a). Kontrol terhadap tulangan momen lentur ............................. 196
1b). Kontrol terhadap torsi ........................................................... 197
1c). Penetapan dimeni balok ........................................................ 197
2. Kecukupan Dimensi kolom ........................................................... 198
2a). Pembuatan diagram perencanaan kolom ............................. 198
x
2b). Kontrol dimensi ..................................................................... 202
2c). Penetapan dimensi kolom...................................................... 203
BAB VII. PERHITUNGAN PORTAL
A. Perhitungan Beban... .......................................................................... 204
1. Beban Mati dan Beban Hidup ....................................................... 204
2. Beban Gempa ................................................................................ 204
3. Kombinasi Pembebanan.... ............................................................ 279
B. Penulangan Balok.. ............................................................................. 327
1. Tulangan Longitudinal .................................................................. 327
1a). Hitungan Tulangan ............................................................... 327
1b). Kontrol momen desain .......................................................... 331
1c). Peutusan tulangan ................................................................. 333
2. Tulangan Geser .............................................................................. 335
3. Tulangan Torsi ............................................................................... 338
4. Balok Yang Mendukung Torsi ...................................................... 340
C. Penulangan Kolom.. ........................................................................... 378
1. Tulangan Longitudinal .................................................................. 378
2. Tulangan Geser .............................................................................. 382
BAB VIII. PERENCANAAN FONDASI DAN SLOOF
A. Penulangan Fondasi............................................................................ 410
1. Penentuan Dimensi Fondsai .......................................................... 410
2. Kontrol Tegangan Geser 1 Arah .................................................... 411
3. Kontrol Tegangan Geser 2 Arah (Geser Pons).............................. 412
4. Penulangan Fondasi..... .................................................................. 413
5. Kontrol Kuat Dukung Fondasi ...................................................... 414
B. Perencanaan Sloof.. ............................................................................ 416
1. Analisis Beban ............................................................................... 416
2. Perhitungan Momen dan Gaya Geser Balok Sloof ........................ 416
3. Perhitungan Tulangan Longitudinal .... ......................................... 422
3a). Hitungan tulangan ................................................................. 422
xi
3b). Kontrol momen desain .......................................................... 424
4. Perhitungan Geser .... .................................................................... 426
BAB IX. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan......................................................................................... 440
B. Saran.................... ............................................................................... 441
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar III.1.
Skema perencanaan plat. ...................................................
10
Gambar III.2.
Sendi plastis pada balok. ...................................................
12
Gambar III.3.
Skema perhitungan tulangan memanjang balok. ..............
14
Gambar III.4.
Lokasi gaya geser maksimum (Vud) untuk perencanaan. ..
14
Gambar III.5.
Skema perhitungan tulangan geser (begel) balok. ............
14
Gambar III.6.
Sendi plastis pada kolom...................................................
16
Gambar III.7.
Diagram desain kolom dan cara menentukan nilai ρt. ......
17
Gambar III.8. Skema perhitungan tulangan geser (begel) kolom. ...........
17
Gambar III.9. Skema hitungan fondasi telapak menerus. ..........................
19
Gambar IV.1. Bentuk portal .....................................................................
21
Gambar IV.2. Denah bangunan. ...............................................................
22
Gambar IV.3. Tahapan perencanaan tugas akhir. ....................................
30
Gambar V.1. Denah rencana pelat.. ..........................................................
25
Gambar V.2. Penulangan pelat tipe B. ......................................................
36
Gambar V.3. Ukuran anak tangga. ............................................................
37
Gambar V.4. Rencana ukuran anak tangga. ..............................................
38
Gambar V.5. Denah dan beban pada tangga. ............................................
39
Gambar V.6. BMD bordes dan tangga lantai 1. ........................................
40
Gambar V.7. Penulangan tangga lantai 1. .................................................
46
Gambar V.8. Denah balok anak. ...............................................................
47
Gambar V.9. Pembebanan pada balok anak BA1. ....................................
47
Gambar V.10. Penulangan balok anak BA1. ..............................................
54
Gambar VI.1. Denah portal pada program SAP 2000. ...............................
55
Gambar VI.2. Portal 3D pada program SAP 2000. ....................................
56
Gambar VI.3. Input pembebanan beban mati (Dead Load). ......................
57
Gambar VI.4. Spesifikasi material beton pada program SAP 2000. ..........
58
Gambar VI.5. Kotak dialog rectangular section (balok utama). ................
59
Gambar VI.6. Kotak dialog reinforcement data (balok) .............................
59
Gambar VI.7. Kotak dialog rectangular section (kolom). .........................
60
xiii
Gambar VI.8.
Kotak dialog reinforcement data (kolom). ......................
61
Gambar VI.9.
Input data penampang pelat. ............................................
61
Gambar VI.10. Pusat massa lantai atap. ....................................................
66
Gambar VI.11. Pusat massa lantai 2,3 dan 4.............................................
67
Gambar VI.12. .Diagram interaksi kolom untuk perencanaan tulangan
dengan fc’= 25MPa dan fy = 350 MPa. ...........................
201
Gambar VI.13. Tulangan longitudinal pada kolom K1-19. ......................
203
Gambar VII.1. Selimut momen pada balok BX1-12.................................
334
Gambar VII.2. Gaya geser pada balok BX1-12. .......................................
335
Gambar VII.3. Penulangan pada balok BX1-12. ......................................
340
Gambar VII.4. Penulangan kolom K1-19. ................................................
401
Gambar VIII.1. Bentuk penampang dan potongan fondasi telapak menerus..409
Gambar VIII.2. Penulangan fondasi portal A. ...........................................
415
Gambar VIII.3. Denah balok sloof. ............................................................
416
Gambar VIII.4. Beban pada sloof Portal A. ...............................................
417
Gambar VIII.5. Diagram bidang momen sloof Portal A (BMD). ..............
422
Gambar VIII.6. Diagramgaya geser sloof Portal A (SFD).........................
422
Gambar VIII.7. Gaya geser pada sloof SLY-1...........................................
427
Gambar VIII.8. Penulangan sloof SLY-1. .................................................
429
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel II.1.
Koefisien batas atas untuk periode yang dihitung Cu. ...........
Tabel II.2.
Faktor keutamaan bangunan Ie untuk berbagai gedung
9
dan non gedung. .....................................................................
10
Faktor reduksi beban hidup untuk beban gempa ...................
12
Tabel IV.1. Jadwal perencanaan tugas akhir. ............................................
23
Tabel VI.1. Pusat massa lantai atap. .........................................................
66
Tabel VI.2. Pusat massa lantai 2,3 dan 4. .................................................
68
Tabel VI.3. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban mati. ..........
73
Tabel VI.4. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban mati. ..........
75
Tabel VI.5. Momen lentur kolom akibat beban mati. ...............................
77
Tabel VI.6. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban mati. ...............
80
Tabel VI.7. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban mati. ...............
82
Tabel VI.8. Gaya geser kolom akibat beban mati. ....................................
84
Tabel VI.9. Gaya aksial kolom akibat beban mati. ...................................
87
Tabel VI.10. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban hidup. ........
90
Tabel VI.11. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban hidup. ........
92
Tabel VI.12. Momen lentur kolom akibat beban hidup. ............................
94
Tabel VI.13. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban hidup. .............
97
Tabel VI.14. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban hidup. .............
99
Tabel VI.15. Gaya geser kolom akibat beban hidup. ..................................
102
Tabel VI.16. Gaya aksial kolom akibat beban hidup. .................................
104
Tabel VI.17. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban gempa X. ..
108
Tabel VI.18. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban gempa X. ..
110
Tabel VI.19. Momen lentur kolom akibat beban gempa X........................
112
Tabel VI.20. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban gempa X. .......
115
Tabel VI.21. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban gempa X. .......
117
Tabel VI.22. Gaya geser kolom akibat beban gempa X. ............................
119
Tabel VI.23. Gaya aksial kolom akibat beban gempa X.............................
122
Tabel VI.24. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban gempa Y. ..
125
Tabel II.3.
xv
Tabel VI.25. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban gempa Y. ..
127
Tabel VI.26. Momen lentur kolom akibat beban gempa Y........................
129
Tabel VI.27. Gaya geser balok akibat beban gempa Y. ..............................
132
Tabel VI.28. Gaya geser kolom akibat beban gempa Y. ............................
137
Tabel VI.29. Gaya aksial kolom akibat beban gempa Y.............................
139
Tabel VI.30. Momen perlu (Mu) balok sumbu x.........................................
143
Tabel VI.31. Momen perlu (Mu) balok sumbu y. ........................................
147
Tabel VI.32. Momen perlu (Mu) kolom sumbu x. ......................................
153
Tabel VI.33. Momen perlu (Mu) kolom sumbu y. ......................................
157
Tabel VI.34. Gaya geser perlu (Vu) balok sumbu x. ...................................
162
Tabel VI.35. Gaya geser perlu (Vu) balok sumbu y. ...................................
166
Tabel VI.36. Gaya geser perlu (Vu) kolom sumbu x...................................
172
Tabel VI.37. Gaya geser perlu (Vu) kolom sumbu y...................................
176
Tabel VI.38. Gaya aksial perlu (Pu) kolom sumbu x. .................................
181
Tabel VI.39. Gaya aksial perlu (Pu) kolom sumbu y. .................................
185
Tabel VI.40. Torsi balok arah x. .................................................................
192
Tabel VI.41. Torsi balok arah y. .................................................................
194
Tabel VI.42. Hasil hitungan nilai Q dan R dengan sebesar 1%, 2%,
3% dan 4% untuk perencanaan kolom dengan
dengan fc’= 25MPa dan fy = 350 MPa. ...........................
201
Tabel VII.1. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban mati. ..........
269
Tabel VII.2. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban mati. ..........
211
Tabel VII.3. Momen lentur kolom akibat beban mati. ...............................
213
Tabel VII.4. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban mati. ...............
216
Tabel VII.5. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban mati. ...............
218
Tabel VII.6. Gaya geser kolom akibat beban mati. ....................................
220
Tabel VII.7. Gaya aksial kolom akibat beban mati. ...................................
223
Tabel VII.8. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban hidup. ........
226
Tabel VII.9. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban hidup. ........
228
Tabel VII.10. Momen lentur kolom akibat beban hidup. ..........................
230
Tabel VII.11. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban hidup. ..........
233
xvi
Tabel VII.12. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban hidup. ..........
235
Tabel VII.13. Gaya geser kolom akibat beban hidup.................................
238
Tabel VII.14. Gaya aksial kolom akibat beban hidup. ...............................
240
Tabel VII.15. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban gempa X.
244
Tabel VII.16. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban gempa X.
246
Tabel VII.17. Momen lentur kolom akibat beban gempa X. ....................
248
Tabel VII.18. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban gempa X. .....
251
Tabel VII.19. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban gempa X. .....
253
Tabel VII.20. Gaya geser kolom akibat beban gempa X. ..........................
255
Tabel VII.21. Gaya aksial kolom akibat beban gempa X. .........................
258
Tabel VII.22. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban gempa Y.
261
Tabel VII.23. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban gempa Y.
263
Tabel VII.24. Momen lentur kolom akibat beban gempa Y. ....................
265
Tabel VII.25. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban gempa Y. .....
268
Tabel VII.26. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban gempa Y. .....
270
Tabel VII.27. Gaya geser kolom akibat beban gempa Y. ..........................
273
Tabel VII.28. Gaya aksial kolom akibat beban gempa Y. .........................
275
Tabel VII.29. Momen perlu (Mu) balok sumbu x. .....................................
280
Tabel VII.30. Momen perlu (Mu) balok sumbu y. .....................................
284
Tabel VII.31. Momen perlu (Mu) kolom sumbu x. ....................................
290
Tabel VII.32. Momen perlu (Mu) kolom sumbu y. ....................................
294
Tabel VII.33. Gaya geser perlu (Vu) balok sumbu x..................................
299
Tabel VII.34. Gaya geser perlu (Vu) balok sumbu y..................................
303
Tabel VII.35. Gaya geser perlu (Vu) kolom sumbu x. ...............................
309
Tabel VII.36. Gaya geser perlu (Vu) kolom sumbu y. ...............................
313
Tabel VII.37. Gaya aksial perlu (Pu) kolom sumbu x. ...............................
318
Tabel VII.38. Gaya aksial perlu (Pu) kolom sumbu y. ...............................
321
Tabel VII.39. Torsi balok x. .......................................................................
341
Tabel VII.40. Torsi balok y. .......................................................................
343
Tabel VII.41. Hasil hitungan tulangan longitudinal balok x......................
343
Tabel VII.42. Hasil hitungan tulangan longitudinal balok y. .....................
343
xvii
Tabel VII.43. Hasil hitungan tulangan geser balok x.................................
343
Tabel VII.44. Hasil hitungan tulangan geser balok y.................................
343
Tabel VII.45. Hasil hitungan tulangan longitudinal kolom. ......................
384
Tabel VII.46. Hasil hitungan tulangan geser kolom. .................................
403
Tabel VIII.1. Perhitungan fondasi. ............................................................
416
Tabel VIII.2. Momen dan gaya geser sloof. ..............................................
418
Tabel VIII.3. Tulangan longitudinal sloof. ................................................
431
Tabel VIII.4. Tulangan geser (begel) sloof. ..............................................
436
xviii
DAFTAR NOTASI
A
= luas penampang struktur, mm2.
Acp
= luasan yang dibatasi oleh tepi luar penampang (termasuk rongga), mm2.
A0
= luasan yang dibatasi oleh garis pusat (centerline) dinding pipa, mm2.
A0h
= luasan yang dibatasi garis begel terluar, mm2.
As
= luas tulangan longitudinal tarik (pada balok), mm2.
= luas tulangan pokok (pada pelat), mm2.
A’s
= luas tulangan longitudinal tekan (pada balok), mm2.
Asb
= luas tulangan bagi (pada pelat), mm2.
Ast
= As+ A’s = luas total tulangan longitudinal (pada balok), mm2.
As,b
= luas tulangan tarik pada kondisi seimbang (balance), mm2.
As,maks = batas maksimal luas tulangan tarik pada beton bertulang, mm2.
As,min = batas minimal luas tulangan tarik pada beton bertulang, mm2.
As,u
= luas tulangan yang diperlukan, mm2.
Av
= luas tulangan geser/begel per meter panjang struktur, mm2.
Av,t
= luas tulangan geser/begel terpasang per meter panjang struktur, mm2.
Avt
= luas tulangan geser torsi, mm2.
Av,u
= luas tulangan geser/begel yang diperlukan, mm2.
a
= tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen, mm.
amaks,leleh = nilai a maksimum agar semua tulangan tarik sudah leleh, mm.
amin,leleh = nilai a minimum agar tulangan tekan sudah leleh, mm.
B
= lebar pada fondasi telapak setempat atau lebar sloof pada fondasi telapak
menerus, m.
b
= lebar penampang struktur, mm.
bo
= keliling dari penampang kritis pada fondasi, mm.
Cu
= koefisien batas atas untuk periode yang dihitung yang besarnya
bergantung pada SD1.
Cc
= gaya tekan beton, N.
Ci
= koefisien momen pelat pada arah sumbu-i.
Clx
= koefisien momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentangpendek).
Cly
= koefisien momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentangpanjang).
Ctx
= koefisien momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentangpendek).
xix
Cty
= koefisien momen tumpuan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang).
c
= jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan, mm.
cb
= jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan pada kondisi
penampang seimbang (balance), mm.
D
= beban mati (dead load), N, N/mm, atauNmm.
= lambing batang tulangan deform (tulangan ulir).
d
= jarak antara pusat berat tulangan tarik dan tepi serat beton tekan, mm.
db
= diameter batang tulangan, mm.
dd
= jarak antara pusat berat tulangan tarik pada baris paling dalam dan tepi
serat beton tekan, mm.
d’d
= jarak antara pusat berat tulangan tekan pada baris paling dalam dan tepi
serat beton tekan, mm.
ds
= jarak antara pusat berat tulangan tarik dan tepi serat beton tarik, mm.
ds1
= jarak antara pusat berat tulangan tarik baris pertama dan tepi serat beton
tarik, mm.
ds2
= jarak antara pusat berat tulangan tarik baris pertama dan baris kedua, mm.
d’s
= jarak antara pusat berat tulangan tekan dan tepi serat beton tekan, mm.
E
= beban yang diakibatkan oleh gempa (eartquake load), N atauNmm.
Ec
= modulus elastisitas beton, MPa.
Es
= modulus elastisitas baja tulangan, MPa.
Fa
= koefisien situs untuk parameter respons spektral SS.
Fi
= beban gempa nominal statik ekuivalen pada lantai ke-i, kN.
Fv
= koefisien situs untuk parameter respons spektral S1.
f
= As,u/As, terpasangfaktor kuat lebih pada hitungan panjang penyaluran
tulangan.
f’c
= kuat tekan beton dan mutu beton yang disyaratkan pada beton umur 28
hari, MPa.
fy
= kuat leleh baja tulangan longitudinal, MPa.
fyt
= kuat leleh baja tulangan transversal (begel), MPa.
H
= tinggi total gedung diukur dari taraf penjepitan lateral, m.
h
= tinggi penampang struktur, mm.
hf
= ukuran tinggi/tebal penampang fondasi, mm.
hi
= ketinggian lantai ke-i dari taraf penjepitan lateral, m.
I
= momen inersia, mm4.
xx
K
=factor momen pikul, MPa.
Kmaks =factor momen pikul maksimal, MPa.
L
=beban hidup (life load), N, N/mm, atauNmm.
ld
= panjang penyaluran tulangan tarik, mm.
ldc
= panjang penyaluran tulangan tekan, mm.
ldh
= panjang penyaluran tulangan kait standar, mm.
lk
= panjang bruto kolom diukur dari as ke as, mm.
lt
= panjang tersedia (untuk penyaluran tulangan), mm.
lu
= tinggi bersih kolom, mm.
M
= momen lentur, kNm.
Md
= momen desain yang diperhitungkan sebesar ϕ.Mn, kNm.
Mn
=momen nominal penampang struktur, kNm.
Mlx
= momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), Nmm.
Mly
= momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), Nmm.
Mtx
= momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), Nmm.
Mty
= momen tumpuan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), Nmm.
Mu,x
= momen terfaktor yang bekerja searah sumbu X, kNm.
Mu,y
= momen terfaktor yang bekerja searah sumbu Y, kNm.
m
= jumlah tulangan maksimal per baris selebar balok.
n
= jumlah total batang tulangan pada hitungan balok.
= jumlah kaki begel pada hitungan begel.
Pcp
= keliling yang dibatasi oleh tepi luar penampang (termasuk rongga), mm.
Ph
= keliling yang dibatasi garis begel terluar, mm.
Q
= sumbu vertikal pada diagram interaksi kolom tanpa satuan.
qD
= beban mati terbagi rata, N/mm.
qL
= beban hidup terbagi rata, N/mm.
qu
= beban terfaktor terbagi rata, N/mm.
R
= koefisien modifikasi respons dalam analisis beban gempa.
= sumbu horisontal pada diagram interaksi kolom tanpa satuan.
r
= jari-jari inersia, mm.
SDS
= parameter respons percepatan periode pendek
SD1
= parameter respons percepatan periode 1 detik
xxi
S
= jarak 1 meter atau 1000 mm.
s
= spasi begel balok atau spasi tulangan pelat, mm.
Tc
= periode fundamental gedung, detik.
Tn
= momen puntir (torsi) nominal, Nmm.
Tu
= momen puntir (torsi) perluatau torsi terfaktor, Nmm.
U
= kuat perlu atau beban terfaktor, N, N/mm, atauNmm.
Vc
= gaya geser yang dapat ditahan oleh beton, N.
Vn
= gaya geser nominal pada struktur beton bertulang, N.
Vs
= gaya geser yang dapat ditahan oleh tulangan sengkang/begel, N.
Vu
= gaya geser perlu atau gaya geser terfaktor, N.
Vud
= gaya geser terfaktor pada jarak d dari muka tumpuan, N.
α
= faktor lokasi penulangan.
1
= faktor pelapis tulangan.
c
= faktor pembentuk tegangan beton persegi ekuivalen yang nilainya
bergantung mutu beton.
= factor ukuran batang tulangan.
= berat beton, kN/m3.
t
= berat tanah diatas fondasi, kN/m3.
λ
= faktor beton agregat ringan.
= panjang bentang, m.
λn
= bentang bersih kolom atau balok, m.
Ø
= lambing dimensi batang tulangan polos, mm.
= faktor reduksi kekuatan.
ρ
= rasio tulangan sebesar Ast/Ag untuk kolom, atau As/(b.d) untuk balok dan
pelat, %.
ρmaks
= rasio tulangan maksimum sesuai persyaratan penampang struktur, %.
ϕ
= faktor reduksi kekuatan.
ψ
= derajat hambatan pada ujung kolom yang terjepi.
ψA
= derajat hambatan pada ujung atas kolom.
ψB
= derajat hambatan pada ujung bawah kolom.
xxii
ABSTRAKSI
Kabupaten Sukoharjo merupakan salah satu wilayah yang sedang
berkembang dalam segi ekonomi dan wisata. Sehubungan dengan
perkembangan tersebut maka memerlukan infrastruktur pendukung
untuk memenuhi kebutuhan tempat tinggal sementara wisatawan,
maka hotel merupakan salah satu solusi untuk memenuhi kebutuhan
tersebut. Tujuan dari tugas akhir ini adalah merencanakan struktur
gedung hotel 4 lantai dengan sistem rangka pemikul momen
menengah (SRPMM) di wilayah Sukoharjo. Dalam perencanaan
struktur mengacu pada SNI 1726-2012 (Tata Cara Perencanaan
Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non
Gedung) dan SNI 2847-2013 (Persyaratan Beton Struktural Untuk
Bangunan Gedung). Data perencanaan meliputi klasifikasi situs tanah
kategori SC (tanah keras), gedung tahan gempa dengan faktor
modifikasi respons (R) sebesar 5, faktor keutamaan bangunan Ie
dengan nilai 1,0. Mutu beton yang dipakai f’c 25 MPa, serta tulangan
longitudinal fy = 350 MPa dan tulangan geser (begel) fyt = 320 MPa.
Untuk menghitung gaya dalam menggunakan alat bantu aplikasi SAP
2000 dan untuk menggambar hasil perhitungan menggunakan aplikasi
AutoCAD. Hasil perhitungan menghasilkan tebal 12 cm untuk plat
lantai dan plat atap dengan tebal 10 cm dan 15 cm. Untuk struktur
utama didapat balok dengan dimensi 300/400 dan kolom dengan
dimensi 300/400, untuk struktur bawah menggunakan fondasi telapak
menerus dan sloof dengan dimensi 400/1000 dengan kuat dukung
tanah sebesar σ t = 125 kPa pada kedalaman -2,0 m.
Kata Kunci: perencanaan, struktur gedung,, sistem rangka pemikul
momen menengah, SAP 2000.
xxiii
BARU, SUKOHARJO DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL
MOMEN MENENGAH
Tugas Akhir
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Program Studi Teknik
Sipil Fakultas Teknik
T
PUBLIKASI ILMIAH
Oleh:
DHEVID SULISTYO
D 100 120 080
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
MOTTO
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah
selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang
lain.
(Q.S. Al-Insyirah: 6-7)
Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah keadaan suatu kaum sebelum mereka
mengubah keadaan diri mereka sendiri.
(Q.S. Ar-Ra’d: 11)
Tidak peduli seberapa banyak kamu terjatuh, yang penting adalah seberapa
cepat kamu bangkit.
(Anonim)
Seorang pemenang takkan pernah berhenti untuk berusaha dan orang yang
berhenti untuk berusaha takkan menjadi pemenang.
(Anonim)
iv
PERSEMBAHAN
Untuk keluargaku tercinta, Bapak, Ibu dan saudaraku. Terima kasih atas
segala doa, bimbingan, pelajaran-pelajaran yang berharga, serta kasih
sayang yang telah dilimpahkan kepada saya dan telah memberikan semangat
sampai terselesaikannya Tugas Akhir ini.
Teman-teman Teknik Sipil khususnya angkatan 2012. Terima kasih atas
bantuan dan kerja samanya, serta telah menjadi teman yang baik selama
menempuh studi.
v
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah, puji dan syukur Penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT
yang telah melimpahkan segala rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga dapat
terselesaikannya penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul “PERANCANGAN
STRUKTUR GEDUNG HOTEL 4 LANTAI DI DAERAH SOLO BARU,
SUKOHARJO
DENGAN
SISTEM
RANGKA
PEMIKUL
MOMEN
MENENGAH“. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi sebagianpersyaratan
untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Program Studi Teknik SipilFakultas
TeknikUniversitas Muhammadiyah Surakarta.
Bersama
dengan
selesainya
Tugas
Akhir
ini
penyusun
mengucapkanbanyak terima kasih kepada:
1). Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik
UniversitasMuhammadiyah Surakarta .
2). Bapak Mochamad Solikin, S.T., M.T., Ph.D.,selaku Ketua Program Studi
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3). Bapak
Ir.
Ali
Asroni,
M.T.,
selaku
Pembimbing
yang
telah
memberidorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi
Penulis.
4). Bapak Budi Setiawan, S.T., M.T., selaku Anggota Dewan Penguji yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi
Penulis.
5). Bapak Ir. Aliem Sudjatmiko, M.T., selaku Anggota Dewan Penguji yang
telahm emberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang juga sangat
bermanfaat bagi Penulis.
6). Bapak Ir. Ali Asroni, M.T.,selaku Pembimbing Akademik.
7). Bapak dan Ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas TeknikUniversitas
Muhammadiyah Surakarta atas bimbingan dan ilmuyang telah diberikan.
vi
8). Bapak, ibu, dan keluarga tercinta yang selalu memberikan doa dan dorongan
baik material maupun spiritual.
9). Teman-teman teknik sipil angkatan 2012 seperjuangan.
10). Semua pihak-pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan
TugasAkhirini.Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada
penyusun, senantiasa mendapatkan pahala dari Allah SWT. Amin.
Penyusun menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini
masihjauh dari sempurna, Oleh karena itu segala koreksi dan saran yang bersifat
membangun Penyusun harapkan guna penyempurnaan Tugas Akhir ini.Besar
harapan Penyusun semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi Penyusun dan
Pembaca.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, 17 Desember 2016
Penyusun
vii
DAFTAR ISI
Halaman
PRAKATA. ...................................................................................................
vi
DAFTAR ISI. ................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR. ................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL. ....................................................................................... xv
NOTASI. .......................................................................................................
x
ABSTRAKSI.................................................................................................
x
BAB I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ...................................................................................
1
B. Rumusan Masalah ..............................................................................
2
C. Tujuan Perencanaan. ..........................................................................
2
D. Manfaat Perencanaan. ........................................................................
2
E. Batasan Masalah. ................................................................................
3
F. Keaslian Tugas Akhir. ........................................................................
3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Sistem Rangka Pemikul Momen. .......................................................
4
B. Pembebanan Struktur .........................................................................
5
1. Kekuatan komponen struktur.........................................................
5
1a). Kuat perlu (U) .......................................................................
1b). Faktor reduksi kekuatan () ..................................................
5
C. Beban Gempa. ....................................................................................
6
1. Beban geser dasar statis ekuivalen akibat gempa ..........................
8
2. Beban gempa pada lantai ...............................................................
8
3. Periode fundamental gedung .........................................................
9
4. Berat total seismik efektif struktur (Wt) ........................................
9
5
BAB III. LANDASAN TEORI
A. Perencanaan Struktur Pelat dan Tangga. ............................................ 10
1. Perencanaan pelat lantai ................................................................ 10
2. Perencanaan tangga beton bertulang ............................................. 11
viii
B. Perencanaan Balok. ............................................................................ 11
1. Pemasangan sendi plastis .............................................................. 11
2. Perhitungan tulangan longitudinal ................................................. 12
3. Perhitungan tulangan geser ............................................................ 13
C. Perencanaan Kolom. ........................................................................... 15
1. Perhitungan tulangan longitudinal ................................................. 16
2. Perhitungan tulangan geser ............................................................ 17
D. Perencanaan Fondasi. ......................................................................... 19
1. Perencanaan fondasi telapak menerus ........................................... 19
BAB IV. METODE PERENCANAAN
A. Data Perencanaan. .............................................................................. 20
B. Alat Bantu Perencanaan. .................................................................... 22
C. Tahapan Perencanaan. ........................................................................ 23
D. Jadwal Perencanaan. ........................................................................... 24
BAB V. PERENCANAAN PELAT, TANGGA DAN BALOK ANAK
A. Perencanaan Pelat. .............................................................................. 25
1. Analisis beban ............................................................................... 26
2. Perhitungan momen pelat lantai .................................................... 26
3. Perhitungan tulangan pelat ............................................................ 27
3a). Penulanagan dan momen desain tumpuan ........................... 27
3b). Penulanagan dan momen desain lapangan .......................... 33
3c). Panjang penyaluran tegangan tulangan ............................... 34
B. Perencanaan Tangga. .......................................................................... 37
1. Perhitungan anak tangga ................................................................ 37
2. Analisis beban ............................................................................... 38
3. Momen tangga ............................................................................... 39
4. Perhitungan tulangan ..................................................................... 40
4a). Penulanagan bordes .............................................................. 40
4b). Penulanagan badan tangga .................................................. 42
4c). Penulangan ujung bawah tangga .......................................... 44
C. Perencanaan Balok Anak. .................................................................. 47
ix
1. Analisis beban ............................................................................... 47
2. Perhitungan Tulangan .................................................................... 48
3. Kontrol Momen Desain ................................................................. 50
4. Tulangan Geser .............................................................................. 51
BAB VI. PENENTUAN DIMENSI PORTAL
A. Data Perencanaan. .............................................................................. 55
B. Analisis Beban Mati. .......................................................................... 57
1. Menetapkan Material ..................................................................... 58
2. Menetapkan Penampang Komponen Struktur ............................... 58
3. Perhitungan Beban Mati Tambahan Pada Struktur ....................... 50
4. Menetapkan Material ..................................................................... 50
C. Analisis Beban Hidup......................................................................... 63
D. Analisis Beban Gempa. ...................................................................... 63
1. Data- data Perencanaan Beban Gempa .......................................... 63
2. Kontrol Eksentrisitas Gedung........................................................ 63
2a). Pusat kekakuan ...................................................................... 64
2b). Pusat massa bangunan .......................................................... 65
2c). Kontrol momen puntir ........................................................... 68
3. Perhitungan Beban Gempa ............................................................ 63
3a). Berat total bangunan ............................................................. 69
3b). Perhitungan beban ................................................................ 71
E. Kombinasi Pembebanan. .................................................................... 141
F. Validasi Perhitungan Beban. .............................................................. 189
G. Torsi Balok............ ............................................................................. 191
H. Kontrol Kecukupan Dimensi Portal. .................................................. 196
1. Kecukupan Dimensi Balok ............................................................ 196
1a). Kontrol terhadap tulangan momen lentur ............................. 196
1b). Kontrol terhadap torsi ........................................................... 197
1c). Penetapan dimeni balok ........................................................ 197
2. Kecukupan Dimensi kolom ........................................................... 198
2a). Pembuatan diagram perencanaan kolom ............................. 198
x
2b). Kontrol dimensi ..................................................................... 202
2c). Penetapan dimensi kolom...................................................... 203
BAB VII. PERHITUNGAN PORTAL
A. Perhitungan Beban... .......................................................................... 204
1. Beban Mati dan Beban Hidup ....................................................... 204
2. Beban Gempa ................................................................................ 204
3. Kombinasi Pembebanan.... ............................................................ 279
B. Penulangan Balok.. ............................................................................. 327
1. Tulangan Longitudinal .................................................................. 327
1a). Hitungan Tulangan ............................................................... 327
1b). Kontrol momen desain .......................................................... 331
1c). Peutusan tulangan ................................................................. 333
2. Tulangan Geser .............................................................................. 335
3. Tulangan Torsi ............................................................................... 338
4. Balok Yang Mendukung Torsi ...................................................... 340
C. Penulangan Kolom.. ........................................................................... 378
1. Tulangan Longitudinal .................................................................. 378
2. Tulangan Geser .............................................................................. 382
BAB VIII. PERENCANAAN FONDASI DAN SLOOF
A. Penulangan Fondasi............................................................................ 410
1. Penentuan Dimensi Fondsai .......................................................... 410
2. Kontrol Tegangan Geser 1 Arah .................................................... 411
3. Kontrol Tegangan Geser 2 Arah (Geser Pons).............................. 412
4. Penulangan Fondasi..... .................................................................. 413
5. Kontrol Kuat Dukung Fondasi ...................................................... 414
B. Perencanaan Sloof.. ............................................................................ 416
1. Analisis Beban ............................................................................... 416
2. Perhitungan Momen dan Gaya Geser Balok Sloof ........................ 416
3. Perhitungan Tulangan Longitudinal .... ......................................... 422
3a). Hitungan tulangan ................................................................. 422
xi
3b). Kontrol momen desain .......................................................... 424
4. Perhitungan Geser .... .................................................................... 426
BAB IX. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan......................................................................................... 440
B. Saran.................... ............................................................................... 441
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar III.1.
Skema perencanaan plat. ...................................................
10
Gambar III.2.
Sendi plastis pada balok. ...................................................
12
Gambar III.3.
Skema perhitungan tulangan memanjang balok. ..............
14
Gambar III.4.
Lokasi gaya geser maksimum (Vud) untuk perencanaan. ..
14
Gambar III.5.
Skema perhitungan tulangan geser (begel) balok. ............
14
Gambar III.6.
Sendi plastis pada kolom...................................................
16
Gambar III.7.
Diagram desain kolom dan cara menentukan nilai ρt. ......
17
Gambar III.8. Skema perhitungan tulangan geser (begel) kolom. ...........
17
Gambar III.9. Skema hitungan fondasi telapak menerus. ..........................
19
Gambar IV.1. Bentuk portal .....................................................................
21
Gambar IV.2. Denah bangunan. ...............................................................
22
Gambar IV.3. Tahapan perencanaan tugas akhir. ....................................
30
Gambar V.1. Denah rencana pelat.. ..........................................................
25
Gambar V.2. Penulangan pelat tipe B. ......................................................
36
Gambar V.3. Ukuran anak tangga. ............................................................
37
Gambar V.4. Rencana ukuran anak tangga. ..............................................
38
Gambar V.5. Denah dan beban pada tangga. ............................................
39
Gambar V.6. BMD bordes dan tangga lantai 1. ........................................
40
Gambar V.7. Penulangan tangga lantai 1. .................................................
46
Gambar V.8. Denah balok anak. ...............................................................
47
Gambar V.9. Pembebanan pada balok anak BA1. ....................................
47
Gambar V.10. Penulangan balok anak BA1. ..............................................
54
Gambar VI.1. Denah portal pada program SAP 2000. ...............................
55
Gambar VI.2. Portal 3D pada program SAP 2000. ....................................
56
Gambar VI.3. Input pembebanan beban mati (Dead Load). ......................
57
Gambar VI.4. Spesifikasi material beton pada program SAP 2000. ..........
58
Gambar VI.5. Kotak dialog rectangular section (balok utama). ................
59
Gambar VI.6. Kotak dialog reinforcement data (balok) .............................
59
Gambar VI.7. Kotak dialog rectangular section (kolom). .........................
60
xiii
Gambar VI.8.
Kotak dialog reinforcement data (kolom). ......................
61
Gambar VI.9.
Input data penampang pelat. ............................................
61
Gambar VI.10. Pusat massa lantai atap. ....................................................
66
Gambar VI.11. Pusat massa lantai 2,3 dan 4.............................................
67
Gambar VI.12. .Diagram interaksi kolom untuk perencanaan tulangan
dengan fc’= 25MPa dan fy = 350 MPa. ...........................
201
Gambar VI.13. Tulangan longitudinal pada kolom K1-19. ......................
203
Gambar VII.1. Selimut momen pada balok BX1-12.................................
334
Gambar VII.2. Gaya geser pada balok BX1-12. .......................................
335
Gambar VII.3. Penulangan pada balok BX1-12. ......................................
340
Gambar VII.4. Penulangan kolom K1-19. ................................................
401
Gambar VIII.1. Bentuk penampang dan potongan fondasi telapak menerus..409
Gambar VIII.2. Penulangan fondasi portal A. ...........................................
415
Gambar VIII.3. Denah balok sloof. ............................................................
416
Gambar VIII.4. Beban pada sloof Portal A. ...............................................
417
Gambar VIII.5. Diagram bidang momen sloof Portal A (BMD). ..............
422
Gambar VIII.6. Diagramgaya geser sloof Portal A (SFD).........................
422
Gambar VIII.7. Gaya geser pada sloof SLY-1...........................................
427
Gambar VIII.8. Penulangan sloof SLY-1. .................................................
429
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel II.1.
Koefisien batas atas untuk periode yang dihitung Cu. ...........
Tabel II.2.
Faktor keutamaan bangunan Ie untuk berbagai gedung
9
dan non gedung. .....................................................................
10
Faktor reduksi beban hidup untuk beban gempa ...................
12
Tabel IV.1. Jadwal perencanaan tugas akhir. ............................................
23
Tabel VI.1. Pusat massa lantai atap. .........................................................
66
Tabel VI.2. Pusat massa lantai 2,3 dan 4. .................................................
68
Tabel VI.3. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban mati. ..........
73
Tabel VI.4. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban mati. ..........
75
Tabel VI.5. Momen lentur kolom akibat beban mati. ...............................
77
Tabel VI.6. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban mati. ...............
80
Tabel VI.7. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban mati. ...............
82
Tabel VI.8. Gaya geser kolom akibat beban mati. ....................................
84
Tabel VI.9. Gaya aksial kolom akibat beban mati. ...................................
87
Tabel VI.10. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban hidup. ........
90
Tabel VI.11. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban hidup. ........
92
Tabel VI.12. Momen lentur kolom akibat beban hidup. ............................
94
Tabel VI.13. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban hidup. .............
97
Tabel VI.14. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban hidup. .............
99
Tabel VI.15. Gaya geser kolom akibat beban hidup. ..................................
102
Tabel VI.16. Gaya aksial kolom akibat beban hidup. .................................
104
Tabel VI.17. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban gempa X. ..
108
Tabel VI.18. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban gempa X. ..
110
Tabel VI.19. Momen lentur kolom akibat beban gempa X........................
112
Tabel VI.20. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban gempa X. .......
115
Tabel VI.21. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban gempa X. .......
117
Tabel VI.22. Gaya geser kolom akibat beban gempa X. ............................
119
Tabel VI.23. Gaya aksial kolom akibat beban gempa X.............................
122
Tabel VI.24. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban gempa Y. ..
125
Tabel II.3.
xv
Tabel VI.25. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban gempa Y. ..
127
Tabel VI.26. Momen lentur kolom akibat beban gempa Y........................
129
Tabel VI.27. Gaya geser balok akibat beban gempa Y. ..............................
132
Tabel VI.28. Gaya geser kolom akibat beban gempa Y. ............................
137
Tabel VI.29. Gaya aksial kolom akibat beban gempa Y.............................
139
Tabel VI.30. Momen perlu (Mu) balok sumbu x.........................................
143
Tabel VI.31. Momen perlu (Mu) balok sumbu y. ........................................
147
Tabel VI.32. Momen perlu (Mu) kolom sumbu x. ......................................
153
Tabel VI.33. Momen perlu (Mu) kolom sumbu y. ......................................
157
Tabel VI.34. Gaya geser perlu (Vu) balok sumbu x. ...................................
162
Tabel VI.35. Gaya geser perlu (Vu) balok sumbu y. ...................................
166
Tabel VI.36. Gaya geser perlu (Vu) kolom sumbu x...................................
172
Tabel VI.37. Gaya geser perlu (Vu) kolom sumbu y...................................
176
Tabel VI.38. Gaya aksial perlu (Pu) kolom sumbu x. .................................
181
Tabel VI.39. Gaya aksial perlu (Pu) kolom sumbu y. .................................
185
Tabel VI.40. Torsi balok arah x. .................................................................
192
Tabel VI.41. Torsi balok arah y. .................................................................
194
Tabel VI.42. Hasil hitungan nilai Q dan R dengan sebesar 1%, 2%,
3% dan 4% untuk perencanaan kolom dengan
dengan fc’= 25MPa dan fy = 350 MPa. ...........................
201
Tabel VII.1. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban mati. ..........
269
Tabel VII.2. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban mati. ..........
211
Tabel VII.3. Momen lentur kolom akibat beban mati. ...............................
213
Tabel VII.4. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban mati. ...............
216
Tabel VII.5. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban mati. ...............
218
Tabel VII.6. Gaya geser kolom akibat beban mati. ....................................
220
Tabel VII.7. Gaya aksial kolom akibat beban mati. ...................................
223
Tabel VII.8. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban hidup. ........
226
Tabel VII.9. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban hidup. ........
228
Tabel VII.10. Momen lentur kolom akibat beban hidup. ..........................
230
Tabel VII.11. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban hidup. ..........
233
xvi
Tabel VII.12. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban hidup. ..........
235
Tabel VII.13. Gaya geser kolom akibat beban hidup.................................
238
Tabel VII.14. Gaya aksial kolom akibat beban hidup. ...............................
240
Tabel VII.15. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban gempa X.
244
Tabel VII.16. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban gempa X.
246
Tabel VII.17. Momen lentur kolom akibat beban gempa X. ....................
248
Tabel VII.18. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban gempa X. .....
251
Tabel VII.19. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban gempa X. .....
253
Tabel VII.20. Gaya geser kolom akibat beban gempa X. ..........................
255
Tabel VII.21. Gaya aksial kolom akibat beban gempa X. .........................
258
Tabel VII.22. Momen lentur balok arah sumbu x akibat beban gempa Y.
261
Tabel VII.23. Momen lentur balok arah sumbu y akibat beban gempa Y.
263
Tabel VII.24. Momen lentur kolom akibat beban gempa Y. ....................
265
Tabel VII.25. Gaya geser balok arah sumbu x akibat beban gempa Y. .....
268
Tabel VII.26. Gaya geser balok arah sumbu y akibat beban gempa Y. .....
270
Tabel VII.27. Gaya geser kolom akibat beban gempa Y. ..........................
273
Tabel VII.28. Gaya aksial kolom akibat beban gempa Y. .........................
275
Tabel VII.29. Momen perlu (Mu) balok sumbu x. .....................................
280
Tabel VII.30. Momen perlu (Mu) balok sumbu y. .....................................
284
Tabel VII.31. Momen perlu (Mu) kolom sumbu x. ....................................
290
Tabel VII.32. Momen perlu (Mu) kolom sumbu y. ....................................
294
Tabel VII.33. Gaya geser perlu (Vu) balok sumbu x..................................
299
Tabel VII.34. Gaya geser perlu (Vu) balok sumbu y..................................
303
Tabel VII.35. Gaya geser perlu (Vu) kolom sumbu x. ...............................
309
Tabel VII.36. Gaya geser perlu (Vu) kolom sumbu y. ...............................
313
Tabel VII.37. Gaya aksial perlu (Pu) kolom sumbu x. ...............................
318
Tabel VII.38. Gaya aksial perlu (Pu) kolom sumbu y. ...............................
321
Tabel VII.39. Torsi balok x. .......................................................................
341
Tabel VII.40. Torsi balok y. .......................................................................
343
Tabel VII.41. Hasil hitungan tulangan longitudinal balok x......................
343
Tabel VII.42. Hasil hitungan tulangan longitudinal balok y. .....................
343
xvii
Tabel VII.43. Hasil hitungan tulangan geser balok x.................................
343
Tabel VII.44. Hasil hitungan tulangan geser balok y.................................
343
Tabel VII.45. Hasil hitungan tulangan longitudinal kolom. ......................
384
Tabel VII.46. Hasil hitungan tulangan geser kolom. .................................
403
Tabel VIII.1. Perhitungan fondasi. ............................................................
416
Tabel VIII.2. Momen dan gaya geser sloof. ..............................................
418
Tabel VIII.3. Tulangan longitudinal sloof. ................................................
431
Tabel VIII.4. Tulangan geser (begel) sloof. ..............................................
436
xviii
DAFTAR NOTASI
A
= luas penampang struktur, mm2.
Acp
= luasan yang dibatasi oleh tepi luar penampang (termasuk rongga), mm2.
A0
= luasan yang dibatasi oleh garis pusat (centerline) dinding pipa, mm2.
A0h
= luasan yang dibatasi garis begel terluar, mm2.
As
= luas tulangan longitudinal tarik (pada balok), mm2.
= luas tulangan pokok (pada pelat), mm2.
A’s
= luas tulangan longitudinal tekan (pada balok), mm2.
Asb
= luas tulangan bagi (pada pelat), mm2.
Ast
= As+ A’s = luas total tulangan longitudinal (pada balok), mm2.
As,b
= luas tulangan tarik pada kondisi seimbang (balance), mm2.
As,maks = batas maksimal luas tulangan tarik pada beton bertulang, mm2.
As,min = batas minimal luas tulangan tarik pada beton bertulang, mm2.
As,u
= luas tulangan yang diperlukan, mm2.
Av
= luas tulangan geser/begel per meter panjang struktur, mm2.
Av,t
= luas tulangan geser/begel terpasang per meter panjang struktur, mm2.
Avt
= luas tulangan geser torsi, mm2.
Av,u
= luas tulangan geser/begel yang diperlukan, mm2.
a
= tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen, mm.
amaks,leleh = nilai a maksimum agar semua tulangan tarik sudah leleh, mm.
amin,leleh = nilai a minimum agar tulangan tekan sudah leleh, mm.
B
= lebar pada fondasi telapak setempat atau lebar sloof pada fondasi telapak
menerus, m.
b
= lebar penampang struktur, mm.
bo
= keliling dari penampang kritis pada fondasi, mm.
Cu
= koefisien batas atas untuk periode yang dihitung yang besarnya
bergantung pada SD1.
Cc
= gaya tekan beton, N.
Ci
= koefisien momen pelat pada arah sumbu-i.
Clx
= koefisien momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentangpendek).
Cly
= koefisien momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentangpanjang).
Ctx
= koefisien momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentangpendek).
xix
Cty
= koefisien momen tumpuan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang).
c
= jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan, mm.
cb
= jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan pada kondisi
penampang seimbang (balance), mm.
D
= beban mati (dead load), N, N/mm, atauNmm.
= lambing batang tulangan deform (tulangan ulir).
d
= jarak antara pusat berat tulangan tarik dan tepi serat beton tekan, mm.
db
= diameter batang tulangan, mm.
dd
= jarak antara pusat berat tulangan tarik pada baris paling dalam dan tepi
serat beton tekan, mm.
d’d
= jarak antara pusat berat tulangan tekan pada baris paling dalam dan tepi
serat beton tekan, mm.
ds
= jarak antara pusat berat tulangan tarik dan tepi serat beton tarik, mm.
ds1
= jarak antara pusat berat tulangan tarik baris pertama dan tepi serat beton
tarik, mm.
ds2
= jarak antara pusat berat tulangan tarik baris pertama dan baris kedua, mm.
d’s
= jarak antara pusat berat tulangan tekan dan tepi serat beton tekan, mm.
E
= beban yang diakibatkan oleh gempa (eartquake load), N atauNmm.
Ec
= modulus elastisitas beton, MPa.
Es
= modulus elastisitas baja tulangan, MPa.
Fa
= koefisien situs untuk parameter respons spektral SS.
Fi
= beban gempa nominal statik ekuivalen pada lantai ke-i, kN.
Fv
= koefisien situs untuk parameter respons spektral S1.
f
= As,u/As, terpasangfaktor kuat lebih pada hitungan panjang penyaluran
tulangan.
f’c
= kuat tekan beton dan mutu beton yang disyaratkan pada beton umur 28
hari, MPa.
fy
= kuat leleh baja tulangan longitudinal, MPa.
fyt
= kuat leleh baja tulangan transversal (begel), MPa.
H
= tinggi total gedung diukur dari taraf penjepitan lateral, m.
h
= tinggi penampang struktur, mm.
hf
= ukuran tinggi/tebal penampang fondasi, mm.
hi
= ketinggian lantai ke-i dari taraf penjepitan lateral, m.
I
= momen inersia, mm4.
xx
K
=factor momen pikul, MPa.
Kmaks =factor momen pikul maksimal, MPa.
L
=beban hidup (life load), N, N/mm, atauNmm.
ld
= panjang penyaluran tulangan tarik, mm.
ldc
= panjang penyaluran tulangan tekan, mm.
ldh
= panjang penyaluran tulangan kait standar, mm.
lk
= panjang bruto kolom diukur dari as ke as, mm.
lt
= panjang tersedia (untuk penyaluran tulangan), mm.
lu
= tinggi bersih kolom, mm.
M
= momen lentur, kNm.
Md
= momen desain yang diperhitungkan sebesar ϕ.Mn, kNm.
Mn
=momen nominal penampang struktur, kNm.
Mlx
= momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), Nmm.
Mly
= momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), Nmm.
Mtx
= momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), Nmm.
Mty
= momen tumpuan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), Nmm.
Mu,x
= momen terfaktor yang bekerja searah sumbu X, kNm.
Mu,y
= momen terfaktor yang bekerja searah sumbu Y, kNm.
m
= jumlah tulangan maksimal per baris selebar balok.
n
= jumlah total batang tulangan pada hitungan balok.
= jumlah kaki begel pada hitungan begel.
Pcp
= keliling yang dibatasi oleh tepi luar penampang (termasuk rongga), mm.
Ph
= keliling yang dibatasi garis begel terluar, mm.
Q
= sumbu vertikal pada diagram interaksi kolom tanpa satuan.
qD
= beban mati terbagi rata, N/mm.
qL
= beban hidup terbagi rata, N/mm.
qu
= beban terfaktor terbagi rata, N/mm.
R
= koefisien modifikasi respons dalam analisis beban gempa.
= sumbu horisontal pada diagram interaksi kolom tanpa satuan.
r
= jari-jari inersia, mm.
SDS
= parameter respons percepatan periode pendek
SD1
= parameter respons percepatan periode 1 detik
xxi
S
= jarak 1 meter atau 1000 mm.
s
= spasi begel balok atau spasi tulangan pelat, mm.
Tc
= periode fundamental gedung, detik.
Tn
= momen puntir (torsi) nominal, Nmm.
Tu
= momen puntir (torsi) perluatau torsi terfaktor, Nmm.
U
= kuat perlu atau beban terfaktor, N, N/mm, atauNmm.
Vc
= gaya geser yang dapat ditahan oleh beton, N.
Vn
= gaya geser nominal pada struktur beton bertulang, N.
Vs
= gaya geser yang dapat ditahan oleh tulangan sengkang/begel, N.
Vu
= gaya geser perlu atau gaya geser terfaktor, N.
Vud
= gaya geser terfaktor pada jarak d dari muka tumpuan, N.
α
= faktor lokasi penulangan.
1
= faktor pelapis tulangan.
c
= faktor pembentuk tegangan beton persegi ekuivalen yang nilainya
bergantung mutu beton.
= factor ukuran batang tulangan.
= berat beton, kN/m3.
t
= berat tanah diatas fondasi, kN/m3.
λ
= faktor beton agregat ringan.
= panjang bentang, m.
λn
= bentang bersih kolom atau balok, m.
Ø
= lambing dimensi batang tulangan polos, mm.
= faktor reduksi kekuatan.
ρ
= rasio tulangan sebesar Ast/Ag untuk kolom, atau As/(b.d) untuk balok dan
pelat, %.
ρmaks
= rasio tulangan maksimum sesuai persyaratan penampang struktur, %.
ϕ
= faktor reduksi kekuatan.
ψ
= derajat hambatan pada ujung kolom yang terjepi.
ψA
= derajat hambatan pada ujung atas kolom.
ψB
= derajat hambatan pada ujung bawah kolom.
xxii
ABSTRAKSI
Kabupaten Sukoharjo merupakan salah satu wilayah yang sedang
berkembang dalam segi ekonomi dan wisata. Sehubungan dengan
perkembangan tersebut maka memerlukan infrastruktur pendukung
untuk memenuhi kebutuhan tempat tinggal sementara wisatawan,
maka hotel merupakan salah satu solusi untuk memenuhi kebutuhan
tersebut. Tujuan dari tugas akhir ini adalah merencanakan struktur
gedung hotel 4 lantai dengan sistem rangka pemikul momen
menengah (SRPMM) di wilayah Sukoharjo. Dalam perencanaan
struktur mengacu pada SNI 1726-2012 (Tata Cara Perencanaan
Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non
Gedung) dan SNI 2847-2013 (Persyaratan Beton Struktural Untuk
Bangunan Gedung). Data perencanaan meliputi klasifikasi situs tanah
kategori SC (tanah keras), gedung tahan gempa dengan faktor
modifikasi respons (R) sebesar 5, faktor keutamaan bangunan Ie
dengan nilai 1,0. Mutu beton yang dipakai f’c 25 MPa, serta tulangan
longitudinal fy = 350 MPa dan tulangan geser (begel) fyt = 320 MPa.
Untuk menghitung gaya dalam menggunakan alat bantu aplikasi SAP
2000 dan untuk menggambar hasil perhitungan menggunakan aplikasi
AutoCAD. Hasil perhitungan menghasilkan tebal 12 cm untuk plat
lantai dan plat atap dengan tebal 10 cm dan 15 cm. Untuk struktur
utama didapat balok dengan dimensi 300/400 dan kolom dengan
dimensi 300/400, untuk struktur bawah menggunakan fondasi telapak
menerus dan sloof dengan dimensi 400/1000 dengan kuat dukung
tanah sebesar σ t = 125 kPa pada kedalaman -2,0 m.
Kata Kunci: perencanaan, struktur gedung,, sistem rangka pemikul
momen menengah, SAP 2000.
xxiii