KATA PENGANTAR - Modifikasi Perencanaan Lantai Gedung Pasar Sakti Kota Tebing Tinggi dengan Menggunakan Flat slab dan Drop panel
KATA PENGANTAR
Segala puji hormat dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih, berkat dan segala anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Tugas akhir ini diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh ujian sarjana Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul dari tugas akhir ini adalah Modifikasi Perencanaan Lantai
Gedung Pasar Sakti Kota Tebing Tinggi dengan Menggunakan Flat slab dan
Drop panel .Penulis menyadari bahwa pengerjaan penelitian tugas akhir ini tidak
terlepas dari dukungan berbagai pihak. Karena itu, pada kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan tugas akhir ini : 1.
Bapak M.Agung Putra Handana, ST,MT selaku pembimbing II yang telah menyediakan waktu untuk membimbing, mengarahkan dan memberikan masukan berupa saran hingga selesainya tugas akhir ini.
2. Bapak Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan dan Ibu Nursyamsi,ST,MT selaku pembanding yang telah memberi kritik dan saran.
3. Bapak Prof.Dr.Ing.Johannes Tarigan, selaku ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Syahrizal, MT, selaku sekretaris/Pembimbing I Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. Zulkarnaen A. Muis, M.Eng,Sc, selaku koordinator PPSE Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
6. Bapak dan Ibu staf pengajar yang telah membimbing dan mendidik sejak semester awal sampai berakhirnya masa studi di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
7. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
.
8. Teristimewa kepada kedua orang tua tercinta atas setiap doa dan pengorbanannya yang tidak terhingga kepada penulis.
9. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Mengingat masih adanya keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca dan semua pihak untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca.
Medan, Maret 2015 Pardamean Sitinjak
100 424 054
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ..................................................................................... i ABSTRAK ....................................................................................................... iii DAFTAR ISI ................................................................................................... v DAFTAR TABEL ........................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xii
DAFTAR NOTASI .......................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 4
1.3 Pembatasan Masalah ........................................................................ 5
1.4 Tujuan Penulisan .............................................................................. 5
1.5 Sistematika Penulisan ....................................................................... 6
BAB II Tinjauan Pustaka
2.1 Struktur Pelat .................................................................................... 7
2.2 Teori Lendutan ................................................................................. 9
2.3 Persamaan Diferensial Pelat dengan Sistem Koordinat Cartesius ....... 14
2.4 Pengertian Flat Slab ......................................................................... 20
2.5 Persyaratan Nominal untuk Tebal Pelat dan Ukuran Balok Tepi, Kepala Kolom dan Pertebalan Pelat di Kepala Kolom ...................... 26
2.5.1 Tebal Pelat ............................................................................... 26
2.5.2 Balok – Balok Tepi .................................................................. 27
2.5.3 Kepala Kolom .......................................................................... 27
2.5.4 Pertebalan Pelat ( Drop Panel ) ................................................ 28
2.6 Konsep Pendekatan Struktur Pelat Dua Arah .................................... 30
α) .......................................... 49
3.8.2 Beban Hidup ............................................................................ 60
3.8.1 Beban Mati ............................................................................... 59
3.8 Ketentuan – Ketentuan mengenai Pembebanan ................................. 59
3.7.2 Pertebalan Pelat ( Drop Panel ) ............................................... 58
3.7.1 Ketebalan Pelat ....................................................................... 57
3.7 Ketebalan Minimum Pelat Dua Arah ................................................ 57
3.6.7 Distribusi Momen antara Jalur Tengah dan Jalur Kolom ............ 54
3.6.6 Faktor Rencana Momen Positif dan Negatif .............................. 54
3.6.5 Momen Positif dan Negatif pada Pelat ...................................... 52
3.6.4 Defenisi Jalur Tengah dan Jalur Kolom .................................... 52
3.6.3 Menentukan Faktor Statis Momen Total ( M ) .......................... 50
3.6.2 Kekakuan Rasio Pelat ke Balok (
2.7 Persyaratan Kekuatan ........................................................................ 31
3.6.1 Batasan – Batasan Metode Perencanaan Langsung ................... 48
3.6 Metode Perencanaan Langsung ............................................................. 48
3.5 Momen Lentur Flat Slab dan Pelat dengan Balok ................................. 47
3.4 Lendutan Pelat dengan Balok ............................................................. 44
3.3 Lendutan Flat Slab ............................................................................. 41
3.2 Bagan Alir .......................................................................................... 39
3.1.2 Data Bangunan setelah Dimodifikasi ........................................ 38
3.1.1 Data Umum Bangunan ............................................................. 38
3.1 Pengumpulan Data ............................................................................ 38
BAB III METODELOGI
2.9 Analisa Pelat Nichols ........................................................................ 37
2.8 Perilaku Keruntuhan Pelat yang Dibebani dalam Lentur .................... 34
3.9 Kekuatan Geser Pelat Dua Arah ........................................................ 60
3.9.1 Perilaku Kegagalan Pelat Dua Arah ......................................... 60
3.9.2 Rencana Pelat Geser Dua Arah ................................................ 62
3.9.2.1 Lokasi Keliling Kritis .................................................. 62
3.9.2.2 Persamaan Rencana : Geser Dua Arah dengan Mengabaikan Tranfer Momen .................................... 62
3.10 Perencanaan Pelat dengan Balok dengan Dua Arah ........................... 66
3.11 Penulangan Untuk Flatslab dan Pelat - Balok ................................... 68
3.11.1 Penutup dan Ketebalan Efektif ............................................. 69
3.11.2 Persyaratan Spasi,Penulangan Minimum dan Ukuran Tulangan ................................................................... 70
3.11.3 Perhitungan Luas Tulangan Flat slab dan Pelat – Balok yang diperlukan ........................................................................... 70
BAB IV APLIKASI PERENCANAAN
4.1 Pelat dengan Balok .......................................................................... 73
4.1.1 Perhitungan Propertis Pelat dengan Balok .............................. 74
4.1.2 Pembebanan Pelat ................................................................... 75
4.1.3 Lendutan Pelat – Balok ( Flat Beam ) Persegi panjang ............. 76
4.1.4 Momen Lentur (Mx) dan (My) pada Pelat Persegi panjang .......80
4.1.5 Perhitungan Momen Negatif dan Positif Pada Pelat dengan Balok ....................................................................................... 84
4.1.6 Perhitungan Pembagian Momen ke Jalur Kolom dan Jalur Tengah .......................................................................88
4.1.7 Perhitungan Pembagian tulangan ke jalur tengah dan jalur kolom .......................................................................94
4.1.8 Perhitungan Desain Balok .........................................................97
4.1.9 Perhitungan Tulangan Geser pada balok ....................................99
4.2 Perhitungan Momen Pelat dengan Program SAFE Versi 12.3
Pada Pelat dengan Balok ..................................................................... 102
4.3 Flat Slab dengan Drop Panel ...............................................................108
4.3.1 Pilih Ketebalan ........................................................................108
4.3.2 Perhitungan Pembebanan Pada Flat Slab dengan Drop Panel ...110
4.3.3 Lendutan Flat slab Persegi Panjang .........................................110
4.3.4 Momen Lentur ( Mx) dan (My) pada Flat slab persegi panjang .................................................114
4.3.5 Perhitungan Momen Negatif dan Positif pada Flat slab dengan Drop Panel ...................................................................118
4.3.6 Perhitungan Pembagian Momen Negatif dan Positif pada Jalur Kolom dan Tengah .................................................121
4.3.7 Perhitungan Pembagian Tulangan pada Jalur kolom dan Tengah .............................................................................123
4.3.8 Pemeriksaan Geser pada Flat slab dengan Drop Panel ..............125
4.3.9 Perhitungan Momen dengan Program SAFE Versi 12.3 pada Flat slab dengan Drop Panel ............................................................128
4.4 Perhitungan Volume Beton dan Tulangan pada Pelat dengan Balok ......................................................................................132
4.5 Perhitungan Volume Beton dan Tulangan pada Flat slab dengan Drop panel .............................................................................. 134
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .......................................................................................135
5.2 Saran .................................................................................................136
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN – LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Faktor – fkator bilangan untuk momen lentur pelat persegi panjang yang mengalami tekanan merata ( q) v = 0,3 b≥a........................................ 46
Tabel 3.2 Faktor Distribusi Momen untuk Mo untuk Bentang Interior .............. 52Persentase Momen Rencana Negatif Interior yang ditahan oleh Jalur Kolom
Tabel 3.3
53 Tabel 3.4 Persentase Momen Rencana Negatif Eksterior yang ditahan oleh Jalur Kolom
53 Tabel 3.5 Persentase Momen Rencana Positif yang ditahan oleh Jalur Kolom ......... 54
Tabel 3.6 Ketebalan minimum pelat tanpa balok interior ………………… 56Tabel 3.7 Minimum perpanjangan penulangan dalam pelat tanpa balok …. 70Tabel 4.1 Tabel dan Grafik Lendutan Flat beam jarak 8m ditengah pelat ..................74Tabel 4.2 Tabel dan Grafik Lendutan Flat beam jarak 6m ditengah pelat ………….. 74Tabel 4.3 Tabel dan Grafik Lendutan Flat beam jarak 8m ditengah pelat ………….. 75Tabel 4.4 Tabel dan Grafik Lendutan Flat beam jarak 7m ditengah pelat………….. 75Tabel 4.5 Tabel dan Grafik Lendutan Flat beam ukuran 8m ditengah pelat…………76Tabel 4.6 Tabel dan Grafik Lendutan Flat beam ukuran 6m ditengah pelat…………76Tabel 4.7 Tabel dan Grafik Lendutan Flat beam ukuran 6m ditengah pelat…………77Tabel 4.8 Tabel dan Grafik Lendutan Flat beam ukuran 7m ditengah pelat …………77Tabel 4.9 Tabel dan Grafik Momen lentur ( Mx) Flat beam ukuran 8m x 6m ditengah pelat …………………………………………… 78Tabel 4.10 Tabel dan Grafik Momen lentur ( My) Flat beam ukuran 8m x 6m ditengah pelat ……………………………………………78Tabel 4.11 Tabel dan Grafik Momen lentur ( Mx) Flat beam ukuran 8m x 7m ditengah pelat ……………………………………………79Tabel 4.12 Tabel dan Grafik Momen lentur ( My) Flat beam ukuran 8m x 7m ditengah pelat ……………………………………………79Tabel 4.13 Tabel dan Grafik Momen lentur ( Mx) Flat beam ukuran 6m ditengah pelat 80Tabel 4.14 Tabel dan Grafik Momen lentur ( My) Flat beam ukuran 6m x 7m ditengah pelat ……………………………………………80Tabel 4.15 Tabel dan Grafik Momen lentur ( Mx) Flat beam ukuran 8m …………….81Tabel 4.16 Tabel dan Grafik Momen lentur ( My) Flat beam ukuran 8m …………… 81Tabel 4.17 Tabel perhitungan momen negative dan positif pada jalur pelat 1,2,3 pada pelat balok……………………………………………83Tabel 4.18 Tabel perhitungan momen ke jalur kolom dan tengah pada pelat balok…..84Tabel 4.19 Tabel perhitungan momen ke jalur kolom dan tengah pada pelat balok… 85Tabel 4.20 Pembagian Tulangan Pelat ke Jalur Kolom dan Jalur Tengah …………. 90Tabel 4.21 Pembagian Tulangan Pelat ke Jalur Kolom dan Jalur Tengah …………. 91Tabel 4.22 Tulangan lentur balok 1………..……………………………………95Tabel 4.23 Tulangan lentur balok 2………..……………………………………95Tabel 4.24 Perbandingan Momen Pelat dengan Analisis dan Program SAFE Versi 12.3 serta Rasionya pada jalur pelat 2……………………………………………….105Tabel 4.25 Tabel dan Grafik Lendutan Flat slab ukuran 8m ditengah pelat ……… 108Tabel 4.26 Tabel dan Grafik Lendutan Flat slab ukuran 6m ditengah pelat ……… 109Tabel 4.27 Tabel dan Grafik Lendutan Flat slab ukuran 8m ditengah pelat ……… 109Tabel 4.28 Tabel dan Grafik Lendutan Flat slab ukuran 7m ditengah pelat ……… 109Tabel 4.29 Tabel dan Grafik Lendutan Flat slab ukuran 8m ditengah pelat ……… 110Tabel 4.30 Tabel dan Grafik Lendutan Flat slab ukuran 8m ditengah pelat ……… 110Tabel 4.31 Tabel dan Grafik Lendutan Flat slab ukuran 6m ditengah pelat ……… 111Tabel 4.32 Tabel dan Grafik Lendutan Flat slab ukuran 7 m ditengah pelat ………111Tabel 4.33 Tabel dan Grafik Momen lentur ( Mx ) dan ( My ) Flat slab ditengah pelat 112Tabel 4.34 Tabel dan Grafik Momen lentur ( Mx ) dan ( My ) Flat slab ditengah pelat 113Tabel 4.35 Tabel dan Grafik Momen lentur ( Mx ) dan ( My ) Flat slab ditengah pelat 114Tabel 4.36 Tabel dan Grafik Momen lentur ( Mx ) dan ( My ) Flat slab ditengah pelat 115Tabel 4.37 Perhitungan Momen positif dan negatif pada flat slab…………………… 117Tabel 4.38 Perhitungan tulangan pada momen negative dan positif pada jalur tengah dan kolom pada flat slab ………………………………………………….. 120Tabel 4.39 Perbandingan Momen pada Flat slab dengan Drop Panel dengan Analisis dengan Program SAFE versi 12.3 serta rasionya pada jalur pelat 2…. 129Tabel 4.40 Perbandingan Momen pada Pelat – Balok dengan Flat slab - Drop panel dari Hasil Hitungan Analisis pada jalur pelat 2…………………………… 129
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1 Jenis – Jenis Pelat .......................................................................... 3Gambar 2.1 Letak Sistem Koordinat untuk Metode Levy ................................. 12Gambar 2.2 Gaya dalam dan luar pada elemen bidang pusat………………………… 15Gambar 2.3 Tegangan pada suatu elemen pelat……………………………………. 18
Gambar 2.4 Penampang sebelum dan setelah berubah bentuk………………………… 18Gambar 2.5 Denah Flat slab dan Potongan …………………………………………… 23Gambar 2.6 Denah Flat Slab dengan drop panel ...................................................... 24Gambar 2.7 Perilaku kegagalan flat slab dalam geser………………………………… 25Gambar 2.8 : Dimensi kepala kolom, ( a) l = l , (b) l = l ,h hmax h ho
(c) l = l ,(d) l = l ……………………………………………… 28
h hmax h ho
Gambar 2.9 Denah drop panel jalur kolom dan jalur tengah .............................. 29Gambar 2.10 Potongan drop panel ................................................................. 29Gambar 2.11 ………………………………………………… 31Model Pelat dua arah Gambar 2.12Aksi inelastic pada pelat yang dijepit keempat sisinya………… 35
Gambar 2.13 Aksi busur pada pelat……………………………………………. 35Gambar 2.14 Pertimbangan pelat dalam analisis Nichols…………………… .37Gambar 3.1 Bagan Alir Analisa Perhitungan Modifikasi pelat dengan balok ke flat slab dengan drop panel…………………………………………38Gambar 3.2 Flat slab……………………………………………………………..39Gambar 3.3 Pelat persegi panjang………………………………………………43Gambar 3.4 Potongan Balok dan Pelat untuk perhitungan α…………………………..48Gambar 3.5 Pelat dua arah interior (a) Momen pelat (Mo)(b) Diagram free body ……………………………………………. 50
Gambar 3.6 Pembagian Jalur Kolom dan Jalur Tengah Pelat…………………51Gambar 3.7 Anggota – anggota torsional………………………………………55Gambar 3.8 Pembagian anggota tepi untuk perhitungan C……………………55Gambar 3.9 Potongan Drop Panel………………………………………………57Gambar 3.10 Kegagalan geser …………………………………………………………59Gambar 3.11 Retak miring dalam pelat setelah kegagalan…………………………….59Gambar 3.12 Lokasi keliling Geser Kritis……………………………………… 61Gambar 3.13 Penampang Kritis dalam pelat dengan Drop panel……………… 62Gambar 3.14 Penampang Kritis dan Luas tributary untuk geser dalam flat slab……….63Gambar 3.15 Dampak bukaan pada Penampang kritis untuk geser ……………. 63Gambar 3.16 Penampang kritis dab Area tributary untuk geser………………. 64Gambar 3.17 Area tributary untuk perhitungan geser dalam balok mendukung pelat dua arah …………………………………….66Gambar 3.18 Keliling geser dalam pelat dengan balok……………………….66Gambar 4.1 Denah pelat dua arah dengan balok ……………………………… 71Gambar 4.2 Pelat – balok eksterior…………………………………………………… 72Gambar 4.3 Pelat – balok interior………………………………………………….. 73Gambar 4.4 Denah jalur pelat dengan balok ………………………………………… .82Gambar 4.5 Momen negative dan positif jalur pelat 1 ……………………………… 89Gambar 4.6 Momen negative dan positif jalur balok 1 …………………………… 89Gambar 4.7 Area Tributary untuk Balok pada garis 1 dan 2……………………….. 97Gambar 4.8 Pembebanan pada pelat – balok A1 – B1 dan B1 - C1……………… .98Gambar 4.9 Pembebanan pada pelat – balok A2 – B2 dan B2 – C2……………… .99Gambar 4.10 Pemodelan pelat dengan balok dengan SAFE ……………………….. 100Gambar 4.11 Momen Pelat pada jalur arah X ……………………………………..101Gambar 4.12 Momen Pelat pada jalur arah Y ………………………………………102Gambar 4.13 Momen Balok pada jalur arah X………………………………………103Gambar 4.14 Momen Balok pada jalur arah Y……………………………………..104Gambar 4.15 Denah flat slab dua arah dengan drop panel ………………………….106Gambar 4.16 Penampang flat slab dengan Drop panel ……………………………….107Gambar 4.17 Denah jalur flat slab dengan drop panel ……………………………..116Gambar 4.18 Momen negative dan positif pada flat slab pada jalur pelat 1……… .118Gambar 4.19 Momen negative dan positif pada flat slab pada jalur pelat 2………. 118Gambar 4.20 Pembagian momen pelat ke jalur kolom dan jalur tengah…………..119Gambar 4.21 Lebar pelat dengan Drop panel pada kolom eksterior A1…………123Gambar 4.22 Lebar pelat dengan Drop panel pada kolom eksterior B1………... 124Gambar 4.23 Lebar pelat dengan Drop panel pada kolom interior B2…………125Gambar 4.24 Pemodelan Flat slab dengan Drop panel dengan program SAFE Versi 12.3 …………………………………………..126Gambar 4.25 Pemodelan Momen Negatif dan Positif Flat slab dengan Drop panel pada arah X ……………………………………………. 127Gambar 4.26 Pemodelan Momen Negatif dan Positif Flat slab dengan Drop panel pada arah Y……………………………………………. .128
DAFTAR NOTASI
a = tinggi blok tekan persegi ekivalen,atau panjang bentang geser yaitu jarak
antara beban terpusat dan muka kolom.A = luas efektif beton tarik disekitar tulangan lentur tarik,bertitik pusat sama
dengan tulangan tersebut,dibagi dengan jumlah batang tulangan.2 A
= luas penampang satu batang tulangan,mm
b A = luas inti komponen struktur tekan betulangan spiral diukur dengan c
diameter serat terluar spiral,atau luas penampang beton yang menahan
2
penyaluran geser,mm
A = luas dari tulangan didalam konsol pendek yang menahan momen terfaktor.
f
2 A = luas profil geser yang parallel dengan tulangan lentur tarik,mm h
A = luas profil baja,pipa baja,atau tabung pada penampang komposit,atau luas
l2
total tulangan longitudinal yang menahan torsi,mm
2 A = luas total tulangan longitudinal yang menahan torsi,mm n
2 A = luas tulangan tarik non-prategangan,mm s
2 A ’ = luas tulangan tekan, mm
s A = luas satu sengkang tertutup pada daerah sejarak s untuk menahan t
2
torsi,mm
A = luas tulangan geser pada daerah sejarak s atau luas tulangan geser yang v
tegak lurus terhadap tulangan lentur tarik dalam suatu daerah sejarak s pada
2
komponen struktur lentur tinggi,mm
2 A = luas tulangan geser friksi,mm vf
2 A = luas penampang satu kawat yang disalurkan atau disambung lewat,mm w
A = luas daerah yang dibebani
1 A = luas maksimum dari sebagian permukaan pendukung yang secara
2 geometris serupa dan konsentris dengan daerah yang dibebani. b = lebar daerah tekan komponen struktur,mm. b = lebar bagian penampang yang dibatasi oelh sengkang tertutup yang t
menahan torsi ( puntir)
b v = lebar penampang pada bidang kontak yang ditinjau terhadap geser horizontal. b w = lebar badan balok,atau diameter penampang bulat,mm. b o = keliling ( perimeter ) penampang kritis pada pelat dan pondasi. c = jarak dari sekat tekan terluar ke garis netral,mm. c
D = kekakuan pelat d b
I b
G = modulus geser, kekakuan h = tebal pelat I = momen inersia pelat
= mutu baja tulangan
f y
= mutu beton
’
= modulus elastis kolom beton f c
= modulus elastis balok beton E cs
= diameter kolom atau kepala kolom E = Elastisitas pelat E cb
= diameter besi tulangan d c
2 = lebar kolom C = konstan torsional tepi balok
1 = ukuran kolom persegi atau kolom persegi ekivalen,kepala kolom atau
c
= persentase transfer momen oleh geser
γ v
= faktor reduksi γ f = persentase transfer momen oleh lentur
= kekakuan torsional balok
t
= rasio sisi panjang dan sisi pendek kolom
c
= rasio kekakuan balok terhadap kekakuan pelat
α
konsol pendek,diukur dalam arah bentang dimana momen lentur sedang ditentukan,mm
= momen inersia bruto terhadap sumbu penampang
I s
= momen inersia bruto penampang pelat
K = kekakuan lentur
1/K = fleksibilitas
K ec
v
τ x = tegangan geser arah x
τ
y = tegangan geser arah y w
= beban
w d
= beban mati terfaktor
w l = beban hidup terfaktor w u
= beban terfaktor
= poisson ratio
= bentang terpendek
V c
= tahanan geser pada beton
V n
= tahanan geser nominal
V s
= tahanan geser pada tulangan geser
V u
= gaya geser terfaktor
x = regangan normal arah x
σ x = tegangan normal arah x σ y = tegangan normal arah y
l min
= kekakuan kolom ekivalen
M o
K t
= kekakuan torsi
M
1
= momen pelat terhadap arah memanjang
M
2
= momen pelat terhadap arah melintang
= momen statis
= bentang bersih
m x , m y =
momen lentur pada sumbu sejajar tepi
m xy , m yx
= momen puntir pada sumbu tegak lurus tepi
q = beban terbagi rata per satuan panjang J c
= inersia momen polar
l 1 =
panjang pelat
K c = kekakuan lentur kolom
l 2 = lebar pelat l n
= regangan normal arah x y
= regangan geser arah x γ x
= regangan geser arah y γ y dx,dy,dz = panjang sisi elemen sumbu x,y,z
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Pasar tradisional menjadi salah satu dari kemajuan ekonomi suatu wilayah dan dapat dijadikan paling nyata dari kegiatan ekonomi masyarakat di suatu wilayah.Pemerintah harus tanggap terhadap keberadaan pasar tradisional sebagai salah satu sarana publik yang mendukung kegiatan ekonomi masyarakat. Proyek Pembangunan Gedung Pasar Sakti Tradisional Kota Tebing Tinggi berlokasi di Jalan Kapten P.Tandean yang memiliki ukuran bangunan 165.73 m x 38.00 m ( 6297.74
2
m ) adalah proyek milik Pemerintah Dinas Kota Tebing Tinggi Dinas Pekerjaan Umum, merupakan gedung berlantai tiga ( 3 ) yang direncanakan oleh CV. Bisma Kasada.
Dalam tugas akhir ini, penyusun akan merencanakan ulang lantai gedung Pasar Sakti Kota Tebing Tinggi dengan menggunakan flat slab dengan mempertebal pelat disekitar kepala kolom dengan drop panel untuk menopang beban pelat lantai yang ada diatasnya kemudian disalurkan ke kolom, karena sebelumnya struktur pelat lantai masih menggunakan metode konvensional yaitu pelat dua arah dengan balok - balok penumpu.
Secara historis, lantai pelat dua arah tanpa menggunakan balok-balok sebagai penumpunya atau flat slab mendahului kedua pelat dua arah dengan balok-balok dan pelat lantai dasar. Flat slab pada awalnya dipatenkan oleh O.W.Norcross di Amerika Serikat pada tanggal 29 April 1902.Beberapa macam sistem penempatan tulangan telah dipatenkan sesudahnya sistem empat arah, dua arah, tiga arah, dan sistem melingkar.C.A.P. Turner merupakan salah satu dari penganjur pertama dari sistem yang dikenal dengan sistem flat slab .Sekitar tahun 1908 pelat lantai cendawan diakui sebagai sistem lantai yang dapat digunakan,namun untuk bertahun- tahun lamanya para perencana dihadapkan dengan kesulitan – kesulitan kesabaran.
Sebenarnya penggunanaan istilah two-way slab,flat slab,flat plate adalah sembarang, oleh karena sebenarnya terdapat aksi dua arah di dalam ketiga jenis di atas dan langit – langit datar ( umumnya hampir bujur sangkar ) lazimnya terdapat diantara panel dalam ketiga jenis diatas. Menurut tradisi, perbedaan adalah terletak pada adanya balok-balok diantara kolom untuk pelat dua arah, dan absennya balok- balok, kecuali barangkali balok-balok tepi disepanjang sisi luar dari keseluruhan luas lantai,pada sistem lantai cendawan maupun pelat datar.Namun dari segi analisa struktur, perbedaan antara ada tidaknya balok-balok diantara kolom tidak begitu penting, karena bila balok dengan suatu ukuran dapat direncanakan berinteraksi dengan pelat,maka penggunaan balok-balok dengan ukuran nol hanyalah merupakan keadaan batas.
Pelat dua arah dapat diperkuat dengan menambahkan balok diantara kolom,dengan mempertebal pelat disekeliling kolom / drop panel , dan dengan penebalan kolom dibawah pelat / kepala kolom . Pelat datar / Flat plate adalah pelat beton pejal dengan tebal merata yang menstransfer beban secara langsung ke kolom pendukung tanpa bantuan balok atau kepala kolom atau drop panel. Pelat datar dapat dibuat dengan cepat karena bekisting dan susunan tulangan yang sederhana. Pelat ini memerlukan tinggi lantai terkecil untuk memberikan persyaratan tinggi ruangan dan memberikan fleksibilitas terbaik dalam susunan kolom dan partisi. Pelat ini juga memberikan sedikit penghalang untuk pencahayaan dan ketahanan api yang tinggi karena hanya ada sedikit sudut-sudut tajam dimana pengelupasan beton dapat terjadi.Pelat datar mungkin merupakan sistem pelat yang paling umum dipakai saat ini untuk hotel beton bertulang bertingkat banyak,motel,apartemen,rumah sakit, dan asrama.Pelat datar kemungkinan memunculkan masalah dalam transfer geser disekeliling kolom.Oleh karena itu sering kali perlu memperbesar dimensi kolom atau ketebalan pelat atau menggunakan shearhead.
Flat slab termasuk pelat beton dua-arah dengan capital,drop panel,atau
keduanya.Pelat ini sangat sesuai dengan untuk beban berat dan bentang panjang.Meskipun bekisting lebih mahal dibandingkan untuk pelat datar ( flate plate ), flat slab akan memerlukan beton dan tulangan yang lebih sedikit dibandingkan pelat datar untuk beban dan bentang yang sama. Pelat biasanya ekonomis untuk bangunan gudang, parkir, dan bangunan sejenis dimana drop panel / kepala kolom diizinkan.
Pelat dua arah dengan balok,dengan sistem lantai seperti ini digunakan karena lebih murah dibandingkan dengan pelat datar / flat plate atau flat slab. Dengan kata lain, jika beban atau bentang atau keduanya sangat besar,ketebalan pelat dan ukuran kolom yang diperlukan untuk pelat datar / flate plate atau flat slab menjadi besar dan lebih ekonomis jika digunakan pelat dua arah dengan balok, meskipun biaya bekisting mahal.
( Sumber :Desain beton bertulang , McCormac J.C)
Gambar 1.1 Jenis - jenis pelat( Sumber :Desain beton bertulang , McCormac J.C)
1.2 RUMUSAN MASALAH
Adapun yang menjadi permasalahan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1.
Bagaimana menghitung lendutan flat slab dengan drop panel dengan lendutan pelat dengan balok dengan pembeban yang sama ?
2. Bagaimana menganalisa gaya – gaya dalam seperti momen lentur ( Mx ) dan (
My ) akibat beban gravitasi yang berkerja secara merata pada flat slab dengan drop panel dan pada pelat dengan balok ?
3. Bagaimana menghitung momen negative dan momen positif yang dibagi pada jalur kolom dan jalur tengah pada sistem pelat dua arah dengan balok dan flat slab dengan drop panel dan perbandingan rasio kedua pelat tersebut akibat momen yang dihasilkan ?
4. Bagaimana menghitung banyaknya volume beton dan volume tulangan yang dibutuhkan dalam pekerjaan konstruksi flat slab dengan drop panel dan pelat dengan balok ? 5. Bagaimana memeriksa kekuatan geser yang aman pada sambungan sistem pelat dua arah dengan balok dan flat slab dengan drop panel dan sambungan
1.3 PEMBATASAN MASALAH
2. Hanya membahas gaya akibat gravitasi dan tidak membahas gaya lateral seperti gaya gempa dan gaya angin.
Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Dapat mengetahui Lendutan pada pelat dengan balok dan flat slab pada lantai pelat dua arah.
7. Perhitungan Pemodelan Flat slab dengan Drop Panel menggunakan SAFE Versi 12.
6. Peraturan yang digunakan adalah peraturan ACI 318 2002 dan SNI 03 – 2847 – 2002.
5. Perhitungan momen terfaktor dengan menggunakan metode perencanaan langsung.
4. Perhitungan pembebanan dengan peraturan pembebanan Indonesia untuk Gedung ( PPIUG 1983 ).
3. Tidak membahas pelat satu arah.
panel .
flat slab
merencanakan penulangan serta perhitungan gaya geser pada sambungan - sambungan sistem lantai pelat dua arah dengan balok dan flat slab dengan drop
panel , perhitungan momen – momen pada jalur kolom dan jalur tengah,
) meliputi dimensi ketebalan flat slab dan drop
2
1. Struktur yang direncanakan berupa lantai gedung Pasar Sakti dengan ukuran gedung 38 m x 38 m ( 1444 m
Ruang lingkup dalam pembahasan tugas akhir ini meliputi perencanaan sebagai berikut :
dengan kolom pada beton bertulang ?
1.4 TUJUAN PENULISAN
2. Dapat mengetahui hasil – hasil perhitungan momen lentur pada pelat dengan balok dan flat slab dengan drop panel.
3. Dapat mengetahui perbandingan momen – momen pada kedua jenis pelat dua arah tersebut.
4. Dapat mengetahui banyak volume beton dan volume tulangan yang dibutuhkan dalam konstruksi pelat dua arah pada suatu bangunan.
1.5 SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika penulisan ini bertujuan untuk memberikan gambaran secara garis besar isi setiap bab yang akan dibahas sebagai berikut:
Bab I. Pendahuluan Dalam bab ini akan dipaparkan tentang latar belakang,rumusan masalah,pembatasan masalah,dan sistematika penulisan. Bab II. Tinjauan pustaka Dalam bab ini berisi acuan yang menjadi dasar dalam analisis dan evaluasi dalam penulisan dalam tugas akhir. Bab III. Metodologi Dalam bab ini akan dibahas tentang metedologi yang akan digunakan untuk analisis dan evaluasi dalam penulisan tugas akhir. Bab IV. Pembahasan Dalam bab ini akan memuat perhitungan struktur lantai Gedung Pasar Sakti Kota Tebing Tinggi dari sistem pelat dua arah dengan balok-balok sebagai penumpunya
akan dimodifikasi menjadi flat slab dengan mempertebal pelat disekitar kolom drop panel .
Bab V. Penutup Dalam bab ini akan memuat kesimpulan dan saran dalam proses perencanaan lantai Gedung Pasar Sakti Kota Tebing Tinggi dari pelat dengan menggunakan balok - balok yang dimodifikasi menjadi flat slab dengan drop panel .