PERENCANAAN GEDUNG INDOSAT SEMARANG DENGAN DISAIN STRUKTUR KOMPOSIT - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

PERENCANAAN GEDUNG INDOSAT SEMARANG

DENGAN DISAIN STRUKTUR KOMPOSIT

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan

Program Strata 1 Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

Semarang

Disusun oleh :

Evi Puspitasari

NIM : L2A003061

Raras Herry K.

NIM : L2A003124

Semarang , 2007 Disetujui,

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. Windu Partono, Msc. Ir. Parang Sabdono, M.Eng. NIP. 131 596 954 NIP. 131 875 476

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

Ir. Bambang Pudjianto, MT. NIP 131.459.442

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... Error! Bookmark not defined.

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

TUGAS AKHIR ... ii

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... xi

KATA PENGANTAR ... xiii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Maksud dan Tujuan ... 1

1.3 Ruang Lingkup Pekerjaan Perencanaan ... 1

1.4 Sistematika Penulisan ... 1

BAB II DASAR TEORI ... 3

2.1 KONSEP PEMILIHAN STRUKTUR ... 3

2.2 KRITERIA DASAR PERANCANGAN ... 4

2.3 PERENCANAAN STRUKTUR ATAS ... 7

2.3.1 Metode Analisis Struktur ... 7

2.3.1.1 Tinjauan terhadap beban lateral (gempa) ... 7

2.3.1.2 Pemilihan Metode Analisis ... 16

2.3.2 Perencanaan Pelat... 17

2.3.3 Perencanaan Balok ... 20

2.3.3.1 Perencanaan Lentur Murni ... 20

2.3.3.2 Perhitungan Tulangan Ganda ... 22

2.3.3.3 Perhitungan Geser dan Torsi ... 23

2.3.4 Perencanaan Kolom ... 26

2.3.5 Perencanaan Tangga... 30

2.3.6 Perencanaan Balok Perletakan Mesin dan Balok Pengatrol Mesin ... 32

2.3.7 Perencanaan Dinding, Pelat lantai, dan Pelat Atap Basement ... 35

BAB III KONSEP PEMBEBANAN ... 43

3.1 TINJAUAN BEBAN ... 43

3.2 FAKTOR BEBAN DAN KOMBINASI PEMBEBANAN ... 46

3.3 FAKTOR REDUKSI KEKUATAN ... 49

BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR ... 50

4.1 PERHITUNGAN PELAT ... 50

4.1.1 Tinjauan Umum ... 50

4.1.2 Langkah-Langkah Perencanaan pelat ... 53

4.1.3 Penentuan Tebal Pelat Lantai ... 53

4.1.4 Beban Yang Bekerja Pada Pelat Lantai (PPI untuk gedung 1983) ... 55

4.1.4.1 Beban Tipe A ( Plat lantai )... 55

4.1.4.2 Beban Tipe B ( Ruang Meeting ) ... 55

4.1.4.3 Beban Tipe C ( Kolam Renang ) ... 55

4.1.4.4 Beban Tipe D ( Plat Atap ) ... 56

4.1.5 Perhitungan Penulangan Pelat ... 56

4.1.5.1 Perhitungan Momen ... 56

4.1.5.2 Perhitungan Tulangan ... 64

4.2 PERHITUNGAN TANGGA ... 73

4.2.1 Perencanaan Dimensi Tangga ... 73

4.2.2 Pembebanan Pada Pelat Tangga, Pelat Bordes, dan Balok Bordes ... 79

4.2.3 Penentuan Parameter ... 81

4.2.4 Perhitungan Perencanaan ... 83

4.2.4.1 Penulangan Pelat Tangga ... 83

4.3 PERHITUNGAN PORTAL ... 90

4.3.1 Kombinasi Pembebanan pada Portal ... 90

4.3.2 Menentukan Pusat Massa Tiap Lantai ... 94

4.3.3 Perhitungan Gempa ... 94

4.3.3.1Tinjauan Umum ... 94

4.3.3.2Faktor Keutamaan Struktur (I) ... 97

4.3.3.4 Faktor Respon Gempa (C) ... 99

4.3.3.5 Penentuan Zona Gempa ... 99

4.3.3.6 Penentuan Jenis Tanah ... 100

4.3.3.7 Perhitungan Berat Total Bangunan ( Wt )... 101

4.3.3.8 Periode Getar Bangunan ( T ) ... 117

4.3.3.9 Koefisien Respon Gempa ( C ) ... 117

4.3.3.10 Gaya Horisontal Akibat Gempa ( V ) ... 117

4.3.3.11 Distribusi Gaya Geser Horisontal Akibat Gempa Pada Gedung ( F ) ... 118

4.3.3.12 Pemeriksaan Periode Getar Struktur ( T ) ... 122

4.3.4 Perhitungan Tulangan Balok ... 126

4.3.4.1Perhitungan Tulangan Lentur Balok ... 128

4.3.4.2Perhitungan Tulangan Geser Balok ... 131

4.3.4.3Perhitungan Tulangan Geser Balok ... 131

4.3.5 Perhitungan Kolom ... 201

4.3.5.1Perhitungan Tulangan Utama ... 201

4.3.5.2 Cek Kekuatan Penampang (Tinjau Biaxial Bending) .. 204

4.3.5.3 Perhitungan Tulangan Geser ... 206

4.4 PERHITUNGAN CORE LIFT ... 218

4.4.1 Perhitungan Core Lift Untuk Dinding A ... 218

4.4.2 Perhitungan Core Lift Untuk Dinding B ... 222

4.4.3Perhitungan Core Lift Untuk Dinding D ... 230

4.5 PERHITUNGAN LIFT ... 239

4.5.1 Kapasitas lift ... 239

4.5.2 Perencanaan Konstruksi ... 239

4.5.3 Data Teknis ... 239

4.5.4 Perhitungan Balok Perletakan Mesin dan Balok Pengatrol Mesin ... 241

4.5.4.1 Pembebanan Pada Balok ... 241

4.5.4.2 Perhitungan Penulangan Balok Penggantung ... 243

4.6 PERHITUNGAN DINDING, PELAT LANTAI, DAN PELAT ATAP BASEMENT ... 249

4.6.1 Perhitungan Dinding Basement ... 250

4.6.1.1Penentuan Tebal Dinding ... 250

4.6.1.2Pembebanan pada Dinding Basement ... 250

4.6.1.3 Perhitungan Tekanan tanah ... 252

4.6.2 Perhitungan Pelat Lantai Basement ... 256

4.6.2.1 Perhitungan Pembebanan Pelat Lantai Basement ... 257

4.6.2.2Penulangan Pelat Lantai Basement ... 257

4.7 PERHITUNGAN STRUKTUR PONDASI ... 266

4.7.1 Pemilihan Jenis Pondasi ... 266

4.7.2 Pondasi Sumuran ... 267

4.7.2.1 Perhitungan Daya Dukung Pondasi ... 267

4.7.2.2Kontrol Terhadap Gaya Geser ... 269

4.7.2.3 Kontrol Terhadap Daya Dukung Tanah ... 270

4.7.2.4 Perhitungan Cincin Sumuran ... 271

4.7.3 Pondasi Telapak ... 274

4.7.3.1Perhitungan Pondasi Tangga ... 275

4.7.3.2 Penulangan Pondasi Tangga ... 277

BAB V RENCANA KERJA DAN SYARAT-SYARAT ... 279

5.1 SYARAT-SYARAT ADMINISTRASI ... 279

5.2 SYARAT-SYARAT TEKNIS PEKERJAAN STRUKTUR ... 321

BAB VI RENCANA ANGGARAN BIAYA ... 342

6.1 PEKERJAAN TANAH DAN PERSIAPAN ... 342

6.2 PEKERJAAN BETON ... 344

6.3 PEKERJAAN BEKISTING ... 345

6.4 LANTAI KERJA ... 346

6.5 PEKERJAAN SLOOF ... 346

6.6 PEKERJAAN BALOK ... 346

6.7 PEKERJAAN KOLOM ... 347

6.8 PEKERJAAN TANGGA ... 347

6.9 PEKERJAAN LANTAI ... 347

6.10 PEKERJAAN PONDASI SUMURAN ... 348

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN ... 358

7.1 KESIMPULAN ... 358

7.2 SARAN ... 359

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Faktor keutamaan struktur (I)... 9

Tabel 2.2 Faktor daktilitas ( µ ) dan faktor reduksi (R) ... 9

Tabel 2.3 Definisi jenis tanah ... 12

Tabel 3.1 Beban mati pada Struktur ... 43

Tabel 3.2 Beban hidup pada Struktur ... 44

Tabel 3.3 Faktor reduksi kekuatan ... 49

Tabel 4.1 Tipe dan Ukuran Tebal Pelat Lantai 1 s/d 8 ... 54

Tabel 4.2 Momen Pelat Lantai 1-8 Tiap Tipe ( Two way Slab ) ... 57

Tabel 4.3 Momen Pelat Lantai 1-8 Tiap Tipe ( One way Slab ) ... 59

Tabel 4.4 Momen Pelat Lantai 8 Ruang meeting ... 60

Tabel 4.5 Momen Pelat Lantai 4 Kolam Renang ... 61

Tabel 4.6 Momen Pelat Atap Tiap Tipe ( Two way Slab ) ... 61

Tabel 4.7 Momen Pelat Lantai 1-8 Tiap Tipe (One way Slab) ... 63

Tabel 4.8 Penulangan Pelat Lantai 1-8 (One way slab) ... 66

Tabel 4.9 Penulangan Pelat Lantai 1-8 ( One way slab ) ... 68

Tabel 4.10 Penulangan Pelat Atap (One way slab) ... 69

Tabel 4.11 Penulangan Pelat Atap (One way slab) ... 71

Tabel 4.12 Penulangan Pelat Lantai 8 (Ruangan Meeting) ... 72

Tabel 4.13 Penulangan Pelat Kolam Renang ... 72

Tabel 4.14 Momen Pelat Tangga dan Bordes Tangga Samping ... 82

Tabel 4.15 Momen Pelat Tangga dan Bordes Tangga Tengah ... 82

Tabel 4.16 Penulangan Pelat Tangga dan Bordes Tangga Samping ... 85

Tabel 4.17 Penulangan Pelat Tangga dan Bordes Tangga Tengah ... 85

Tabel 4.18 Tabel Faktor Reduksi Gempa ... 98

Tabel 4.19 Syarat Penentuan Jenis Tanah ... 100

Tabel 4.20 Perhitungan kuat geser niralir rata-rata ... 100

Tabel 4.21 Tabel Distribusi Gaya Gempa Disepanjang Tinggi Bangunan Pada Portal Arah Sumbu X Dan Sumbu Y ... 119 Tabel 4.22 Simpangan Pada Portal Akibat Gaya Horisontal Untuk Gedung A 122

Tabel 4.23 Simpangan Pada Portal Akibat Gaya Horisontal Untuk Gedung B 122

Tabel 4.24 Perhitungan Periode Getar Struktur Dengan Rumus Rayleigh ... 123

Tabel 4.25 Momen pada balok portal... 126

Tabel 4.26 Tulangan Lapangan Gedung 1 Penampang Biasa ... 140

Tabel 4.27 Tulangan Lapangan Gedung 1 Penampang Berflens ... 145

Tabel 4.28 Tulangan Tumpuan Gedung 1 Penampang Biasa ... 148

Tabel 4.29 Tulangan Tumpuan Penampang Berflens Gedung 1 ... 153

Tabel 4.30 Tulangan Lapangan Gedung 2 Penampang Biasa ... 155

Tabel 4.31 Tulangan Lapangan Gedung 2 Penampang Berflens ... 161

Tabel 4.32 Gedung 2 Tulangan Tumpuan Penampang Biasa ... 164

Tabel 4.33 Penampang Berflens Gedung 2 Tulangan Tumpuan ... 170

Tabel 4.34 Tulangan Geser Gedung 1 Didaerah Sendi Plastis ... 173

Tabel 4.35 Tulangan Geser Gedung 1 Di Luar Daerah Sendi Plastis ... 177

Tabel 4.36 Tulangan Geser Gedung 2 Didaerah Sendi Plastis ... 181

Tabel 4.37 Tulangan Geser Gedung 2 Di Luar Daerah Sendi Plastis ... 185

Tabel 4.38 Tulangan Torsi Gedung 1... 189

Tabel 4.39 Tulangan Torsi Gedung 2... 195

Tabel 4.40 Penulangan Kolom Tengah Gedung 1 ... 207

Tabel 4.41 Biaxial Bending Kolom Tengah (arah x) Gedung 1 ... 208

Tabel 4.42 Biaxial Bending Kolom Tengah (arah y) Gedung 1 ... 208

Tabel 4.43 Penulangan Kolom Pinggir Gedung 1... 209

Tabel 4.44 Biaxial Bending Kolom Pinggir (arah x) gedung 1 ... 210

Tabel 4.45 Biaxial Bending Kolom Pinggir (arah y) Gedung 1 ... 211

Tabel 4.46 Penulangan Kolom Tengah Gedung 2 ... 212

Tabel 4.47 Biaxial Bending Kolom Tengah (arah x) Gedung 2 ... 213

Tabel 4.48 Biaxial Bending Kolom Tengah (arah y) Gedung 2 ... 214

Tabel 4.49 Penulangan Kolom Pinggir ... 215

Tabel 4.50 Biaxial Bending Kolom Pinggir (arah x) Gedung 2 ... 216

Tabel 4.51 Biaxial Bending Kolom Pinggir (arah y) Gedung 2 ... 217

Tabel 4.52 Spesifikasi Lift Produksi Hyundai Elevator Co., Ltd. ... 239

Tabel 4. 53 Tulangan utama ... 247

Tabel 4. 55 Tulangan utama ... 247

Tabel 4. 56 Tulangan geser ... 248

Tabel 4. 57 Tipe Pelat Lantai Basement ... 256

Tabel 4. 58 Momen pada Tiap Tipe Pelat Lantai Basement ... 258

Tabel 4. 59 Penulangan Pelat Lantai Basement ... 262

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Spektrum Respon Gempa SNI 03-1726-2003 ... 13

Gambar 2.2 Dimensi Bidang Pelat ... 18

Gambar 2.3 Tegangan, regangan dan gaya yang terjadi pada perencanaan lentur murni beton bertulang ... 20

Gambar 2. 4 Model struktur tangga ... 30

Gambar 2. 5 Pendimensian struktur tangga ... 31

Gambar 2. 6 Sketsa Pembebanan Pada Dinding dan Lantai Basement ... 36

Gambar 4. 1 Denah Plat Atap ... 50

Gambar 4. 2 Denah Lantai 1,2 ... 51

Gambar 4. 3 Denah Plat Lantai 3 ... 51

Gambar 4. 4 Denah Plat Lantai 4 ... 52

Gambar 4. 5 Denah Plat Lantai 5,6,7,8 ... 52

Gambar 4. 6 Denah Penulangan Pelat Lantai ... 66

Gambar 4.7 Model Struktur Tangga Samping ... 73

Gambar 4.8 Model Struktur Tangga Samping ... 75

Gambar 4.9 Model Struktur Tangga Samping ... 76

Gambar 4.10 Model Struktur Tangga Tengah ... 78

Gambar 4.11 Pendimensian Struktur Tangga ... 79

Gambar 4.12 Asumsi Perhitungan Tangga ... 81

Gambar 4.13 Tampak Samping dan Tampak Atas Struktur Tangga Samping Lantai 1 s/d 4 dan Lantai 5 s/d 8 ... 86

Gambar 4.14 Tampak Samping dan Tampak Atas Struktur Tangga Samping Lantai 4 ke Lantai 5 ... 87

Gambar 4.15 Tampak Samping dan Tampak Atas Struktur Tangga Tengah Lantai 1 s/d 4 dan Lantai 5 s/d 8 ... 88

Gambar 4.16 Tampak Samping dan Tampak Atas Struktur Tangga Tengah Lantai 4 ke lantai 5 ... 88

Gambar 4.17 Denah Penulangan Tangga Samping ... 89

Gambar 4.18 Denah Penulangan Tangga Tengah ... 89

Gambar 4.20 Beban Equivalent Lantai 3 ... 91

Gambar 4.21 Beban Equivalent Lantai 4 ... 91

Gambar 4.22 Beban Equivalent Lantai Basemen,5,6,7,8,atap ... 92

Gambar 4.25 Portal Arah Sumbu X / As 3 Gedung A ... 95

Gambar 4.26 Portal Arah Sumbu X / As 3 Gedung B ... 96

Gambar 4.27 Gambar Portal Arah Sumbu Y / As 3 Gedung A ... 96

Gambar 4.28 Portal Arah Sumbu Y / As 3 Gedung B ... 97

Gambar 4.29 Spektrum Respon Gempa Zona 2 ... 99

Gambar 4.30 Distribusi Gempa Pada Portal Arah Sumbu X Gedung A ... 120

Gambar 4.31 Distribusi Gempa Pada Portal Arah Sumbu X Gedung B ... 120

Gambar 4.32 Distribusi Gempa Pada Portal Arah Sumbu Y Gedung A ... 121

Gambar 4.33 Distribusi Gempa Pada Portal Arah Sumbu Y Gedung ... 121

Gambar 4.34 Penulangan Balok ... 138

Gambar 4.35 Gambar Denah dan Potongan Lift... 240

Gambar 4.36 Denah Balok Perletakkan Mesin ... 241

Gambar 4.37 Momen dan Lintang Pada Balok ... 242

Gambar 4.38 Detail Penulangan Balok Perletakan Mesin 1 ... 246

Gambar 4.39 Denah Plat Basement ... 249

Gambar 4.40 Denah Sloof ... 250

Gambar 4.41 Tekanan Tanah ... 251

Gambar 4.42 Penerapan Beban Basement pada Program SAP 2000 ... 251

Gambar 4.43 Model Dinding Basement Sebagai Balok Kantilever ... 253

Gambar 4.44 Momen pada Balok Kantilever ... 254

Gambar 4.45 Denah Penulangan Dinding Basement ... 256

Gambar 4.46 Denah Penulangan Pelat Lantai Basement ... 262

Gambar 4.47 Daya Dukung Ijin Tanah (tanah dengan φ dan c seragam) ... 268

Gambar 4.48 Lay Out Pondasi Sumuran ... 271

Gambar 4.49 Pembebanan pada dinding sumuran (beton cincin) ... 272

Gambar 4.50 Penulangan Pondasi Sumuran ... 273

KATA PENGANTAR

Pertama-tama kami panjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan rahmat dan karunia-Nya, kami telah dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul Perencanaan Gedung Hotel Beringin di Salatiga dengan baik dan lancar.

Tugas Akhir merupakan salah satu persyaratan yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang untuk menyelesaikan pendidikan tingkat sarjana (S1). Tugas akhir ini mempunyai bobot sebesar empat satuan Kredit Semester (4 SKS).

Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis banyak dibantu oleh berbagai pihak. Dengan penuh rasa hormat, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Ir. Bambang Pujianto, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.

2. Dr.Nuroji, MT., selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingannya hingga selesainya Laporan Tugas Akhir ini.

3. Ir.Hardi Wibowo, MT, M.Eng,. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingannya hingga selesainya Laporan Tugas Akhir ini. 4. Ir. Epf Eko Yulipriyono, Msc., selaku dosen wali yang telah memberikan

motivasi, nasehat , dukungan dan arahan.

5. Seluruh dosen, staf dan karyawan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang atas jasa-jasanya selama kami menuntut ilmu.

6. Orang tua dan seluruh keluarga kami yang selalu mendoakan kami, mencurahkan kasih sayang dan perhatiannya serta atas dukungan moral, spiritual dan finansial selama ini.

7. Teman-teman seperjuangan khususnya seluruh mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2001 yang telah banyak membantu kami dan telah banyak

melewati berbagai kenangan indah dalam suka dan duka bersama selama ini.

8. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu kami baik secara langsung maupun tidak dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Kami menyadari bahwa dalam penulisan ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik sangat diharapkan untuk penyempurnaan Laporan Tugas Akhir ini.

Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi perkembangan penguasaan ilmu rekayasa sipil di Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro.

Semarang, Januari 2007

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Latar belakang dibangunnya gedung hotel Beringin di kota Salatiga adalah untuk menambah daya tampung pengunjung dan pengguna layanan baik layanan inap maupun layanan ruang pertemuan. Hal ini dikaitkan dengan perkembangan kota yang cukup pesat, pertumbuhan penduduk yang cukup tinggi, dan lahan perkotaan yang semakin sempit dan mahal. Sehingga pembangunan gedung Hotel Beringin dianggap sebagai salah satu dari beberapa pemecahan masalah yang ada.

1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan dari perencanaan gedung hotel Beringin ini adalah untuk memperbaiki dan meningkatkan kualitas dan mutu pelayanan, sehingga pelayanan yang diberikan pihak hotel Beringin dapat lebih berkompetitif dengan hotel yang lain.

1.3 Ruang Lingkup Pekerjaan Perencanaan

Dalam hal ini penulis membatasi ruang lingkup perencanaan hanya pada perencanaan struktur beton bertulang. Adapun secara rinci perencanaan ini meliputi:

a. Pelat atap dan lantai b. Konstruksi tangga c. Konstruksi lift

d. Dinding dan lantai basement e. Portal

f. Pondasi

1.4 Sistematika Penulisan

berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang, maksud dan tujuan, ruang lingkup penulisan, dan sistematika penulisan

BAB II STUDI PUSTAKA

Berisi tentang teori, gambaran dan uraian-uraian yang menjelaskan tentang dasar-dasar perencanaan suatu struktur bangunan gedung.

BAB III KONSEP PEMBEBANAN

Berisi tentang tinjauan beban yang bekerja pada struktur gedung, faktor beban serta kombinasi pembebanan.

BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR

Berisi perhitungan mekanika struktur dari atap sampai pada struktur bawah, pelat lantai atap dan lantai, tangga, balok, kolom,lift serta perhitungan pondasi.

BAB V RENCANA ANGGARAN BIAYA

Berisi estimasi biaya yang dikeluarkan dalam pembuatan struktur tersebut.

BAB VI PENUTUP

Berisi kesimpulan dan saran dalam perencanaan proyek ini.

DAFTAR PUSTAKA

BAB II

DASAR TEORI

2.1 KONSEP PEMILIHAN STRUKTUR

Desain struktur harus memperhatikan beberapa aspek, diantaranya : 1. Aspek Struktural (kekuatan dan kekakuan struktur)

Aspek ini merupakan aspek yang harus dipenuhi karena berhubungan dengan besarnya kekuatan dan kekakuan struktur dalam menerima beban-beban yang bekerja, baik beban vertikal maupun beban horizontal.

2. Aspek arsitektural dan ruang

Aspek ini berkaitan dengan denah dan bentuk gedung yang diharapkan memiliki nilai estetika dan fungsi ruang yang optimal yang nantinya berkaitan dengan dimensi dari elemen struktur.

3. Aspek pelaksanaan dan biaya

Meliputi jumlah pembiayaan yang diperlukan agar dalam proses pelaksanaannya perencana dapat memberikan alternatif rencana yang relatif murah dan memenuhi aspek mekanika, arsitektural, dan fungsionalnya.

4. Aspek perawatan gedung

Aspek berhubungan dengan kemampuan owner untuk mempertahankan gedung dari kerusakan yang terjadi.

Dalam pemilihan struktur bawah harus mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut:

1. Keadaan tanah pondasi

Keadaan tanah ini berhubungan dengan pemilihan tipe pondasi yang sesuai, yaitu jenis tanah, daya dukung tanah, kedalaman lapisan tanah keras

2. Batasan akibat struktur di atasnya

Keadaan struktur sangat mempengaruhi pemilihan jenis pondasi, yaitu kondisi beban dari struktur diatasnya (besar beban, arah beban, penyebaran beban).

3. Keadaan lingkungan disekitarnya

Meliputi: lokasi proyek, dimana pekerjaan pondasi tidak boleh mengganggu atau membahayakan bangunan dan lingkungan di sekitarnya.

4. Biaya dan waktu pelaksanaan pekerjaan

Pekerjaan pondasi harus mempertimbangkan biaya dan waktu pelaksanaannya sehingga proyek dapat dilaksanakan dengan ekonomis dan memenuhi faktor keamanan. Pelaksanaan juga harus memenuhi waktu yang relatif singkat agar pekerjaan dapat dilaksanakan dengan efektif dan efisien.

2.2 KRITERIA DASAR PERANCANGAN

Beberapa kriteria dasar yang perlu diperhatikan antara lain: 1. Material struktur

Material struktur dapat dibagi menjadi empat (4) golongan yaitu: a. Struktur kayu

Struktur kayu merupakan struktur dengan ketahanan yang cukup, kelemahan dari material ini adalah tidak tahan terhadap api, dan adanya bahaya pelapukan. Oleh karena itu material ini hanya digunakan pada bangunan tingkat rendah.

b. Struktur baja

Struktur baja sangat tepat digunakan pada bangunan bertingkat tinggi karena material baja mempunyai kekuatan serta tingkat daktilitas yang tinggi bila dibandingkan dengan material-material struktur yang lain

c. Struktur beton

Struktur beton banyak digunakan pada bangunan tingkat menengah sampai dengan bangunan tingkat tinggi. Struktur ini paling banyak digunakan bila dibandingkan dengan struktur lainnya karena struktur ini lebih monolit dan mempunyai umur rencana yang cukup panjang. d. Struktur komposit

Struktur ini merupakan gabungan dari dua jenis material atau lebih. Pada umumnya yang sering digunakan adalah kombinasi antara baja struktural dengan beton bertulang. Kombinasi tersebut menjadikan struktur komposit memiliki perilaku struktur antara struktur baja dan struktur beton bertulang. Struktur komposit digunakan untuk bangunan tingkat menengah sampai dengan bangunan tingkat tinggi. Setiap jenis material mempunyai karakteristik tersendiri sehingga suatu jenis bahan bangunan tidak dapat digunakan untuk semua jenis bangunan.

Spesifikasi material yang digunakan dalam perencanaan struktur gedung ini adalah sebagai berikut:

Beton f’c = 30 Mpa

Baja

• Tulangan Utama fy = 400 Mpa

• Tulangan Geser fy = 400 Mpa

2. Konfigurasi struktur bangunan - Konfigurasi horisontal

Denah bangunan diusahakan memiliki bentuk yang sederhana, kompak, dan simetris tanpa mengesampingkan unsur estetika. Hal tersebut bertujuan agar struktur mempunyai titik pusat kekakuan yang sama dengan titik pusat massa bangunan atau memiliki eksentrisitas yang tidak terlalu besar sehingga tidak terjadi torsi. Struktur dengan bagian-bagian yang menonjol dan tidak simetris perlu adanya dilatasi

gempa (seismic joint) untuk memisahkan bagian struktur yang menonjol dengan struktur utamanya. Dilatasi tersebut harus memberikan ruang yang cukup agar bagian-bagian struktur yang dipisahkan tidak saling berbenturan saat terjadi gempa.

Gedung yang mempunyai denah sangat panjang sebaiknya dipisahkan menjadi beberapa bagian menggunakan seismic joint karena kemampuan untuk menahan gaya akibat gerakan tanah sepanjang gedung relatif lebih kecil.

- Konfigurasi vertikal

Konfigurasi struktur pada arah vertikal perlu dihindari adanya perubahan bentuk struktur yang tidak menerus. Hal ini dikarenakan apabila terjadi gempa maka akan terjadi pula getaran yang besar pada daerah tertentu dari struktur. Gedung yang relatif langsing akan mempunyai kemampuan yang lebih kecil dalam memikul momen guling akibat gempa.

- Konfigurasi rangka struktur

Ada dua macam yaitu: rangka penahan momen yang terdiri dari konstruksi beton bertulang berupa balok dan kolom, dan rangka dengan difragma vertikal, adalah rangka yang digunakan bila rangka struktural tidak mencukupi untuk mendukung beban horizontal (gempa) yang bekerja pada struktur. Dapat berupa dinding geser (shear wall ) yang dapat juga berfungsi sebagai core walls.

- Konfigurasi keruntuhan sruktur

Perencanaan struktur di daerah gempa terlebih dahulu harus ditentukan elemen kritisnya. Mekanisme tersebut diusahakan agar sendi-sendi plastis terbentuk pada balok terlebih dahulu dan bukannya pada kolom. Hal ini dimaksudkan karena adanya bahaya ketidakstabilan akibat perpindahan balok jauh lebih kecil dibandingkan dengan kolom, selain itu kolom juga lebih sulit untuk diperbaiki daripada balok sehingga harus dilindungi dengan tingkat keamanan yang lebih tinggi. Oleh sebab itu konsep yang diterapkan adalah kolom harus lebih kuat

daripada balok (strong coloum weak beam).Oleh karena perencanaan ini berada dalam zona gempa sedang maka prinsip yang digunakan adalah disain biasa.

2.3

PERENCANAAN STRUKTUR ATAS

Struktur atas adalah bangunan gedung yang secara visual berada di atas tanah yang terdiri dari atap, pelat, tangga, lift, balok anak dan struktur portal utama yaitu kesatuan antara balok, kolom dan shear wall.Perencanaan struktur portal utama direncanakan dengan menggunakan prinsip strong columm weak beam, dimana sendi-sendi plastis diusahakan terletak pada balok.

2.3.1 Metode Analisis Struktur

2.3.1.1 Tinjauan terhadap beban lateral (gempa)

Kestabilan lateral dalam desain struktur merupakan faktor yang sangat penting, karena gaya lateral tersebut akan mempengaruhi elemen-elemen vertikal dan horisontal dari struktur.

Beban lateral yang sangat berpengaruh adalah beban gempa dimana efek dinamisnya menjadikan analisisnya lebih komplek. Pada dasarnya ada dua buah metode analisis yang digunakan untuk menghitung pengaruh beban gempa pada struktur yaitu:

1. Metode analisa statik

Analisa statik merupakan analisa sederhana untuk menentukan pengaruh gempa yang hanya digunakan pada bangunan sederhana dan simetris, penyebaran kekakuan massa merata, dan tinggi struktur kurang dari 40 meter.

Analisa statik pada prinsipnya adalah menggantikan beban gempa dengan gaya-gaya statik ekivalen yang bertujuan menyederhanakan dan memudahkan perhitungan. Metode ini disebut juga Metode Gaya Lateral Ekivalen (Equivalent Lateral Force

Method), yang mengasumsikan besarnya gaya gempa berdasarkan hasil perkalian suatu konstanta / massa dari elemen tersebut.

Besarnya beban geser dasar nominal statik ekivalen V yang terjadi di tingkat dasar menurut Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 02-1726-2003 pasal 6.1.2) dapat dihitung menurut persamaan:

R W I C

V = . . t _(2.1)

Dimana :

V = Beban gempa dasar nominal

Wt = Berat total struktur sebagai jumlah dari beban-beban berikut ini: 1) Beban mati total dari struktur bangunan gedung;

2) Bila digunakan dinding partisi pada perencanaan lantai maka harus diperhitungkan tambahan beban sebesar 0.5 kPa; 3) Pada gudang-gudang dan tempat-tempat penyimpanan barang

maka sekurang-kurangnya 25% dari beban hidup rencana harus diperhitungkan;

4) Beban tetap total dari seluruh peralatan dalam struktur bangunan gedung harus diperhitungkan..

C = Faktor spektrum respon gempa yang didapat dari spektrum respon gempa rencana menurut grafik C-T (Gambar 2.1)

I = Faktor keutamaaan struktur (Tabel 2.1) R = Faktor reduksi gempa (Tabel 2.2)

Tabel 2.1 Faktor keutamaan struktur (I)

Jenis Struktur bangunan gedung I Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan dan perkantoran 1

Monumen dan bangunan monumental 1

Gedung penting pasca gempa sperti rumah sakit, instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan darurat, fasilitas radio dan televisi

1,5

Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti gas, produk minyak bumi, asam, bahan beracun

1,5

Cerobong, tangki di atas menara 1,25

Tabel 2.2 Faktor daktilitas ( µ ) dan faktor reduksi (R)

Sistem dan subsistem

struktur bangunan gedung Uraian sistem pemikul beban gempa µm Rm f

1.Sistem dinding penumpu (Sistem struktur yang tidak memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Dinding penumpu atau system bresing memikul hamper semua beban gravitasi. Beban lateral dipikul dinding geser atau rangka bresing).

1. dinding geser beton bertulang 2.7 4.5 2.8

2. Dinding penumpu dengan rangka baja ringan dan bresing tarik

1.8 2.8 2.2 3. Rangka bresing dimana bresingnya memikul

beban gravitasi

a. Baja 2.8 4.4 2.2

b. Beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 dan 6)

1.8 2.8 2.2

2. Sistem rangka gedung (Sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul dinding geser atau rangka bresing)

1. Rangka bresding eksentrisitas baja (RBE) 4.3 7.0 2.8

2. Dinding geser beton bertulang 3.3 5.5 2.8

3. Rangka bresing biasa a. Baja

b. Beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 dan 6)

3.6 3.6

5.6 5.6

2.2 2.2 4. Rangka bresing konsentrik khusus

a. Baja 4.1 6.4 2.2

5. Dinding geser beton bertulang berangkai daktail

4.0 6.5 2.8

6. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail penuh

7. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail parsial

3.3 5.5 2.8 3. Sistem rangka pemikul

momen (Sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul rangka pemikul momen tetrutama melalui mekanisme lentur)

1. rangka pemikul momen khusus (SRPMK) a. Baja

b. Beton bertulang

5.2 5.2 8.5 8.5 2.8 2.8 2. Rangka pemikul momen menengah beton

(SRPMM) (tidak untuk wilayah 5 dan 6)

3.3 5.5 2.8

3. rangka pemikul momen biasa (SRPMB) a. Baja

b. Beton bertulang

2.7 2.1 4.5 3.5 2.8 2.8 4. Rangka batang baja pemikul momen khusus

(SRBPMK)

4.0 6.5 2.8 4. Sistem ganda (Terdiri dari :

1) rangka ruang yang memikul seluruh beban gravitasi:

2) pemikul beban lateral berupa dinding geser atau rangka bresing dengan rangka pemikul momen. Rangka pemikul momen harus direncanakan secara terpisah mampu memikul sekurang-kurangnya 25 % dari seluruh beban lateral: 3)kedua system harus direncanakan untuk memikul secara

bersama-sama seluruh beban lateral dengan memperhatikan interaksi/sistem ganda)

1. Dinding geser

a. Beton bertulang dengan SRBPMK beton bertulang

b. Beton bertulang dengan SRPMB baja c. Beton bertulang dengan SRPMM beton

bertulang 5.2 2.6 4.0 8.5 4.2 6.5 2.8 2.8 2.8

2. RBE baja

a. Dengan SRPMK baja b. Dengan SRPMB baja

5.2 2.6 8.5 4.2 2.8 2.8 3. Rangka bresing biasa

a. Baja dengan SRPMK baja b. Baja dengan SRPMB baja

c. Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 dan 6) d. Beton bertulang dengan SRPMM beton

bertulang (tidak untuk wilayah 5 dan 6)

4.0 2.6 4.0 2.6 6.5 4.2 6.5 4.2 2.8 2.8 2.8 2.8 4. Rangka bresing konsentrik khusus

a. Baja dengan SRPMK baja b. Baja dengan SRPMB baja

4.6 2.6 7.5 4.2 2.8 2.8

5. Sistem struktur bangunan gedung kolom kantilever: (Sistem struktur yang memanfaatkan kolom kantilever untuk memikul beban lateral)

6. Sistem interaksi dinding geser dengan rangka

Beton bertulang menengah (tidak untuk wilayah 3,4,5,dan 6)

3.4 5.5 2.8

7. Subsistem tunggal (Subsistem struktur bidang yang membentuk bangunan gedung secara keseluruhan)

1. Rangka terbuka baja 5.2 8.5 2.8

2. Rangka terbuka beton bertulang 5.2 8.5 2.8

3. Rangka terbuka beton bertulang dengan balok beton pratekan (bergantung pada indeks baja total)

3.3 5.5 2.8

4. Dinding geser beton bertulang berangkai daktail penuh

4.0 6.5 2.8 5. Dinding geser beton bertulang kantilever

daktail parsial

3.3 5.5 2.8

Untuk menentukan harga C harus diketahui terlebih dahulu jenis tanah tempat struktur tersebut berdiri. SNI 03-1726-2003 membagi jenis tanah ke dalam tiga jenis tanah yaitu tanah keras, tanah sedang dan tanah lunak. Dalam tabel 2.3 jenis tanah ditentukan berdasarkan kecepatan rambat gelombang geser (vs), nilai hasil tes penetrasi standar

(N), dan kuat geser niralir (Sn). Untuk menentukan kuat geser niralir

dapat digunakan rumus tegangan dasar tanah sebagai berikut :

Si = c + Σσi . tan ∅ ( 2.2 )

σi = γi . ti Dimana :

Si = Tegangan geser tanah

C = Nilai kohesi tanah pada lapisan paling dasar lapisan yang ditinjau

σI = Tegangan normal masing-masing lapisan tanah

γI = Berat jenis masing-masing lapisan tanah

ti = Tebal masing-masing lapisan tanah

Dari persamaan diatas, untuk nilai γ, h, c yang berbeda (tergantung dari kedalaman tanah yang ditinjau) akan didapatkan kekuatan geser rerata (S_n) dengan persamaan berikut:

∑

∑

= _m

i i i m

i i n

S t

t S

) / (

( 2.3 )

∑

∑

= _m

i i i m

i i s

v t

t v

) / (

( 2.4 )

∑

∑

= _m

i

i i m

i i

N t

t N

) / (

( 2.5 )

dimana:

ti = tebal lapisan tanah ke-i

vsi = kecepatan rambat gelombang geser melalui lapisan tanah ke-i

Ni = nilai hasil tes penetrasi standar lapisan tanah ke-i

Sni = kuat geser niralir lapisan tanah ke-I yang harus memenuhi

ketentuan bahwa Sni ≤ 250 kPa

m = jumlah lapisan tanah yang ada di atas tanah dasar.

Tabel 2. 3 Definisi jenis tanah Jenis tanah Kecepatan rambat

gelombang geser rerata, vs(m/det)

Nilai hasil test penetrasi standar rerata N

Kuat geser niralir rerata Sn

(kPa)

Tanah Keras vs ≥350 N ≥50 Sn≥100

Tanah Lunak vs < 175 N< 15 Sn < 50

Atau semua jenis tanah lempung lunak dengan tebal total lebih dari 3 meter dengan PI > 20, wn ≥40% dan Su < 25 kPa

Tanah Khusus Diperlukan evaluasi khusus di setiap lokasi

Spektrum respon nominal gempa rencana untuk struktur dengan daktilitas penuh pada beberapa jenis tanah dasar, diperlihatkan pada gambar di bawah ini:

0.20

0.10 0.08

0.04 0.03

0.2 0.45

0.50.6 2.0

Wilayah Gempa 1 C= 0.09/T (Tanah Lunak)

C= 0.06/T (Tanah Sedang) C= 0.04/T (Tanah Keras) C= 0.09/T (Tanah Lunak)

3.0 0.58

0.58 0.58 0.58 0.58 0.58

0.2 0.5

0.570.6 2.0 3.0

Wilayah Gempa 2

C= 0.06/T (Tanah Sedang) C= 0.04/T (Tanah Keras)

C= 0.09/T (Tanah Lunak)

0.75

0.55

0.45

0.30 0.22 0.18

0.2 0.5

0.60.67

2.0 3.0

C= 0.33/T (Tanah Sedang) C= 0.23/T (Tanah Keras)

C= 0.50/T (Tanah Lunak)

Wilayah Gempa 3 0.85 0.70 0.60

0.34 0.28 0.24

0.2 0.50.6 0.75 2.0 3.0

C= 0.42/T (Tanah Sedang) C= 0.30/T (Tanah Keras)

C= 0.64/T (Tanah Lunak) Wilayah Gempa 4

0.90 0.83 0.73

0.36 0.33 0.29

0.6 0.84

C= 0.50/T (Tanah Sedang) C= 0.36/T (Tanah Keras)

C= 0.76/T (Tanah Lunak) Wilayah Gempa 5

0.90 0.83

0.36 0.33

0.2 0.5 0.6 0.93 2.0 3.0

C= 0.54/T (Tanah Sedang) C= 0.42/T (Tanah Keras) C= 0.84/T (Tanah Lunak) Wilayah Gempa 6

Gambar 2. 1 Spektrum Respon Gempa SNI 03-1726-2003

Beban geser dasar nominal V menurut persamaan 2.1 harus dibagikan sepanjang tinggi struktur bangunan gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik ekivalen Fi yang menangkap pada pusat

V z W

z W F _n

i

i i

i i i

∑

=

=

1

) . (

.

(2.6)

dimana:

Wi = berat lantai tingkat ke-i

zi = ketinggian lantai tingkat ke-i

n = nomor lantai tingkat paling atas

Apabila rasio antara tinggi struktur bangunan gedung dan ukuran denahnya dalam arah pembebanan gempa sama dengan atau melebihi 3, maka 0,1V harus dianggap beban horizontal terpusat yang bekerja pada pusat massa lantai tingkat paling atas, sedangkan 0.9V sisanya harus dibagikan sepanjang tingkat struktur bangunan gedung menjadi beban-beban gempa nominal statik ekivalen menurut persamaan 2.6.

Waktu getar alami fundamental struktur bangunan gedung beraturan dalm arah masing-masing sumbu utama dapat ditentukan dengan rumus Rayleigh sebagai berikut:

∑

∑

= =

= _n

i i i n

i i i

d F g

d W T

1 1

2

1

. . 3

.

6 (2.7)

dimana:

di = simpangan horizontal lantai tingkat ke-i akibat beban Fi

(mm)

g = percepatan gravitasi sebesar 9,81 mm/detik2

Apabila waktu getar alami fundamental T1 struktur bangunan

gedung untuk penentuan faktor Respon Gempa C1 ditentukan dengan

dimensi, nilainya tidak boleh menyimpang lebih dari 20% dari nilai yang dihitung menurut persamaan 2.7.

2. Metode analisa dinamik

Analisa dinamik pada perencanaan gedung tahan gempa diperlukan untuk evaluasi yang lebih akurat dari gaya-gaya gempa yang bekerja pada struktur serta untuk mengetahui perilaku dari struktur akibat pengaruh gempa yang sifatnya berulang. Analisa dinamik perlu dilakukan pada struktur bangunan tidak beraturan dengan karakteristik sebagai berikut:

- Gedung dengan konfigurasi struktur yang tidak beraturan - Gedung dengan loncatan bidang muka yang besar

- Gedung dengan kekakuan tingkat yang tidak merata - Gedung yang tinngginya lebih dari 40 meter

Daktilitas struktur bangunan gedung tidak beraturan harus ditentukan yang representative mewakili daktilitas struktur 3D. Tingkat daktilitas tersebut dapat dinyatakan dalam faktor reduksi gempa R representative, yang nilainya dapat dihitung sebagai nilai rerata berbobot dari faktor reduksi gempa untuk 2 arah sumbu koordinat ortogonal dengan gaya geser dasar yang dipikul oleh struktur bangunan gedung dalam masing-masing arah tersebut sebagai besaran pembobotnya menurut persamaan:

y y x x

y x

R V R V

V V R

/

/ +

+

= (2.8)

dimana Rx dan Vx adalah faktor reduksi gempa dan gaya geser dasar

untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-x, sedangkan Ry dan Vy

faktor reduksi gempa dan gaya geser dasar untuk pembebanan gempa dalam arah sumbu-y. Metoda ini hanya dipakai apabila rasio antara nilai-nilai faktor reduksi gempa untuk reduksi dua arah pembebanan gempa tersebut tidak lebih dari 1,5.

Nilai akhir respon dinamik struktur bangunan gedung terhadap pembebanan gempa nominal dalam suatu arah tertentu, tidak boleh diambil kurang dari 80% nilai respon gempa yang pertama. Bila respon dinamik struktur bangunan gedung dinyatakan dalam gaya geser dasar nominal Vt maka persyaratan tersebut dapat dinyatakan

menurut persamaan:

Vt ≥ 0.8V1 (2.9)

dimana V1 adalah gaya geser dasar nominal sebagai respons ragam

yang pertama terhadap pengaruh Gempa Rencana menurut persamaan:

R W I C V 1. . t

1 = (2.10)

dengan C1 adalah nilai Faktor Respon Gempa yang di dapat dari

spektrum Respons Gempa Rencana (gambar 2.1) untuk waktu getar alami pertama T1.

Perhitungan respon dinamik struktur bangunan gedung tidak beraturan terhadap pembebanan Gempa Nominal, dapat dilakukan dengan metoda analisis ragam spektrum respon dengan memakai diagram spektrum respon gempa rencana berdasar wilayah gempa dengan periode ulang 500 tahun pada Gambar 2.1. Dalam hal ini, jumlah ragam vibrasi yang ditinjau dalam penjumlahan respon ragam menurut metode ini harus sedemikian rupa, sehingga partisipasi massa ragam efektif dalam menghasilkan respon total harus mencapai sekurang-kurangnya 90%.

2.3.1.2 Pemilihan Metode Analisis

Pemilihan metoda analisis untuk perencanaan struktur gedung tahan gempa, ditentukan berdasarkan konfigurasi struktur dan fungsi bangunan yang berkaitan dengan tanah dasar dan wilayah kegempaan.

1. Perancangan struktur bangunan yang kecil dan tidak bertingkat serta elemen-elemen non struktural, tidak diperlukan adanya analisa terhadap pengaruh beban gempa.

2. Perancangan beban gempa untuk bangunan yang berukuran sedang dapat menggunakan analisa beban statik ekivalen. Hal ini disarankan untuk memeriksa gaya-gaya gempa yang bekerja pada struktur dengan menggunakan desain yang sesuai dengan kondisi struktur.

3. Perancangan struktur bangunan yang besar dan penting dengan distribusi kekakuan dan massa yang tidak merata ke arah vertikal dengan menggunakan analisa dinamik.

4. Perancangan struktur bangunan yang besar dan penting, konfigurasi struktur sangat tidak beraturan dengan tinggi lebih dari 40 meter, analisa dinamik dan inelastik diperlukan untuk memastikan bahwa struktur tersebut aman terhadap gaya gempa. Berdasarkan ketentuan diatas, maka perencanaan struktur gedung dalam tugas akhir ini menggunakan metode analisa dinamik.

2.3.2 Perencanaan Pelat

Pelat adalah struktur planar kaku yang terbuat dari material monolit dengan tinggi yang kecil dibandingkan dengan dimensi-dimensi lainnya. Untuk merencanakan pelat beton bertulang perlu mempertimbangkan faktor pembebanan dan ukuran serta syarat-syarat dari peraturan yang ada. Pada perencanaan ini digunakan tumpuan jepit penuh untuk mencegah pelat berotasi dan relatif sangat kaku terhadap momen puntir dan juga di dalam pelaksanaan, pelat akan di cor bersamaan dengan balok.

Pelat merupakan panel-panel beton bertulang yang mungkin bertulangan dua atau satu arah saja tergantung sistem strukturnya. Apabila pada struktur pelat perbandingan bentang panjang terhadap lebar kurang dari 3, maka akan mengalami lendutan pada kedua arah sumbu. Beban

pelat dipikul pada kedua arah oleh balok pendukung sekeliling panel pelat, dengan demikian pelat akan melentur pada kedua arah. Dengan sendirinya pula penulangan untuk pelat tersebut harus menyesuaikan. Apabila panjang pelat sama dengan lebarnya, perilaku keempat balok keliling dalam menopang pelat akan sama. Sedangkan bila panjang tidak sama dengan lebar, balok yang lebih panjang akan memikul beban lebih besar dari balok yang pendek (penulangan satu arah).\

Dimensi bidang pelat dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 2.2 Dimensi bidang pelat

Langkah-langkah perencanaan penulangan pelat adalah sebagai berikut : 1. Menentukan syarat-syarat batas, tumpuan dan panjang bentang. 2. Menentukan tebal pelat.

Berdasarkan SKSNI T-15-1991-03 maka tebal pelat ditentukan berdasarkan ketentuan sebagai berikut :

h min =

β

9 36

) 1500 8 . 0 ln(

+ + fy

(2.11)

hmak =

36 ) 1500 8

. 0 ln( + fy

(2.12) hmin pada pelat lantai ditetapkan sebesar 12 cm, sedang hmin pada

pelat atap ditetapkan sebesar 10 cm.

3. Menghitung beban yang bekerja pada pelat, berupa beban mati dan beban hidup terfaktor.

4. Menghitung momen-momen yang menentukan.

Berdasarkan Buku CUR 1, pada pelat yang menahan dua arah dengan terjepit pada keempat sisinya bekerja empat macam momen yaitu :

a. Momen lapangan arah x (Mlx) = koef x Wu x lx2 (2.13) b. Momen lapangan arah y (Mly) = koef x Wu x lx2 (2.14) c. Momen tumpuan arah x (Mtx) = koef x Wu x lx2 (2.15) d. Momen tumpuan arah y (Mty) = koef x Wu x lx2 (2.16) 5. Mencari tulangan pelat

Berdasarkan Buku CUR 1, langkah-langkah perhitungan tulangan pada pelat adalah sebagai berikut :

a. Menetapkan tebal penutup beton menurut Buku Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang.

b. Menetapkan diameter tulangan utama yang direncanakan dalam arah x dan arah y.

c. Mencari tinggi efektif dalam arah x dan arah y. d. Membagi Mu dengan b x d2 ⎟

⎠ ⎞ ⎜

⎝ ⎛

× 2

d b

Mu

(2.17) dimana b = lebar pelat per meter panjang

d = tinggi efektif

e. Mencari rasio penulangan (ρ) dengan persamaan :

⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝

⎛ _{− × ×}

× × = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜

⎝ ⎛

× f c

fy fy

d b

Mu

' 588

, 0 1

2 ρ φ ρ (2.18)

f. Memeriksa syarat rasio penulangan (ρmin < ρ< ρmak)

fy

4 , 1

min =

ρ (2.19)

fy c f fy

mak

' 85 , 0 600

450 ×

× + × = β

ρ (2.20)

g. Mencari luas tulangan yang dibutuhkan

(

6

)

10

× × ×

= b d

2.3.3 Perencanaan Balok

2.3.3.1 Perencanaan Lentur Murni

d As

gaya tegangan

regangan penampang

beton

z = d-a/2 Ts = Asxfy

Cc = 0.85xf'cxaxb

fs = fy c

h

b

Gambar 2.3 Tegangan, regangan dan gaya yang terjadi pada perencanaan lentur murni beton bertulang

Dari gambar didapat:

Cc = 0,85.fc’.a.b (Vis dan Kusuma,1997) (2.22) Ts = As.fy (Vis dan Kusuma,1997) (2.23) Sehingga:

0,85.fc’.a.b = As.fy (2.24)

dimana

a = .c (Vis dan Kusuma,1997) (2.25)

As = ρ.b.d (Vis dan Kusuma,1997) (2.26)

dan menurut Ir. Udiyanto (2000) untuk: fc’ ≤ 30 Mpa , = 0,85

fc’ > 30 Mpa , = 0,85 – 0,008 (fc’ – 30) (2.27) Pada Tugas Akhir ini digunakan fc’ = 25 Mpa, sehingga didapat:

0,85.fc’. .c.b = As.fy 0,85.fc’. 0,85c.b = ρ.b.d.fy 0,7225.b.c.fc’ = ρ.b.d.fy

c =

' . . . 7225 , 0

. . .

fc c b

fy d b

ρ

c = d fc

fy

. ' . 384 ,

1 ρ (2.28)

εs

εc=0.003

Besarnya momen yang mampu dipikul oleh penampang adalah: Mu = Cc (d - 0,5a) atau Ts (d – 0,5a)

= As.fy (d – 0,5.0,85c) = As.fy (d – 0.425c)

Berdasarkan Rancangan Standar Nasional Indonesia (RSNI) Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung 2002 pasal 11.3, dalam suatu perencanaan diambil faktor reduksi kekuatan φ, dimana besarnya φ untuk lentur tanpa beban aksial adalah sebesar 0,8; sehingga didapat:

Mu = φ.As.fy (d – 0,425c)

= 0,8.ρ.b.d.fy (d – 0,425c) (2.29) Subtitusi harga c,

Mu = 0,8.ρ.b.d.fy (d – 0,425. d fc fy

. ' . 384 ,

1 ρ )

Bentuk di atas dapat pula dituliskan sebagai berikut:

⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝ ⎛

− =

' . 588 , 0 1 . . 8 , 0

. 2 fc

fy fy

d b

Mu

ρ

ρ (2.30)

dimana:

Mu = momen yang dapat ditahan penampang (Nmm) b = lebar penampang beton (mm)

d = tinggi efektif beton (mm)

ρ = rasio luas tulangan terhadap luas efektif penampang beton fy = mutu tulangan (Mpa)

fc’ = mutu beton (Mpa)

Dari rumus di atas, apabila momen yang bekerja dan luas penampang beton telah diketahui, maka besarnya rasio tulangan ρ dapat diketahui untuk mencari besarnya kebutuhan luas tulangan.

2.3.3.1Persentase Tulangan Minimum, Balance dan Maksimum a. Rasio tulangan minimum (ρmin)

Rasio tulangan minimum ditetapkan sebesar 4 . 1

fy

( Vis dan Kusuma, 1993)

b. Rasio tulangan balance (ρb)

Dari gambar regangan penampang balok (Gambar 2.4) didapat:

s y

cu cu

E fy d

c

+ =

+ =

003 , 0

003 , 0

ε ε

ε

(2.31) Berdasarkan Rancangan Standar Nasional Indonesia (RSNI) Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung 2002 pasal 10.5(2) ditetapkan Es sebesar 2 x105 Mpa, sehingga didapat

fy d

c

+ =

600 600

(2.32)

Keadaan balance:

0,85.fc’. .c.b = ρ.b.d.fy

fy d b

b c fc

. .

. . '. . 85 ,

0 β

ρ=

fy fc fy

' . 85 , 0 600

600

β ρ

+

= (2.33)

c. Rasio tulangan maximum (ρmax)

Berdasarkan SKSNI T15-1991-03 pasal 3.3.3-3 besarnya ρmax

ditetapkan sebesar 0,75ρb.

2.3.3.2 Perhitungan Tulangan Ganda

Apabila ρ > ρmax maka terdapat dua alternatif (Vis dan Kusuma,

1997):

a. Sesuaikanlah ukuran penampang balok

b. Bila tidak memungkinkan, maka dipasang tulangan rangkap

Dalam menghitung tulangan rangkap, total momen lentur yang dilawan akan dipisahkan dalam dua bagian: Mu1 + Mu2

Dengan:

Mu1 = momen lentur yang dapat dilawan oleh ρmax dan berkaitan dengan

lengan momen dalam z. Jumlah tulangan tarik yang sesuai adalah As1 = ρmax.b.d

Mu2 = momen sisa yang pada dasarnya harus ditahan baik oleh tulangan

tarik maupun tekan yang sama banyaknya. Lengan momen dalam yang berhubungan dengan ini sama dengan (d – d’).

As'

As

Jumlah tulangan tarik tambahan As2 sama dengan jumlah tulangan

tekan As’, yaitu:

) ' .( .

' 1

2

d d fy

Mu Mu As

As

− − = =

φ (2.34)

2.3.3.3 Perhitungan Geser dan Torsi

Berdasarkan Rancangan Standar Nasional Indonesia Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung Tahun 2002 pasal 13.3 ditentukan besarnya kekuatan gaya nominal sumbangan beton adalah:

d b f V_{c c}' _w.

6 1

=

(2.35) atau besarnya tegangan yang dipikul beton adalah:

_'

6 1

c

c f

v =

(2.36) Untuk penampang yang menerima beban aksial, besarnya tegangan yang mampu dipikul beton dapat dituliskan sebagai berikut:

⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜

⎜ ⎝ ⎛

+ =

6 ' 14

1 f c

A P v

g u

Sedangkan besarnya tegangan geser yang harus dilawan sengkang adalah:

φv_s =v_u −φv_c (2.38)

Besarnya tegangan geser yang harus dipikul sengkang dibatasi sebesar:

_{v f c}

s '

3 2 max=

φ

(2.39) Untuk besarnya gaya geser yang mampu dipikul oleh penampang ditentukan dengan syarat sebagai berikut:

V_u ≤φV_n (2.40)

dimana:

Vu = gaya lintang pada penampang yang ditinjau.

Vn = kekuatan geser nominal yang dihitung secara Vn = Vc + Vs Vc = kekuatan geser nominal sumbangan beton

Vs = kekuatan geser nominal sumbangan tulangan geser vu = tegangan geser yang terjadi pada penampang vc = tegangan geser nominal sumbangan beton

vs = tegangan geser nominal sumbangan tulangan geser

φ = faktor reduksi kekuatan = 0,75 b = lebar balok (mm)

d = tinggi efektif balok (mm) f’c = kuat mutu beton (Mpa)

Berdasarkan persamaan 2.86, tulangan geser dibutuhkan apabila

c

u v

v >φ . Besarnya tulangan geser yang dibutuhkan ditentukan dengan rumus berikut:

y c u v

f s b v v A

φ

φ ) .

( −

= (Vis dan Kusuma, 1997) (2.41) dimana:

Av = luas tulangan geser yang berpenampang ganda dalam mm2

s = jarak sengkang dalam mm

y c u v f b v v A φ

φ ) .1000

( −

= (Vis dan Kusuma, 1997) (2.42) dimana Av adalah luas tulangan geser yang berpenampang ganda untuk

tiap meter panjang yang dinyatakan dalam mm2. Namun apabila v_u φv_c

2 1

> harus ditentukan besarnya tulangan geser minimum sebesar (RSNI Tata Cara Perhittungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung Tahun 2002):

y w v f s b A 3 = (2.43) dimana:

Av = luas tulangan geser yang berpenampang ganda dalam mm2

s = jarak sengkang dalam mm

Rumus ini juga dapat ditulis sebagai berikut: y w v f b A 3 1000 =

(Vis dan Kusuma, 1997) (2.44) dimana Av adalah luas tulangan geser yang berpenampang ganda untuk

tiap meter panjang yang dinyatakan dalam mm2.

Jarak sengkang dibatasi sebesar d/2, namun apabila ' 3 1

fc v_s >

φ jarak

sengkang maksimum harus dikurangi setengahnya.

Perhitungan tulangan torsi dapat diabaikan apabila memenuhi syarat berikut: ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ < cp cp u p A fc T 2 12 ' φ (2.45) Suatu penampang mampu menerima momen torsi apabila memenuhi syarat: ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ 2 2 7 , 1 . _oh h u w u A p T d b V

< '

3 2

fc v_c φ

φ + (2.46)

Besarnya tulangan sengkang untuk menahan puntir ditentukan dengan rumus sebagai berikut:

t

A =

θ

cot 2 _{o yv}

n

f A

s T

(2.47)

dengan T_n =

φu

T

.

Sedangkan besarnya tulangan longitudinal yang harus dipasang untuk menahan puntir dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut:

Al = ⎟⎟cot2θ

⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛

yt yv h t

f f p s A

(2.48) dimana:

Acp = luas yang dibatasi oleh keliling luar penampang beton, mm2

Ao = luas bruto yang dibatasi oleh lintasan aliran geser, mm2

Aoh = luas yang dibatasi oleh garis pusat tulangan sengkang torsi

terluar, mm2

At = luas satu kaki sengkang tertutup yang menahan puntir dalam

daerah sejarak s, mm2

Al = luas tulangan longitudinal yang memikul puntir, mm2

fyh = kuat leleh yang disyaratkan untuk tulangan geser, MPa

fyt = kuat leleh tulangan torsi lungitudinal, MPa

fyv = kuat leleh tulangan sengkang torsi, MPa

pcp = keliling luar penampang beton, mm

ph = keliling dari garis pusat tulangan sengkang torsi terluar, mm

s = spasi tulangan geser atau puntir dalam arah paralel dengan tulangan longitudinal, mm

2.3.4 Perencanaan Kolom

Perhitungan penampang beton yang mengalami beban lentur dan aksial dapat dibandingkan dengan diagram interaksi antara beban aksial dan momen (diagram interaksi P-M). Sesuai dengan RSNI Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Gedung tahun 2002 pasal 12.3(5) besarnya gaya aksial dibatasi sebagai berikut:

φPnmax = 0,85.φPo (2.49)

Untuk kolom dengan sengkang

φPnmax = 0,80.φPo (2.50)

dengan

Po = 0,85.fc’.(Ag – Ast) + fy.Ast (2.51)

Untuk perhitungan, besarnya beban aksial dan momen ditentukan sebagai berikut (Wahyudi dan Rahim, 1997):

Pn = Pu / φ (2.52)

Mx = (δbxMx2b + δsxMx2s) / φ (2.53)

My = (δbyMx2b + δsyMy2s) / φ (2.54)

Kapasitas kolom akibat lentur dua arah ( biaxial bending) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan yang dikembangkan oleh Boris Bresler berikut ini (Wahyudi dan Rahim, 1997):

Untuk Pn > 0,1Pno

uo uy ux

u P P P

P

1 1 1 1

− +

= atau

no ny nx

n P P P

P

1 1 1 1

− +

= (2.55)

dimana:

ux

P = Beban aksial arah sumbu x pada saat eksentrisitas tertentu

uy

P = Beban aksial arah sumbu y pada saat eksentrisitas tertentu

uo

P = Beban aksial maksimal

Sedangkan untuk Pn < 0,5Pno dapat digunakan rumus:

1

≤ +

y uy x ux

M M M M

atau

1

≤ +

oy ny ox nx

M M M M

Pengembangan dari persamaan di atas menghasilkan suatu bidang runtuh tiga dimensi dimana bentuk umum tak berdimensi dari metode ini adalah (Nawi, 1998):

1 2 1

= ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝

⎛ α α

oy ny ox

nx

M M M

M

(2.57) Besarnya α1 dan α2 menurut Bresler dapat dianggap sebesar 1,5

untuk penampang bujur sangkar, sedangkan untuk penampang persegi panjang nilai α bervariasi antara 1,5 dan 2,0 dengan harga rata-rata 1,75 (Wahyudi dan Rahim, 1997).

Dalam analisa kolom biaksial, dapat dilakukan konversi dari momen biaksial yang terdiri dari momen dua sumbu menjadi momen satu sumbu. Penentuan momen dan sumbu yang berpengaruh adalah sebagai berikut (Nawy, 1998):

1. Untuk Mny/Mnx > b/h

β β − +

= . .1

'

h b Mnx Mny

My (2.58)

2. Untuk Mny/Mnx≤b/h

β β − +

= . .1

'

b h Mny Mnx

Mx (2.59)

Kolom dapat dinyatakan sebagai kolom pendek bila (RSNI Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Gedung tahun 2002):

Untuk kolom tak bergoyang:

b b u

M M r

k

2 1

12 34−

< λ

(2.60) dengan M1b dan M2b adalah momen ujung berfaktor dari kolom, dengan

M1b < M2b. Bila faktor momen kolom = 0 atau Mu / Pu < emin, harga M2b

harus dihitung dengan eksentrisitas minimum,

emin = (15 + 0,03h) , dengan h dalam mm. (2.61)

Untuk kolom tak bergoyang: 22

< r kλ_u

(2.62) dimana:

kλu = panjang efektif kolom

r = radius girasi, diambil sebesar 0,3h atau 0,3b

Besarnya k didapat dari nomogram Jackson dan Moreland (Nawi, 1998) yang bergantung dari besarnya perbandingan kekakuan semua batang tekan dengan semua batang lentur dalam bidang (ψ).

∑

∑

= balok n kolom u EI EI ) / ( ) / ( λ λ

ψ (2.63)

Apabila tidak menggunakan nomogram, besarnya k dapat dihitung dengan menggunakan ((Nawi, 1998) dan (Udiyanto, 2000)):

Untuk kolom tak bergoyang:

0 , 1 ) ( 05 , 0 7 ,

0 + + ≤

= _{A B}

k ψ ψ (2.64)

0 , 1 05 , 0 85 ,

0 + _min ≤

= ψ

k (2.65)

Untuk kolom bergoyang:

rata rata A

k= −ψ 1+ψ ₋ 20

20

,untuk ψrata-rata < 2 (2.66) rata

rata

k=0,9 1+ψ ₋ ,untuk ψrata-rata≥ 2 (2.67)

Apabila kolom termasuk kolom langsing, maka Nawi (1998) menyarankan menggunakan dua metode analisis stabilitas sebagai berikut: 1. Metode pembesaran momen (moment magnification method), dimana

desain kolom tersebut didasarkan atas momen yang diperbesar:

Mc = δM2 = (δbM2b + δsM2s) (2.68)

1 75 , 0 /

1− ≥

= c u m b P P C δ (2.69) 1 75 , 0 / 1 1 _≥ ∑ ∑ − = c u s P P

δ (2.70)

dimana

b

δ = faktor pembesar untuk momen yang didominasi oleh beban gravitasi M2b

s

δ = faktor pembesar terhadap momen ujung terbesar M2s akibat

beban yang menyebabkan goyangan besar Pc = beban tekuk Euler = π2 EI / (kλu)2

2 m

2 m

1 m 3 m

Pu = beban aksial pada kolom Cm = 0,6 0,4 0,4

2

1 ≥

+ M M

,dimana M1 ≤ M2 (2.71)

atau Cm diambil sama dengan 1,0 apabila kolom braced frame dengan

beban transversal atau M2 < M2min

Untuk nilai EI dapat digunakan persamaan:

d s s g

cI E I

E EI

β +

+ =

1

/ ) 5 / (

(2.72) atau dapat disederhanakan menjadi:

d g

cI

E EI

β + =

1 4 . 0

(2.73)

dimana

=

d

β momen beban mati rencana / momen total rencana ≤ 1,0 2. Analisis orde kedua yang memperhitungkan efek defleksi. Analisis ini

harus digunakan apabila kλu/r > 100

2.3.5 Perencanaan Tangga

Struktur tangga digunakan untuk melayani aksesibilitas antar lantai pada gedung yang mempunyai tingkat lebih dari satu. Tangga merupakan komponen yang harus ada pada bangunan berlantai banyak walaupun sudah ada peralatan transportasi vertikal lainnya, karena tangga tidak memerlukan tenaga mesin.

Adapun parameter yang perlu diperhatikan pada perencanaan struktur tangga adalah sebagai berikut :

- Tinggi antar lantai - Tinggi Optrede

- Tinggi Antrede - Lebar Bordes

- Jumlah anak tangga - Lebar anak tangga - Kemiringan tangga - Tebal selimut beton - Tebal pelat beton - Tebal pelat tangga

a

o

h

Gambar 2. 5 Pendimensian struktur tangga

Menurut Buku Diktat Konstruksi Bangunan Sipil karangan Ir. Supriyono

o = tan α x a (2.74)

2 x o + a = 61~ 65 (2.75)

dimana : o = optrade (langkah naik) a = antrede (langkah datar)

Langkah-langkah perencanaan penulangan tangga :

1. Menghitung kombinasi beban Wu dari beban mati dan beban hidup. 2. Menentukan tebal selimut beton, diameter tulangan rencana, dan tinggi

efektif arah x (dx) dan arah y (dy).

3. Dari perhitungan SAP 2000, didapatkan momen pada tumpuan dan lapangan baik pada pelat tangga maupun pada bordes.

Berdasarkan Buku CUR 1, langkah-langkah perhitungan tulangan pada pelat tangga adalah sebagai berikut :

a. Menetapkan tebal penutup beton menurut Buku Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang.

b. Menetapkan diameter tulangan utama yang direncanakan dalam arah x dan arah y.

c. Mencari tinggi efektif dalam arah x dan arah y. d. Membagi Mu dengan b x d2 ⎟

⎠ ⎞ ⎜

⎝ ⎛

× 2

d b

Mu

(2.76) dimana b = lebar pelat per meter panjang

d = tinggi efektif

e. Mencari rasio penulangan (ρ) dengan persamaan :

⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝

⎛ _{− × ×}

× × = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜

⎝ ⎛

× f c

fy fy

d b

Mu

' 588

, 0 1

2 ρ φ ρ (2.78)

f. Memeriksa syarat rasio penulangan (ρmin < ρ< ρmak)

fy

4 , 1

min =

ρ (2.79)

fy c f fy

mak

' 85 , 0 600

450 _× ×

+ × = β

ρ (2.80)

g. Mencari luas tulangan yang dibutuhkan

(

6

)

10

× × ×

= b d

As ρ (2.81)

2.3.6 Perencanaan Balok Perletakan Mesin dan Balok Pengatrol Mesin

Lift merupakan alat transportasi vertikal dalam gedung dari satu tingkat ke tingkat lain. Perencanaan lift disesuaikan dengan perkiraan jumlah lantai dan perkiraan jumlah pengguna lift. Dalam perencanaan lift, metode perhitungan yang dilakukan merupakan analisis terhadap konstruksi ruang tempat lift, balok perletakkan mesin, dan balok pengatrol lift.

Ruang landasan diberi kelonggaran supaya pada saat lift mencapai lantai paling bawah, lift tidak menumbuk dasar landasan, disamping berfungsi pula menahan lift apabila terjadi kecelakaan.

Langkah-langkah perencanaan balok perletakkan mesin dan balok pengatrol mesin :

1. Menghitung beban yang bekerja pada balok, berupa beban mati dan beban hidup.

2. Menghitung momen dan gaya lintang yang bekerja pada balok tersebut..

3. Menghitung penulangan balok.

• Tulangan utama

Berdasarkan Buku CUR 1, langkah-langkah perhitungan tulangan pada pelat tangga adalah sebagai berikut :

a. Menetapkan tebal penutup beton menurut Buku Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang.

b. Menetapkan diameter tulangan utama yang direncanakan dalam arah x dan arah y.

c. Mencari tinggi efektif dalam arah x dan arah y. d. Membagi Mu dengan b x d2 ⎟

⎠ ⎞ ⎜

⎝ ⎛

×_d2

b Mu

(2.82) dimana b = lebar pelat per meter panjang

d = tinggi efektif

e. Mencari rasio penulangan (ρ) dengan persamaan :

⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝

⎛ _{− × ×}

× × = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜

⎝ ⎛

× f c

fy fy

d b

Mu

' 588

, 0 1

2 ρ φ ρ (2.83)

f. Memeriksa syarat rasio penulangan (ρmin < ρ< ρmak)

fy

4 , 1

min =

ρ (2.84)

fy c f fy

mak

' 85 , 0 600

450 ×

× + × = β

ρ (2.85)

g. Mencari luas tulangan yang dibutuhkan

• Tulangan geser

Berdasarkan Rancangan Standar Nasional Indonesia Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung 2002, langkah-langkah perhitungan tulangan geser pada balok adalah sebagai berikut : a. Menghitung nilai kuat geser penampang atau gaya lintang yang

bekerja (Vu). (2.87)

b. Menghitung nilai kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton (Vc = × f'c×b×d

6 1

) (2.134) c. Memeriksa apakah diperlukan tulangan geser minimum

2

Vc ×

φ < Vu < φ×Vc (2.88) dimana φ = faktor reduksi geser = 0,75 (RSNI 2002)

d. Memeriksa apakah diperlukan tulangan geser

Vu > φ×Vc (2.89)

Bila kondisi (2.47) terjadi, maka : e. Mencari jarak tulangan geser (sengkang)

Syarat : s < d/2 (2.90)

f. Mencari luas tulangan geser minimum yang diperlukan (Avmin)

Avmin =

fy s b

× ×

3

dimana b = lebar balok (mm)

s = jarak tulangan geser (mm)

fy= tegangan leleh tulangan geser (Mpa) Bila kondisi (2.48) terjadi, maka :

g. Mencari jarak tulangan geser (sengkang)

Syarat : s < d/2 (2.91)

Vu-Vc = Vs (2.92) i. Mencari luas tulangan geser yang diperlukan (Av)

d fy

s Vs Av

× ×

= (2.93)

dimana : Vs = kuat geser tulangan geser (N) s = jarak tulangan geser (mm)

fy = tegangan leleh tulangan geser (Mpa) d = jarak tulangan geser (mm)

2.3.7 Perencanaan Dinding, Pelat lantai, dan Pelat Atap Basement

Struktur basement pada perencanaan ini difungsikan sebagai lahan parkir. Pada perencanaan ini struktur basement yang direncanakan meliputi dinding dan pelat lantai. Beban – beban yang diperhitungkan untuk perencanaan dinding basement adalah beban dari tekanan tanah yang nantinya beban tersebut di rubah menjadi beban merata pada dinding

basement, untuk perencanaan lantai basement beban yang diperhitungkan adalah beban dari daya dukung tanah dibawah basement.

Untuk perhitungan momen pada dinding basement dihitung dengan mengandaikan dinding basement sebagai balok kantilever per meter panjang dengan beban segitiga berupa tekanan total (tanah+air). Sedang momen untuk pelat lantai dan pelat atap basement dicari dengan rumus mengacu pada Buku CUR 1 seperti pada perencanaan pelat lantai bangunan di atas, yaitu :

a. Momen lapangan arah x (Mlx) = koef x Wu x lx2 (2.94) b. Momen lapangan arah y (Mly) = koef x Wu x lx2 (2.95) c. Momen tumpuan arah x (Mtx) = koef x Wu x lx2 (2.96) d. Momen tumpuan arah y (Mty) = koef x Wu x lx2 (2.97)

Untuk penulangan dinding dan pelat lantai, dan pelat atap basement dapat mengikuti prosedur yang sama dengan penulangan pelat lantai bangunan dan pelat tangga yang mengacu pada rumus-rumus dalam Buku CUR 1, yaitu :

H=4,3 m

LANTAI

BASEMENT _DL

a. Menetapkan tebal penutup beton menurut Buku Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang.

b. Menetapkan diameter tulangan utama yang direncanakan dalam arah x dan arah y.

c. Mencari tinggi efektif dalam arah x dan arah y. d. Membagi Mu dengan b x d2 ⎟

⎠ ⎞ ⎜

⎝ ⎛

×_d2

b Mu

(2.98) dimana b = lebar pelat per meter panjang

d = tinggi efektif

e. Mencari rasio penulangan (ρ) dengan persamaan :

⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝

⎛ _{− × ×}

× × = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜

⎝ ⎛

× f c

fy fy

d b

Mu

' 588

, 0 1

2 ρ φ ρ (2.99)

f. Memeriksa syarat rasio penulangan (ρmin < ρ< ρmak)

fy

4 , 1

min =

ρ (2.100)

fy c f fy

mak

' 85 , 0 600

450 ×

× + × = β

ρ (2.101)

g. Mencari luas tulangan yang dibutuhkan

(

As=ρ×b×d×106

)

(2.102)

Tegangan tanah

2.3.8 Perencanaan Struktur Bawah (Sub Structure)

Dalam merencanakan suatu struktur bawah dari konstruksi bangunan dapat digunakan beberapa macam tipe pondasi, pemilihan tipe pondasi didasarkan pada hal-hal sebagai berikut : (Sardjono, 1984)

• Fungsi bangunan atas

• Besarnya beban dan berat dari bangunan atas

• Keadaan tanah dimana bangunan tersebut akan didirikan

• Jumlah biaya yang dikeluarkan

Tipe pondasi yang sering digunakan dalam struktur bangunan antara lain pondasi telapak, dan pondasi kaison bor (sumuran).

Berdasarkan data tanah diketahui bahwa tanah keras terdapat pada kedalaman 6 - 7 m. Dalam perencanaan gedung hotel ini digunakan dua jenis tipe pondasi, yaitu pondasi kaison bor (sumuran).

A. Pondasi Kaison Bor (sumuran)

Penentuan daya dukung pondasi kaison ditinjau melalui dua cara, yaitu berdasarkan kekuatan bahan dan berdasarkan hasil sondir. Kekuatan bahan dihitung dengan menggunakan rumus : (PBI 1971)

σb = 0,33 x f’c (2.103)

Psumuran = σb x Ab (2.104)

dimana :

Psumuran = kekuatan pikul tiang yang diijinkan (kg)

f’c = mutu beton yang digunakan (Mpa)

σb = tegangan tekan tiang yang diijinkan (kg/cm2) Ab = luas penampang kaison (cm2)

Sedang perhitungan daya dukung menggunakan hasil sondir adalah sebagai berikut :

Rumus Terzaghi : (Hardiyatmo, 2003)

s b

ult Q Q

Q_ult =

(

q_c×A_b

) (

+ f_s×A_s

)

(2.106)

SF Q Q ult

all = (2.107)

dimana :

ult

Q = kapasitas dukung ultimit (kg) qc = tahanan ujung (kg/cm2)

Ab = luas penampang kaison (cm2)

fs = faktor gesek satuan antara tanah dan dinding kaison (kg/cm) As = luas selimut kaison (cm2)

Qall = kapasitas dukung ijin (kg)

SF = safety factor (diambil 2,5)

Dari kedua hasil tersebut dipilih nilai terkecil sebagai nilai daya dukung batas.

Pada perencanaan pile cap, perlu dicek terhadap beban maksimum yang diterima pondasi dimana harus lebih kecil dari daya dukung batas. Rumus yang digunakan yaitu : (Buku Rekayasa Pondasi II)

Pmak = _{2 2}

x X M y

Y M n

Pv x y

Σ × ± Σ

× ± Σ

(2.108) dimana :

Pmax = beban maksimum yang diterima oleh pondasi (kg)

ΣPv = jumlah total beban normal/gaya aksial (kg)

Mx = momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu x

(kgm)

My = momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu y

(kgm)

n = banyaknya tiang pondasi kaison (diambil = 1)

Y = ordinat terjauh kaison terhadap titik berat kaison (Y = 0)

Σx2 = jumlah kuadrat jarak ordinat-ordinat kaison (m2)

Σy2 = jumlah kuadrat jarak absis-absis kaison (m2)

Selain itu pada perencanaan pile cap perlu dicek tegangan pada

pile cap, yaitu dengan menggunakan rumus : (Buku Rekayasa Pondasi II)

σ =

lx Y M ly

X M A Pv

.

2

1× _± ×

± Σ

(2.109)

dimana :

σ = tegangan yang diterima oleh pondasi (kg/m2)

ΣPv = jumlah total beban normal/gaya aksial (kg)

Mx = momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu x

(kgm)

My = momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus sumbu y

(kgm)

A = luas bidang pile cap (m2)

X =jarak dari titik berat pondasi ketitik di mana tegangan dihitung sepanjang respektif sumbu x (m)

Y =jarak dari titik berat pondasi ketitik di mana tegangan dihitung sepanjang respektif sumbu y (m)

lx = momen inersia terhadap sumbu x (m4) ly = momen inersia terhadap sumbu y (m4)

Pada pondasi kaison bor, perlu dicek terhadap guling, geser, dan tegangan tanah. Perhitungan cek guling, geser, dan tegangan tanah pada pondasi kaison dilakukan seperti pada struktur DPT, yaitu dengan

1.340.536.218

X PEKERJAAN LANTAI 6

1 _Beton:

Lantai 140,47 m³

3.352.830

470.955.356 _{Balok ( 20/30 )} 2,63 _{m³ 2.347.447 6.166.273}

Balok ( 30/40 ) 36,39 m³

2.586.848

94.141.602

Balok ( 40/60 ) 104,59 m³

5.050.705

528.251.252 _{Kolom ( h = 4.3 ) 96,92 m³ 1.330.266 128.932.051}

Tangga 7,00 m³

2.466.706

17.266.944

Corelift 14,92 m³

4.415.916

65.885.467 4 _{Bongkar Bekisting ( 0.25 x Pasang Bekisting )} 1957,60 _{m³ 58.381 28.571.740}

SUB TOTAL

1.340.170.685

XI PEKERJAAN LANTAI 7

1 _Beton:

Lantai 140,47 m³

3.352.830

470.955.356

Balok ( 20/30 ) 2,63 m³

2.347.447

6.166.273 _{Balok ( 30/40 )} 36,00 _{m³ 2.586.848 93.126.523}

Balok ( 40/60 ) 105,00 m³

5.050.705

530.324.062

Kolom ( h = 4.3 ) 96,92 m³

1.330.266

128.932.051 _Tangga 7,00 _{m³ 2.466.706 17.266.944}

Corelift 14,92 m³

4.415.916

65.885.467 4

Bongkar Bekisting ( 0.25 x Pasang Bekisting ) 1957,60 m³

58.381

28.571.740

_{SUB TOTAL 1.341.228.416}

XII PEKERJAAN LANTAI 8

1 Beton:

_{Lantai 140,47 m³ 3.057.083 429.413.260}

Balok ( 20/30 ) 2,63 m³

2.347.447

6.166.273 _{Balok ( 30/40 ) 36,00 m³ 2.586.848 93.126.523 Balok ( 40/60 ) 105,00 m³ 5.050.705 530.324.062}

Kolom ( h = 4.3 ) 96,92 m³

1.330.266

128.932.051 _Tangga 7,00 _{m³ 2.466.706 17.266.944 Corelift 14,92 m³ 4.415.916 65.885.467} 4

Bongkar Bekisting ( 0.25 x Pasang Bekisting ) 1448,35 m³

58.381 21.139.165 _{SUB TOTAL} 1.292.253.744

356

XIII PEKERJAAN LANTAI ATAP

1 _Beton:

Lantai 140,29 m³

3.057.083

428.880.043

Balok ( 20/30 ) 2,63 m³

2.347.447

6.166.273 _{Balok ( 30/40 )} 36,00 _{m³ 2.586.848 93.126.523}

Balok ( 40/60 ) 105,00 m³

5.050.705

530.324.062 4 _{Bongkar Bekisting ( 0.25 x Pasang Bekisting ) 1203,07 m² 58.381 17.559.197}

_{SUB TOTAL 1.076.056.098}

XIV PEKERJAAN DINDING BATU

BATA

Total pekerjaan dinding batu bata 13012,37 m³

49.620

645.669.084

_{SUB TOTAL 645.669.084}

XV PEKERJAAN PLESTERAN

_{Total Pekerjaan Plesteran 14880,24 m³ 22.310 331.978.221}

_{SUB TOTAL 331.978.221}

XVI PEKERJAAN KUSEN PINTU +

JENDELA

Total Pekerjaan Kusen 4448,34 m³

4.889.120

21.748.477.839

XVII PEKERJAAN SANITASI

Memasang Kloset duduk 204,00 Unit

322.875

65.866.500 Memasang Wastafel 6,00 Unit

761.600

4.569.600 Memasang Bak Mandi Batu Bata 204,00 Unit

531.564

108.438.983 Memasang pipa Pvc Type AW ø 1/2˝ 1578,60 m'

7.920

12.502.512 Memasang Pipa Pvc Type AW ø 2˝ 1134,90 m'

53.305

60.495.277 Memasang Pipa Pvc Type Aw ø 3˝ 1134,90 m'

95.614 108.511.761 SUB TOTAL 360.384.633

XVIII PEKERJAAN KUNCI DAN KACA

Pasang Kunci Tanam Kamar Mandi 216,00 Buah

35.375

7.641.000 Pasang Engsel Pintu 874,00 Buah

13.889

12.138.768 Pasang Kaca tebal 5 mm 424,40 m²

52.685 22.359.514 SUB TOTAL 42.139.282

XIX PEKERJAAN PENUTUP LANTAI

Pasang Lantai Keramik 40 x 40 cm 1506,88 m²

73.521 110.787.181 SUB TOTAL 110.787.181

XX PEKERJAAN FINISHING

Pengecatan 78033,00 m²

13.497

1.053.211.401 Pasang Keramik 40 x 40 warna 1806,30 m²

73.521

132.801.163 Instalasi Listrik 1,00 lot

51.382.500

51.382.500

SUB TOTAL 1.237.395.064

TOTAL RAB GEDUNG 39.084.681.964

LUAS SELURUH LANTAI GEDUNG 1407,77 m²

358

BAB VII

KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini penulis akan menguraikan beberapa kesimpulan dari perencanaan Hotel Beringin di Salatiga, dan juga saran – saran tentang berbagai alternatif pemecahan masalah seputar perencanaan struktur gedung bertingkat tinggi di pusat perkotaan.

7.1 KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil penulis dari data – data dan analisa perencanaan struktur yang telah dibahas pada bab – bab sebelumnya adalah sebagai berikut :

1. Suatu struktur bangunan yang kokoh dan kuat tapi juga efisien memerlukan suatu perencanaan struktur yang baik dengan menggunakan peraturan – peraturan perencanaan secara tepat dan benar.

2. Pemodelan dan pembebanan sangat berpengaruh terhadap benar atau tidaknya hasil perhitungan yang akan diperoleh. Kesalahan pada kedua hal tersebut mengakibatkan kesalahan pada dimensi akhir walaupun perhitungan yang telah dilakukan sudah benar.

3. Dalam perencanaan struktur bangunan atas, dari output SAP’2000 diperoleh hasil bahwa gaya – gaya elemen – elemen kolom mempunyai kecenderungan semakin kecil dari bawah ke atas. Oleh karena itu hendaknya kolom dibuat semakin mengecil dari lantai bawah ke lantai yang paling atas.

4. Dalam perencanaan balok diperoleh harga momen dan gaya lintang tiap – tiap lantai yang bervariasi. Dari harga yang berbeda – beda tersebut diambil harga – harga yang maksimum dan dikelompokkan untuk beberapa lantai dengan tujuan untuk memudahkan perhitungan.

5. Dalam perencanaan struktur bawah ( pondasi ) perlu digunakan data tanah dari hasil berbagai macam tes ( sondir, N-SPT, dll ) sebagai acuan dalam analisa struktur struktur pondasinya agar diperoleh perencanaan yang kuat, aman dan

efisien. Selain itu dalam pemilihan tipe pondasi kita perlu memperhatikan faktor lingkungan disekitar lokasi bangunan serta daya dukung tanahnya. 6. Perencanaan struktur bangunan tidak hanya meliputi aspek analisa strukturnya

saja, melainkan juga aspek biayanya ( RAB ) dan waktu pelaksanaannya, sehingga seorang perencana struktur diharapkan juga mampu membuat RAB, time schedule, kurva S, dan Net Work Planning yang baik, dengan meminimalkan biaya dan waktu pelaksanaan serta mutu yang optimal.

7.2 SARAN

Penulis juga bermaksud memberikan saran yang berkaitan dengan perencanaan struktur bangunan gedung kepada perencana struktur bangunan gedung khususnya rekan – rekan mahasiswa teknik sipil :

1. Sebelum merencanakan suatu struktur bangunan gedung hendaknya didahului dengan studi kelayakan agar pada perhitungan struktur nantinya dapat diperoleh hasil perencanaan yang memuaskan baik dari segi mutu, biaya, maupun waktu.

2. Diperlukan suatu koordinasi yang baik antara arsitek dan insinyur sipil dalam merencanakan suatu bangunan gedung agar hasil desain arsitek tidak menyulitkan insinyur sipil dalam aspek strukturnya. Hal ini disebabkan perencanaan suatu struktur bangunan gedung tidak hanya memandang aspek strukturnya saja, tetapi juga aspek arsitekturalnya. Dengan adanya komunikasi yang baik anmtara keduanya, diharapkan akan dihasilkan suatu struktur bangunan gedung yang memenuhi syarat – syarat keamanan struktur dan juga memiliki keindahan struktural.

3. Seorang perencana struktur hendaklah selalu mangikuti perkembangan

peraturan dan pedoman – pedoman standar dalam perencanaan struktur, sehingga bangunan yang dihasilkan nantinya selalu memenuhi persyaratan yang terbaru yang ada ( up to date ) seperti dalam hal peraturan perencanaan struktur tahan gempa, standar perencanaan struktur beton, dan sebagainya.

4. Pemilihan metode pelaksanaan maupun penggunaan bahan dan peralatan

berpedoman pada faktor kamudahan dalam pelaksanaan pekerjaan di lapangan, pengalaman tenaga kerjaserta segi ekonomisnya.

360

DAFAR PUSTAKA

Badan Standardisasi Nasional. 2002. Rancangan Standar Nasional Indonesia Tata

Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung.

Badan Standardisasi Nasional. 2003. Standar Nasional Indonesia Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung SNI-1726-2003.

Departemen Pekerjaan Umum. 1991. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SKSNI T-15-1991-03.

Mosley, W.H dan Bungey, J.H. 1987. Perencanaan Beton Bertulang. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Nawi, Edward G. 1998. Beton Bertulang: Suatu Pendekatan Dasar. Bandung: PT Refika Aditama. (penerjemah: Suryoatmono, Bambang)

Udiyanto. 2000. Menghitung Beton Bertulang. Semarang: Divisi Penerbitan Biro Pengembangan Profesionalisme Sipil Universitas Diponegoro

Vis,W.C dan Kusuma,Gideon H. 1997. Dasar-dasar Perencanaan Beton

Bertulang. Jakarta: Penerbit Erlangga

Vis,W.C dan Kusuma,Gideon H. 1993. Grafik dan Tabel Perhitungan Beton