MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG SEKOLAH SMP-SMA MUHAMMADIYAH 2 SURABAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA BETON.

MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG SEKOLAH SMP-SMA
MUHAMMADIYAH 2 SURABAYA MENGGUNAKAN
STRUKTUR KOMPOSIT BAJ A BETON

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Diker jakan Oleh :
AMBARINI
NPM. 0853010081

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN ”
J AWA TIMUR
2012

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN KERJ A PRAKTEK I & II

METODE PELAKSANAAN PELAT LANTAI PADA
PROYEK PEMBANGUNAN PABRIK PT. SOFTEX
INDONESIA DI LINGKAR TIMUR
SIDOARJ O
Ker ja Praktek ini telah diter ima sebagai salah satu persyar atan untuk
memper oleh gelar Sar jana Teknik ( S1 )

Pembimbing Utama

Pembimbing Lapangan

Novie Handajani, ST., MT.
NPT. 3 6711 95 0037 1

Yovie, ST.

Ketua Pr ogram Studi
Teknik Sipil

Kontr aktor Pelaksana

PT. OMETRACO ARYA
SAMANTA

Ibnu Sholichin, ST., MT.
NPT. 3 6711 95 0037 1

Sugeng S.

Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan

Ir. NANIEK RATNI J AR., M.Kes
NIP. 19590729 198603 2 00 1

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN KERJ A PRAKTEK I & II
METODE PELAKSANAAN PELAT LANTAI PADA

PROYEK PEMBANGUNAN PABRIK PT. SOFTEX
INDONESIA DI LINGKAR TIMUR
SIDOARJ O
Ker ja Praktek ini telah diter ima sebagai salah satu persyar atan untuk
memper oleh gelar Sar jana Teknik ( S1 )

Pembimbing Utama

Pembimbing Lapangan

Ir . Wahyu Kar tini, MT.
NPT. 3 6711 95 0037 1

Yovie, ST.

Ketua Pr ogram Studi
Teknik Sipil

Kontr aktor Pelaksana
PT. OMETRACO ARYA

SAMANTA

Ibnu Sholichin, ST., MT.
NPT. 3 6711 95 0037 1

Sugeng S.

Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan

Ir. NANIEK RATNI J AR., M.Kes
NIP. 19590729 198603 2 00 1

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG SEKOLAH SMP-SMA
MUHAMMADIYAH 2 SURABAYA MENGGUNAKAN
STRUKTUR KOMPOSIT BAJ A BETON
Diker jakan Oleh :

AMBARINI
NPM. 0853010081

Abstr ak

Sekolah Muhammadiyah 2, Surabaya terletak di Pucang Anom Timur pada kawasan
pemukiman padat penduduk, maka dengan keterbatasan lahan yang ada gedung
sekolah tersebut dibangun secara bertingkat.
Sebagai bahan studi perencanaan, gedung sekolah Muhammadiyah 2 Surabaya yang
semula terdiri dari 5 lantai, pada strukturnya menggunakan struktur beton bertulang
akan direncanakan kembali menjadi 8 lantai dengan menggunakan struktur komposit
baja-beton, dimana balok induk eksterior menggunakan profil WF 500.200.9.14 dan
balok interior profil WF 600.200.12.20 serta balok anak menggunakan profil WF
350.175.6.9 dengan lantai dari beton. Kolom menggunakan profil baja K
500.200.10.16. Dengan tinggi bangunan mencapai 32 m < 40 m yang berbentuk
simetris, maka gedung tersebut termasuk beban gempa statis, dan direncanakan
terletak diwilayah gempa kuat, dengan menggunakan Sistem Rangka Pemikul
Momen Khusus (SRPMK). Desain ini memperhitungkan kekuatan serta daktilitas
pada hubungan balok-kolom yang akan diaplikasikan pada Gedung Sekolah SMPSMA Muhammadiyah 2, Surabaya.
Serta menggunakan peraturan SNI 03-1726-2002 tentang “Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung” serta SNI 03-1726-2002 tentang “Tata
Cara Perencanaan Struktur Baja”.

Kata kunci : komposit baja-beton, SRPMK, kingkross

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala ridho, karunia,
serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan
judul “Modifikasi Perencanaan Gedung Sekolah Smp-Sma Muhammadiyah 2
Surabaya Menggunakan Struktur Komposit Baja Beton”.
Penulis menyadari bahwa keberhasilan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini
tidak lepas dari bantuan, bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak baik secara
langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penulis mengucapkan banyak
terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR., Mkes. selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Timur.
2. Bapak Ibnu Solichin, ST., MT. Selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil

FTSP UPN “Veteran” Jawa Timur.
3. Ibu Ir. Wahyu Kartini, MT. Selaku Dosen Pembimbing Utama yang telah
banyak memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan Tugas Akhir
ini sampai selesai.
4. Bapak Ir. Made D Astawa, MT. Selaku Dosen Pendamping yang telah
berkenan memberikan bimbingan dan dorongan selama pengerjaan Tugas
Akhir sampai selesai.
5. Bapak Nugroho Utomo, ST. Selaku Dosen Wali yang telah banyak
memberikan nasehat dan dorongan.
6. Seluruh Dosen - dosen Pengajar di Program Studi Teknik Sipil FTSP UPN
“Veteran” Jawa Timur, terima kasih atas ilmu yang telah diberikan.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

7. Seluruh staff dan karyawan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan UPN
“Veteran” Jawa Timur.
8. Mas Zainul Arifien yang telah memberikan dan membantu dalam
pengumpulan data - data yang diperlukan Tugas Akhir ini.
9. Sekolah Muhammadiyah 2 Surabaya terima kasih banyak telah memberikan

petunjuk dan data - data yang dibutuhkan Tugas Akhir ini.
10. Almarhumah ibu terchayank dan bapak terchayank terima kasih atas semua
jasa - jasanya yang telah diberikan curahan kasih sayang tanpa memandang
lelah dan letih, penyemangat terbesar, yang memberikan dukungan lahir dan
batin, materil, spiritual, dan moral sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
11. Mbak Atik, maz Heru dan mbak Jily terima kasih banyak telah meluangkan
waktunya mengajari, membimbing, mengarahkan, memberi semangat,
dukungan, materi,moril, kesabaran dan doa - doanya sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir tepat empat tahun.
12. Tri Wijatmiko (Ayahtyuw) terima kasih buuuuuanyaaaaak telah membantu
(waktunya yang selalu ada menemani kemanapun berada, tenaga yang
terkuras demi terselesainya Tugas Akhir ini tepat waktu, semangat yang
selalu diberikan, doa - doanya serta kesabarannya menemani mengerjakan
Tugas Akhir ini hingga terselesaikanya.
13. Yang telah membantu dalam kuliah : Rani, Bayu Tri (Abah), Rudi (Kasino),
Joko, Metha, Mbak Bonn, Arum, Maria, Hendra, Peryadi (Perong), Mbak
Weni, Hilman, Mz Wahyu, Mz Dedik, terima kasih atas bantuannya yang
telah diberikan dan diajarkan sehingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.
14. Teman - teman seperjuangan dalam Ujian Lisan terima kasih bantuannya dan

dukungannya.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

15. Teman- teman terdekat yang tidak bisa disebutkan satu persatu khususnya
angkatan 2008 dan 2007, terima kasih atas bantuannya dan saran-saran yang
telah diberikan selama proses pengerjaan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan.
Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan Tugas
Akhir ini. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini bermanfaat.

Surabaya, Mei 2012

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.................................. Er r or ! Bookmark not defined.
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................ ii

ABSTRAK .................................................. Er r or ! Bookmark not defined.
KATA PENGANTAR .................................................................................v
DAFTAR ISI ............................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................... xix
DAFTAR TABEL ......................................................................................21
BAB I PENDAHULUAN............................................................................1
I.1 Latar belakang........................................................................... 2
I.2 Permasalahan ............................................................................ 3
I.3 Tujuan ...................................................................................... 3
I.4 Batasan masalah ........................................................................ 3
I.5 Manfaat..................................................................................... 3
I.6 Peta Lokasi ............................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 5
2.1 Umum ...................................................................................... 5
2.2 Struktur komposit ..................................................................... 6
2.3 Aksi Komposit.......................................................................... 9
2.4 Sistem Struktur ....................................................................... 12
2.5 Ketentuan Khusus Untuk Perencanaan Gedung di Surabaya .... 13
2.6 Rumusan Hubungan Balok – Kolom (HBK) ............................ 18
2.6.1 Hubungan Balok - Kolom (SNI-03-2847-2002 23.5)...... 19

2.6.2 Hubungan Balok SRPMK (SNI 03-1729-2002).............. 19
2.7 Sambungan............................................................................. 19
2.7.1 Klasifikasi Sambungan........................................ .......... 19
2.7.1.1 Sambungan Baut............................... ................ 21
2.7.1.2 Sambungan Las.................................................. 22
BAB III METODOLOGI ..........................................................................23
3.1 Bagan Alir Tugas Akhir .......................................................... 23
3.2 Langkah-langkah Penyusunan Tugas Akhir ............................. 24
3.2.1 Pengumpulan Data.........................................................24
3.3 Studi literatur.......................................................................... 25
3.4 Preliminary Design dan Pembebanan ...................................... 25

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

viii

3.5
3.6

3.7
3.8
3.9

3.4.1 Preliminary Design Balok..............................................25
3.4.2 Preliminary Design Kolom.............................................26
Pembebanan ........................................................................... 26
Pemodelan dan Analisa Struktur ............................................. 29
3.6.1 Struktur Primer...............................................................29
3.6.1.1 Balok Komposit....................................................29
3.6.1.2 Kolom Komposit..................................................35
3.6.2 Struktur Sekunder...........................................................38
Pelat Lantai ............................................................................ 38
Kontrol Desain ....................................................................... 38
Penggambaran Hasil Perhitungan...............................................39

BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER ...................... 40
4.1 Perencanaan Tangga ............................................................... 40
4.1.1 Data-data Perencanaan Tangga...........................................40
4.1.2 Perecanaan Pelat Anak Tangga...........................................40
4.1.3 Perencanaan Pelat Bordes...................................................43
4.1.4 Perencanaan Balok Tangga.................................................49
4.1.5 Perencanaan Balok Tumpuan Tangga.................................59
4.2 Perencanaan Struktur Lantai ................................................... 61
4.2.1 Pelat Lantai Atap.................................................................61
4.2.2 Pelat Lantai 1 sampai lantai 7.............................................65
4.3 Perencanaan Balok Anak ........................................................ 70
BAB V PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA ............................. 80
5.1 Pembebanan dan Analisa Struktur ........................................... 80
5.1.1 Pembebanan...................................................................... 80
5.1.1.1 Data Gedung......................................................... 80
5.1.1.2 Perhitungan Berat Struktur................................... 81
5.2 Analisa Beban Gempa ............................................................ 83
5.2.1 Waktu Getar alami (T) ......................................................83
5.2.1.1 Perhitungan Beban Geser Dasar Nominal (V)..... 84
5.2.1.2 Daktilitas Struktur Bangunan............ .................. 84
5.2.1.3 Distribusi Beban Gempa Nominal............. ...........84
5.2.1.4 Pembebanan Gempa Dinamis................... ........... 85
5.3 Perencanaan Kolom Komposit ................................................. 88
5.3.1 Kondisi Balok Utama Sebelum Komposit........................ 89
5.3.2 Kondisi Balok Utama Setelah Komposit.......................... 80
5.4 Perencanaan Kolom Komposit ................................................ 99

ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5.5 Sambungan .......................................................................... 106
5.5.1 Sambungan Antara Balok dengan Kolom ...................... 106
5.6 Cek Persyaratan “Strong Column Weak Beam” .................... 109
5.7 Sambungan Kolom-kolom .................................................... 110
5.8 Sambungan Balok Anak dengan Balok Induk Eksterior ........ 113
5.9 Sambungan Balok Anak dengan Balok Induk Interior ........... 116
BAB VI Kesimpulan..................................................................................171

8.1 Kesimpulan ........................................................................... 171
8.2 Saran ..................................................................................... 172
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
LEMBAR KEGIATAN ASISTENSI

x
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tipe-tipe Balok Kompoit ..................................... 7
Gambar 2.2 Penampang Kolom Komposit .............................. 8
Gambar 2.3 Perbandingan antara Balok yang Mengalami
Defleksi dengan dan Tanpa Aksi Komposit ............................. 10
Gambar 2.4 Variasi Tegangan pada Balok-Balok Komposit . 11
Gambar 2.5a Sambungan Balok-Kolom .................................. 20
Gambar 2.5b Sambungan Kolom-Kolom ................................ 21
Gambar 3.1 Distribusi Tegangan Plastis ............................... 31
Gambar 3.2 Metode Transformasi Luasan ............................ 32
Gambar 3.3 Sambungan pada Baja ....................................... 33
Gambar 4.1 Denah Tangga ................................................... 43
Gambar 4.2 Potongan A-A Tangga....................................... 43
Gambar 4.3 Pembalokan Balok Tangga ................................ 49
Gambar 4.4 Sketsa Pembebanan untuk Beban Mati............... 50
Gambar 4.5 Sketsa Pembebanan untuk Beban Hidup ............ 51
Gambar 4.6 Sketsa bidang momen pada balok tangga ........... 53
Gambar 4.7 Penampang Balok Komposit.............................. 56
Gambar 4.8 Pembebanan pada Balok Tumpuan Tangga ........ 59
Gambar 4.9 Potongan Pelat Lantai Atap ............................... 62
Gambar 4.10 Pembebanan Pelat Atap Type 1 ......................... 63
Gambar 4.11 Pembebanan Pelat Atap Type 2 ......................... 64
Gambar 4.12 Potongan Pelat Lantai 1-7.................................. 67
Gambar 4.13 Pembebanan Pelat Lantai Type 1 ....................... 67
Gambar 4.14 Pembebanan Pelat Lantai Type 2 ....................... 69
Gambar 4.15 Denah Pembalokan Balok Anak ........................ 70
Gambar 4.16 Bidang D dan M pada Balok Sebelum Komposit 72
Gambar 4.17 Penampang Balok Komposit.............................. 77
Gambar 5.1 Pemodelan Struktur ............................................ 87
Gambar 5.2 Pemodelan Stuktur 3D........................................ 87
Gambar 5.3 Denah Pembalokan Lantai .................................. 88
Gambar 5.4 Potongan haunch (Voute) ................................... 90

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

xix

Gambar 5.5 Pemasangan Haunch .......................................... 90
Gambar 5.6 Potongan Balok Induk ......................................... 94
Gambar 5.7 Distribusi Tegangan Negatif ............................... 95
Gambar 5.8 Penampang Kolom Komposit ............................. 99
Gambar 5.9 Portal Bangunan................................................ 102
Gambar 5.10 Sambungan Balok Kolom yang direncanakan . 106
Gambar 5.11 Tegangan Tarik Baut ...................................... 107
Gambar 5.12 Sambungan Kolom-Kolom ............................. 110
Gambar 5.13 Sambungan Balok Anak dengan Balok Induk
Eksterior ............................................................................... 114
Gambar 5.14 Profil Siku Penyambung .................................. 116
Gambar 5.15 Sambungan Balok Anak dengan Balok Induk
Interior ................................................................................. 117

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

xx

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi Kelas Situs ..............................................14
Tabel 2.2 Koefisien Situs Fa dan Fv .........................................14
Tabel 2.3 Kategori Desain Seismik untuk Tanah Keras
(SC) SDs = 0,494 g ....................................................15
Tabel 2.4 Kategori Desain Seismik untuk Tanah Keras
(SC) SD1 = 0,23 g ......................................................15
Tabel 2.5 Kategori Desain Seismik untuk Tanah Sedang
(SC) SDs = 0,555 g ....................................................16
Tabel 2.6 Kategori Desain Seismik untuk Tanah Lunak
(SE) SDs = 0,607 g.....................................................16
Tabel 2.7 Kategori Desain Seismik untuk Tanah Lunak
(SE) SDs = 0,607 g.....................................................17
Tabel 2.8 Koefisien Situs Fa dan Fv, Koefisien nilai SDS dan
SD1 Kota Surabaya...................................................17
Tabel 2.9 Ukuran Minimum Las Sudut .....................................22
Tabel 4.1 Pembebanan Amplop pada Atap (beban Mati) ...........65
Tabel 4.2 Pembebanan Amplop pada Atap (beban Hidup).........65
Tabel 4.3 Pembebanan Amplop pada Lantai (beban Mati).........69
Tabel 4.4 Pembebanan Amplop pada Lantai (beban Hidup) ......70
Tabel 5.1 Berat Bangunan Tiap Lantai......................................83
Table 5.2 Gaya Gempa TiapLantai dengan T=0,8dt ..................85

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

21

BAB I
PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang
Gedung Sekolah Muhammadiyah 2, Surabaya yang terletak di Pucang Anom

Timur pada kawasan pemukiman padat penduduk, maka dengan keterbatasan lahan
yang ada gedung sekolah tersebut dibangun secara bertingkat, serta didukung dengan
sarana dan prasarana yang baik guna menunjang dan menselaraskan kebutuhan akan
pendidikan.
Sebagai bahan studi perencanaan, Gedung Sekolah Muhammadiyah 2
Surabaya merupakan gedung pendidikan yang semula terdiri dari 5 lantai, pada
strukturnya menggunakan struktur beton bertulang akan direncanakan kembali
menjadi 8 lantai dengan menggunakan struktur komposit baja-beton, dimana balok
menggunakan profil baja WF dengan lantai dari beton dan kolom menggunakan
profil baja Kingcross. Profil baja kingcross merupakan 2 badan profil WF yang
disambung saling tegak lurus dengan menggunakan sistem las yang kemudian
diselubungi oleh beton.
Struktur komposit semakin banyak dipakai dalam rekayasa struktur. Dari
beberapa penelitian, struktur komposit mampu memberikan kinerja struktur yang
baik dan lebih efektif dalam meningkatkan kapasitas pembebanan, kekakuan dan
keunggulan ekonomis. ( Vebriano Rinaldy & Muhammad Rustailang, 2005 )1

1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2

Penampang komposit mempunyai kekakuan yang lebih besar dibandingkan
dengan penampang lempeng beton dan gelagar baja yang bekerja sendiri-sendiri dan
dengan demikian dapat menahan beban yang lebih besar atau beban yang sama
dengan lenturan yang lebih kecil pada bentang yang lebih panjang. Apabila untuk
mendapatkan aksi komposit bagian atas gelagar dibungkus dengan lempeng beton,
maka akan didapat pengurangan pada tebal seluruh lantai, dan untuk bangunanbangunan pencakar langit, keadaan ini memberikan penghematan yang cukup besar
dalam volume, pekerjaan pemasangan kabel-kabel, pekerjaan saluran pendingin
ruangan, dinding-dinding, pekerjaan saluran air, dan lain-lainnya. (Amon, Knobloch
& Mazumder,1999)2
Peraturan yang digunakan pada perencanaan ini menggunakan peraturan,
yaitu SNI-03-2847-2002 tentang Tata Cara Perhitungan Beton Untuk Bangunan
Gedung, SNI-03-1726-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa
Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-1729-2002 tentang Tata Cara Perencanaan
Struktur Baja, dan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, serta
mengharapkan dapat merencanakan suatu struktur komposit yang efisien tanpa
mengabaikan faktor keselamatan dan fungsi bangunan tersebut.

1.2.

Per masalahan
Permasalahan yang ditinjau dalam modifikasi perencanaan Gedung Sekolah

Muhammadiyah 2 Surabaya dengan struktur komposit, antara lain :
1) Bagaimana merencanakan struktur sekunder yang meliputi pelat lantai, balok
anak, tangga.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3

2) Bagaimana merencanakan struktur utama yang meliputi balok dan kolom dengan
metode daktilitas penuh akibat gempa lateral.
3) Bagaimana merencanakan sambungan yang memenuhi kriteria perancangan
struktur, yaitu kekuatan (strength), kekakuan dan stabilitas (stability).
4) Bagaimana mendesain hasil perencanaan dan perhitungan dalam bentuk gambar
teknik.

1.3.

Tujuan
Adapun tujuan dari modifikasi perencanaan Gedung Sekolah Muhammadiyah

2, Surabaya dengan struktur komposit baja beton, yaitu :
1) Mengetahui struktur sekunder yang meliputi pelat lantai, balok anak, tangga.
2) Mengetahui struktur utama yang meliputi balok dan kolom dengan metode
daktilitas penuh akibat gempa lateral.
3) Mengetahui sistem sambungan yang memenuhi kriteria perancangan struktur,
yaitu kekuatan (strength), kekakuan dan stabilitas (stability).
4) Mengetahui detail hasil perencanaan dan perhitungan dalam bentuk gambar
teknik.

1.4.

Batasan Masalah

1) Perencanaan struktur utama, meliputi balok induk dan kolom dan struktur
sekunder, meliputi pelat lantai, balok anak, tangga.
2) Perhitungan sambungan meliputi balok-kolom serta kolom-kolom dengan metode
daktilitas penuh akibat gempa lateral.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4

3) Menggunakan peraturan beton SNI 03-2847-2002

dan SNI 03-1729-2002

tentang hubungan balok-kolom.
4) Struktur direncanakan terletak di zona 5-6 SNI2002.
5) Tidak meninjau dari segi metode pelaksanaan, analisa biaya, arsitektural, dan
manajemen konstruksi.

1.5.

Manfaat
Manfaat yang bisa didapatkan dari modifikasi perencanaan ini adalah :

1) Dapat merencanakan struktur komposit yang memenuhi persyaratan keamanan
struktur.
2) Dari perencanaan ini bisa diketahui hal-hal yang harus diperhatikan pada saat
perencanaan sehingga kegagalan struktur bisa diminimalisasi.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5

1.6.

Peta Lokasi Gedung Sekolah Smp- Sma Muhammadiyah, 2 Surabaya

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA

2.1.Umum
Sejak akhir abad ke-19 metode pengolahan baja yang murah dikembangkan
secara luas. Kerangka baja yang menyanggah konstruksi pelat beton bertulang yang
dicor ditempat, sebelumnya didesain berdasarkan asumsi bahwa pelat beton dan
baja dalam menahan beban bekerja secara terpisah. Pengaruh komposit dari pelat
beton dan baja yang bekerja bersama-sama tidak diperhitungkan. Pengabaian ini
berdasarkan asumsi bahwa ikatan antara pelat beton dengan bagian atas balok
baja tidak dapat diandalkan. Namun dengan berkembangnya teknik pengelasan,
pemakaian alat penyambung geser (shear connector) mekanis menjadi praktis untuk
menahan gaya geser horizontal yang timbul ketika batang terlentur.(Salmon &
Johnson 1991)3
Sistem struktur komposit sendiri terbentuk akibat interaksi antara komponen
struktur baja dan beton yang karakteristik dasar masing-masing bahan dimanfaatkan
secara
kekuatan

optimal. Karakteristik penting yang dimiliki oleh struktur baja adalah
tarik, modulus elastilitas tinggi, serta daktilitas tinggi. Sedangkan

karakteristik penting yang dimiliki oleh struktur beton adalah kekuatan tekannya,
ketahanan yang baik terhadap api, mudah dibentuk,dan murah.(Mochamad
Rochman,2005)4

6
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

7

Dalamperhitunganperencanaanmenggunakanmetodeperhitungan yaitumetode
LRFD (Load and Resistance Factor Design).
a)

Metode LRFD
Metode ini berdasarkan pada konsep keadaan batas (limit state), yaitu suatu

keadaan dimana struktur atau elemen struktur didesain sampai menunjukkan perilaku
tidak dapat berfungsi lagi. Ada dua kategori yang menyatakan keadaan batas (limit
state) :
- Strength limit state: kemampuan struktur memikul beban
- Serviceability limit state: kelakuan struktur memikul beban
Secara umum perumusan untuk pendekatan desain metode LRFD ini dapat
dituliskan sebagai berikut :

∑ λ i ⋅ Q i ≤ φR n ………….……………........................................................….(2.1)
Dimana :
λi

: faktor beban

ø

: faktor tahanan

Rn

: tahanan nominal

Qi

: ( pengaruh ) beban

øRn

: tahanan rencana

∑λ

i . Qi

: ( pengaruh ) beban terfaktor

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8

2.2.

Struktur Komposit
Struktur komposit adalah suatu metode konstruksi yang memanfaatkan sifat

dan material bangunan yang berbeda menjadi satu sistem yang kekuatannya
merupakan gabungan dari dua material yang berbeda yaitu baja dan beton, dengan
system bekerja bersama-sama dalam memikul beban, dan joint-joint yang kaku
(rigid) merupakan salah satu penyambung kekuatan sesuatu srtuktur gedung oleh
sebab itu dipasang system pengaku.
Di era modern saat ini banyak gedung-gedung dengan struktur komposit bajabeton untuk elemen baloknya menggunakan balok komposit penuh. Balok komposit
penuh ini sendiri mempunyai beberapa tipe, diantaranya balok komposit dengan pelat
beton yang dicorditempat (solid in situ)(gambar 2.1 a), balok komposit yang
menggunakan precast reinforced concrete planks yang bagian atasnya kemudian
dicor ditempat (gambar 2.1 b), balok komposit yang penghubung gesernya diberi
perkuatan (gambar 2.1 c). Gedung Sekolah Muhammadiyah 2, Surabaya yang akan
direncanakan menggunakan balok komposit yang diberi bondek(gambar 2.1 d).

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

9

Gambar 2.1 Tipe-tipe Balok Komposit (B. Uy,2007)

Keuntungan yang didapatkan dengan menggunakan balok komposit yaitu
penghematan berat baja, penampang balok baja dapat lebih rendah, kekakuan lantai
meningkat, panjang bentang untuk batang tertentu dapat lebih besar, kapasitas
pemikul beban meningkat. Penghematan berat baja sebesar 20 % sampai 30 %
seringkali dapat diperoleh dengan memanfaatkan semua keuntungan dari sistem
komposit. Pengurangan berat pada balok baja ini biasanya memungkinkan
pemakaian penampang yang lebih rendah dan juga lebih ringan. Keuntungan ini bisa
banyak mengurangi tinggi bangunan bertingkat banyak sehingga diperoleh
penghematan bahan bangunan yang lain seperti dinding luar dan tangga. (Salmon &
Johnson, 1991)3
Kolom komposit tumbuh menjadi bagian penting dalam pengaplikasian
konstruksi komposit yang telah secara luas digunakan dalam beberapa tahun terakhir
ini, terutama pada bangunan bertingkat. Awal mula pengembangan elemen kolom
komposit yaitu dari profil baja berpenampang I yang dibungkus oleh beton yang
tujuan utamanya sebagai pelindung dari api.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

10

Ada beberapa tipe dari kolom komposit yang sebagian besar digolongkan ke
dalam encased steel sections ( profil baja yang dibungkus beton)dan concrete-filled
steel sections (kolom baja berintikan beton). Untuk tipe encased steel, profil baja
berpenampang I yang dibungkus oleh beton (gambar 2.2) paling sering dijumpai.

700

700

profil baja kingcross

\
Gambar 2.2 Penampang Kolom Komposit
Pada kolom baja berselubung beton (gambar 2.2 a dan b) penambahan beton
dapat menunda terjadinya kegagalan lokal buckling pada profil baja serta berfungsi
sebagai material penahan api, sementara itu material baja disini berfungsi sebagai
penahan beban yang terjadi setelah beton gagal. Sedangkan untuk kolom baja
berintikan beton (gambar 2.2 c dan d) kehadiran material baja dapat meningkatkan
kekuatan dari beton serta beton dapat menghalangi terjadinya lokal buckling pada baja.
Kolom komposit merupakan suatu solusi hemat untuk kasus dimana kapasitas
beban tambahan yang diinginkan lebih besar dibandingkan dengan penggunaan
kolom baja sendiri. Kolom komposit juga menjadi solusi yang efektif untuk berbagai
permasalahan yang di ada pada desain praktis. Salah satunya, yaitu jika beban yang
terjadi pada struktur kolom sangatlah besar, maka penambahan material beton pada

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

11

struktur kolom dapat memikul beban yang terjadi, sehingga ukuran profil baja tidak
perlu diperbesar lagi. (Roberto Leon, Larry Griffis,2008)5

2.3.

Aksi Komposit
Aksi komposit terjadi apabila dua batang struktural pemikul bebanseperti

pada pelat beton dan balok baja sebagai penyangganya (gambar 2.3.a) dihubungkan
secara menyeluruh dan mengalami defleksi sebagai satu kesatuan seperti dalam
gambar (2.3.b).
Pada balok non komposit (gambar 2.3.a) pelat beton dan balok baja tidak
bekerja bersama-sama sebagai satu kesatuan karena tidak terpasang alat penghubung
geser, sehingga masing-masing memikul beban secara terpisah. Apabila balok non
komposit mengalami defleksi pada saat dibebani, maka permukaan bawah pelat
beton akan tertarik dan mengalami perpanjangan sedangkan permukaan atas dari
balok baja akan tertekan dan mengalami perpendekan. Karena penghubung geser
tidak terpasang pada bidang pertemuan antara pelat beton dan balok baja maka pada
bidang kontak tersebut tidak ada gaya yang menahan perpanjangan serat bawah
pelat dan perpendekan serat atas balok baja. Dalam hal ini, pada bidang kontak
tersebut hanya bekerja gaya geser vertikal.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

12

Gambar 2.3 Perbandingan antara Balok yang Mengalami Defleksi dengan
dan Tanpa Aksi Komposit.(Sumber Salmon & Johnson 1991).

Sedangkan pada balok komposit, pada bidang pertemuan antara pelat
beton dan balok baja dipasang alat penghubung geser sehingga pelat beton dan
balok baja bekerja sebagai satu kesatuan. Pada bidang kontak tersebut bekerja
gaya geser vertikal dan horisontal, dimana gaya geser horisontal tersebut akan
menahan perpanjangan serat bawah pelat dan perpendekan serat atas balok baja.
Pada dasarnya aksi komposit pada balok komposit dapat tercapai atau
tidaknya tergantung dari penghubung gesernya. Biasanya penghubung geser
diletakkan disayap atas profil baja. Hal ini bertujuan untuk mengurangi terjadinya
slip pada pelat beton dengan balok baja.(Qing Quan Liang,2004)6

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

13

Gambar 2.4 Variasi Tegangan pada Balok-balok Komposit
(Sumber Salmon & Johnson 1996).
Dengan menyelidiki distribusi regangan yang terjadi bila tidak ada interaksi
antara slab beton dan balok bajanya (gambar 2.4.a). Terlihat bahwa untuk kasus ini
terdapat dua sumbu netral yaitu satu pada pusat gravitasi slab dan lainnya pada pusat
gravitasi balok. Gelincir horizontal yang terjadi karena bagian bawah slab dalam
tarik dan bagian atas balok dalam tekan juga terlihat.
Selanjutnya pada kasus dimana hanya terjadi interaksi parsial saja, pada
gambar 2.4.b.sumbu netral slab lebih dekat ke balok, dan sumbu netral balok lebih
dekat ke slab. Karena interaksi parsial, gelincir horizontal telah berkurang. Akibat
dari interaksi parsial adalah terjadinya sebagian gaya tekan dan gaya tarik maksimum
C’ dan T’, masing-masing pada slab beton dan balok baja. Kemudian momen
ketahanan penampang tersebut akan mengalami pertambahan sebesar T’e’ atau C’e’.
Bila terjadi interaksi lengkap (dikenal sebagai aksi komposit penuh) di antara
slab dan balok, tidak akan terjadi gelincir dan diagram regangan yang dihasilkan
dapat dilihat dalam gambar 2.4.c. Dalam kondisi demikian, terjadilah sumbu netral
tunggal yang terletak di bawah sumbu netral slab dan di atas sumbu netral balok.
Selain itu, gaya-gaya tekan dan tarik C” dan T” lebih besar daripada C’ dan T’ yang
ada pada interaksi parsial.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

14

2.4.

Sistem Str uktur
Sistem struktur yang digunakan pada perencanaan gedung merupakan hal

yang perlu diperhatikan. Faktor daya tahan terhadap gempa mengharuskan suatu
bangunan gedung memiliki sistem struktur yang sesuai berdasar SNI-03-1726-2002.
Pembagian sistem struktur menurut wilayah gempanya dibagi sebagai berikut:
1. Wilayah Gempa 1 dan 2 (Resiko Gempa Rendah) Desain menggunakan Sistem

Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB) dan dinding struktur dengan beton
biasa.
2. Wilayah Gempa 3 dan 4 (Resiko Gempa Menengah) Desain menggunakan

Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) dan Sistem Dinding
Struktur Biasa (SDSB) dengan beton tanpa detailing khusus.
3. Wilayah Gempa 5 dan 6 (Resiko Gempa Tinggi) Desain menggunakan Sitem

Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) dan Sistem Dinding Struktur Khusus
dengan beton khusus.
Gedung Sekolah Muhammadiyah 2 Surabaya yang akan direncanakan
terletak pada zona gempa kuat, sehingga digunakan sistem struktur berupa Sistem
Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK). Ketentuan umum yang terdapat pada
SNI 03-2847-2002 untuk daerah WG 5 dan 6 berlaku harus memenuhi persyaratan
pendetailan.

2.5.

Ketentuan Khusus Untuk Per encangaan Gedung di Surabaya (Wilayah

Gempa5-6)
Menurut RSNI-1729-2002 pasal 4.7, Wilayah gempa dan spectrum respons

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

15

Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6 Wilayah Gempa di mana Wilayah Gempa 1
adalah wilayah dengan kegempaan paling rendah dan Wilayah Gempa 6 dengan
kegempaan paling tinggi. Pembagian Wilayah Gempa ini, didasarkan atas percepatan
puncak batuan dasar akibat pengaruh Gempa Rencana dengan perioda ulang 500
tahun, yang nilai rata-ratanya untuk setiap Wilayah Gempa ditetapkan dalam Tabel
Apabila percepatan puncak muka tanah Ao tidak didapat dari hasil analisis
perambatan gelombang, percepatan puncak muka tanah tersebut untuk masingmasing Wilayah
Gempa dan untuk masing-masing jenis tanah ditetapkan dalam Tabel.Menurut SNI
03-1729-2010 :

Tabel 2.1 Klasifikasi Kelas Situs

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

16

Tabel 2.2 Kofisien Situs Fa dan Fv

Tabel 2.3 Kategori Disain Seismik untuk Tanah Keras (SC) SDS = 0.494 g

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

17

Tabel 2.4 Kategori Disain Seismik untuk Tanah Keras (SC) SD1 = 0.23 g

Tabel 2.5 Kategori Disain Seismik untuk Tanah Sedang (SD) SDs= 0.555 g

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

18

Tabel 2.6 Kategori Disain Seismik untuk Tanah Lunak (SE) S Ds= 0.607 g

Tabel 2.7 Kategori Disain Seismik untuk Tanah Lunak (SE) SDs= 0.607 g

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

19

Tabel 2.8 Koefisien Situs Fa dan Fv, Koefisien nilai SDS dan SD1 Kota Surabaya

2.6.

Rumusan Hubungan Balok -Kolom (HBK)

2.6.1. Hubungan Balok-Kolom (SNI-03-2847-2002 pasal 23.5)
-

Ketentuan umum

1. Gaya-gaya pada tulangan longitudinal balok di muka hubungan balok-kolom harus
ditentukan dengan menganggap bahwa tegangan pada tulangan tarik lentur adalah
1,25fy.
2. Kuat hubungan balok-kolom harus direncanakan menggunakan factor reduksi
kekuatan.
3. Tulangan longitudinal balok yang berhenti pada suatu kolom harus diteruskan
hingga mencapai sisi jauh dari inti kolom terkekang dan diangkur sesuai dengan
pasal 23.5 (4) untuk tulangan tarik dan pasal 14 untuk tulangan tekan.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

20

4. Bila tulangan longitudinal balok diteruskan hingga melewati hubungan balokkolom, dimensi kolom dalam arah parallel terhadap tulangan longitudinal balok tidak
boleh kurang daripada 20 kali diameter tulangan longitudinal terbesar balok untuk
beton berat normal. Bila digunakan beton ringan maka dimensi tersebut tidak boleh
kurang daripada 26 kali diameter tulangan longitudinal terbesar balok.
-

Kuat geser

1. Kuat geser nominal hubungan balok-kolom tidak boleh diambil lebih besar
daripada ketentuan berikut ini untuk beton berat normal. Untuk hubungan balokkolom yang terkekang pada keempat sisinya. 1,7

′ Aj. Untuk hubungan yang

terkekang pada ketiga atau kedua sisi yang berlawanan 1,25
lainnya 1,0

′ Aj. Untuk hubungan

′ Aj. Komponen struktur yang menerima kombinasi lentur dan beban

aksial pada SRPMK (SNI-03-2847-2002)_ pasal 23.4.2.2) Kuat lentur kolom harus
memenuhi persamaan :

∑M

e

≥

6
∑ Mg
5

…………………………………………………………………..( 2.2 )

ΣMe adalah jumlah momen pada pusat hubungan balok-kolom, sehubungan dengan
kuat lentur nominal kolom yang merangkai pada hubungan balok-kolom tersebut.
Kuat lentur kolom harus dihitung untuk gaya aksial terfaktor, yang sesuai dengan
arah gaya-gaya lateral yang ditinjau, yang menghasilkan nilai kuat lentur yang
terkecil.
ΣMg adalah jumlah momen pada pusat hubungan balok kolom, sehubungan dengan
kuat lentur nominal kolom yang merangkai pada hubungan balok kolom tersebut.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

21

2.6.2. Hubungan Balok Kolom SRPMK (SNI 03-1729-2002 pasal 15.7.2.3)
Gaya geser terfaktor, Vu, sambungan balok ke kolom harus ditentukan
menggunakan kombinasi beban 1,2 D + 1,5 L ditambah dengan gaya geser yang
dihasilkan dari bekerjanya momen lentur sebesar 1,1 RyfyZ pada arah yang
berlawanan pada masing-masing ujung balok. Sebagai alternatif, nilai Vu yang lebih
kecil dapat digunakan selama dapat dibuktikan menggunakan analisis yang rasional.
Gaya geser terfaktor tidak perlu lebih besar daripada gaya geser yang dihasilkan oleh
kombinasi pembebanan.

2.7.

Sambungan
Kuat rencana setiap komponen tidak boleh kurang dari beban terfaktor yang

dihitung. Perencanaan sambungan harus memenuhi persyaratan (SNI 03-1729-2002
Ps. 13.1.3) :
1. Gaya dalam yang disalurkan berada dalam keseimbangan dengan gayagaya yang bekerja pada sambungan.
2. Deformasi pada sambungan masih berada dalam batas kemampuan
deformasi sambungan.
3. Sambungan dan komponen yang berdekatan harus mampu memikul gayagaya yang bekerja padanya.

2.7.1

Klasifikasi Sambungan
Sambungan semi kaku / Semi rigid connection adalah sambungan yang tidak

memiliki kekakuan yang cukup mempertahankan sudut-sudut diantara komponenkomponen struktur yang disambung, namun harus dianggap memiliki kapasitas

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

22

yangcukup untuk memberikan kekangan yang dapat diukur terhadap perubahan
sudut-sudut tersebut.

K 500 .2 00.10 .16

K 50 0.200.10 .1 6

W F 500 .2 00.9.14

90
L 70.70.7

L 7 0.70.7

80
80 2 40
80

B au t φ 2 0

W F 5 00.200 .9 .14

80
80 240
80

B au t φ 2 0

49 6

3 04

T 400 .40 0.16.24
T 400.40 0.16.24

50 0

Gambar 2.5a Sambungan Balok – Kolom

K 500.200.10.16

Bau t φ 24

A

B aut φ 30

A

P ela t t = 16 m m

P elat t = 16 m m

K olom 700 x 70 0

D E T A I L SA M B U N G A N K O L O M
DE NG AN K O L O M

Gambar 2.5b Sambungan Kolom – kolom

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

23

2.7.1.1. Sambungan Baut
Kuat geser = Vd = ϕf .Vn = ϕf .r1 . f u . Ab
b

Kuat tumpu = Rd = ϕf .Rn = 2, 4.ϕf .d b .t p . fu
Jumlah baut, n = Vu
φRn

…...…………….….( 2.3 )

diambil
yangterkecil

………………………………....( 2.4 )

………………………………………………………...( 2.5 )

Dimana :

φf

= Faktor reduksi kekuatan fraktur (0,85)

r1

= 0,5 untuk baut tanpa ulir pada bidang geser
0,4 untuk baut dengan ulir pada bidang geser

fub

= Tegangan tarik putus baut

Ab

= Luas bruto penampang baut pada daerah tak berulir

fu

= Tegangan tarik putus yang terendah dari baut atau pelat

tp

= Tebal plat

Kontrol jarak baut :
Jarak tepi minimum : 1.5db(LRFD 13.4.2)
Jarak tepi maksimum

: (4tp + 100 mm) atau 200 mm (LRFD 13.4.3)

Jarak minimum antar baut : 3db (LRFD 13.4.1)
Jarak maksimum antar baut : 15tp atau 200 mm (LRFD 13.4.3)
Kontrol Kekuatan Pelat :

φPn = 0.75 × 0.6 × fu × Anv ………………………….……..….( 2.6 )
Vu < φPn

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

24

2.7.1.2. Sambungan Las
Ru ≤ ϕ Rnw

φf .Rnw = 0.75 × t e × (0.6 × fuw) (las)………………………………( 2.7 )

dengan,

φf .Rnw = 0.75× t e × (0.6 × fu) (bahan dasar)……………………...( 2.8 )
keterangan :

fuw : tegangan tarik putus logam las
fu : tegangan tarik putus bahandasar

t e : tebal efektif las (mm)

Tabel 2.9 Ukuran Minimum Las Sudut
Tebalbagian paling tebal, t (mm)
Tebal minimum las sudut, a (mm)
t ≤7

3

7 < t ≤ 10

4

10 < t < 15

5

15 < t

6

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

BAB III
METODOLOGI

3.1.

Bagan Diagram alir

Mulai

Pengumpulan Data

Studi Literatur

Perencanaan Struktur Sekunder

Preliminary Desain dan Pembebanan

Pemodelan dan Analisa Struktur
Kontrol Desain
Profil kolom dan balok
HBK
ya
Penggambaran Hasil Perencanaan
Selesai

25
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

tidak

26

3.2.

Langkah-Langkah Penyususunan pr oposal
Adapun langkah-langkah yang diambil dalam penyusunan Proposal ini,

adalah sebagai berikut :
3.2.1. Pengumpulan Data
- Data Umum Bangunan
1. Nama Gedung

: Gedung Sekolah Muhammadiyah 2, Surabaya

2. Fungsi

: Sekolah

3. Zone Gempa

:2

4. Jumlah Lantai

: 5 Lantai

5. Tinggi Gedung

: 20 m

6. Struktur Utama

: Struktur Beton Bertulang

- Data Modifikasi
1. Nama Gedung

: Gedung Sekolah Muhammadiyah 2, Surabaya

2. Fungsi

: Sekolah

3. Zone Gempa

:2

4. Jumlah Lantai

: 8 Lantai

5. Tinggi Gedung

: 32 m

6. Struktur Utama

: Komposit Baja-Beton

7. Dimensi Bangunan : 48 m x 48 m
- Data Bahan

: - kekuatan tekan beton
(f’c) = 25Mpa

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

27

- Data Tanah
Data tanah yang digunakan berasal dari data tanah Gedung Sekolah
Muhammadiyah 2, Surabaya.

3.3.

Studi literatur
Melakukan studi referensi yang menjadi acuan dalam pengerjaan proposal

dengan menggunakan struktur komposit baja-beton. Adapun beberapa literatur serta
peraturan gedung tersebut antara lain adalah sebagai berikut :
a.

Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG).1983.

b.

SNI 03-1726-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk
Bangunan Gedung

c.

SNI 03-1729-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Baja
Untuk Bangunan Gedung

d.

SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur
Beton Untuk Bangunan Gedung

e.

Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung Menggunakan Metode
LRFD dan AISC-LRFD.

f.

G. Salmon, Charles & E.Johnson, John.1991. Struktur Baja Desain Dan
Perilaku Jilid 1 Edisi Kedua. Diterjemahkan oleh: Ir. Wira M.S.CE. Jakarta:
Erlangga.

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

28

3.4.

Pr eliminary Design dan Pembebanan

3.4.1. Pr eliminary Design Balok
Mu

φ

= Mn

…………………………………………………………….…..( 3.1 )

Mn = Zp x fy asumsi tegangan baja mencapai tegangan plastis...............( 3.2 )
Zp =

Mn
dari nilai Zp didapat rencana awal dimensi balok....................( 3.3 )
fy

Dimana :
Mu : momen ultimate beban
ø

: faktor reduksi lentur

Mn : momen nominal
Zp : momen tahan plastis
: tegangan leleh baja

fy

3.4.2. Pr eliminar y design kolom
pu

φ

= Pn

fy =

A=

………………………………………………………………………..…( 3.4 )

pn
asumsi tegangan baja mencapai tegangan plastis....................................( 3.5 )
A
Pn
fy

dari nilai A didapat rencana awal dimensi kolom.................................. ( 3.6 )

Dimana :
Pu

: gaya aksial ultimate beban

ø

: faktor reduksi gaya aksial tekan

Pn

: momen nominal

A

: luas penampang

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

29

3.5.

Pembebanan
Perencanaan

pembebanan

pada

struktur

ini

berdasarkan

Peraturan

Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983 dan SNI 03-1726-2002.
Pembebanan tersebut antara lain :
a.

Beban Mati (PPIUG 1983 Bab1 pasal 1.1)
Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat

tetap termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian, mesin-mesin serta
peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung itu.
Yang nilainya sebagai berikut :
- Berat volume beton

: 2400 kg/m3 (tabel 2.1)

- Berat volume aspal

: 1400 kg/m3 (tabel 2.1)

- Berat volume spesi

: 2100 kg/m3 (tabel 2.1)

- Berat volume tegel

: 2400 kg/m3 (tabel 2.1)

- Berat volume pasangan bata merah : 250 kg/m2 (tabel 2.1)
- Berat volume plafond

:

11 kg/m2 (tabel 2.1)

- Berat volume penggantung

:

7 kg/m2 (tabel 2.1)

- Berat volume AC dan perpipaan

:

10 kg/m2 (tabel 2.1)

- Berat dinding partisi

:

40 kg/m2 (tabel 2.1)

b.

Beban Hidup (PPIUG 1983 Bab 1 pasal 1. 2)
Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau

penggunaan suatu gedung, dan ke dalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang
berasal dari barang -barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang
tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

30

masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan
lantai dan atap tersebut.
- Beban hidup pada lantai atap diambil sebesar 100 kg/m2 (pasal 3.2.1)
- Beban hidup pada lantai diambil sebesar

250 kg/m2 (pasal 3.1.1)

- Beban hidup pada tangga diambil sebesar

300 kg/m2 (tabel 3.1)

c.

Beban Angin (PPIUG 1983 Bab 1pasal 1. 3)
Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian

gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.
Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan
tekanan negatif (isapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang-bidang yang ditinjau.
Besarnya tekanan positif dan tekanan negatif ini dinyatakan dalam kg/m2, ditentukan
dengan mengalikan tekanan tiup yang ditentukan dalam pasal 4.2 (PPIUG 1983