MODIFIKASI GEDUNG FAKULTAS HUKUM UPN “VETERAN” JAWA TIMUR MENGGUNAKAN METODE FLAT SLAB.
MODIFIKASI GEDUNG FAKULTAS HUKUM UPN “VETERAN”
J AWA TIMUR MENGGUNAKAN METODE FLAT SLAB
TUGAS AKHIR
Diajukan oleh :
DJ OKO SUMARSONO
0853010043
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.
KATA PENGANTAR
Dengan segenap puji syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini dengan judul ‘Modifikasi Gedung Fakultas Hukum UPN “Veteran” Jawa
Timur Menggunakan Metode Flat Slab’. Yang merupakan suatu syarat bagi
mahasiswa dalam menempuh jenjang sarjana Strata 1 (S1) di Fakultas Teknik Sipil
dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Timur.
Dalam menyelasaikan Tugas Akhir ini penulis berusaha semaksimal mungkin
menerapkan ilmu yang penulis dapatkan di bangku perkuliahan dan buku-buku
literatur yang sesuai dengan judul Tugas Akhir ini. Disamping ini penulis juga
menerapkan petunjuk-petunjuk yang diberikan oleh dosen pembimbing. Namun
sebagai manusia biasa dengan keterbatasan yang ada penulis menyadari bahwa
Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala saran dan kritik
yang bersifat membangun dari setiap pembaca akan penulis terima demi
kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Dengan tersusunya Tugas Akhir ini penulis tidak lupa mengucapkan terima
kasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan,
dorongan, semangat, arahan serta berbagai macam bantuan baik berupa moral
maupun spiritual, terutama kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni Jar.,M.Kes. selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2. Bapak Ibnu Sholichin,ST,MT. selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
3. Ir. Made Dharma Astawa, MT. selaku Dosen pembimbing utama Tugas Akhir
yang telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama
pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.
4. Sumaidi, ST. selaku Dosen pembimbing pendamping Tugas Akhir yang telah
berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama pengerjaan
Tugas Akhir sampai selesai.
5. Segenap Dosen dan Staff Program Studi Teknik Sipil Universitas Pembangunan
Nasional “Veteran” Jawa Timur.
6. Para tim penguji yang telah membantu penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan lebih baik.
7. Bapak tersayang, Ibu tersayang, dan kakakku yang telah banyak memberikan
dukungan lahir dan batin, material, spiritual, dan moral sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
8. Untuk teman-teman Agung Nugroho Budiyono, Hendra Cipta Gunawan, Rudi
Antoro (Kasino), Periyadi, Wahyu Leuroke, Ambarini, Erwin Dwianto, Eko
Prastyo, Jainudin, Rahmat Hidayat (Komeng), Sadmay Gigid Handika, dan
teman-teman yang tidak bisa sasya sebutkan satu persatu, terima kasih atas
bantuan dan kekompakannya.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9. Segenap keluarga besar Teknik Sipil Universitas Pembangunan Nasional
“Veteran” Jawa Timur dan seluruh teman-teman Teknik Sipil khusunya
angkatan 2008 terima kasih atas dorongan dan semangatnya yang bermanfaat
sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Surabaya, 8 Mei 2012
Penulis
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .........................................................................................
i
DAFTAR ISI ........................................................................................................
iv
DAFTAR TABEL ................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................
ix
ABSTRAK ...........................................................................................................
x
BAB I
PENDAHULUAN ................................................................................
1
1.1. Latar belakang ................................................................................................
1
1.2. Perumusan Masalah ........................................................................................
2
1.3. Maksud dan Tujuan ........................................................................................
2
1.4. Batasan Masalah .............................................................................................
3
1.5. Lokasi .............................................................................................................
3
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA .....................................................................
4
2.1. Slab ................................................................................................................
4
2.2. Flat Slab .........................................................................................................
5
2.2.1. Pengertian Flat Slab .............................................................................. 5
2.2.2. Kekuatan Geser di Dalam Sistem Lantai Flat Slab ................................ 5
2.2.3. Momen Statis Berfaktor di Dalam Lantai Flat Slab ............................... 7
2.2.4. Jalur Kolom dan Jalur Tengah Pada Lantai Flat Slab ............................. 9
2.2.5. Pemindahan Momen dan Geser Pada PertemuanAntara
Pelat dan ujung Kolom .......................................................................... 10
2.2.6. Bukaaan dan Hubungan Sudut Pada Lantai Flat Slab ........................... 12
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.3. Tebal Minimum Untuk Pengendalian Lendutan ............................................... 13
2.4. Kontrol Terhadap Lendutan ............................................................................ 15
2.4.1. Momen Inersia Efektif .......................................................................... 16
2.5. Persyaratan Nominal Untuk Tebal Pelat dan Ukuran Balok Tepi,
Kepala Kolom dan Pertebalan Pelat di Kepala Kolom ..................................... 17
2.6. Analisa Struktur Flat Slab ............................................................................... 19
2.7. Konsep Desain................................................................................................. 19
2.8. Sistam Rangka Pemikul Momen Khusus ......................................................... 20
2.8.1. Persyaratan Detailing Komponen struktur SRPMK
yang Menerima Kombinasi Lentur dan Aksial ..................................... 20
BAB III
METODOLOGI ............................................................................... 24
3.1. Umum ............................................................................................................ 24
3.2. Pengumpulan Data ........................................................................................... 24
3.3. Studi Literatur ................................................................................................ 25
3.4. Pembebanan ................................................................................................... 26
3.5. Kombinasi Pembebanan .................................................................................. 28
3.6. Diagram Alur .................................................................................................. 30
BAB IV
PERHITUNGAN ............................................................................... 31
4.1. Umum ............................................................................................................ 31
4.2. Perencanaan Dimensi Struktur ........................................................................ 31
4.2.1. Perencanaan Dimensi Pelat ................................................................... 31
4.2.2. Perencanaan Drop Panel ........................................................................ 32
4.2.3. Tebal Ekivalen ...................................................................................... 33
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.2.4. Perencanaan Dimensi Kolom ................................................................ 34
4.3. Pembebanan Pelat ............................................................................................ 35
4.4. Menentukan Berat Total Struktur ( Wt ) .......................................................... 36
4.5. Beban Gempa ................................................................................................. 39
4.5.1. Perhitungan Gaya Geser Dasar ............................................................. 39
4.5.2. Periode Waktu Getar Alami Fundamental ............................................. 40
4.5.3. Faktor Respon Gempa ( C ).................................................................... 40
4.5.4. Faktor Keutamaan ( I ) dan Faktor Reduksi Gempa( R ) ........................ 41
4.5.5. Gaya Geser Dasar Nominal ( V ) ............................................................ 41
4.5.6. Distribusi Gaya Geser Horizontal Kesepanjang Tinggi Gedung ............. 42
4.6. Perencanaan Penulangan Pelat ...................................................................... 42
4.6.1. Penulangan Pelat Lantai ......................................................................... 44
4.6.2. Penulangan Pelat Atap ........................................................................... 53
4.7. Penulangan Geser Pelat .................................................................................. 63
4.8. Kontrol Terhadap Lendutan Pelat .................................................................. 65
4.9. Penulangan Kolom
....................................................................................... 68
4.9.1. Kekakuan Lentur Komponen kolom ....................................................... 69
4.9.2. Panjang Tekuk Kolom ........................................................................... 70
4.9.3. Kontrol Kelangsingan Kolom................................................................. 71
4.9.4. Perhitungan Tulangan Kolom................................................................. 72
4.9.5. Penulangan Geser Kolom....................................................................... 73
4.9.6. Panjang Lewatan Pada Sambungan ........................................................ 75
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.10. Hubungan Kolom Pelat ............................................................................... 76
4.10.1. Perhitungan Gaya Geser Pada Hubungan Kolom Pelat ......................... 76
4.10.2. Perencanaan Kolom Sengkang Geser Horizontal Pada Join .................. 78
4.10.3. Menghitung Vu .................................................................................... 80
4.11. Menghitung Kuat Geser Nominal Join ........................................................ 80
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 82
5.1. Kesimpulan .................................................................................................. 82
5.2. Saran ........................................................................................................... 83
DAFTAR PUSTAKA
........................................................................................ xi
LAMPIRAN
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR TABEL
2.1 Lendutan Izin Maksimum ................................................................................ 14
2.2 Tebal Minimum Pelat Tanpa Balok Interior ...................................................... 15
4.1 Berat total Bangunan ........................................................................................ 39
4.2 Distribusi Gaya Geser Kesepanjang Tinggi ....................................................... 42
4.3 Penulangan Lentur Pelat .................................................................................. 63
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
1.1 Lokasi Gedung Fakultas Hukum UPN ”Veteran” Jawa Timur .........................
3
2.1 Jenis – Jenis Slab .............................................................................................
4
2.2 Pelat dua arah dengan struktur flat slab ............................................................
5
2.3 Statika dari panel dalam cirian pada sistem lantai flat slab ...............................
8
2.4 Jalur kolom dan jalur tengah ............................................................................
9
2.5 Dimensi efektif dari kepala kolom ................................................................... 18
4.1 Dimensi Pelat, Drop Panel, Kolom .................................................................. 33
4.2 Grafik Spektrum Respon untuk Zona Gempas 5 ............................................... 41
4.3 Bidang Kritis untuk Transfer Momen Geser...................................................... 64
4.4 Diagram Monogram ......................................................................................... 71
4.5 Grafik Diagram Interaksi Kolom Lantai dari PCACOL .................................... 72
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
MODIFIKASI GEDUNG FAKULTAS HUKUM UPN “VETERAN”
J AWA TIMUR MENGGUNAKAN METODE FLAT SLAB
Oleh :
DJ OKO SUMARSONO
ABSTRAK
Gedung fakultas Hukum UPN “Veteran” Jawa Timur merupakan gedung perkuliahan
setinggi tiga lantai yang dibangun dengan menggunakan struktur pelat dua arah yang
ditumpu oleh balok. Gedung tersebut direncanakan ulang menjadi delapan lantai
dibawah zona gempa kuat dengan struktur flat slab dan Sistem Rangka Pemikul
Momen Khusus (SRPMK). Alasan dipilihnya struktur flat slab pada perencanaan ini
karena struktur flat slab cukup fleksibilitas terhadap tata ruang, waktu pengerjaan
yang relatif lebih pendek, dan hemat dalam penggunaan bekisting. Flat slab (lantai
cendawan) adalah plat beton bertulang yang ditumpu secara langsung oleh kolomkolom tanpa melalui balok-balok perantara. Flat slab mempunyai kekuatan geser
yang cukup dengan adanya salah satu atau kedua hal berikut, pertama adanya drop
panel yang merupakan penebalan pelat didaerah kolom, kedua dibuatnya kepala
kolom yaitu pelebaran yang mengecil dari ujung kolom atas. Flat slab digunakan
untuk kisaran bentang 20-30 ft atau sekitar 6-9 m. Dengan diterapkannya SRPMK
pada perencanaan ini diharapkan bangunan dapat bersifat daktail pada saat terjadi
gempa kuat. Peraturan yang digunakan di dalam perencanaan yaitu SNI 03-17262002 tentang “ Tata Cara Perencanaan Ketahanan gempa untuk Bangunan Gedung”,
SNI 03-2847-2002 tentang ” Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan
Gedung”, dan Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung (PPIUG) 1983. Untuk
analisa struktur menggunakan program bantu SAP2000 V.7.4. Berdasarkan
perencanaan diperoleh lebar drop panel 250 mm dengan tebal 70 mm, tebal pelat
lantai 180 mm dan tebal pelat atap 150 mm. Dimensi penampang kolom diperoleh 70
x 70 cm. Dibutuhkan sambungan pada kolom untuk gedung setinggi 8 lantai. Perlu
dilakukan kajian yang lebih mendalam agar hasil perencanaan mendekati hasil
sesungguhnya dilapangan.
Kata kunci: flat slab, SRPMK, drop panel, kolom kapital
x
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam membangun sebuah gedung biasanya dilakukan penghematan.
Penghematan boleh saja dilakukan asalkan tidak mengurangi kekuatan bangunan
tersebut. Salah satu hal yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan flat
slab. Flat slab (lantai cendawan) adalah plat beton bertulang yang ditumpu
secara langsung oleh kolom-kolom tanpa melalui balok-balok perantara. Flat
slab mempunyai kekuatan geser yang cukup dengan adanya salah satu atau
kedua hal berikut, pertama adanya drop panel yang merupakan penebalan plat
didaerah kolom, kedua dibuatnya kepala kolom yaitu pelebaran yang mengecil
dari ujung kolom atas. Flat slab digunakan untuk kisaran bentang 20-30 ft atau
sekitar 6-9 m (James G. MacGregor, 1997). Flat Slab mempunyai kelebihankelebihan diantaranya (1) fleksibilitas terhadap tata ruang, (2) waktu pengerjaan
yang relatif lebih pendek, hal ini dapat dilihat dari proses pembuatan dimana
pengecoran plat dapat langsung dilakukan tanpa perlu mengecor balok lebih
dulu, (3) hemat dalam penggunaan bekisting, (4) menghemat tinggi bangunan,
tinggi ruang bebas lebih besar dikarenakan tidak adanya pengurangan akibat
balok dan komponen pendukung struktur lainnya.
Dalam tugas akhir ini akan dibuat perencanaan struktur dengan objek
gedung Fakultas Hukum UPN “Veteran” Jawa Timur. Gedung Fakultas Hukum
UPN “Veteran” Jawa Timur adalah gedung perkuliahan setinggi tiga lantai yang
dibangun dengan menggunakan struktur pelat dua arah yang ditumpu oleh
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
1
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
balok. Gedung tersebut nantinya akan direncanakan ulang menjadi delapan
lantai dibawah zona gempa kuat dengan struktur flat slab dan Sistem Rangka
Pemikul Momen Khusus (SRPMK).
1.2. Perumusan Masalah
Pada penyusunan tugas akhir ini akan dilakukan pembahasan mengenai
permasalahan - permasalahan berikut:
1. Bagaimana menganalisa struktur gedung dengan menggunakan sistem
struktur flat slab.
2. Bagaimana menganalisa dan merencanakan struktur flat slab yang mampu
memikul beban gravitasi dan lateral gempa.
3. Bagaimana mengimplementasikan hasil perhitungan menjadi Detail
Engineering Design (DED).
1.3. Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari punyusunan tugas akhir ini adalah:
1. Agar dapat menganalisa struktur gedung dengan menggunakan sistem
struktur flat slab.
2. Agar dapat menganalisa dan merencanakan struktur flat slab yang mampu
memikul gravitasi dan lateral gempa.
3. Agar dapat menuangkan hasil perhitungan menjadi Detail Engineering
Design (DED).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam pembahasan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Pada perencanaan ini tidak meninjau analisa biaya dan manajemen konstruksi
dalam menyelesaikan pekerjaan proyek.
2. Tidak meninjau segi arsitekturalnya.
3. Tidak merencanakan pondasi.
4. Mutu beton dan tulangan struktur digunakan f’c = 30 Mpa dan fy = 350 Mpa.
5. Peraturan yang digunakan sebagai acuan adalah SNI 03-2847-2002, SNI 031726-2002, dan PPIUG 1983.
1.5. Lokasi Gedung
Lokasi gedung
: Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Surabaya
LOKASI
Gambar 1.1 Lokasi Gedung fakultas hukum UPN ”veteran” jawa timur
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. Slab
Slab atau pelat merupakan elemen utama dalam menyalurkan beban hidup
maupun beban mati kedalam rangka pendukung vertikal dari suatu sistem
struktur. Didalam konstruksi beton bertulang, slab mempunyai arah horizontal
dengan permukaan atas dan bawah sejajar atau mendekati sejajar. Plat atau slab
biasanya ditumpu oleh kolom- kolom atau tertumpu secara menerus oleh tanah.
Jika nilai perbandingan antara panjang dan lebar pelat lebih dari 2,
digunakan penulangan 1 arah (one way slab). Dan apabila nilai perbandingan
antara panjang dan lebar pelat tidak lebih dari 2, digunakan penulangan 2 arah
(two way slab).
Ada beberapa jenis slab yaitu one way slab ( pelat 1 arah ), two way slab
(pelat dua arah), flat plate, grid Slab, dan flat slab.
(a). Flat Plate
(b). Flat Slab
Gambar 2.1 Jenis-jenis Slab
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
4
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
2.2. Flat Slab
2.2.1. Pengertian Flat Slab
Flat slab (lantai cendawan) adalah pelat beton bertulang yang
ditumpu secara langsung oleh kolom - kolom tanpa melalui balok- balok
perantara. Lantai flat slab mempunyai kekuatan geser yang cukup dengan
adanya salah satu atau kedua hal berikut :
a. Drop Panel yaitu pertambahan tebal plat didalam daerah kolom.
b. Kepala kolom (Column Capital) yaitu pelebaran mengecil dari ujung
kolom atas
Gambar 2.2 Plat dua arah dengan struktur flat slab
2.2.2. Kekuatan Geser di Dalam Sistem Lantai Flat Slab
Kekuatan geser dari lantai flat slab sekitar kolom dengan cirian di bawah
beban mati dan beban hidup penuh adalah analog dengan kekuatan geser dari
pondasi hamparan persegi atau bujur sangkar yang dibebani oleh kolom
terpusat. Kekuatan geser Flat Slab pertama- tama harus harus diperiksa
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
terhadap aksi balok lebar dan kemudian untuk aksi dua arah. Didalam aksi
balok lebar, penampang kritis adalah sejajar dengan garis pusat panel dalam
arah transversal dan menerus pada seluruh jarak antara dua garis pusat panel
longitudinal yang berdekatan. Kekuatan nominal dalam keadaan umum dimana
tidak digunakan tulangan geser adalah
Vn = Vc = 2 f c ' 2b w d
………………………(2.1)
Menurut metode yang disederhanakan, Vc dapat ditentukan dengan
menggunakan rumus yang lebih terperinci yang mencakup ρ Vu d / Mu.
Didalam aksi dua arah, retak diagonal potensial dapat terjadi dikerucut
atau piramida sekeliling kolom. Dengan demikian penampang kritis
ditempatkan sedemikian hingga kelilingnya b 0 berada pada jarak setnengah
tinggi efektif diluar keliling pertebalan. Bila pertebalan tidak digunakan, maka
hanya ada satu penampang kritis untuk aksi dua arah. Jika tulangan geser tidak
digunakan, kekuatan geser nominal adalah
Vn = Vc =
1
4
2 +
f c 'b0 d ≤ 4 f c 'b0 d
m
β c
……………(2.2)
Dimana untuk kepala kolom atau pertebalan persegi, β c merupakan
perbandingan sisi yang panjang terhadap yang pendek dari segi empat. Kecuali
β c lebih besar dari 2,0, maka rumus yang mencakup β c tidak menetukan dan
dalam hal ini Vc dibatasi dengan 4 f c 'b0 d . Bahkan jika tulangan geser
digunakan, kekuatan nominal dibatasi kepada harga maksimum sebesar
Vn = Vc + Vs ≤ 4 f c 'b0 d
………………………………..(2.3)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
Selanjutnya dalam perencanaan tulangan geser, bagian dari kekuatan Vc
tidak boleh melebihi 2 f c 'b0 d .
2.2.3. Momen Statis Ber faktor di dalam Lantai Flat Slab
Dengan meninjau panel dalam cirian dari suatu lantai flat slab yang
memikul beban merata berfaktor ωu
persatuan luas, seperti pada gambar
2.3.(a). Beban total pada permukaan panel (persegi dikurangi empat
seperempat lingkaran) ditumpu oleh geser vertikal pada keempat busur
seperempat lingkaran. Mneg dan Mpos menyatakan masing-masing momen
negatif total sepanjang tepi ABCD dan momen positif total sepanjang EF
terhadap sumbu horisontal b diarah L2. Sehingga
Beban pada permukaan ABCDEF = jumlah reaksi pada busur AB dan CD
LL
πc 2
= ω u 1 2 −
8
2
…………..………………………..(2.4)
Dengan meninjau setengah panel ABCDEF sebagai benda bebas, dan dengan
mengingat tidak adanya geser pada tepi BC, DE, EF, dan FA, maka dengan
mengambil momen terhadap sumbu 1-1 diperoleh
LL
πc 2 c
Mneg + Mpos + ωu 1 2 −
8 π
2
ω u L1 L2 L1 ω u πc 2 2c
−
+
=0
2 4
8 3π
..(2.5)
Dengan memasukkan M0 = Mneg + Mpos,
1
4c
c 3 1
2c \
2
2
+
L
L
1
ω
M0 = ω u L2 L1 1 −
≈
−
u 2 1
2
8
3L1
πL 3L2 L1 8
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
...........(2.6)
8
Persamaan (2.6) dapat dilihat dengan jelas dari pemeriksaan bentang interior
ekivalen yang ditunjukkan dalam gambar 2.3.(b)
Gambar 2.3 Statika dari Panel dalam cirian pada sistem lantai flat slab.
Ayat ACI-13.6.2.5 menyatakan bahwa tumpuan yang berbentuk lingkaran atau
poligon beraturan harus diperlakukan sebagai tumpuan bujur sangkar dengan
luas yang sama. Untuk lantai flat slab, khususnya dengan kepala kolom,
bentang bersih Ln yang dihitung dengan menggunakan tumpuan bujur sangkar
ekivalen harus dibandingkan dengan yang dinyatakan oleh persamaan (2.6),
yang besarnya adalah L1 dikurangi dengan 2c/3.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
2.2.4. J alur Kolom dan J alur Tengah pada Lantai Flat Slab
Jalur kolom adalah pelat dengan lebar di setiap sisi garis tengah kolom
sama dengan ¼ dimensi panel terkecil ℓ1 atau ℓ2. Jalur tengah adalah bagian
pelat diantara dua jalur kolom.
Gambar 2.4 Jalur Kolom dan Jalur Tengah
Bagian dari momen yang diterima jalur kolom dan jalur tengah
diasumsikan tersebar merata pada seluruh jalur. Persentase momen yang
dipikul oleh jalur kolom tergantung pada kekakuan efektif dari jalur kolom dan
pada aspect ratio ℓ1/ℓ2 (dengan ℓ1 adalah panjang bentang pusat ke pusat, dari
tumpuan-tumpuannya dalam arah momen yang ditinjau dan ℓ2 adalah panjang
bentang pusat ke pusat, dari tumpuan-tumpuannya dalam arah tegak lurus
terhadap ℓ1).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
2.2.5. Pemindahan Momen dan Geser Pada Per temuan Antara Pelat dan Ujung
Kolom.
Untuk kolom-kolom dan pelat yang bertemu pada titik-titik buhul secara
monolit, diperlukan pemindahan momen dan geser antara pelat dan ujungujung kolom. Momen-momen dapat ditimbulkan oleh beban lateral akibat
pengaruh angin atau gempa yang bekerja pada portal bertingkat banyak atau
oleh beban-beban gravitasi yang tidak berimbang. Selanjutnya gaya-gaya geser
pada ujung kolom dan seluruh kolom harus ditinjau didalam perencanaan dari
tulangan lateral (pengikat atau spiral) dalam kolom-kolom.
Momen berfaktor total yang harus dipindah kepada ujung-ujung kolom
yang bertemu pada suatu titik kumpul dalam atau luar, dengan Mu. Peraturan
ACI mensyaratkan pembagian dari momen berfaktor total Mu terhadap Mb
yang dipindahkan oleh lentur (ACI-13.3.3) dan Mv yang dipindahkan oleh
geser (ACI-11.12.2.3) sedemikian sehingga :
Mb =
Mu
c +d
2
1+ × 1
c2 + d
3
………………….(2.7)
dan
Mv = Mu − Mb …………………………(2.8)
Besaran (c1 + d) dan (c2 + d) didalam persamaan (2.7). Sesungguhnya
adalah dimensi dari penampang kritis masing-masing dari arah longitudinal
dan transversal. Dengan demikian persamaan, persamaan (2.7) sesungguhnya
adalah dimensi dari penampang kritis masing-masing dari arah longitudinal
dan transversal. Dengan demikian, persamaan (2.7) berlaku sebagaimana
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
dinyatakan hanya untuk kolom-dalam. Untuk kolom-luar, pembilang (c1 + d)
harus diambil sebesar (c1 + d/2).
Momen Mv yang dipindahkan oleh geser bekerja bersamaan bekerja
bersamaan dengan gaya geser Vu pada titik pusat dari permukaan geser sekitar
keliling yang berada sejarak d/2 dari sisi kolom.
v1 =
v1 =
Vu M c x1
−
φAc φJ c ………………………………(2.9)
Vu M c x1
+
φAc φJ c ……………………………….(2.10)
Agar konsisten dengan metode perencanaan kekuatan, faktor reduksi
kekuatan φ diikutkan dalam penyebut dari persamaan (..) dan (…) dengan
menggunakan sifat pemanpang J c yang analog dengan momen inersia polar
terhadap numbu z-z dari permukaan geser sekitar keliling kritis dimisalkan
aadnya tegangan geser horisontal dan vertikal pada permukaan geser dengan
dimensi a x d dalam gambar..
untuk kolom-luar, x1 dan x2 diperoleh dengan menempatkan permukaan
geser vertikal yang berupa profil kanal
Ac = (2a + b )d …………………………………….(2.11)
a3
ad 3
2
J c = d − (2a + b )( x2 ) +
6
6
……………….(2.12)
Untuk kolom-dalam,
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
Ac = (2a + b )d ………………………………………(2.13)
a 3 ba 2 ad 3
Jc = d +
+
6
2
6
………………………......(2.14)
Menurut ACI-11.12.2.4, tegangan geser harus kurang dari
4 fc ' (atau
lebih kurang lagi bila perbandingan dimensi permukaan geser lebih besar dari
2), kalau tidak harus digunakan penulangan geser.
2.2.6. Bukaan dan Hubungan Sudut Pada lantai Flat Slab
Bila di dalam lantai flat slab terdapat bukaan dan hubungan sudut, maka
harus dipastikan bahwa provisi untuk itu harus cukup. Bukaan dengan segala
ukuran dapat dibuat asalkan dengan analisa dapat ditunjukkan bahwa semua
persyaratan untuk kekuatan dan kelayanan termasuk batasan lendutan yang
dapat dipenuhi. Namun dalam keadaan yang biasa tidak diperlukan suatu
analisa khusus untuk untuk sistem pelat tanpa balok bila (1) bukaan berada di
dalam setengah bentang di masing- masing arah, asalkan jumlah tulangan yang
diperlukan untuk panel yang tanpa bukaan dipertahankan; (2) bukaan berada di
dalam permukaan bersama untuk dua jalur kolom dan memutus tidak lebih dari
seperdelapan dari lebar jalur kolom dalam bentang yang mana saja, dan
tulangan yang ekivalen dengan yang diputus, ditambah pada semua sisi dari
bukaan; (3) bukaan berada pada permukaan bersama dari satu jalur tengah dan
memutusb tidak lebih dari seperempat tulangan didalam jalur, dan tulangan
yang ekivalen dengan yang terputus ditambah pada semua sisi dari bukaan.
Mengenai tegangan geser nominal pada aksi dua arah, penampang kritis
untuk dua plat tanpa kepala geser tidak mencakup bagian dari keliling yang
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
diliput oleh proyeksi radial dari bukaan terhadap pusat kolom. Untuk plat
dengan kepala geser, keliling kritis direduksi hanya dengan setengah dari yang
dipotong oleh garis-garis radial dari pusat kolomke tepi- tepi bukaan.
2.3. Tebal Pelat Minimum Untuk Pengendalian Lendutan
Tebal minimum pelat tanpa balok interior yang menghubungkan tumpuantumpuannya dan mempunyai rasio bentang panjang terhadap yang tidak lebih dari
dua harus memenuhi ketentuan-ketentuan sebagai berikut:
a. Pelat tanpa penebalan, tebal pelat tidak boleh kurang dari 120 mm
b. Pelat dengan penebalan, tebal pelat tidak boleh kurang dari 100 mm
Pelat dengan tebal kurang dari tebal minimum yang ditetapkan boleh digunakan bila
dapat ditunjukkan dengan perhitungan bahwa lendutan yang terjadi tidak melebihi
batas lendutan yang ditetapkan dalam tabel 2.1. Lendutan tersebut harus dihitung
dengan memperhitungkan pengaruh dari ukuran dan bentuk panel, kondisi tumpuan,
dan keadaan kekangan pada sisi panel. Untuk perhitungan lendutan modulus
elastisitas (Ec), momen inersia efektif (Ie), lendutan jangka panjang harus dihitung
berdasarkan pada ketentuan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5(2(5))
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
Tabel 2.1. Lendutan izin maksimum
Sumber : SNI 03-2847-2002 ( Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
Tabel 2.2. Tebal Minimum Pelat Tanpa Balok Interior
Sumber : SNI 03-2847-2002 ( Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung)
2.4. Kontrol Terhadap Lendutan
Lendutan yang diizinkan ditentukan oleh persyaratan kelayakan untuk
struktur seperti besarnya deformasi yang dapat diterima oleh interaksi antara
komponen struktur. Pengaruh lendutan pada jangka pendek (seketika) atau
jangka panjang harus ditinjau. Lendutan seketika maksimum yang diperbolehkan
akibat beban hidup, untuk pelat atap atau lantai yang tidak mendukung
mendukung atau dihubungkan dengan elemen nonstruktural seperti langit-langit
dengan perekat atau partisi yang mudah pecah akibat lendutan besar ditetqapkan
oleh tabel 9-5(b) ACI sebesar (a) L/180 untuk pelat atap datar (b)L/360 untuk
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
pelat lantai. Selanjutnya dengan bertambahnya lendutan sesuai dengan waktu
tabel 9-5 (b) dari ACI juga menetapkan batas untuk jumlah dari lendutan
rangkak dan susut akibat semua beban tetap dan lendutan akibat beban hidup
tambahan lainnya. Kedua batas yang diberikan untuk kombinasi lendutan ini
adalah L/480 bila elemen nonstruktural kemungkinan rusak dan L/240 bila tidak
ada kemugkinan kerusakan elemen nonstruktural.
2.4.1. Momen Iner sia Efektif
Agar menyajikan peralihan yang mulus antara momen inersia Icr dari
penampang retak transformasi dan Ig dari penampang bruto yang tidak retak,
maka :
3
Mcr 3
Mcr
Ie =
× Ig + 1 -
× Icr ≤ Ig
Mmaks
Mmaks
Dimana :
M cr
=
fr ×
Ig
yt
= momen ret ak
Mmaks= momen maksimum akibat beban layan yang bekerja pada
kondisi dimana lendutan dihitung
Ig
= Momen inersia dari penampang bruto beton yang tidak retak
terhadap sumbu pusat dengan mengabaikan tulangan
Icr
= Momen inersia dari penampang retak transformasi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Fr
= Modulus runtuh dari beton sebesar 7,5 fc' untuk beton
berbobot normal; secara umum dapat diambil sebesar
0,65 Wc. fc' , dimana Wc adalah berat satuan beton.
2.5. Persyar atan Nominal Untuk Tebal Pelat dan Ukuran Balok Tepi, Kepala
Kolom, dan Per tebalan Pelat di Kepala Kolom
a. Tebal pelat
-
Ketebalan Pelat dengan drop panel tidak boleh kurang dari 100 mm
-
Dalam segala hal tebal pelat minimum tidak boleh kurang dari harga:
Untuk αm < 2,0 tebal pelat tidak boleh kurang dari 120 mm
Untuk αm > 2,0 tebal pelat tidak boleh kurang dari 90 mm
b. Kepala Kolom
Kepala kolom yang digunakan dalam kontruksi flat slab merupakan
perbesaran dari kolom bagian atas pada pertemuan dengan pelat lantai. Oleh
karena tidak menggunakan balok- balok, maka tujuan dari kepala kolom
adalah untuk mendapatkan pertambahan keliling sekitar kolom untuk
memindahkan geser dari beban lantai dan untuk menambah tebal dengan
berkurangnya perimeter didekat kolom. Dengan memisalkan garis
maksimum 45° untuk distribusi geser kepada kolom, kepala kolom efektif
untuk pertimbangan kekuatan agar berada di dalam kerucut bulat terbesar,
piramida, atau biji yang mengecil (tapered wedge) dengan puncak 90° yang
dapat diikutkan didalam cakupan dari elemen pendukung yang sebenarrnya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
Garis tengah dari kepala kolom biasanya sekitar 20 sampai 25% dari
bentang rata- rata diantara kolom.
Gambar 2.5 Dimensi efektif dari kepala kolom
c. Pertebalan pelat (Drop Panel)
Pertebalan pelat yang lazimnya digunakan di dalam kontruksi lantai
Flat Slab merupakan penambahan tebal pelat di sekitar kolom bila
pertebalan pelat diteruskan dari garis pusat tumpuan paling tidak seperenam
dari bentang yang diukur pusat ke pusat dalam masing-masing arah, dan bila
proyeksi di bawah pelat paling tidak seperempat dari tebal pelat di luar
pertebalan, diizinkan penggunaan tebal pelat minimum yang disyaratkan
oleh Persamaan (2..) sampai (2.) yang direduksi dengan 10%. Untuk
menentukan tulangan bahwa tebal dari drop panel dibawah pelat harus
dimisalkan pada harga yang tidak melebihi seperempat dari jarak antar tepi
dari drop panel dan tepi dari kepala kolom. Oleh karena persyaratan ini,
tidak ada alasan yang cukup kuat untuk menggunakan drop panel yang lebih
tebal.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
2.6. Analisa Struktur Flat Slab
Analisa suatu konstuksi flat slab dapat dilakukan dengan dua metode,
yaitu dengan metode desain langsung (direct design methode) dan metode portal
ekuivalen. Perbedaan analisa antara dua metode yaitu pada metode perencanaan
langsung, yang diperoleh adalah pendekatan momen dan geser dengan
menggunakan koefisien-koefisien yang disederhanakan. Sedangkan metode
rangka ekuivalen menganggap portal (rangka) idealisasi ini serupa dengan portal
aktual sehingga hasilnya akan lebih eksak dan mempunyai batasan penggunaan
yang lebih sedikit dibandingkan dengan metode desain langsung (Nawy, 1998).
2.7. Konsep Desain
Tujuan Perencanaan Struktur tahan gempa adalah bangunan mampu
menahan gempa kuat tanpa mengalami keruntuhan total bangunan, walaupun
bagian struktur utama sudah mengalami kerusakan atau mencapai pelelehan.
Untuk menjamin hal ini, elemen- elemen struktur bangunan yang diharapkan
mengalami plastifikasi (kerusakan) harus diberi detailing penulangan yang
memadai agar perilakunya tetap stabil walaupun telah mengalami deformasi
inelastis yang benar. Ketentuan detailing ditetapkan dalam SNI 03-2847-2002.
Semakin tinggi resiko kegempaan suatu daerah maka semakin ketat persyaratan
detailing penulangan yang harus dipenuhi pada stuktur bangunan yang berada di
daerah tersebut.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
2.8. Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus
Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus yaitu suatu system rangka yang
selain memenuhi ketentuan- ketentuan untuk rangka pemikul juga memenuhi
ketentuan- ketentuan SNI 03-2847-2002 pasal 23.2 sampai dengan pasal 23.5.
Sistem ini memiliki tingkat daktilitas penuh dan wajib digunakan di zona 5 dan
6.
2.8.1. Persyar atan Detailing Komponen Str uktur SRPMK yang Mener ima
Kombinasi Lentur dan Beban Aksial
a. Persyaratan geometri
Beberapa persyaratan geometri juga harus dipenuhi oleh komponen
struktur kolom SRPMK, diantaranya:
1. Ukuran penampang terkecil tidak kurang dari 300 mm.
2. Perbandingan antara ukuran terkecil penampang terhadap ukuran
dalam arah tegak lurusnya tidak kurang dari 0,4.
b. Persyaratan Tulangan Lentur
Berdasarkan SNI Beton (BSN,2002b), tulangan lentur kolom harus
memenuhi beberapa persyaratan berikut:
1. Rasio penulangan dibatasi minimum tidak boleh kurang dari 0,01 dan
maksimum tidak boleh lebih dari 0,06.
2. Sambungan mekanis tipe 1 untuk penyambungan tulangan lentur
(dengan kekuatan 125% kuat leleh batang tulangan yang disambung)
tidak boleh ditempatkan di lokasi yang berpontensi membentuk sendi
plastis, kecuali sambungan mekanis tipe 2 (yaitu sambungan mekanis
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
dengan kekuatan yang lebih kuat dari kuat tarik batang tulangan yang
disambung.
3. Sambungan las untuk penyambungan tulangan lentur (dengan
kekuatan 125% kuat leleh batang tulangan yang disambung) tidak
boleh ditempatkan di lokasi yang berpotensi membentuk sendi plastis.
4. Sambungan lewatan hanya diizinkan di lokasi setengah panjang
elemen struktur yang berada di tengah, direncanakan sebagai
sambungan lewatan tarik, dan harus diikat dengan tulangan spiral atau
sengkang tertutup yang direncanakan.
c. Persyaratan Tulangan Transversal
Tulangan
transversal
pada
kolom
utama
berfungsi untuk
mengekang daerah inti kolom. Tulangan transversal pada kolom dapat
berupa tulangan spiral atau tulangan sengkang tertutup. SNI beton (BSN,
2002b) mensyaratkan bahwa jumlah tulangan spiral atau sengkang
tertutup yang dipasang dipasang di daerah-daerah tertentu kolom yang
berpotensi membentuk sendi plastis harus memenuhi ketentuan berikut:
1. Rasio volumetrik tulangan spiral atau sengkang cincin, ρ s , tidak boleh
kurang dari:
ρ s = 0,12
fc '
f yh
…………………………………..(2.7)
Ag
f '
− 1 c
ρ s * = 0.,45
Ac
f yh …………………………..(2.8)
2. Luas total penampang sengkang tertutup persegi tidak boleh kurang
daripada persamaan-persamaan di bawah ini.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
- untuk potongan penampang arah yang normalnya searah sumbu x:
f ' Ag
− 1
Ashx * = 0.,3 shcx c
f yh Ach
…………...(2.9)
dan
f '
Ashx = 0.,09 shcx c
f yh
…………………...(2.10)
- untuk potongan penampang yang arah normalnya searah sumbu y:
f ' Ag
− 1
Ashy * = 0.,3 shcy c
f yh Ach
………...(2.11)
f '
Ashy = 0.,09 shcy c
f yh
………..................(2.12)
Dimana :
Ashx
= Luas penampang total tulangan transversal dalam rentang spasi s dan tegak
lurus terhadap dimensi hcx
Ashy
= Luas penampang total tulangan transversal dalam rentang spasi s dan tegak
lurus terhadap dimensi hcy
s
= Spasi tulangan transversal
h cx
= Dimensi penampang inti kolom yang arah normalnya sejajar sumbu x,
diukur dari sumbu ke sumbu tulangan transversal terluar
h cy
= Dimensi penampang inti kolom yang arah normalnya sejajar sumbu y,
diukur dari sumbu ke sumbu tulangan transversal terluar
Ag
= Luas bruto penampang kolom
Ach
= Luas penampang inti kolom dari sisi luar ke sisi luar tulangan sengkang
tertutup
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
Ac
= Luas penampang inti kolom dari sisi luar ke sisi luar tulangan spiral
fyh
= Kuat leleh tulangan transversal
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB III
METODOLOGI
3.1. Umum
Bab ini menjelaskan urutan pelaksanaan penyelesaian yang akan
digunakan dalam penyusunan Tugas Akhir.
3.2. Pengumpulan Data
Data-data perencanaan secara keseluruhan mencakup data umum
bangunan dan data bahan.
Data umum bangunan:
-
Nama Gedung
: Gedung Fakultas Hukum
-
Lokasi
: Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Surabaya
-
Fungsi
: Gedung Perkuliahan
-
Zona Gempa
: 5 ( zona kuat )
-
Jumlah lantai
: 8 lantai
-
Tinggi tiap lantai : 4 m
-
Struktur utama
: Struktur beton bertulang
Data Bahan :
-
Mutu baja (fy)
: 350 Mpa ( untuk balok dan kolom )
-
Mutu beton
: 30 Mpa ( untuk pelat lantai )
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
24
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
1.3.
Studi Literatur
Melakukan studi referensi yang menjadi acuan dalam pengerjaan
proposal dengan menggunakan struktur flat slab. Adapun beberapa literatur serta
peraturan gedung tersebut antara lain adalah sebagai berikut :
a. G. Nawy, Edward. 2008. Beton Bertulang - Suatu Pendekatan Dasar.
Bandung. Penerbit Refika Aditama.
b. Herningtyas, Ike. 2009. “Modifikasi Perencanaan Gedung Office Park Jalan
Mayjen Sungkono Surabaya Menggunakan Flat Slab Dengan Sistem
Rangka Pemikul Momen Menengah”. Surabaya.ITS
c. Imran, Swandi, dan Fajar Hendrik. 2009. Perencanaan Struktur Gedung
Beton Bertulang Tahan Gempa. Bandung. Penerbit ITB.
d. McCormac, Jack C. 2004. Desain Beton Bertulang. Jilid 2 Edisi Kelima.
Jakarta. Penerbit Erlangga.
e. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG).1983.
f. SNI 03-1726-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk
Bangunan Gedung
g. SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur
Beton Untuk Bangunan Gedung
h. Wang, Chu-Kia, dan Charles G. Salmon. 1989. Disain Beton Bertulang. Jilid
II Edisi keempat. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
26
3.4. Pembebanan
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 jenis beton
: 2400 kg/m3 (tabel 2.1)
- Berat jenis spesi
: 2100 kg/m3 (tabel 2.1)
- Berat jenis tegel
: 2400 kg/m3 (tabel 2.1)
- Berat jenis pasangan bata merah
: 250 kg/m2 (tabel 2.1)
- Berat jenis plafond
:
11 kg/m2 (tabel 2.1)
- Berat jenis penggantung
:
7 kg/m2 (tabel 2.1)
- Berat jenis 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 hidupa dalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau
penggunaan suatu gedung, dan kedalamnya 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 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)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
- Beban hidup pada lantai diambil sebesar 250 kg/m2 (pasal 3.1.1)
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) dengan kefisien-koefisien angin yang
ditentukan dalam pasal 4.3 (PPIUG 1983).
d. Beban Gempa (PPIUG 1983 Bab 1 pasal 1.4)
Beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada
gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah
akibat gempa itu. Dalam hal pengaruh gempa pada struktur gedung
ditentukan berdasarkan suatu analisa dinamik, maka yang diartikan dengan
beban gempa disini adalah gaya-gaya di dalam struktur tersebut yang
terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa itu.
Gaya geser dasar rencana total, V, ditetapkan sebagai berikut:
V =
C1 × I
× Wt ; T1 = 0.085 (hn)3/4………………………..(3.1)
R
dimana :
V
= Gaya geser dasar Nominal statik ekuivalen
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
28
R
= Faktor reduksi gempa
T1
= Waktu getar alami fundamental
Wt
= Berat total gedung
I
= Faktor kepentingan struktur
Hn
= Tinggi total gedung
C1
= Faktor respons gempa
Pembatasan waktu getar alami fundamental (Pasal 5.6 SNI 03 – 17262002):
T1
J AWA TIMUR MENGGUNAKAN METODE FLAT SLAB
TUGAS AKHIR
Diajukan oleh :
DJ OKO SUMARSONO
0853010043
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.
KATA PENGANTAR
Dengan segenap puji syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini dengan judul ‘Modifikasi Gedung Fakultas Hukum UPN “Veteran” Jawa
Timur Menggunakan Metode Flat Slab’. Yang merupakan suatu syarat bagi
mahasiswa dalam menempuh jenjang sarjana Strata 1 (S1) di Fakultas Teknik Sipil
dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Timur.
Dalam menyelasaikan Tugas Akhir ini penulis berusaha semaksimal mungkin
menerapkan ilmu yang penulis dapatkan di bangku perkuliahan dan buku-buku
literatur yang sesuai dengan judul Tugas Akhir ini. Disamping ini penulis juga
menerapkan petunjuk-petunjuk yang diberikan oleh dosen pembimbing. Namun
sebagai manusia biasa dengan keterbatasan yang ada penulis menyadari bahwa
Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala saran dan kritik
yang bersifat membangun dari setiap pembaca akan penulis terima demi
kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Dengan tersusunya Tugas Akhir ini penulis tidak lupa mengucapkan terima
kasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan,
dorongan, semangat, arahan serta berbagai macam bantuan baik berupa moral
maupun spiritual, terutama kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni Jar.,M.Kes. selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
i
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2. Bapak Ibnu Sholichin,ST,MT. selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
3. Ir. Made Dharma Astawa, MT. selaku Dosen pembimbing utama Tugas Akhir
yang telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama
pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.
4. Sumaidi, ST. selaku Dosen pembimbing pendamping Tugas Akhir yang telah
berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama pengerjaan
Tugas Akhir sampai selesai.
5. Segenap Dosen dan Staff Program Studi Teknik Sipil Universitas Pembangunan
Nasional “Veteran” Jawa Timur.
6. Para tim penguji yang telah membantu penulis sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan lebih baik.
7. Bapak tersayang, Ibu tersayang, dan kakakku yang telah banyak memberikan
dukungan lahir dan batin, material, spiritual, dan moral sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
8. Untuk teman-teman Agung Nugroho Budiyono, Hendra Cipta Gunawan, Rudi
Antoro (Kasino), Periyadi, Wahyu Leuroke, Ambarini, Erwin Dwianto, Eko
Prastyo, Jainudin, Rahmat Hidayat (Komeng), Sadmay Gigid Handika, dan
teman-teman yang tidak bisa sasya sebutkan satu persatu, terima kasih atas
bantuan dan kekompakannya.
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9. Segenap keluarga besar Teknik Sipil Universitas Pembangunan Nasional
“Veteran” Jawa Timur dan seluruh teman-teman Teknik Sipil khusunya
angkatan 2008 terima kasih atas dorongan dan semangatnya yang bermanfaat
sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Surabaya, 8 Mei 2012
Penulis
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .........................................................................................
i
DAFTAR ISI ........................................................................................................
iv
DAFTAR TABEL ................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................
ix
ABSTRAK ...........................................................................................................
x
BAB I
PENDAHULUAN ................................................................................
1
1.1. Latar belakang ................................................................................................
1
1.2. Perumusan Masalah ........................................................................................
2
1.3. Maksud dan Tujuan ........................................................................................
2
1.4. Batasan Masalah .............................................................................................
3
1.5. Lokasi .............................................................................................................
3
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA .....................................................................
4
2.1. Slab ................................................................................................................
4
2.2. Flat Slab .........................................................................................................
5
2.2.1. Pengertian Flat Slab .............................................................................. 5
2.2.2. Kekuatan Geser di Dalam Sistem Lantai Flat Slab ................................ 5
2.2.3. Momen Statis Berfaktor di Dalam Lantai Flat Slab ............................... 7
2.2.4. Jalur Kolom dan Jalur Tengah Pada Lantai Flat Slab ............................. 9
2.2.5. Pemindahan Momen dan Geser Pada PertemuanAntara
Pelat dan ujung Kolom .......................................................................... 10
2.2.6. Bukaaan dan Hubungan Sudut Pada Lantai Flat Slab ........................... 12
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.3. Tebal Minimum Untuk Pengendalian Lendutan ............................................... 13
2.4. Kontrol Terhadap Lendutan ............................................................................ 15
2.4.1. Momen Inersia Efektif .......................................................................... 16
2.5. Persyaratan Nominal Untuk Tebal Pelat dan Ukuran Balok Tepi,
Kepala Kolom dan Pertebalan Pelat di Kepala Kolom ..................................... 17
2.6. Analisa Struktur Flat Slab ............................................................................... 19
2.7. Konsep Desain................................................................................................. 19
2.8. Sistam Rangka Pemikul Momen Khusus ......................................................... 20
2.8.1. Persyaratan Detailing Komponen struktur SRPMK
yang Menerima Kombinasi Lentur dan Aksial ..................................... 20
BAB III
METODOLOGI ............................................................................... 24
3.1. Umum ............................................................................................................ 24
3.2. Pengumpulan Data ........................................................................................... 24
3.3. Studi Literatur ................................................................................................ 25
3.4. Pembebanan ................................................................................................... 26
3.5. Kombinasi Pembebanan .................................................................................. 28
3.6. Diagram Alur .................................................................................................. 30
BAB IV
PERHITUNGAN ............................................................................... 31
4.1. Umum ............................................................................................................ 31
4.2. Perencanaan Dimensi Struktur ........................................................................ 31
4.2.1. Perencanaan Dimensi Pelat ................................................................... 31
4.2.2. Perencanaan Drop Panel ........................................................................ 32
4.2.3. Tebal Ekivalen ...................................................................................... 33
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.2.4. Perencanaan Dimensi Kolom ................................................................ 34
4.3. Pembebanan Pelat ............................................................................................ 35
4.4. Menentukan Berat Total Struktur ( Wt ) .......................................................... 36
4.5. Beban Gempa ................................................................................................. 39
4.5.1. Perhitungan Gaya Geser Dasar ............................................................. 39
4.5.2. Periode Waktu Getar Alami Fundamental ............................................. 40
4.5.3. Faktor Respon Gempa ( C ).................................................................... 40
4.5.4. Faktor Keutamaan ( I ) dan Faktor Reduksi Gempa( R ) ........................ 41
4.5.5. Gaya Geser Dasar Nominal ( V ) ............................................................ 41
4.5.6. Distribusi Gaya Geser Horizontal Kesepanjang Tinggi Gedung ............. 42
4.6. Perencanaan Penulangan Pelat ...................................................................... 42
4.6.1. Penulangan Pelat Lantai ......................................................................... 44
4.6.2. Penulangan Pelat Atap ........................................................................... 53
4.7. Penulangan Geser Pelat .................................................................................. 63
4.8. Kontrol Terhadap Lendutan Pelat .................................................................. 65
4.9. Penulangan Kolom
....................................................................................... 68
4.9.1. Kekakuan Lentur Komponen kolom ....................................................... 69
4.9.2. Panjang Tekuk Kolom ........................................................................... 70
4.9.3. Kontrol Kelangsingan Kolom................................................................. 71
4.9.4. Perhitungan Tulangan Kolom................................................................. 72
4.9.5. Penulangan Geser Kolom....................................................................... 73
4.9.6. Panjang Lewatan Pada Sambungan ........................................................ 75
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.10. Hubungan Kolom Pelat ............................................................................... 76
4.10.1. Perhitungan Gaya Geser Pada Hubungan Kolom Pelat ......................... 76
4.10.2. Perencanaan Kolom Sengkang Geser Horizontal Pada Join .................. 78
4.10.3. Menghitung Vu .................................................................................... 80
4.11. Menghitung Kuat Geser Nominal Join ........................................................ 80
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 82
5.1. Kesimpulan .................................................................................................. 82
5.2. Saran ........................................................................................................... 83
DAFTAR PUSTAKA
........................................................................................ xi
LAMPIRAN
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR TABEL
2.1 Lendutan Izin Maksimum ................................................................................ 14
2.2 Tebal Minimum Pelat Tanpa Balok Interior ...................................................... 15
4.1 Berat total Bangunan ........................................................................................ 39
4.2 Distribusi Gaya Geser Kesepanjang Tinggi ....................................................... 42
4.3 Penulangan Lentur Pelat .................................................................................. 63
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
1.1 Lokasi Gedung Fakultas Hukum UPN ”Veteran” Jawa Timur .........................
3
2.1 Jenis – Jenis Slab .............................................................................................
4
2.2 Pelat dua arah dengan struktur flat slab ............................................................
5
2.3 Statika dari panel dalam cirian pada sistem lantai flat slab ...............................
8
2.4 Jalur kolom dan jalur tengah ............................................................................
9
2.5 Dimensi efektif dari kepala kolom ................................................................... 18
4.1 Dimensi Pelat, Drop Panel, Kolom .................................................................. 33
4.2 Grafik Spektrum Respon untuk Zona Gempas 5 ............................................... 41
4.3 Bidang Kritis untuk Transfer Momen Geser...................................................... 64
4.4 Diagram Monogram ......................................................................................... 71
4.5 Grafik Diagram Interaksi Kolom Lantai dari PCACOL .................................... 72
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
MODIFIKASI GEDUNG FAKULTAS HUKUM UPN “VETERAN”
J AWA TIMUR MENGGUNAKAN METODE FLAT SLAB
Oleh :
DJ OKO SUMARSONO
ABSTRAK
Gedung fakultas Hukum UPN “Veteran” Jawa Timur merupakan gedung perkuliahan
setinggi tiga lantai yang dibangun dengan menggunakan struktur pelat dua arah yang
ditumpu oleh balok. Gedung tersebut direncanakan ulang menjadi delapan lantai
dibawah zona gempa kuat dengan struktur flat slab dan Sistem Rangka Pemikul
Momen Khusus (SRPMK). Alasan dipilihnya struktur flat slab pada perencanaan ini
karena struktur flat slab cukup fleksibilitas terhadap tata ruang, waktu pengerjaan
yang relatif lebih pendek, dan hemat dalam penggunaan bekisting. Flat slab (lantai
cendawan) adalah plat beton bertulang yang ditumpu secara langsung oleh kolomkolom tanpa melalui balok-balok perantara. Flat slab mempunyai kekuatan geser
yang cukup dengan adanya salah satu atau kedua hal berikut, pertama adanya drop
panel yang merupakan penebalan pelat didaerah kolom, kedua dibuatnya kepala
kolom yaitu pelebaran yang mengecil dari ujung kolom atas. Flat slab digunakan
untuk kisaran bentang 20-30 ft atau sekitar 6-9 m. Dengan diterapkannya SRPMK
pada perencanaan ini diharapkan bangunan dapat bersifat daktail pada saat terjadi
gempa kuat. Peraturan yang digunakan di dalam perencanaan yaitu SNI 03-17262002 tentang “ Tata Cara Perencanaan Ketahanan gempa untuk Bangunan Gedung”,
SNI 03-2847-2002 tentang ” Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan
Gedung”, dan Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung (PPIUG) 1983. Untuk
analisa struktur menggunakan program bantu SAP2000 V.7.4. Berdasarkan
perencanaan diperoleh lebar drop panel 250 mm dengan tebal 70 mm, tebal pelat
lantai 180 mm dan tebal pelat atap 150 mm. Dimensi penampang kolom diperoleh 70
x 70 cm. Dibutuhkan sambungan pada kolom untuk gedung setinggi 8 lantai. Perlu
dilakukan kajian yang lebih mendalam agar hasil perencanaan mendekati hasil
sesungguhnya dilapangan.
Kata kunci: flat slab, SRPMK, drop panel, kolom kapital
x
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam membangun sebuah gedung biasanya dilakukan penghematan.
Penghematan boleh saja dilakukan asalkan tidak mengurangi kekuatan bangunan
tersebut. Salah satu hal yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan flat
slab. Flat slab (lantai cendawan) adalah plat beton bertulang yang ditumpu
secara langsung oleh kolom-kolom tanpa melalui balok-balok perantara. Flat
slab mempunyai kekuatan geser yang cukup dengan adanya salah satu atau
kedua hal berikut, pertama adanya drop panel yang merupakan penebalan plat
didaerah kolom, kedua dibuatnya kepala kolom yaitu pelebaran yang mengecil
dari ujung kolom atas. Flat slab digunakan untuk kisaran bentang 20-30 ft atau
sekitar 6-9 m (James G. MacGregor, 1997). Flat Slab mempunyai kelebihankelebihan diantaranya (1) fleksibilitas terhadap tata ruang, (2) waktu pengerjaan
yang relatif lebih pendek, hal ini dapat dilihat dari proses pembuatan dimana
pengecoran plat dapat langsung dilakukan tanpa perlu mengecor balok lebih
dulu, (3) hemat dalam penggunaan bekisting, (4) menghemat tinggi bangunan,
tinggi ruang bebas lebih besar dikarenakan tidak adanya pengurangan akibat
balok dan komponen pendukung struktur lainnya.
Dalam tugas akhir ini akan dibuat perencanaan struktur dengan objek
gedung Fakultas Hukum UPN “Veteran” Jawa Timur. Gedung Fakultas Hukum
UPN “Veteran” Jawa Timur adalah gedung perkuliahan setinggi tiga lantai yang
dibangun dengan menggunakan struktur pelat dua arah yang ditumpu oleh
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
1
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
balok. Gedung tersebut nantinya akan direncanakan ulang menjadi delapan
lantai dibawah zona gempa kuat dengan struktur flat slab dan Sistem Rangka
Pemikul Momen Khusus (SRPMK).
1.2. Perumusan Masalah
Pada penyusunan tugas akhir ini akan dilakukan pembahasan mengenai
permasalahan - permasalahan berikut:
1. Bagaimana menganalisa struktur gedung dengan menggunakan sistem
struktur flat slab.
2. Bagaimana menganalisa dan merencanakan struktur flat slab yang mampu
memikul beban gravitasi dan lateral gempa.
3. Bagaimana mengimplementasikan hasil perhitungan menjadi Detail
Engineering Design (DED).
1.3. Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari punyusunan tugas akhir ini adalah:
1. Agar dapat menganalisa struktur gedung dengan menggunakan sistem
struktur flat slab.
2. Agar dapat menganalisa dan merencanakan struktur flat slab yang mampu
memikul gravitasi dan lateral gempa.
3. Agar dapat menuangkan hasil perhitungan menjadi Detail Engineering
Design (DED).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam pembahasan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Pada perencanaan ini tidak meninjau analisa biaya dan manajemen konstruksi
dalam menyelesaikan pekerjaan proyek.
2. Tidak meninjau segi arsitekturalnya.
3. Tidak merencanakan pondasi.
4. Mutu beton dan tulangan struktur digunakan f’c = 30 Mpa dan fy = 350 Mpa.
5. Peraturan yang digunakan sebagai acuan adalah SNI 03-2847-2002, SNI 031726-2002, dan PPIUG 1983.
1.5. Lokasi Gedung
Lokasi gedung
: Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Surabaya
LOKASI
Gambar 1.1 Lokasi Gedung fakultas hukum UPN ”veteran” jawa timur
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. Slab
Slab atau pelat merupakan elemen utama dalam menyalurkan beban hidup
maupun beban mati kedalam rangka pendukung vertikal dari suatu sistem
struktur. Didalam konstruksi beton bertulang, slab mempunyai arah horizontal
dengan permukaan atas dan bawah sejajar atau mendekati sejajar. Plat atau slab
biasanya ditumpu oleh kolom- kolom atau tertumpu secara menerus oleh tanah.
Jika nilai perbandingan antara panjang dan lebar pelat lebih dari 2,
digunakan penulangan 1 arah (one way slab). Dan apabila nilai perbandingan
antara panjang dan lebar pelat tidak lebih dari 2, digunakan penulangan 2 arah
(two way slab).
Ada beberapa jenis slab yaitu one way slab ( pelat 1 arah ), two way slab
(pelat dua arah), flat plate, grid Slab, dan flat slab.
(a). Flat Plate
(b). Flat Slab
Gambar 2.1 Jenis-jenis Slab
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
4
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
2.2. Flat Slab
2.2.1. Pengertian Flat Slab
Flat slab (lantai cendawan) adalah pelat beton bertulang yang
ditumpu secara langsung oleh kolom - kolom tanpa melalui balok- balok
perantara. Lantai flat slab mempunyai kekuatan geser yang cukup dengan
adanya salah satu atau kedua hal berikut :
a. Drop Panel yaitu pertambahan tebal plat didalam daerah kolom.
b. Kepala kolom (Column Capital) yaitu pelebaran mengecil dari ujung
kolom atas
Gambar 2.2 Plat dua arah dengan struktur flat slab
2.2.2. Kekuatan Geser di Dalam Sistem Lantai Flat Slab
Kekuatan geser dari lantai flat slab sekitar kolom dengan cirian di bawah
beban mati dan beban hidup penuh adalah analog dengan kekuatan geser dari
pondasi hamparan persegi atau bujur sangkar yang dibebani oleh kolom
terpusat. Kekuatan geser Flat Slab pertama- tama harus harus diperiksa
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
terhadap aksi balok lebar dan kemudian untuk aksi dua arah. Didalam aksi
balok lebar, penampang kritis adalah sejajar dengan garis pusat panel dalam
arah transversal dan menerus pada seluruh jarak antara dua garis pusat panel
longitudinal yang berdekatan. Kekuatan nominal dalam keadaan umum dimana
tidak digunakan tulangan geser adalah
Vn = Vc = 2 f c ' 2b w d
………………………(2.1)
Menurut metode yang disederhanakan, Vc dapat ditentukan dengan
menggunakan rumus yang lebih terperinci yang mencakup ρ Vu d / Mu.
Didalam aksi dua arah, retak diagonal potensial dapat terjadi dikerucut
atau piramida sekeliling kolom. Dengan demikian penampang kritis
ditempatkan sedemikian hingga kelilingnya b 0 berada pada jarak setnengah
tinggi efektif diluar keliling pertebalan. Bila pertebalan tidak digunakan, maka
hanya ada satu penampang kritis untuk aksi dua arah. Jika tulangan geser tidak
digunakan, kekuatan geser nominal adalah
Vn = Vc =
1
4
2 +
f c 'b0 d ≤ 4 f c 'b0 d
m
β c
……………(2.2)
Dimana untuk kepala kolom atau pertebalan persegi, β c merupakan
perbandingan sisi yang panjang terhadap yang pendek dari segi empat. Kecuali
β c lebih besar dari 2,0, maka rumus yang mencakup β c tidak menetukan dan
dalam hal ini Vc dibatasi dengan 4 f c 'b0 d . Bahkan jika tulangan geser
digunakan, kekuatan nominal dibatasi kepada harga maksimum sebesar
Vn = Vc + Vs ≤ 4 f c 'b0 d
………………………………..(2.3)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
Selanjutnya dalam perencanaan tulangan geser, bagian dari kekuatan Vc
tidak boleh melebihi 2 f c 'b0 d .
2.2.3. Momen Statis Ber faktor di dalam Lantai Flat Slab
Dengan meninjau panel dalam cirian dari suatu lantai flat slab yang
memikul beban merata berfaktor ωu
persatuan luas, seperti pada gambar
2.3.(a). Beban total pada permukaan panel (persegi dikurangi empat
seperempat lingkaran) ditumpu oleh geser vertikal pada keempat busur
seperempat lingkaran. Mneg dan Mpos menyatakan masing-masing momen
negatif total sepanjang tepi ABCD dan momen positif total sepanjang EF
terhadap sumbu horisontal b diarah L2. Sehingga
Beban pada permukaan ABCDEF = jumlah reaksi pada busur AB dan CD
LL
πc 2
= ω u 1 2 −
8
2
…………..………………………..(2.4)
Dengan meninjau setengah panel ABCDEF sebagai benda bebas, dan dengan
mengingat tidak adanya geser pada tepi BC, DE, EF, dan FA, maka dengan
mengambil momen terhadap sumbu 1-1 diperoleh
LL
πc 2 c
Mneg + Mpos + ωu 1 2 −
8 π
2
ω u L1 L2 L1 ω u πc 2 2c
−
+
=0
2 4
8 3π
..(2.5)
Dengan memasukkan M0 = Mneg + Mpos,
1
4c
c 3 1
2c \
2
2
+
L
L
1
ω
M0 = ω u L2 L1 1 −
≈
−
u 2 1
2
8
3L1
πL 3L2 L1 8
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
...........(2.6)
8
Persamaan (2.6) dapat dilihat dengan jelas dari pemeriksaan bentang interior
ekivalen yang ditunjukkan dalam gambar 2.3.(b)
Gambar 2.3 Statika dari Panel dalam cirian pada sistem lantai flat slab.
Ayat ACI-13.6.2.5 menyatakan bahwa tumpuan yang berbentuk lingkaran atau
poligon beraturan harus diperlakukan sebagai tumpuan bujur sangkar dengan
luas yang sama. Untuk lantai flat slab, khususnya dengan kepala kolom,
bentang bersih Ln yang dihitung dengan menggunakan tumpuan bujur sangkar
ekivalen harus dibandingkan dengan yang dinyatakan oleh persamaan (2.6),
yang besarnya adalah L1 dikurangi dengan 2c/3.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
2.2.4. J alur Kolom dan J alur Tengah pada Lantai Flat Slab
Jalur kolom adalah pelat dengan lebar di setiap sisi garis tengah kolom
sama dengan ¼ dimensi panel terkecil ℓ1 atau ℓ2. Jalur tengah adalah bagian
pelat diantara dua jalur kolom.
Gambar 2.4 Jalur Kolom dan Jalur Tengah
Bagian dari momen yang diterima jalur kolom dan jalur tengah
diasumsikan tersebar merata pada seluruh jalur. Persentase momen yang
dipikul oleh jalur kolom tergantung pada kekakuan efektif dari jalur kolom dan
pada aspect ratio ℓ1/ℓ2 (dengan ℓ1 adalah panjang bentang pusat ke pusat, dari
tumpuan-tumpuannya dalam arah momen yang ditinjau dan ℓ2 adalah panjang
bentang pusat ke pusat, dari tumpuan-tumpuannya dalam arah tegak lurus
terhadap ℓ1).
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
2.2.5. Pemindahan Momen dan Geser Pada Per temuan Antara Pelat dan Ujung
Kolom.
Untuk kolom-kolom dan pelat yang bertemu pada titik-titik buhul secara
monolit, diperlukan pemindahan momen dan geser antara pelat dan ujungujung kolom. Momen-momen dapat ditimbulkan oleh beban lateral akibat
pengaruh angin atau gempa yang bekerja pada portal bertingkat banyak atau
oleh beban-beban gravitasi yang tidak berimbang. Selanjutnya gaya-gaya geser
pada ujung kolom dan seluruh kolom harus ditinjau didalam perencanaan dari
tulangan lateral (pengikat atau spiral) dalam kolom-kolom.
Momen berfaktor total yang harus dipindah kepada ujung-ujung kolom
yang bertemu pada suatu titik kumpul dalam atau luar, dengan Mu. Peraturan
ACI mensyaratkan pembagian dari momen berfaktor total Mu terhadap Mb
yang dipindahkan oleh lentur (ACI-13.3.3) dan Mv yang dipindahkan oleh
geser (ACI-11.12.2.3) sedemikian sehingga :
Mb =
Mu
c +d
2
1+ × 1
c2 + d
3
………………….(2.7)
dan
Mv = Mu − Mb …………………………(2.8)
Besaran (c1 + d) dan (c2 + d) didalam persamaan (2.7). Sesungguhnya
adalah dimensi dari penampang kritis masing-masing dari arah longitudinal
dan transversal. Dengan demikian persamaan, persamaan (2.7) sesungguhnya
adalah dimensi dari penampang kritis masing-masing dari arah longitudinal
dan transversal. Dengan demikian, persamaan (2.7) berlaku sebagaimana
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
dinyatakan hanya untuk kolom-dalam. Untuk kolom-luar, pembilang (c1 + d)
harus diambil sebesar (c1 + d/2).
Momen Mv yang dipindahkan oleh geser bekerja bersamaan bekerja
bersamaan dengan gaya geser Vu pada titik pusat dari permukaan geser sekitar
keliling yang berada sejarak d/2 dari sisi kolom.
v1 =
v1 =
Vu M c x1
−
φAc φJ c ………………………………(2.9)
Vu M c x1
+
φAc φJ c ……………………………….(2.10)
Agar konsisten dengan metode perencanaan kekuatan, faktor reduksi
kekuatan φ diikutkan dalam penyebut dari persamaan (..) dan (…) dengan
menggunakan sifat pemanpang J c yang analog dengan momen inersia polar
terhadap numbu z-z dari permukaan geser sekitar keliling kritis dimisalkan
aadnya tegangan geser horisontal dan vertikal pada permukaan geser dengan
dimensi a x d dalam gambar..
untuk kolom-luar, x1 dan x2 diperoleh dengan menempatkan permukaan
geser vertikal yang berupa profil kanal
Ac = (2a + b )d …………………………………….(2.11)
a3
ad 3
2
J c = d − (2a + b )( x2 ) +
6
6
……………….(2.12)
Untuk kolom-dalam,
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
Ac = (2a + b )d ………………………………………(2.13)
a 3 ba 2 ad 3
Jc = d +
+
6
2
6
………………………......(2.14)
Menurut ACI-11.12.2.4, tegangan geser harus kurang dari
4 fc ' (atau
lebih kurang lagi bila perbandingan dimensi permukaan geser lebih besar dari
2), kalau tidak harus digunakan penulangan geser.
2.2.6. Bukaan dan Hubungan Sudut Pada lantai Flat Slab
Bila di dalam lantai flat slab terdapat bukaan dan hubungan sudut, maka
harus dipastikan bahwa provisi untuk itu harus cukup. Bukaan dengan segala
ukuran dapat dibuat asalkan dengan analisa dapat ditunjukkan bahwa semua
persyaratan untuk kekuatan dan kelayanan termasuk batasan lendutan yang
dapat dipenuhi. Namun dalam keadaan yang biasa tidak diperlukan suatu
analisa khusus untuk untuk sistem pelat tanpa balok bila (1) bukaan berada di
dalam setengah bentang di masing- masing arah, asalkan jumlah tulangan yang
diperlukan untuk panel yang tanpa bukaan dipertahankan; (2) bukaan berada di
dalam permukaan bersama untuk dua jalur kolom dan memutus tidak lebih dari
seperdelapan dari lebar jalur kolom dalam bentang yang mana saja, dan
tulangan yang ekivalen dengan yang diputus, ditambah pada semua sisi dari
bukaan; (3) bukaan berada pada permukaan bersama dari satu jalur tengah dan
memutusb tidak lebih dari seperempat tulangan didalam jalur, dan tulangan
yang ekivalen dengan yang terputus ditambah pada semua sisi dari bukaan.
Mengenai tegangan geser nominal pada aksi dua arah, penampang kritis
untuk dua plat tanpa kepala geser tidak mencakup bagian dari keliling yang
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
diliput oleh proyeksi radial dari bukaan terhadap pusat kolom. Untuk plat
dengan kepala geser, keliling kritis direduksi hanya dengan setengah dari yang
dipotong oleh garis-garis radial dari pusat kolomke tepi- tepi bukaan.
2.3. Tebal Pelat Minimum Untuk Pengendalian Lendutan
Tebal minimum pelat tanpa balok interior yang menghubungkan tumpuantumpuannya dan mempunyai rasio bentang panjang terhadap yang tidak lebih dari
dua harus memenuhi ketentuan-ketentuan sebagai berikut:
a. Pelat tanpa penebalan, tebal pelat tidak boleh kurang dari 120 mm
b. Pelat dengan penebalan, tebal pelat tidak boleh kurang dari 100 mm
Pelat dengan tebal kurang dari tebal minimum yang ditetapkan boleh digunakan bila
dapat ditunjukkan dengan perhitungan bahwa lendutan yang terjadi tidak melebihi
batas lendutan yang ditetapkan dalam tabel 2.1. Lendutan tersebut harus dihitung
dengan memperhitungkan pengaruh dari ukuran dan bentuk panel, kondisi tumpuan,
dan keadaan kekangan pada sisi panel. Untuk perhitungan lendutan modulus
elastisitas (Ec), momen inersia efektif (Ie), lendutan jangka panjang harus dihitung
berdasarkan pada ketentuan SNI 03-2847-2002 pasal 11.5(2(5))
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
Tabel 2.1. Lendutan izin maksimum
Sumber : SNI 03-2847-2002 ( Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
Tabel 2.2. Tebal Minimum Pelat Tanpa Balok Interior
Sumber : SNI 03-2847-2002 ( Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung)
2.4. Kontrol Terhadap Lendutan
Lendutan yang diizinkan ditentukan oleh persyaratan kelayakan untuk
struktur seperti besarnya deformasi yang dapat diterima oleh interaksi antara
komponen struktur. Pengaruh lendutan pada jangka pendek (seketika) atau
jangka panjang harus ditinjau. Lendutan seketika maksimum yang diperbolehkan
akibat beban hidup, untuk pelat atap atau lantai yang tidak mendukung
mendukung atau dihubungkan dengan elemen nonstruktural seperti langit-langit
dengan perekat atau partisi yang mudah pecah akibat lendutan besar ditetqapkan
oleh tabel 9-5(b) ACI sebesar (a) L/180 untuk pelat atap datar (b)L/360 untuk
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
pelat lantai. Selanjutnya dengan bertambahnya lendutan sesuai dengan waktu
tabel 9-5 (b) dari ACI juga menetapkan batas untuk jumlah dari lendutan
rangkak dan susut akibat semua beban tetap dan lendutan akibat beban hidup
tambahan lainnya. Kedua batas yang diberikan untuk kombinasi lendutan ini
adalah L/480 bila elemen nonstruktural kemungkinan rusak dan L/240 bila tidak
ada kemugkinan kerusakan elemen nonstruktural.
2.4.1. Momen Iner sia Efektif
Agar menyajikan peralihan yang mulus antara momen inersia Icr dari
penampang retak transformasi dan Ig dari penampang bruto yang tidak retak,
maka :
3
Mcr 3
Mcr
Ie =
× Ig + 1 -
× Icr ≤ Ig
Mmaks
Mmaks
Dimana :
M cr
=
fr ×
Ig
yt
= momen ret ak
Mmaks= momen maksimum akibat beban layan yang bekerja pada
kondisi dimana lendutan dihitung
Ig
= Momen inersia dari penampang bruto beton yang tidak retak
terhadap sumbu pusat dengan mengabaikan tulangan
Icr
= Momen inersia dari penampang retak transformasi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Fr
= Modulus runtuh dari beton sebesar 7,5 fc' untuk beton
berbobot normal; secara umum dapat diambil sebesar
0,65 Wc. fc' , dimana Wc adalah berat satuan beton.
2.5. Persyar atan Nominal Untuk Tebal Pelat dan Ukuran Balok Tepi, Kepala
Kolom, dan Per tebalan Pelat di Kepala Kolom
a. Tebal pelat
-
Ketebalan Pelat dengan drop panel tidak boleh kurang dari 100 mm
-
Dalam segala hal tebal pelat minimum tidak boleh kurang dari harga:
Untuk αm < 2,0 tebal pelat tidak boleh kurang dari 120 mm
Untuk αm > 2,0 tebal pelat tidak boleh kurang dari 90 mm
b. Kepala Kolom
Kepala kolom yang digunakan dalam kontruksi flat slab merupakan
perbesaran dari kolom bagian atas pada pertemuan dengan pelat lantai. Oleh
karena tidak menggunakan balok- balok, maka tujuan dari kepala kolom
adalah untuk mendapatkan pertambahan keliling sekitar kolom untuk
memindahkan geser dari beban lantai dan untuk menambah tebal dengan
berkurangnya perimeter didekat kolom. Dengan memisalkan garis
maksimum 45° untuk distribusi geser kepada kolom, kepala kolom efektif
untuk pertimbangan kekuatan agar berada di dalam kerucut bulat terbesar,
piramida, atau biji yang mengecil (tapered wedge) dengan puncak 90° yang
dapat diikutkan didalam cakupan dari elemen pendukung yang sebenarrnya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
Garis tengah dari kepala kolom biasanya sekitar 20 sampai 25% dari
bentang rata- rata diantara kolom.
Gambar 2.5 Dimensi efektif dari kepala kolom
c. Pertebalan pelat (Drop Panel)
Pertebalan pelat yang lazimnya digunakan di dalam kontruksi lantai
Flat Slab merupakan penambahan tebal pelat di sekitar kolom bila
pertebalan pelat diteruskan dari garis pusat tumpuan paling tidak seperenam
dari bentang yang diukur pusat ke pusat dalam masing-masing arah, dan bila
proyeksi di bawah pelat paling tidak seperempat dari tebal pelat di luar
pertebalan, diizinkan penggunaan tebal pelat minimum yang disyaratkan
oleh Persamaan (2..) sampai (2.) yang direduksi dengan 10%. Untuk
menentukan tulangan bahwa tebal dari drop panel dibawah pelat harus
dimisalkan pada harga yang tidak melebihi seperempat dari jarak antar tepi
dari drop panel dan tepi dari kepala kolom. Oleh karena persyaratan ini,
tidak ada alasan yang cukup kuat untuk menggunakan drop panel yang lebih
tebal.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
2.6. Analisa Struktur Flat Slab
Analisa suatu konstuksi flat slab dapat dilakukan dengan dua metode,
yaitu dengan metode desain langsung (direct design methode) dan metode portal
ekuivalen. Perbedaan analisa antara dua metode yaitu pada metode perencanaan
langsung, yang diperoleh adalah pendekatan momen dan geser dengan
menggunakan koefisien-koefisien yang disederhanakan. Sedangkan metode
rangka ekuivalen menganggap portal (rangka) idealisasi ini serupa dengan portal
aktual sehingga hasilnya akan lebih eksak dan mempunyai batasan penggunaan
yang lebih sedikit dibandingkan dengan metode desain langsung (Nawy, 1998).
2.7. Konsep Desain
Tujuan Perencanaan Struktur tahan gempa adalah bangunan mampu
menahan gempa kuat tanpa mengalami keruntuhan total bangunan, walaupun
bagian struktur utama sudah mengalami kerusakan atau mencapai pelelehan.
Untuk menjamin hal ini, elemen- elemen struktur bangunan yang diharapkan
mengalami plastifikasi (kerusakan) harus diberi detailing penulangan yang
memadai agar perilakunya tetap stabil walaupun telah mengalami deformasi
inelastis yang benar. Ketentuan detailing ditetapkan dalam SNI 03-2847-2002.
Semakin tinggi resiko kegempaan suatu daerah maka semakin ketat persyaratan
detailing penulangan yang harus dipenuhi pada stuktur bangunan yang berada di
daerah tersebut.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
2.8. Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus
Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus yaitu suatu system rangka yang
selain memenuhi ketentuan- ketentuan untuk rangka pemikul juga memenuhi
ketentuan- ketentuan SNI 03-2847-2002 pasal 23.2 sampai dengan pasal 23.5.
Sistem ini memiliki tingkat daktilitas penuh dan wajib digunakan di zona 5 dan
6.
2.8.1. Persyar atan Detailing Komponen Str uktur SRPMK yang Mener ima
Kombinasi Lentur dan Beban Aksial
a. Persyaratan geometri
Beberapa persyaratan geometri juga harus dipenuhi oleh komponen
struktur kolom SRPMK, diantaranya:
1. Ukuran penampang terkecil tidak kurang dari 300 mm.
2. Perbandingan antara ukuran terkecil penampang terhadap ukuran
dalam arah tegak lurusnya tidak kurang dari 0,4.
b. Persyaratan Tulangan Lentur
Berdasarkan SNI Beton (BSN,2002b), tulangan lentur kolom harus
memenuhi beberapa persyaratan berikut:
1. Rasio penulangan dibatasi minimum tidak boleh kurang dari 0,01 dan
maksimum tidak boleh lebih dari 0,06.
2. Sambungan mekanis tipe 1 untuk penyambungan tulangan lentur
(dengan kekuatan 125% kuat leleh batang tulangan yang disambung)
tidak boleh ditempatkan di lokasi yang berpontensi membentuk sendi
plastis, kecuali sambungan mekanis tipe 2 (yaitu sambungan mekanis
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
dengan kekuatan yang lebih kuat dari kuat tarik batang tulangan yang
disambung.
3. Sambungan las untuk penyambungan tulangan lentur (dengan
kekuatan 125% kuat leleh batang tulangan yang disambung) tidak
boleh ditempatkan di lokasi yang berpotensi membentuk sendi plastis.
4. Sambungan lewatan hanya diizinkan di lokasi setengah panjang
elemen struktur yang berada di tengah, direncanakan sebagai
sambungan lewatan tarik, dan harus diikat dengan tulangan spiral atau
sengkang tertutup yang direncanakan.
c. Persyaratan Tulangan Transversal
Tulangan
transversal
pada
kolom
utama
berfungsi untuk
mengekang daerah inti kolom. Tulangan transversal pada kolom dapat
berupa tulangan spiral atau tulangan sengkang tertutup. SNI beton (BSN,
2002b) mensyaratkan bahwa jumlah tulangan spiral atau sengkang
tertutup yang dipasang dipasang di daerah-daerah tertentu kolom yang
berpotensi membentuk sendi plastis harus memenuhi ketentuan berikut:
1. Rasio volumetrik tulangan spiral atau sengkang cincin, ρ s , tidak boleh
kurang dari:
ρ s = 0,12
fc '
f yh
…………………………………..(2.7)
Ag
f '
− 1 c
ρ s * = 0.,45
Ac
f yh …………………………..(2.8)
2. Luas total penampang sengkang tertutup persegi tidak boleh kurang
daripada persamaan-persamaan di bawah ini.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
- untuk potongan penampang arah yang normalnya searah sumbu x:
f ' Ag
− 1
Ashx * = 0.,3 shcx c
f yh Ach
…………...(2.9)
dan
f '
Ashx = 0.,09 shcx c
f yh
…………………...(2.10)
- untuk potongan penampang yang arah normalnya searah sumbu y:
f ' Ag
− 1
Ashy * = 0.,3 shcy c
f yh Ach
………...(2.11)
f '
Ashy = 0.,09 shcy c
f yh
………..................(2.12)
Dimana :
Ashx
= Luas penampang total tulangan transversal dalam rentang spasi s dan tegak
lurus terhadap dimensi hcx
Ashy
= Luas penampang total tulangan transversal dalam rentang spasi s dan tegak
lurus terhadap dimensi hcy
s
= Spasi tulangan transversal
h cx
= Dimensi penampang inti kolom yang arah normalnya sejajar sumbu x,
diukur dari sumbu ke sumbu tulangan transversal terluar
h cy
= Dimensi penampang inti kolom yang arah normalnya sejajar sumbu y,
diukur dari sumbu ke sumbu tulangan transversal terluar
Ag
= Luas bruto penampang kolom
Ach
= Luas penampang inti kolom dari sisi luar ke sisi luar tulangan sengkang
tertutup
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
Ac
= Luas penampang inti kolom dari sisi luar ke sisi luar tulangan spiral
fyh
= Kuat leleh tulangan transversal
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB III
METODOLOGI
3.1. Umum
Bab ini menjelaskan urutan pelaksanaan penyelesaian yang akan
digunakan dalam penyusunan Tugas Akhir.
3.2. Pengumpulan Data
Data-data perencanaan secara keseluruhan mencakup data umum
bangunan dan data bahan.
Data umum bangunan:
-
Nama Gedung
: Gedung Fakultas Hukum
-
Lokasi
: Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Surabaya
-
Fungsi
: Gedung Perkuliahan
-
Zona Gempa
: 5 ( zona kuat )
-
Jumlah lantai
: 8 lantai
-
Tinggi tiap lantai : 4 m
-
Struktur utama
: Struktur beton bertulang
Data Bahan :
-
Mutu baja (fy)
: 350 Mpa ( untuk balok dan kolom )
-
Mutu beton
: 30 Mpa ( untuk pelat lantai )
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
24
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
1.3.
Studi Literatur
Melakukan studi referensi yang menjadi acuan dalam pengerjaan
proposal dengan menggunakan struktur flat slab. Adapun beberapa literatur serta
peraturan gedung tersebut antara lain adalah sebagai berikut :
a. G. Nawy, Edward. 2008. Beton Bertulang - Suatu Pendekatan Dasar.
Bandung. Penerbit Refika Aditama.
b. Herningtyas, Ike. 2009. “Modifikasi Perencanaan Gedung Office Park Jalan
Mayjen Sungkono Surabaya Menggunakan Flat Slab Dengan Sistem
Rangka Pemikul Momen Menengah”. Surabaya.ITS
c. Imran, Swandi, dan Fajar Hendrik. 2009. Perencanaan Struktur Gedung
Beton Bertulang Tahan Gempa. Bandung. Penerbit ITB.
d. McCormac, Jack C. 2004. Desain Beton Bertulang. Jilid 2 Edisi Kelima.
Jakarta. Penerbit Erlangga.
e. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG).1983.
f. SNI 03-1726-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk
Bangunan Gedung
g. SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur
Beton Untuk Bangunan Gedung
h. Wang, Chu-Kia, dan Charles G. Salmon. 1989. Disain Beton Bertulang. Jilid
II Edisi keempat. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
26
3.4. Pembebanan
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 jenis beton
: 2400 kg/m3 (tabel 2.1)
- Berat jenis spesi
: 2100 kg/m3 (tabel 2.1)
- Berat jenis tegel
: 2400 kg/m3 (tabel 2.1)
- Berat jenis pasangan bata merah
: 250 kg/m2 (tabel 2.1)
- Berat jenis plafond
:
11 kg/m2 (tabel 2.1)
- Berat jenis penggantung
:
7 kg/m2 (tabel 2.1)
- Berat jenis 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 hidupa dalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau
penggunaan suatu gedung, dan kedalamnya 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 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)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
- Beban hidup pada lantai diambil sebesar 250 kg/m2 (pasal 3.1.1)
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) dengan kefisien-koefisien angin yang
ditentukan dalam pasal 4.3 (PPIUG 1983).
d. Beban Gempa (PPIUG 1983 Bab 1 pasal 1.4)
Beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada
gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah
akibat gempa itu. Dalam hal pengaruh gempa pada struktur gedung
ditentukan berdasarkan suatu analisa dinamik, maka yang diartikan dengan
beban gempa disini adalah gaya-gaya di dalam struktur tersebut yang
terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa itu.
Gaya geser dasar rencana total, V, ditetapkan sebagai berikut:
V =
C1 × I
× Wt ; T1 = 0.085 (hn)3/4………………………..(3.1)
R
dimana :
V
= Gaya geser dasar Nominal statik ekuivalen
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
28
R
= Faktor reduksi gempa
T1
= Waktu getar alami fundamental
Wt
= Berat total gedung
I
= Faktor kepentingan struktur
Hn
= Tinggi total gedung
C1
= Faktor respons gempa
Pembatasan waktu getar alami fundamental (Pasal 5.6 SNI 03 – 17262002):
T1