TUGAS AKHIR

PERANCANGAN PEMBANGUNAN GEDUNG RUANG KELAS DIKLAT DAN RUANG DISKUSI BADAN PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

DAERAH PROVINSI KALIMANTAN SELATAN DI BANJARBARU

Diajukan Sebagai Syarat Untuk Menyusun SkripsiPada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil

Universitas Lambung Mangkurat

Dibuat :

RINA PUSPITASARINIM. H1A105054

Pembimbing :

Ir.H.RUSTAM EFFENDI, M.A.Sc, PhdNIP. 130 935 949

Co Pembimbing :

DR.Ir.SYAHRIL TAUFIK, M.Sc.EngNIP. 131 945 470

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

FAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

BANJARBARU2009

PERANCANGAN PEMBANGUNAN GEDUNG RUANG KELAS DIKLAT DAN RUANG DISKUSI BADAN PENDIDIKAN DAN PELATIHAN DAERAH PROVINSI KALIMANTAN SELATAN DI BANJARBARU

Oleh :Rina Puspitasari

Pembimbing Utama Co PembimbingIr.H.Rustam Effendi,M.ASc,Phd DR.Ir.Syahril Taufik,M.Sc.Eng

RINGKASANKecenderungan perubahan dinamika di tahun 2000-an menunjukkan

sektor industri teknik sipil lebih dominan. Akibatnya, pembangunan infrastruktur merupakan salah satu hal yang paling penting pada tahun-tahun mendatang, seperti konstruksi gedung bertingkat banyak. Tujuan dari tugas akhir ini adalah mampu merancang struktur gedung bertingkat berupa gedung ruang kelas diklat dan ruang diskisi badan pendidikan dan pelatihan daerah provinsi Kalimantan Selatan.

Bangunan ini berupa struktur baja pada lantai 1 dan struktur beton bertulang pada lantai 2, 3 dan 4. Perancangan meliputi struktur bangunan atas dan struktur bangunan bawah. Struktur bangunan atas meliputi preliminary design, pembebanan, analisis struktur, desain pelat, desain balok, desain kolom dan desain baja-beton komposit. Dalam menganalisa portal bangunan dilakukan dengan metode portal ekivalen dan untuk mendapatkan gaya-gaya dalam digunakan program StaadPro. Struktur bangunan bawah meliputi desain pondasi. Dalam perhitungan kapasitas daya dukung pondasi menggunakan analisis Meyerhof. Penurunan pada tanah yang terjadi akibat berat bangunan juga dihitung yaitu penurunan seketika. Peraturan yang digunakan berdasarkan SNI 03-2847-2002, SNI-03-1729-2002 dan Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung 1987.

Hasil perhitungan dan analisis, diperoleh untuk struktur bangunan atas lantai 1 dimensi balok induk INP-34, balok anak INP-28, dan kolom WF 300x300. Untuk lantai 2 dan 3 dimensi balok lantai 30/50, balok anak 25/50 dan kolom 40/40. Untuk lantai 4 dimensi balok induk 20/30, balok anak 15/25 dan kolom 40/40. Untuk tebal pelat lantai 12 cm dan pelat dak 10 cm. Untuk struktur bangunan bawah, pondasi telapak dengan ukuuran 1,9 m x 1,9 m, penurunan seketika sebesar 11,479 cm. Untuk penulangan pada plat pondasi dipakai ukuran 919 mm dengan tebal plat pondasi 0,5 m.

Kata kunci : struktur beton bertulang, struktur baja, pondasi.

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kecenderungan perubahan dinamika di tahun 2000-an menunjukkan

sektor industri teknik sipil lebih dominan. Ini berarti investasi di Indonesia akan

cenderung meningkat. Akibatnya, pembangunan infrastruktur merupakan salah

satu hal yang paling penting pada tahun-tahun mendatang, khususnya yang

berkaitan dengan bidang ketekniksipilan, seperti bangunan drainase, irigasi,

bendungan, perumahan, jalan raya, jalan layang, jembatan, dan lain-lain. Selain

itu, pembangunan prasarana dan sarana industri, serta gedung-gedung bertingkat,

tentunya juga akan menjadi kebutuhan yang penting untuk mendukung

perkembangan industri dan perekonomian di Indonesia.

Dengan melihat kebutuhan di atas hendaknya setiap fakultas teknik dapat

menghasilkan lulusan-lulusan yang mampu merancang bangunan teknik sipil,

baik yang sederhana sampai ke yang lebih kompleks untuk memehuhi kebutuhan

masyarakat luas. Tetapi saat ini tidak sedikit dari lulusan sipil yang kurang bisa

mengaplikasikan ilmunya dalam bidang rancang bangun konstruksi sipil. Hal ini

dipicu salah satunya karena selama ini tugas akhir yang dikerjakan oleh

mahasiswa lebih banyak yang mengarah ke penelitian suatu objek. Sehingga saat

ini untuk mahasiswa yang mengambil tugas akhir, program studi lebih

mengarahkan ke perancangan bangunan. Hal ini yang mendorong penyusun untuk

membuat tugas akhir perencanaan gedung bertingkat.

Dalam perancangan ini bangunan yang dipilih adalah gedung ruang kelas

diklat dan ruang diskusi badan pendidikan dan pelatihan daerah Provinsi

Kalimantan Selatan di Banjarbaru. Gedung ini berfungsi sebagai wadah untuk

kegiatan pelatihan dan pendidikan guna meningkatkan pengetahuan, keahlian,

keterampilan dan sikap untuk dapat melaksanakan tugas secara profesional

dengan dilandasi kepribadian dan etika kerja para pegawai negeri sesuai dengan

kebutuhan instansi.

Bangunan ini berfungsi sebagai gedung kantor dengan komponen struktur

yang digunakan adalah beton bertulang dan struktur baja yang terdiri dari empat

lantai. Pada lantai 1 bangunan berupa struktur baja, sedangkan lantai 2, 3 dan 4

merupakan struktur beton bertulang. Perancangan dimulai dengan membuat

preliminary desain untuk dimensi balok, kolom dan pelat. Setelah itu perhitungan

pembebanan portal dan perhitungan kekakuan dengan menggunakan metode

portal konvensional atau metode portal ekivalen. Penyusun menggunakan metode

portal ekivalen, metode ini menganggap plat lantai dan balok-balok pemikul

(kalau ada) dianggap bekerjasama dalam memikul beban. Dalam perhitungan plat

lantai dianggap menjadi jalur-jalur portal, menurut garis sumbu kolom, serta arah

longitudinal dan tranversal bangunan itu. Setiap portal terdiri dari satu baris

kolom ekivalen dan lajur balok-plat, yang dibatasi secara lateral oleh garis sumbu

panel dari masing-masing garis kolom yang ditinjau. Kemudian untuk dapat

menghitung penulangan pada portal, portal harus dianalisa sehingga didapat gaya-

gaya dalam yang berupa momen lentur, momen puntir, gaya lintang dan gaya

normal. Setelah didapat hasil penulangan, selanjutnya menganalisa alternatif

pondasi yang digunakan. Pondasi yang dipakai adalah pondasi telapak, mengingat

bangunan berada di Banjarbaru dengan kondisi tanah berupa tanah lempung keras

berpasir yang mempunyai daya dukung tanah memadai untuk pembangunan

bangunan bertingkat banyak.

1.2 Perumusan Masalah

Ada beberapa rumusan masalah dalam perancangan bangunan yaitu:

a. Perancangan bangunan atas, meliputi preliminary design, pembebanan,

analisis struktur, desain pelat, desain balok dan desain kolom.

b. Perancangan bangunan bawah berupa desain pondasi.

c. Perancangan bangunan berdasarkan peraturan yang berlaku yaitu SNI-03-

2847-2002, SNI-03-1729-2002 dan Pedoman Perencanaan Pembebanan

Untuk Rumah dan Gedung 1987.

Berdasarkan hal tersebut di atas, “Bagaimana perancangan struktur bangunan atas

dan bangunan bawah berdasarkan peraturan yang berlaku?”

1.3 Tujuan Perancangan

Adapun tujuan dari penyusunan tugas akhir ini adalah:

a. Merancang dan mendesain bangunan atas

b. Merancang dan mendesain pondasi yang digunakan.

1.4 Manfaat Perancangan

Manfaat dari perancangan ini yaitu mendapatkan suatu perancangan

berupa struktur beton bertulang dan struktur baja untuk bangunan bertingkat dan

perancangan pondasi telapak yang aman bagi bangunan bertingkat empat yang

dibangun di Banjarbaru.

II. DATA PERANCANGAN

2. 1 Data Tanah

Data tanah yang tersedia merupakan data hasil uji sondir di kota

Banjarbaru. (Terlampir)

2.2 Data Sekunder

Mutu beton (f’c) = 25 Mpa

Mutu baja (fy) = 400 Mpa

Mutu baja sengkang = 240 Mpa

Berat jenis beton (Wc) = 2400 kg/m3

Modulus elastisitas beton (Ec) = 4700 √f’c MPa

Modulus elastisitas beton (Ec) = 200000 MPa

2.3 Manfaat Gedung

Gedung dimanfaatkan untuk gedung perkantoran sebagai ruang kelas

diklat dan ruang diskusi badan pelatihan dan pendidikan.

2.4 Data Bangunan

Tinggi bangunan = 17 m

Panjang bangunan = 46.8 m

Lebar bangunan = 20.4 m

Luas bangunan = 786.24 m2

III. METODE PERANCANGAN

Pada suatu bangunan struktur gedung bertingkat terdapat dua bagian yaitu

struktur atas dan struktur bawah, struktur atas seperti plat lantai, balok, kolom,

dinding, pintu dan jendela, langit-langit serta rangka kuda-kuda. Sedangkan

struktur bagian bawah yaitu semua yang berhubungan dengan pondasi.

3.1 Struktur Bangunan Atas

Bangunan akan berdiri kokoh, bila didukung oleh sistem portal yang

kokoh pula. Portal merupakan rangka bangunan yang memikul beban-beban pada

bangunan tersebut. Untuk dapat menghitung penulangan pada portal, portal dapat

dianalisa dengan metode ekivalen. Metode portal ekivalen dapat digunakan untuk

semua jenis portal, baik dengan atau tanpa balok pemikul. Pada metode ini antara

plat lantai dan balok pemikulnya (kalau ada) merupakan satu kesatuan yang

bekerja sama dalam memikul beban portal. Jadi plat lantai merupakan bagian dari

portal.

3.1.1 Preliminary Desain

1. Struktur Baja

a. Balok

Rumus Empiris : Ix = (20 s/d 50).L4

Dimana :

b. Kolom

Rumus Empiris : Ix = (20 s/d 30).L4

Dimana :

2. Struktur Beton Bertulang

a. Balok

SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.2 tabel 8 : s.d

Diambil : Balok Lantai =

Ringbalk =

b. Kolom

Ukuran panjang dan lebar kolom adalah minimum lebar balok = b/b

c. Pelat

SNI 03-2874-2002 pasal 11.5.3

- Untuk αm ≤ 0,2 ………….. tp min = 12 cm (pelat tanpa penebalan)

tp min = 10 cm (pelat dengan penebalan)

- Untuk 0,2 < αm ≤ 2,0…...... tp min = 12 cm

Lebar Jalur Ix

4 m 20

8 m 50

Lebar Jalur Ix

4 m 20

8 m 30

2,0αβ536

1500f

0,8h

m

yn

≥l

β = α = Rata-rata

- Untuk αm > 2,0 ……..…... tp min = 9 cm

3.1.2 Pembebanan Ekivalen

Karena jalur portal terdiri dari ½ bentang kiri dan ½ bentang kanan maka

beban portal yang bersangkutan adalah semua beban yang terdapat pada jalur

tersebut, yang terdiri dari :

a. Berat sendiri plat beserta ubinnya.

b. Berat sendiri balok

c. Berat sendiri plafond+rangka

d. Beban hidup yang bekerja pada plat.

e. Beban dinding.

f. Beban horizontal.

Gambar 3.1 Jalur Pembebanan Portal Ekivalen Untuk Portal Tengah

β936

1500f

0,8h

yn

≥l

L

Lebar Jalur

c1

c2 Balok Ekivalen

Lebar Jalur

L

c2

c1

Gambar 3.2 Jalur Pembebanan Portal Ekivalen Untuk Portal Tepi

3.1.3 Perhitungan Kekakuan

1. Kekakuan Balok Ekivalen

Balok ekivalen adalah balok pemikul (kalau ada) beserta dengan seluruh

plat selebar jalur tersebut, sehingga kekakuan balok dihitung selebar jalur

tersebut.

…..……………………………………………………….…...

(3.1)

dimana :

Ib+p adalah momen inersia balok pemikul beserta platnya. Bentang L dihitung

dari as ke as kolom pada arah yang bersangkutan.

Balok T :

Gambar 3.3 Penampang Balok T Portal Ekivalen

Lp

tp

hw = h - tp

yt

yb

1

2

bw

Letak garis netral terhadap sisi atas :

..…………………….…….… (3.2)

Letak garis netral terhadap sisi bawah :

Momen inersia Balok T :

………………………………………………………………………….…..… (3.3)

Balok L :

Gambar 3.4 Penampang Balok L Portal Ekivalen

Letak garis netral terhadap sisi atas :

………………..……………………………(3.4)

Letak garis netral terhadap sisi bawah :

………..……………………………………………………..…… (3.5)

Momen inersia Balok L :

…….. (3.6)

2. Kekakuan Kolom Ekivalen

tp

Lp

bw b = Lp - bw

yb

yth

2

1

Untuk kekakuan kolom ekivalen dalam perhitungan, dipakai kekakuan

kolom ekivalen (Kke), yang berbeda dengan kekakuan kolom biasa (Kk), dimana

besarnya Kke<Kk.

Kekakuan kolom ekivalen dipengaruhi oleh efek puntir dari balok pada

arah tegak lurus dari jalur yang ditinjau.

Kekakuan kolom ekivalen :

……………………………………………………..…… (3.7)

dimana :

ΣKk = Jumlah kekakuan kolom di atas dan di bawah plat

Kt = Kekakuan torsi dari unsur-unsur penahan torsi

Unsur–unsur penahan torsi adalah balok yang tegak lurus jalur yang

ditinjau dan penahan torsi tersebut dihitung sebagai balok T dan L.

Kekakuan torsi :

……………………………………………………… (3.8)

dimana :

L2 = panjang bentang balok penahan puntir

C2 = ukuran kolom persegi dalam arah L2

C = momen inersia puntir balok penahan puntir

……..……………………………………..… (3.9)

Tanda Σ menunjukkan penjumlahan unsur-unsur balok T atau L.

Pembagian unsur-unsur balok puntir harus ke arah garis vertikal

x = ukuran terkecil dari unsur balok penahan puntir

y= ukuran terbesar dari unsur balok penahan puntir

Momen Inersia Puntir balok penahan puntir

…….……………………………………..… (3.10)

Gambar 3.5 Balok T dan L Penahan Puntir Portal Ekivalen

Lebar efektif balok penahan torsi :

Balok Tengah (T):

Nilai terkecil dari :

be = bw + 2(h-tp) ………………………………………………..……..….…

(3.11)

be = bw + 8.tp ……………..…………………………………………………

(3.12)

Balok Tepi (L) :

Nilai terkecil dari :

be = bw +(h-tp) ……………..……………………………………………..…

(3.13)

be = bw +4.tp ……………..……………………………………………….…

(3.14)

Kalau pada arah jalur yang ditinjau terdapat balok pemikul (baik balok

induk maupun balok anak), maka kekakuan torsi akan bertambah. Dalam hal ini

harga Kt harus diberi koreksi dengan dan harga yang telah dikoreksi ini

disebut Kt’.

………………………………………………………..….… (3.15)

dimana :

be

y2y1

y3

x1 x2

x3

1

3

2

be

y2

y1

y2

x1

1

2

Ip = Momen Inersia plat selebar jalur

…….....……………………………………………….….… (3.16)

Ib+p = Momen Inersia balok ekivalen yaitu balok pemikul beserta platnya.

Sehingga rumus Kke berubah menjadi :

…………………………….………………………..… (3.17)

3.1.4 Analisa Struktur

Gaya-gaya dalam struktur portal dapat ditentukan dengan:

1. Metode Matriks Perpindahan

2. Komputer (GRASP, STAADPRO, SAP2000, dll).

Momen-momen yang didapat dari perhitungan balok portal adalah dengan

anggapan bahwa kekakuan balok merata sepanjang bentang dan momen yang

diperoleh adalah momen pada titik simpul (pada as kolom).

Momen yang dipakai dalam desain (Md) penulangan haruslah momen pada

permukaan kolom, yang ternyata nilainya lebih kecil daripada momen yang

didapat secara teoritis pada as kolom (Mt).

Pada kenyataannya, pada permukaan kolom kekakuan balok mendadak

bertambah besar. Momen inersia balok pada permukaan kolom dan as kolom tidak

sama. Hal ini menimbulkan efek pengakuan pada ujung balok, sehingga M t yang

sesungguhnya lebih besar dari pada Mt yang dihitung, karena efek pengakuan

tersebut menyebabkan pergeseran bidang momen ke arah negatif yang besarnya

sekitar 1/6.Q.a.

Momen Design

- momen tumpuan: Md = Mt – 1/3. Q.a …….……………………..……. (3.18)

- momen lapangan: Md = Ml - 1/6. Q.a …………………...…………… (3.19)

Momen teoritis

Momen sebenarnya

Pergeseran = (1/6).Q.a

Q

a

Mt Md

Gambar 3.6 Momen Desain Tumpuan

Dari analisa struktur akan diperoleh momen pada as kolom, maka hasil

momen tersebut harus diubah menjadi momen design pada tepi kolom, momen

tersebut bekerja pada seluruh lebar jalur pembebanan yang nantinya akan dibagi-

bagi menjadi jalur kolom dan jalur tengah dengan perbandingan tertentu. Dalam

penulisan skripsi ini untuk perhitungan gaya-gaya dalam akan didapat dari

program StaadPro.

3.1.5 Distribusi Momen ke Jalur Pembebanan

Harga-harga yang diperoleh dengan metode portal ekivalen adalah untuk

keseluruhan lebar jalur pembebanan didalam arah tranversal dan portal kaku

ekivalen. Masing-masing momen ini harus dibagikan diantara jalur kolom dan

kedua lebar jalur tengah, seperti pada gambar 3.7

Momen Design

Momen Jalur Kolom

Momen Jalur Tengah

Momen Balok Pemikul

Momen Plat Pada Jalur Kolom

Momen Plat Pada Jalur Tengah Kiri

Momen Plat Pada Jalur Tengah Kanan

Gambar 3.7 Skema Pembagian Momen Ke Jalur-Jalur Portal Ekivalen

Distribusi tranversal dari momen longitudinal terhadap jalur kolom dan

jalur tengah merupakan fungsi dari tiga parameter yang menggunakan parameter

l1dan l2 untuk masing-masing bentang longitudinal dan tranversal :

1. Perbandingan aspek

2. Perbandingan dari kekakuan balok longitudinal terhadap

kekakuan plat.

3. Perbandingan dari kekakuan torsi penampang balok tepi

terhadap kekakuan lentur dari plat yang lebarnya sama dengan panjang

bentang dari balok tepi.

a. Distribusi Momen Pada Jalur Kolom

Menurut SK SNI-T-15-2002-03, pasal 3.6.6.4, jalur kolom harus memikul

momen longitudinal dengan persentase sesuai tabel 3.1

Tabel 3.1 Persentase momen yang dipikul oleh jalur kolom

Perbandingan ukuran 0,5 1,0 2,0

Momen 100 % 100 % 100 %

Negatif

pada

Tumpuan

Luar

75 % 75 % 75 %

100 % 100 % 100 %

90 % 75 % 45 %

Momen

Negatif

pada

Tumpuan

Dalam

75 % 75 % 75 %

90 % 75 % 45 %

Momen

Positif

60 % 60 % 60 %

90 % 75 % 45 %

Dimana :

l1 = Panjang bentang dalam arah momen yang dihitung, yang diukur dari pusat

ke pusat tumpuan.

l2 = Panjang bentang dalam arah tranversal terhadap l1, yang diukur dari pusat ke

pusat tumpuan atau sama dengan lebar jalur pembebanan.

b. Distribusi Momen Pada Jalur Tengah

1. Bagian dari momen negatif dan positif yang tidak dipikul jalur kolom harus

dibagikan pada setengah jalur tengah yang bersangkutan.

2. Setiap jalur tengah harus direncanakan untuk memikul jumlah momen yang

dibagikan pada kedua setengah jalur tengahnya.

3. Suatu jalur tengah yang bersebelahan dan sejajar dengan suatu tepi yang

ditumpu oleh suatu dinding harus direncanakan untuk memikul dua kali

momen yang dibagikan pada setengah jalur tengah yang dibagikan pada

setengah jalur pertama dari tumpuan dalam.

c. Distribusi Momen Pada Balok Pemikul

Jika ada balok pemikul pada jalur kolom (yang sejajar dengan jalur kolom

tersebut) maka sebagian dari momen jalur kolom tersebut dialokasikan pada balok

dengan aturan sebagai berikut :

Jika maka Mbalok = 0

Mplat jalur kolom = 100 % × Mjalur kolom

Jika maka Mbalok = 85% x Mjalur kolom

Mplat jalur kolom = 15 % × Mjalur kolom

Untuk nilai maka momen yang harus dipikul oleh balok didapat dari

interpolasi linier antara 85% dan 0%.

3.1.6 Penulangan Plat

Ada dua jenis plat :

- Plat 1 arah

- Plat 2 arah

Untuk mengetahui jenis plat dengan memperhatikan nilai perbandingan

antara ly (sisi terpanjang) dan lx (sisi terpendek) atau dirumuskan ly/lx

a. Apabila ly/lx ≥ 2 maka digolongkan sebagai plat 1 arah, artinya gaya bekerja

hanya pada arah dengan momen terbesar.

b. Apabila ly/lx < 2 maka digolongkan sebagai plat 2 arah, artinya gaya bekerja

pada dua arah dengan momen yang sama-sama besar.

1. Perencanaan Plat Satu Arah

Penentuan tebal minimum balok non prategang atau plat satu arah bila

lendutan tidak dihitung :

Tabel 3.2 Tebal Minimum Balok Non-Pratekan dan Pelat Satu Arah

Tebal Minimum,( h)

Komponen

Struktur

Dua tumpuan

sederhana

Satu ujung

menerus

Kedua ujung

menerus

Kantilever

Komponen yang tidak menahan atau disatukan dengan partisi atau

konstruksi lain yang mungkin akan rusak oleh lendutan besar

Pelat masih

satu arahL/20 L/24 L/28 L/10

Balok atau

pelat rusuk

satu arah

L/16 L/18,5 L/21 L/8

Persamaan diatas dikalikan dengan persamaaan (dengan kondisi bj 23-25

KN/m3, Baja mutu 40).

x = nilai dari tabel 2.3 di atas.

Jika bj 1500 – 2000 kgf/m3 maka dikalikan faktor sebesar (1,65-0,005 bj beton).

2. Perencanaan Plat Dua Arah

Metode konvensional hanya dipakai untuk menganalisa sistem portal

dengan balok pemikul. Dalam analisa perhitungan plat terpisah dengan

perhitungan portal, plat dihitung tersendiri kemudian beban plat dipikul oleh

balok pemikul beserta beban-beban yang lain.

Langkah-langkah :

1. Menentukan kondisi plat dan menentukan nilai momen maksimum yang

terjadi.

2. Menentukan tebal plat

Penentuan tebal plat dua arah mengikuti aturan pada tabel 3.3 sebagai berikut :

Tabel 3.3 Tebal Minimum Balok Non-Pratekan dan Pelat dua arah

Komponen

fy fy fy Fy

400 240 400 240 400 240 400 240

Pelat mendukung

satu arah1/20 1/27 1/24 1/32 1/28

1/3

71/10

1/1

3

Balok

mendukung satu

arah

1/16 1/211/18,

5

1/24,

51/21

1/2

81/8

1/1

1

3. Menentukan Pembebanan

4. Menentukan Momen dan penulangan

Menghitung nilai d, untuk arah x berlaku :

dx = h – s – ½ Ø ……………..…………………………………….….…

(3.20)

untuk arah y berlaku :

dy = h – s – ½ Ø ……………………..…………………………….….…

(3.21)

5. Menentukan tumpuan plat, lalu menghitung momen dengan menggunakan

tabel 2.4 dan 2.5.

6. Hitung nilai koefisien tahanan k

………………………………………….……………….….… (3.22)

7. Menghitung nilai ratio tulangan ρ :

…………….…………………………….….… (3.23)

cek nilai ρ :

………………………. …………….….… (3.24)

………………….………………………………….….…

(3.25)

………………………………………………………….….…

(3.26)

tentukan letak nilai ρ terhadap nilai ρmin dan nilai ρmaks :

o bila nilai ρ < ρmin, maka ρ harus dikali faktor 1,33 apabila masih < ρmin

maka gunakan nilai ρmin

o bila ρmin < ρ < ρmax gunakan nilai ρ

8. Menentukan luas tulangan (As) yang diperlukan :

………………………….…………………………….….… (3.27)

9. Memilih diameter tulangan ( ) yang akan digunakan dengan penampang

dihitung dengan persamaan:

……………………….………………………..….… (3.28)

10. Menghitung jarak antar tulangan x :

……….…………………………………………..….…

(3.29)

syarat jarak antar tulangan : x ≥ 100 mm

cek ulang As perlu

Astotal > As perlu

………….OK!

3.1.7 Desain Balok

1. Desain Lentur Balok

Prosedur dalam merencanakan balok T, antara lain:

1. Menghitung momen rencana Mu

2. Menghitung momen nominal Mn = ………………..……....... (3.30)

3. Menetapkan tinggi efektif, d = h – 70 mm atau dengan mengasumsikan

tulangan tarik satu lapis d = h - .....………….…... (3.31)

4. Menentukan lebar flens efektif be menggunakan ketentuan SK SNI 03 –

2847 – 2002 Pasal 10.10.2

be ≤ 16hf + bw

be ≤ ln + bw

be ≤

5. Menghitung momen tahan Mf,

6. Mf = ......……………………...….... (3.32)

digunakan faktor reduksi = 0,8

7. Apabila Mf ≤ Mn balok akan berperilaku sebagai balok T persegi dengan

lebar be, dan apabila Mf < Mn balok berperilaku sebagai balok T murni.

Apabila dihitung sebagai balok T persegi langkah selanjutnya adalah

sebagai berikut:

8. Menghitung kmaks,

9. kmaks = 0,75kb = 0,75 ………………………..…..… (3.33)

10. Menghitung kapasitas momen nominal maksimum Mn1 yang dapat

ditahan oleh tulangan tunggal.

11. Mn1 = 0,85. ……..…………………..…

(3.34)

12. Menghitung tulangan luas tulangan tunggal As1,

13. As1 = …..……………………………….….… (3.35)

14. Menghitung selisih momen,

15. Mn2 = Mn – Mn1 …...………………..……………………………. (3.36)

Jika Mn2 > 0, maka diperlukan tulangan rangkap

Jika Mn2 0, maka tidak diperlukan tulangan rangkap

Jika tulangan tekan diperlukan langkah selanjutnya adalah:

16. Menentukan letak tulangan tekan dengan mengasumsikan tulangan tekan

satu lapis,

17. d’ = ds + ………………………...…………….….….…

(3.37)

18. Menghitung luas tulangan tekan As2,

19. As2 = …..……………………….……………...………. (3.38)

20. Menghitung luas total tulangan tarik Ast,

21. Ast = As1 + As2 .……………………………..……………….…… (3.39)

22. Memilih tulangan yang akan dipakai

23. Cek lebar balok dengan tulangan terpasang,

24. bt = 2ds + ≤ bw .............………........……...…

(3.40)

25. Menghitung nilai d dan d’ kembali sesuai dengan sketsa.

26. Cek kondisi leleh tulangan tekan,

27. ………..…..…………………..….… (3.41)

maka tulangan tekan leleh. dan

28. Membuat sketsa penulangan balok

Apabila dihitung sebagai balok T murni langkah selanjutnya adalah sebagai

berikut:

1. Menghitung momen pada web,

Mw = …………………………………………………… (3.42)

2. Menentukan nilai k yang diperlukan,

3. ..............……............…………….….…

(3.43)

4. Menghitung nilai Asw,

5. Asw = ..........………...................…...………….….…

(3.44)

6. Menghitung nilai Asf,

7. Asf = ..................................…………….….… (3.45)

8. Menghitung luas total,

9. As = Asw + Asf ...............................................……………….….… (3.46)

10. Memilih tulangan dengan syarat Ast ≥ As

11. Cek terhadap batas luas tulangan maksimum dan minimum,

12. ..................................…………………..

(3.47)

, , , dan

, dengan

START

DATA PERENCANAAN: KEKUATAN TEKAN BETON (fc’) TEGANGAN LELEH BAJA ( fy) FAKTOR REDUKSI KEKUATAN SELIMUT BETON (ds) TULANGAN SENGKANG (s)TULANGAN UTAMA (t)LEBAR BALOK (b)TINGGI BALOK (h)TEBAL PLAT (hf)PANJANG BENTANG (L) MOMEN DESAIN TUMPUAN (Mdtump)MOMEN DESAIN LAPANGAN (Mdlap)

Asumsi tulangan tarik 1 lapis : d = h – (ds + Фs + ½.Фt) Asumsi tulangan tekan 1 lapis : d’ = ds + Фs + ½.Фt

HITUNG MOMEN YANG DAPAT DITAHAN TULANGAN TUNGGAL

HITUNG SELISIH MOMENMn2 = ∆ M = Mdtump – Mu1

Mn2 < 0 NO

YES

TULANGAN RANGKAP

BTULANGAN TUNGGAL

MENENTUKAN KOEFISIEN TAHANAN

A

A

MENENTUKAN LUAS TULANGAN TUNGGAL (AsPERLU):

PILIH TULANGAN DENGANSYARAT Ast ≥ AsPERLU

KONTROL KAPASITAS MOMEN DENGAN SYARAT: Mnt ≥ MnMnt = Ast . fy . d . (1-1/2.k)

Cek lebar balok dengan tulangan terpasangbt = 2 . ds + 2 . Øs + n . Øt + (n – 1). fc'

HASIL DAN GAMBAR PENULANGAN

END

BHITUNG LUAS TULANGAN TEKAN:

HITUNG LUAS TOTAL TULANGAN TARIK:

HITUNG RASIO TULANGAN

JIKA:

YES

TULANGAN TEKAN LELEH

NO

TULANGAN TEKAN

BELUM LELEH

C

HASIL DAN GAMBAR PENULANGAN

D

C

E

Gambar 3.8 Flowchart Penulangan Lentur Balok

2. Desain Geser Balok

Langkah-langkah dalam perencanaan tulangan geser sengkang:

1. Hitung gaya geser berfaktor Vu berdasarkan penampang kritis

2. Jika Vu ≤ , maka tidak perlu tulangan geser.

3. Gunakan tulangan geser minimum bila < Vu ≤

TULANGAN BELUM LELEH

fc' . 0,85

/dd' . . Es .cu '.

fc' . 1,7

fy . - Es .cu '.

fc' . 1,7

fy . - Es .cu '.- k 1

2

Es . s' fs'

fy

fs'' b . 0,75 maks

kd

d'.-k

.cu '1

s

END

D

E

Luas tulangan geser minimum: Av =

4. Bila Vu ≤ , tulangan geser harus diberikan.

Dimana: S = untuk sengkang vertical

S = untuk sengkang miring

5. Jarak minimum sengkang:

Tabel 3.1 Jarak minimum sengkang

Syarat Nonprestressed Prestressed

S < d/2 S < 0,75 h atau S < 600

S < d/4 S < 0,375 h atau S < 300

6. Bila , maka dimensi penampang balok harus

diperbesar.

Zonasi Penulangan Geser

Karena keruntuhan geser pada balok tanpa tulangan geser biasanya bersifat tiba-tiba dan getas, maka SNI 1991 mensyaratkan

adanya tulangan geser minimum pada balok yang dikenai gaya geser Vu yang besarnya melebihi 0,5 dan memerlukan tulangan

geser jika Vu ≥

Zona V Luas penampang terlalu kecil

Z

ona IV

Jarak tulangan sengkang lebih

rapat

atau

S ≤ 0,25d atau S ≤ 300 mm

Zona III Jarak tulangan sengkang atau

S ≤ 0,50d atau S ≤ 600 mm

Zona II Tulangan sengkang minimum

S ≤ 0,50d atau S ≤ 600 mm

Zona I Tidak perlu tulangan sengkang

Dimana:

Tabel 3.2 Zona penulangan geser

START

DATA PERENCANAAN: GAYA GESER TUMPUAN KIRI (Vi) GAYA GESER TUMPUAN KANAN(Vj) LEBAR KOLOM (a) PANJANG BENTANG BALOK (L) TINGGI BALOK (h) TINGGI BALOK EFEKTIF (d) KUAT TEKAN BETON (fc’) TEGANGAN LELEH BAJA (fy) FAKTOR REDUKSI KEKUATAN LEBAR BALOK (bw) TINGGI BALOK ( h) PANJANG BENTANG (L) LEBAR KOLOM (a) PANJANG BENTANG BERSIH (½ Ln) LUAS PENAMPANG BALOK Ag = h x bw GAYA GESER PADA AS KOLOM (Ru) GAYA GESER PADA JARAK D DARI MUKA TUMPUAN GAYA NORMAL PADA BALOK

JENIS GAYA GAYA

TARIK

AKSIAL TARIK

TEKAN

LENTURAKSIAL TEKAN

A

Gambar 3.9 Flowchart Penulangan Geser Balok

TENTUKANZONASI PENULANGAN GESER

A

BUAT BATASAN PENULANGAN DARI MUKA KOLOM

x1 = x (½ Ln)

x2 = x (½ Ln)

DAERAH PERLU TULANGAN SENGKANG : X1

DAERAH TULANGAN SENGKANG MINIMUM : X2-X1

DAERAH TIDAK PERLU TULANGAN SENGKANG : 0,5 Ln-X2

HASIL DAN GAMBAR PENULANGAN

END

3.1.8 Desain Kolom

Prosedur dalam mendesain kolom pendek akibat beban uniaksial adalah

sebagai berikut:

1. Menghitung gaya aksial Pu dan momen Mu

2. Menghitung beban aksial nominal Pn dan momen nominal Mn,

...........................................................................................................… (3.48)

....................................................................................... (3.49)

Nilai = 0,70 untuk tulangan spiral dan = 0,65 untuk tulangan

sengkang berdasarkan SK SNI T-15-1991-03.

3. Tentukan rasio penulangan antara 1,5% s/d 8%

4. Hitung nilai Luas tulangan tarik As dan tulangan tekan As’

............................................................................... ..(3.50)

5. Hitung titik berat tulangan tekan terhadap serat tekan

.......................................................................................... (3.51)

6. Hitung beban seimbang Pub,

d = h – d’ ......................................................................................... (3.52)

................................................................................... (3.53)

a = 1cb ............................................................................................ (3.54)

................................................................................ (3.55)

fs’ = Esεs’ ....................................................................................... (3.56)

Jika nilai fs’ melebihi nilai fy, maka digunakan fs’ = fy.

Pnb = 0,85 fc’ b ab + As’fs’ – Asfy

Mnb = 0,85 fc’ b ab (½ h - ½ ab) + As’fs(½ h - d’) – Asfy (d - ½ h)..(3.57)

eb = Mnb/ Pnb ................................................................................ (3.58)

7. Cek eksentrisitas e terhadap eksentrisitas seimbang eb,

Jika,

e < eb ; terjadi keruntuhan tekan

e = eb ; terjadi keruntuhan balanced

e > eb ; terjadi keruntuhan tarik

8. Cek kekuatan penampang

a. Keruntuhan Tarik

................(3.59)

.......................................................................................(3.60)

...........................................................................................................

................................................................................(3.61)

Jika nilai Pn kurang dari Pu perbesar dimensi kolom atau perbesar

luas tulangan.

Jika nilai Pn kurang dari 0,1fc’Ag, faktor reduksi dapat ditingkatkan

secara linier sampai 0,8.

untuk sengkang = ..................................................(3.62)

untuk spiral = ........................................................(3.63)

cek tegangan pada tulangan tekan,

..................................................................................(3.64)

...........................................................................................(3.65)

.............................................................................(3.66)

9. Menentukan diameter dan jumlah tulangan sengkang yang dipakai.

Spasi tulangan sengkang diambil nilai terkecil dari:

- 16 kali diameter tulangan pokok

- 48 kali tulangan sengkang

- dimensi terkecil dari kolom

b. Keruntuhan Balanced

Pn = Pnb ..........................................................................................(3.67)

Jika nilai Pn kurang dari Pu perbesar dimensi kolom atau perbesar lua

tulangan.

c. Keruntuhan Tekan

..................................................(3.68)

Jika nilai Pn kurang dari Pu perbesar dimensi kolom atau perbesar

luas tulangan.

START

DATA PERENCANAAN : KUAT TEKAN BETON (fc’) BERAT VOLUME BETON ( γ ) TEGANGAN LELEH BAJA (fy) RASIO TULANGAN ( ρ)FAKTOR REDUKSI KEKUATAN ( )

TEBAL SELIMUT BETON (ds) DIAMETER TULANGAN SENGKANG ( Øs) PANJANG KOLOM (h) MOMEN KOLOM (Mu) GAYA AKSIAL NOMINAL (Pu)

Perkiraan luas tulangansebesar ρ = 1-8 %

ρ = ρ ’=

As = ρ . b. H

n =

Menghitung d’ dan dd’ = ds – Øs – ½ Dd = h – d’

A

HITUNG:

Pn =

Mn =

Menghitung eksentrisitas (e)

e =

C

A

NOYESJENIS KERUNTUHAN JIKA:

e < eb

TARIK

b.hAs

fc'.85,0

fym

Pn = 0,85 . fc’ . b .d .

d

d'1.m.α2

2d

2eh

2d

2eh2

Pr = .Pnφ

TEKAN

Pn =

0,5d'd

eAs'.fy

1,18d

3h.eb.h.fc'

2

Pr = .Pnφ

Cek Pu > 0,10 . Ag . fc’ e < eb

CB

B

Gambar 3.10 Flowchart Penulangan Kolom

3.3.7 Perencanaan Konstruksi Baja-Beton Komposit

Balok komposit yaitu suatu system struktur dimana bahan baja dan beton

bekerja bersama-sama untuk memikul beban yang dihubungkan dengan “Shera

connector”(penahan geser).

HASIL DAN GAMBAR PENULANGAN

END

Cek tegangan pada tulangan tekan fs’ > fy

a =bfc

Pn

'..85,0

C =I

a

fs’ = 600

cdc '

Rangka baja yang menumpu konstruksi slab beton yang dicor

ditempat/diatas rangka baja tersebut.

Dengan kemajuan teknologi las, maka menjadi lebih praktis penyediaan

penahan geser/shear connector untuk menahan geser horizontal yang terjadi

selama pelenturan.

Slab beton juga dicetak diatas dak baja dan ditumpu oleh penampang baja

berprofil I, rusuk-rusuknya (Ribs) dapat sejajar atau tegak lurus terhadap balok

penumpu. Momen lentur dipikul oleh baja dan beton sedangkan gaya lintang

dipikul oleh shear connector.

Gaya geser antara permukaan beton dan baja yang tidak sama bahannya

akan menyebabkan sliding, agar tidak terjadi sliding maka harus ditahan oleh

shear connector (penahan geser). Balok “komposit” adalah balok dengan flens

lebar (pelat beton) secara tipikal. Pada komposit (baja dan beton) tidak berlaku

teori balok biasa yaitu tegangan diasumsikan konstan melintang lebar balok pada

suatu jarak tertentu dari sumbu netral.

Ada beberapa macam konektor geser yaitu:

a. Konektor stud

b. Konektor kanal

c. Konektor spiral

d. Konektor siku

Untuk mendapatkan penampang yang sepenuhnya komposit, konektor geser

harus cukup kaku sehingga dapat memberikan interaksi yang lengkap tidak terjadi

gelincir pada muka pertemuan slab beton dan balok baja.

1. Kontrol tegangan balok baja komposit

PNA Beton ts

Ycu

Ycl = Ysu

PNA Komposit

ds

h PNA Baja

Ycl

Gambar 3.11 Profil Baja Komposit

Ysl = Y’

Ycl = Ysu = h – Ysl

Ycu = (h+ts) – Ysl

a. Cek Tegangan

1. Terhadap tegangan lentur baja (komposit)

σsl = .Ysl < ………………….……………………………….. (3.69)

σsu = .Ysu < …………………………………………………. (3.70)

2. Terhadap tegangan lentur beton

σcu = < …………………………….…………………… (3.71)

σcl = < σb ……………….……………………………… (3.72)

3. Terhadap tegangan geser

τ = < 0,58.σ’ ……………………………………..….… (3.73)

b. Cek Lendutan Balok Baja Komposit

δ = (1/384).(q.L4/Es.It) < (L/250) ………………………………...……. (3.74)

c. Cek Terhadap Tegangan Kips

1. < 75

2. > 1,25.(bf/tf)

C1 =

C2 =

σkip = σ’ijin – 0,3.σ’ijin. . …………………..……….…...….……. (3.75)

σmax = σtot = √(σsl2+3.τ2) ……………………….……………...….…….. (3.76)

Syarat σkip > σmax

Jika tidak memenuhi salah satu syarat dari control tersebut maka profil baja

perlu dicek lagi atau dipilih profil yang lebih aman.

2. Kontrol tegangan kolom baja komposit

a. Terhadap tegangan leleh

σ’= 2400 kg/cm2

σ = + < σ’ …………..……………….……………...….…….. (3.77)

b. Terhadap tekuk arah x

GA = …………..……………………….……………...….…… (3.78)

GB = 1 (Jepit)

Diperoleh, k dari table monogram (monogram dilampirkan)

1. Lk = L.K

2. τx = ………………………………………………………….. (3.79)

3. τg = √(π2.Es)/(0,7.σy) ………….…………………….…………... (3.80)

4. τs = ……………………………...………….…………………. (3.81)

jika

0,183 < τs < 1,0 maka

w =

τs > 1,0 maka

w = 2,381

5. nx = (π2.Es.Ix)/(Lk2.N) …………………………………………. (3.82)

6. β = 0,6 + 0,4.

7. σ = + ……………………..………….……..………… (3.83)

σ < σ’

c. Terhadap tekuk arah y

1. Lk

2. τy = ……………………..…………....….…………………… (3.84)

3. τg = √(π2.Es)/(0,7.σy) ………..………….…………...…………… (3.85)

4. τs = …..………….…….……………………………………... (3.86)

5. σ = w. < σ’ …..………….…….………………………………. (3.87)

d. Terhadap tekuk lateral

1. Iw = (ht2.Iy)/As …..………….………………….……………… (3.88)

2. c1 = 1,75 – 1,05. + 0,3.( )2 ………………….………...… (3.89)

3. J = 1/3.(h.tw3 + 2.bf.tf3) ………………………….…………..… (3.90)

4. Mcr = c1. .√(Es.Iy.G.j + Es.Iw.(π2/Lk2)) ………….……..….. (3.91)

G = 0,81.106

5. σ’cr = ………….………………………………...…..…… (3.92)

6. Wz = ……………………………………………...…..…. (3.93)

7. σterjadi = Wz. + < σ’cr …………………...…..……..…. (3.94)

3. Perhitungan Penahan Geser (shear connector)

a. Kapasitas/kekuatan SC

Qn = 10.H.ds.√(σ’c)…………………………………………………….. (3.95)

b. Vnh (beton) = 0,85. σ’c.be.ts)………………………….……………….. (3.96)

c. Vnh (baja) = As.σy)……………………………………….……………. (3.97)

Dipilih Vnh terkecil, Vnh (baja)

d. Jumlah shear connector (SC)

N = )……………………………………………………….………. (3.98)

L

b

s

Gambar 3.12 Penahan geser pada penampang baja komposit

keterangan:

L = panjang bentang balok baja komposit

s = jarak antar penahan geser

b = lebar profil baja

3.2 Struktur Bangunan Bawah

Dalam setiap bangunan diperlukan pondasi sebagai dasar bangunan yang

kuat dan kokoh. Hal ini disebabkan pondasi sebagai dasar bangunan harus mampu

memikul seluruh beban bangunan dan beban lainnya yang turut diperhitungkan,

serta meneruskannya kedalam tanah sampai kelapisan tertentu. Struktur atas

didukung oleh struktur bawah sebagai pondasi yang berinteraksi dengan tanah dan

akan memberikan keamanan bagi struktur atas. Struktur bawah sebagai pondasi

juga secara umum dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu pondasi dalam dan

pondasi dangkal (Soetjiono,C dan Theo. 2005). Pondasi yang digunakan dalam

perencanaan ini adalah pondasi dangkal.

Pondasi dangkal adalah pondasi yang mempunyai kedalaman tidak lebih

dari ketinggian satu lantai atau berkisar dari nol centimeter hingga 2/3 meter.

Pondasi dangkal dapat digunakan pada bangunan yang mempunyai kondisi tanah

bagus (dengan daya dukung yang tinggi). Pada sebagian besar bangunan

bertingkat rendah hingga berlantai empat, pada kondisi tanah yang bagus masih

dapat menggunakan beberapa jenis pondasi dangkal tanpa harus dengan pondasi

dalam. Pondasi dangkal ini dapat berupa pondasi titik, pondasi menerus atau

pondasi bidang. Wujud pondasi yang sering dipakai adalah pondai umpak,

pondasi foot-plate, pondasi menerus batu kali, atau pondasi bidang pelat beton

bertulang.

Pondasi dangkal menerus disamping berfungsi menopang dinding berat atau

dinding pemikul juga berfungsi menahan tanah atau urug tanah untuk

membedakan ketinggian lantai. Dengan demikian walaupun pada lantai satu tidak

terdapat dinding berat namun masih menggunakan pondasi menerus yang

berfungsi sebagai pembatas tanah atau turap untuk membedakan ketinggian lantai.

(syaiful dan fajar syabana 2008)

3.2.1 Analisis Kapasitas Daya Dukung

Analisis kapasitas dukung tanah mempelajari tentang kemampuan tanah

dalam mendukung beban pondasi dari struktur yang terletak di atasnya. Kapasitas

dukung menyatakan tahanan geser tanah untuk melawan penurunan akibat

pembebanan, yaitu tahanan geser yang dapat dikerahkan oleh tanah di sepanjang

bidang-bidang gesernya. Analisis-analisis kapasitas daya dukung, dilakukan

dengan cara pendekatan untuk memudahkan hitungan. Analisis perhitungan

dilakukan dengan menganggap bahwa tanah berkelakuan sebagai bahan yang

bersifat plastis. Persamaan-persamaan kapasitas dukung tanah berdasarkan pada

persamaan Mohr-Coulomb:

c tan

Dengan:

= tahanan geser tanah

c = kohesi tanah

sudut gesek dalam tanah

= tegangan normal

Analisis kapasitas daya dukung yang digunakan adalah analisis Meyerhof.

1. Analisis Meyerhof

Analisis kapasitas dukung Meyerhof (1955) mempunyai nilai faktor-faktor

kapsitas dukung Meyerhof lebih rendah daripada yang disarankan Terzaghi.

Namun, karena Meyerhof mempertimbangkan faktor pengaruh kedalaman

pondasi, kapasitas daya dukungnya menjadi lebih besar.

Meyerhof (1963) menyarankan persaman kapasitas dukung dengan

mempertimbangkan bentuk pondasi, kemiringan beban dan kuat geser tanah di

atas pondasinya, sebagai berikut:

qu = c. Nc [Fcs . Fcd . Fci] + q . Nq [Fqs . Fqd . Fqi] + 0,5[Fs . Fd . Fi]

Dengan:

qu = kapasitas dukung ultimit (kN/m2)

c = kohesi tanah (kN/m2)

Df = kedalaman pondasi (m)

γ = berat volume tanah (kN/m3)

q = . Df = tekanan overburden pada dasar pondasi (kN/m2)

B = lebar pondasi efektif (m)

Nc, Nq, Nγ = faktor kapasitas dukung

Fcs, Fqs, Fγs = faktor bentuk pondasi

Fcd, Fqd, Fγd = faktor kedalaman pondasi

Fci, Fqi, Fγi = faktor kemiringan pondasi

Faktor-faktor kapasitas dukung yang diusulkan oleh Meyerhof (1963), adalah:

Nc = (Nq -1) ctg

Nq = tg2 (450 + /2) e(π tg )

Nγ = (Nq -1) tg (1,4 )

2. Kapasitas Daya Dukung Batas Atau Netto

Kapasitas daya dukung batas atau netto didefinisikan sebagai tekanan batas

persatuan luas pondasi yang bisa didukung oleh tanah disebabkan oleh adanya

tekanan tanah disekitar pondasi pada garis dasarnya atau bisa juga didefinisikan

sebagai daya dukung bruto dikurangi tekanan beban tambahan Df di sebelah

dasar telapak pondasi. Tekanan dukung netto merupakan tambahan tekanan

terhadap tekanan yang ada sebagai akibat dari berat beban berlebihan yang ada di

sebelahnya,

qu(nett) = q’ult – q

dimana: q = Df

3.2.2 Menghitung dimensi Pondasi

Dimensi pondasi dapat dicari dengan beberapa langkah sebagai berikut

a. Menentukan nilai cu

σ’ = γ.z1

cu1 = ………………………………………………………….……(3.97)

Dengan kedalaman B/2 sampai 1,1B (schmertmann (1978), Bowles)

cu =

b. Menentukan besar kapasitas daya dukung bersih

Kapasitas dukung dari tegangan tanah

q = γ x Df

A

½.B m½.B m

Df

q

A

t

Gambar 4.12 gaya yang bekerja pada pondasi

Kapasitas dukung ultimit

Kapasitas dukung ultimit (ultimit bearing capacity) (qu) didefinisikan

sebagai beban maksimum per satuan luas di mana tanah masih dapat

mendukung beban tanpa mengalami keruntuhan.

kapasitas dukung ultimit yang digunakan adalah metode Meyerhof, hal ini

dikarenakan metode meyerhof digunakan pada semua kondisi, (Bowles)

qu = c. Nc [Fcs . Fcd . Fci] + q . Nq [Fqs . Fqd . Fqi] + 0,5 γ[F γ s . F γ d .

F γ i] …………….……………………..…………………..………….……

(3.98)

Sehingga, qnetto = qu – q

qizin = ……………………………………………………………..….(3.102)

Dimensi pondasi dapat dirumuskan:

A = P/qizin ………………………………………………………………..….(3.103)

Diperoleh dimensi

B/H = √A

Ket:

Q = Gaya aksial setiap kolom

A = Luas penampang pondasi telapak

A’= Luas penampang pondasi yang sudah direduksi (A’=A+(10%))

B/H = Dimensi pondasi telapak

h = Kedalaman Sondir dimulai pada tanah kondisi 1 (z=0 m)

3.2.2 Penulangan Pondasi

1. Menghitung Tebal Pelat Pondasi

Menghitung tebal plat pondasi menurut Kriteria Geser 2 Arah

- Tinggi efektif pelat: d = 0,9.ht

- Keliling penampang kritis untuk aksi geser dua arah:

bo = 2 . (hc + d) + 2 . (bc + d)

Gaya geser yang bekerja pada pelat pondasi:

Vu = qmax . Tributary Area

Kekuatan geser sumbangan beton (Vc)

Untuk pelat dan pondasi telapak non-pratekan, diambil nilai terkecil dari:

a. Persamaan 1

Vc =

βc = rasio sisi panjang terhadap sisi pendek dari kolom

βc = , dengan hc > bc

b. Persamaan 2

Gambar 3.11 Desain pondasi

Vc = bo .d

αs = 40 untuk kolom interior

αs = 30 untuk kolom eksterior/tepi

αs = 20 untuk kolom sudut

c. Persamaan 3

Vc = 0,33 .

Kuat geser sumbangan beton rencana (Vc)

Kontrol Vc Vu, maka pelat aman untuk menahan aksi dua arah geser

pons.

2. Penulangan Pelat Pondasi

Prosedur penulangan plat :

a. Momen nominal

Gambar 3.12 Tebal Pelat

= 0,80 , karena komponen lentur

b. Rasio tulangan minimum

c. Rasio tulangan maksimum:

β1 = 0,85 0<fc’≤30Mpa

β1 = 0,85-0,008 (fc’-30) 30<fc’<55Mpa

β1 = 0,65 fc’≥55Mpa

ρmax = 0,75. Ρb

ρmax =

d. Rasio tulangan perlu:

Jika nilai ρ < ρmin, maka dipakai ρmin

Jika nilai ρ > ρmin, maka dipakai ρmin

e. Luas tulangan perlu:

As = ρ. b. d

dicoba diameter tulangan Ø = ...

f. Jarak tulangan utama:

Jarak tulangan = (dibulatkan kebawah)

Maka dipakai tulangan φ = .... – jarak tulangan

Cek jarak antar tulangan utama:

S < 3h , dan

S < 500 mm

3.2.3 Penurunan

Penurunan pondasi harus diperkirakan dengan sangat hati–hati untuk

berbagai jenis bangunan seperti gedung, jembatan, menara.

Penurunan dibagi menjadi 2 tipe yaitu: penurunan segera dan penurunan

konsolidasi.

1. Penurunan Seketika/Segera.

Penurunan yang terjadi pada waktu beban diterapkan atau dalam jangka

waktu tertentu. Penurunan segera atau penurunan elastis adalah penurunan yang

dihasilkan oleh distorsi massa tanah yang tertekan dan terjadi pada volume

konstan. Penurunan pada tanah-tanah berbutir kasar dan tanah-tanah berbutir

halus yang tidak jenuh termasuk type penurunan segera.

Tegangan yang diakibatkan oleh beban terbagi rata bentuk persegi :

Tambahan tegangan vertikal akibat beban terbagi rata flexibel berbentuk

persegi dengan ukuran panjang L dan lebar B. Dapat dihitung dengan persamaan:

∆σ = I.q

Dimana: Δσ = tegangan tanah

q = daya dukung tanah maksimum

I = faktor pengaruh yang dapat diperoleh dari monogram

hubungan antara m, n dan I

Gambar 3.13 Penulangan Pondasi

Dengan rumus Boussinesq :

(m = ) dan (n = )

I =

Apabila I (faktor pengaruh) yang dihasilkan adalah negatif (-), maka menurut

Newmark (..), rumus mencari nilai I diatas dapat ditambah dengan nilai ().

Persamaannya adalah sebagai berikut:

I=

Rumus Penurunan : ΔH =

Dimana: ΔH = penurunan segera

z = kedalaman lapisan

B = lebar pondasi

L = panjang pondasi

E = modulus elastisitas

2. Penurunan Konsolidasi.

Penurunan yang tergantung waktu dan berlangsung dalam beberapa bulan

sampai bertahun-tahun.

Persamaan yang digunakan adalah:

∆ = I.q

Harga I diperoleh dari monogram hubungan , dan I

Penurunan konsolidasi adalah perpindahan vertikal permukaan tanah sehubungan

dengan perubahan volume pada suatu tingkat dalam proses konsolidasi.

Rumus penurunan konsolidasi adalah:

∆H =

Dimana:

ΔH = penurunan konsolidasi

Cc = indeks kompresi

e0 = angka pori

H = kedalaman

P0 = tegangan akibat beban sendiri, (P0 = .H)

∆p = tambahan tegangan pada tengah-tengah lapisan yang

akanberkonsolidasi.

Gambar 3.18 Flowchart Prosedur Perancang

Data Perancangan

Prelliminary Design

Pembebanan Ekivalen

Desain PelatAnalisa Struktur

Desain Balok

Desain Pondasi

Mulai

SELESAI

Desain Kolom

PerhitunganDaya Dukung

Pondasi

PenurunanPondasiTelapak

PerencanaanPondasiTelapak

Analisa

IV. JADWAL PELAKSANAAN

KegiatanBulan

1 2 3 4 5 61 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Tahap Persiapan                                                a. Pembuatan Data Perancangan                                                b. Pembuatan Proposal Tugas Akhir                                                Tahap Pelaksanaan                                                a. Prelliminary Desain                                                b. Perhitungan Pembebanan                                                c. Analisa Struktur                                              d. Perhitungan Penulangan                                                e. Desain Pondasi                                                f. Perhitungan penurunan                                                Pembuatan Laporan                                                a. Pembuatan Draft Laporan                                                 dan Konsultasi                                                b. Sidang Tugas Akhir                                                c. Perbaikan Draft Tugas Akhir                                                d. Penggandaan Tugas Akhir                                                

Perkiraan lama pelaksanaan dari perencanaan ini dapat dilihat pada tabel berikut.

DAFTAR PUSTAKA

Badan Standarisasi Nasional. 2002. Tata cara perhitungan struktur beton untuk

bangunan gedung SK_SNI_03_2847_2002 .

Bowles, J. 1993. Analisis dan Desain Pondasi, Edisi Keempat Jilid 2. Alih bahasa

oleh Pantur Silaban. Erlangga. Jakarta.

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. 1981. Peraturan Pembebanan Indonesia

untuk Gedung 1983. Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan.

Bandung.

Hakim, Said Lukmanul dan F.Handono Siswanto. 2007. Perhitungan Konstruksi

Bangunan Perkantoran di Banjarbaru. Universitas Lambung Mangkurat.

Banjarbaru.

Haris, Muhamad dan Hasbi Arripaini. 2007. Studi Perbandingan Penulangan

Bangunan Beton Antara Metode Konvensional dan Portal Ekivalen

(Studi Kasus Pada Bangunan Ruko Di Jl. Ahmad Yani Km 1,5 Banjarmasin).

Universitas Lambung Mangkurat. Banjarbaru.

Iskandar, dkk. 2005. Bahan Kuliah – Struktur Beton Bertulang I. Universitas

Lambung Mangkurat. Banjarmasin.

Pradoto Suhardjito, Dr. Ir 1989. Teknik Fundasi. Laboratorim Geoteknik Pusat Antar

Universitas Ilmu Rekayasa ITB. Bandung.

Tjitradi, Darmansyah. 2005. Diktat Kuliah – Struktur Beton Bertulang II. Universitas

Lambung Mangkurat. Banjarmasin.