PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG APARTEMEN 5 LANTAI …eprints.ums.ac.id/74473/16/Halaman Depan.pdf5)....

i

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG APARTEMEN 5

LANTAI DI BOYOLALI DENGAN SISTEM RANGKA

PEMIKUL MOMEN KHUSUS (SRPMK)

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

diajukan oleh :

SYAKIR MAGHFURI

NIM : D 100 136 003

kepada :

PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2019

iv

MOTTO

“Dia mengajar kepada manusia apa yang tidak diketahuinya”

(Q.S. Al-‘Alaq:5)

“Sesungguhnya malaikat meletakkan sayapnya sebagai tanda ridha pada penuntut

ilmu”

(Al Hadits)

“Dan terhadap pendidikan itu janganlah hanya akal yang dipertajam, tetapi

budipun harus dipertinggi”

(Raden Ajeng Kartini)

“Hidup bukanlah mencapai apa di dunia, melainkan dibukakan pintu rida atau

tidak oleh Sang Maha Pencipta”

(Emha Ainun Nadjib)

“Study without desire spoils the memory, and it retains nothing that it takes in”

(Leonardo da Vinci)

“My brain is only a receiver, in the Universe there is a core from which we

obtain knowledge, strength and inspiration”

(Nikola Tesla)

“Those who can imagine anything, can create the impossible”

(Alan Turing)

“If i had to do it all over again? Why not, I would do it a little bit differently”

(Freddie Mercury)

v

PERSEMBAHAN

1. Untuk orang tuaku, Ibu Alfiyah dan Bapak Rif’an yang senantiasa mendo’akan,

memberikan semangat dan mencurahkan kasih kepada penulis sampai

terselesaikannya Tugas Akhir ini dan sampai kapanpun.

2. Saudara-saudaraku (Kak Samsul, Mbak Lis, Mbak Nafis, Mas Ipunk, Mbak

Aini, Sahal, dan sada) yang selalu memberi semangat kepada penulis.

3. Dosen pembimbing Bapak Ali Asroni yang selalu sabar dalam membimbing dan

mengajarkan ilmu-ilmu beliau sehingga Laporan Tugas Akhir ini dapat

terselesaikan.

4. Seluruh Dosen teknis sipil UMS yang telah mengajarkan ilmunya berdasarkan

keahlian pada bidang masing-masing.

5. Teman-teman Cupu family (Ucup, Hanip, Maksum, Yudha, Fais, Wawan, Ludy,

Bayu, Dega, Arif, Adhi, Bagas, Anggit, Ismail, Dony, Shanu dan Bang Jadul)

yang sering mengingatkan penulis untuk tidak stres dalam mengerjakan Laporan

Tugas Akhir ini.

6. Rekan-rekan Asisten Bahasa Pemrograman dan Praktikum Mekanika Fluida

(Ika, Ardhi, Ayu, Wahid, Pondra, Fita, Mas Ardi, Mbak Shinta, Mas Rizal, Mbak

Umi, Mbak Rozita, Mas Yogik, Nita, Gradia, dan sumi) yang mengajarkan

penulis banyak ilmu.

7. Teman-Teman kelas G Teknik sipil 2013 (Ari, Iink, Yeda, Zulky, Aminah, Ozy,

Anggun, Aldi, dan Maulia) yang menjadi teman pertama di awal perkuliahan.

8. Seluruh teman-teman teknik sipil 2013 yang telah memberikan banyak cerita

menarik selama menjalani perkuliahan.

9. Teman seperjuangan TA perencanaan struktur, Andhika yang lulus lebih cepat.

10. Teman-teman kos Bu Sularmi (Mas Galih, Wildan, Albar, Abdullah, Mas Dona,

dan Bu Amiyem sekeluarga) yang memberikan nasihat kepada penulis.

11. Rekan-rekan Tiwul’s Hik (Pak Yanto, Mbah Dukun, Nafis, Rangga, Ega dan

Jonny) yang menemani penulis di kala jenuh.

vi

PRAKATA

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillah, puji dan syukur Penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang

telah melimpahkan segala rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga dapat

terselesaikannya penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul

“PERENCANAANSTRUKTUR GEDUNG APARTEMEN 5 LANTAI DI

BOYOLALI DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS

(SRPMK)”. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi sebagian persyaratan untuk

mencapai derajat sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Bersama dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan

banyak terima kasih kepada :

1). Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT. PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta .

2). Bapak Mochamad Solikin, S.T, M.T, Ph.D., selaku Ketua Program Studi

Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3). Bapak Ir. Ali Asroni M.T., selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan

dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi Penulis.

4). Bapak Ir. Abdul Rochman, M.T. dan Ibu Yenny Nurchasanah, S.T., M.T.,

selaku Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta

bimbingan yang juga sangat bermanfaat bagi Penulis.

5). Bapak dan Ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.

6). Bapak, ibu, dan keluarga tercinta yang selalu memberikan doa dan dorongan

baik material maupun spiritual.

7). Teman – teman seperjuangan teknik sipil angkatan 2013.

vii

8). Semua pihak– pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas

Akhir ini. Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penyusun,

senantiasa mendapatkan pahala dari Allah SWT. Amin.

Penyusun menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih

jauh dari sempurna, Oleh karena itu segala koreksi dan saran yang bersifat

membangun Penyusun harapkan guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Besar

harapan Penyusun semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi Penyusun dan

Pembaca.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta, …………………..

Penyusun

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... ii

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ......................................... iii

MOTTO ...................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN ...................................................................................... v

PRAKATA ................................................................................................. vi

DAFTAR ISI .............................................................................................. viii

DAFTAR TABEL ...................................................................................... xv

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. xxii

DAFTAR NOTASI...................................................................................... xxiii

ABSTRAK ................................................................................................... xxx

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1

A. Latar Belakang ................................................................................ 1

B. Rumusan Masalah ........................................................................... 1

C. Tujuan & Manfaat Perencanaan ....................................................... 2

1. Tujuan Perencanaan .................................................................... 2

2. Manfaat Perencanaan .................................................................. 2

D. Batasan Masalah ............................................................................. 2

E. Keaslian Tugas Akhir ...................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. 6

A. Konsep Perencanaan Struktur Gedung Tahan Gempa ..................... 6

1. Daktilitas .................................................................................... 6

2. Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPM) ................................... 6

3. Konsep desain kapasitas ............................................................. 7

4. Pemasangan sendi plastis ............................................................ 7

ix

B. Pembebanan Struktur ...................................................................... 8

1. Kekuatan komponen struktur ...................................................... 8

2. Faktor beban ............................................................................... 8

C. Beban Gempa Dengan Analisis Statik ............................................. 9

1. Koefisien beban gempa (C) ......................................................... 9

2. Faktor Keutamaan gedung (Ie) .................................................... 10

3. Koefisien modifikasi respons (R) ................................................ 10

4. Berat total seismik efektif struktur (Wt) ...................................... 10

D. Beban Gempa Dengan Analisis Dinamis ......................................... 11

E. Dilatasi (Pemisahan Struktur) .......................................................... 15

1. Simpangan antar lantai tingkat .................................................... 15

2. Pemisahan struktur ..................................................................... 16

BAB III LANDASAN TEORI ............................................................... 17

A. Perencanaan Atap Rangka Baja ....................................................... 17

1. Perencanaan gording ................................................................... 17

2. Perencanaan sagrod .................................................................... 18

3. Perencanaan gabel frame ............................................................ 18

3a). Kombinasi pembebanan ....................................................... 18

3b). Perencanaan rafter dan kolom ............................................. 18

4. Perencanaan sambungan baut ...................................................... 19

B. Perencanaan Plat dan Tangga .......................................................... 21

1. Plat beton bertulang .................................................................... 21

2. Perencanaan tangga beton bertulang ........................................... 22

C. Penulangan Balok............................................................................ 23

1. Tulangan longitudinal ................................................................. 23

2. Tulangan geser ........................................................................... 24

3. Tulangan Torsi ........................................................................... 24

D. Perencanaan Kolom......................................................................... 28

1. Perhitungan tulangan longitudinal kolom .................................... 28

1a). Penentuam Pu dan Mu .......................................................... 29

x

1b). Pembuatan diagram desain kolom ....................................... 29

1c). Proses hitungan tulangan..................................................... 30

2. Penulangan geser kolom ............................................................. 31

E. Perencanaan Fondasi ....................................................................... 34

1. Perencanaan fondasi tiang pancang ............................................. 34

1a). Perhitungan daya dukung izin tiang pancang ...................... 34

1b). Jumlah tiang yang dibutuhkan ............................................. 34

2. Perhitungan tulangan tiang pancang ............................................ 35

2a). Analisis gaya dalam tiang pancang...................................... 35

2b). Penulangan tiang pancang .................................................. 37

BAB IV METODE PERENCANAAN ....................................................... 38

A. Data Perencanaan ............................................................................ 38

B. Alat Bantu Perencanaan .................................................................. 38

C. Pedoman yang Digunakan .............................................................. 39

D. Tahapan Perencanaan ...................................................................... 39

BAB V PERENCANAAN STRUKTUR ATAP, PLAT DAN TANGGA . 42

A. Perencanaan Struktur Atap ............................................................. 42

1. Perencanaan gording ................................................................. 42

2a). Data-data spesifikasi gording .............................................. 42

2b). Analisis pembebanan gording .............................................. 42

2c). Kombinasi momen ............................................................... 44

2d). Kontrol kekuatan dan keamanan gording ............................. 44

2. Perencanaan gable frame ............................................................ 45

1a). Data-data perencanaan Gable Frame .................................. 45

1b). Analisis pembebanan ........................................................... 46

1c). Analisa mekanika ................................................................. 49

1d). Kontrol kekuatan dan keamanan .......................................... 49

3. Perhitungan ikatan angin ............................................................. 57

4. Perencanaan sambungan dan plat dasar kolom ............................ 58

B. Perencanaan Struktur Plat dan Tangga ............................................. 64

xi

1. Perencanaan plat lantai ............................................................... 64

1a). Denah plat lantai ................................................................. 64

1b). Data-data perencanaan ....................................................... 65

1c). Analisis pembebanan plat lantai ......................................... 65

1d). Perhitungan momen plat lantai ............................................ 65

1e). Penulangan plat lantai ......................................................... 67

2. Perencanaan plat atap.................................................................. 75

2a). Denah plat lantai ................................................................. 75


2c). Analisis pembebanan plat atap ............................................ 76

2d). Perhitungan momen plat atap .............................................. 76

2e). Penulangan plat lantai ......................................................... 78

3. Perencanaan tangga .................................................................... 87

3a). Perhitungan anak tangga ..................................................... 87


3c). Analisis pembebanan plat tangga ......................................... 89

3d). Analisa mekanika ................................................................. 89

3e). Perhitungan tulangan tangga ............................................... 90

BAB VI PENENTUAN DIMENSI PORTAL ........................................... 99

A. Data Perencanaan ............................................................................ 102

B. Analisis Beban Mati ........................................................................ 103

1. Menetapkan material................................................................... 103

2. Menetapkan penampang komponen struktur ............................... 103

3. Perhitungan beban mati tambahan pada struktur ......................... 107

C. Analisis Beban Hidup ...................................................................... 108

D. Analisis Beban Gempa .................................................................... 109

1. Data –data perencanaan beban gempa ......................................... 109

2. Kontrol eksentrisitas gedung ....................................................... 110

2a). Pusat kekakuan bangunan ................................................... 110

2b). Pusat massa bangunan ........................................................ 112

xii

2c). Kontrol momen puntir .......................................................... 114

3. Perhitungan balok lift.................................................................. 116

3a). Perhitungan balok pengatrol dan balok perletakan mesin .... 117

3b). Pembebanan pada balok ...................................................... 118

4. Analisis beban gempa static equivalen ........................................ 119

4a). Berat total bangunan ........................................................... 119

4b). Peritungan beban ................................................................ 129

5. Analisis beban gempa response spectrum ................................... 131

5a). Input respons spektrum gempa rencana ............................... 133

5b). Definisi tipe analisis response spectrume ............................. 134

5c). Gaya geser dasar nominal, V (base Shear)........................... 136

E. Kontrol Kecukupan Dimensi ........................................................... 140

1. Kontrol dimensi balok ................................................................ 142

1a). Kontrol tulangan lentur ....................................................... 142

1b). Kontrol terhadap torsi ......................................................... 144

1c). Penetapan dimensi balok ..................................................... 146

2. Kontrol dimensi kolom ............................................................... 146

2a). Pembuatan diagram perancangan kolom ............................. 146

2b). Perhitungan momen kapasitas balok .................................... 150

2c). Perhitungan tulangan longitudinal ....................................... 152

2d). Penetapan dimensi kolom .................................................... 169

F. Dilatasi (Pemisahan Struktur) ............................................................ 169

1. Kontrol simpangan antar lantai .................................................. 169

2. Pemisahan struktur ..................................................................... 171

BAB VII PERENCANAAN STRUKTUR ................................................. 175

A. Perencanaan Balok SRPMK .............................................................. 175

1. Tulangan longitudinal balok ....................................................... 175

1a). Momen lentur balok ............................................................. 175

1b). Perhitungan tulangan longitudinal balok ............................. 176

1c). Kontrol momen desain balok ................................................ 178

xiii

1d). Momen kapasitas balok........................................................ 181

1e). Pemutusan tulangan............................................................. 181

2. Tulangan geser balok ................................................................. 183

2a). Perhitungan gaya geser perlu balok .................................... 183

2b). Perhitungan tulangan geser balok ...................................... 186

3. Tulangan torsi balok .................................................................. 188

B. Perencanaan Kolom SRPMK ............................................................ 189

1. Tulangan longitudinal kolom ..................................................... 189

2. Tulangan geser kolom ................................................................ 190

2a). Perhitungan momen kapasitas kolom ................................... 190

2b). Perhitungan tulangan geser kolom ...................................... 197

3. Kontrol kekuatan kolom ............................................................. 200

4. Penulangan joint ........................................................................ 203

BAB VIII PERENCANAAN SLOOF DAN FONDASI ............................. 208

A. Perencanaan Sloof ............................................................................. 208

1. Tulangan longitudinal sloof ........................................................ 208

1a). Momen lentur sloof .............................................................. 208

1b). Perhitungan tulangan longitudinal sloof .............................. 209

1c). Kontrol momen desain sloof ................................................. 211

1d). Momen kapasitas sloof......................................................... 214

1e). Pemutusan tulangan............................................................. 216

2. Tulangan geser sloof .................................................................. 218

2a). Perhitungan gaya geser perlu sloof...................................... 218

2b). Perhitungan tulangan geser sloof ....................................... 220

B. Perencanaan Tiang Pancang ............................................................. 222

1. Daya dukung izin tiang pancang ................................................ 222

2. Menentukan jumlah tiang yang diperlukan ................................. 224

3. Efisiensi kelompok tiang ............................................................ 226

4. Beban maksimum setiap tiang pada kelompok tiang .................. 226

5. Analisa gaya dalam tiang pancang ............................................. 227

xiv

5a). Metode pengankatan satu titik ............................................. 227

5b). Metode pengankatan dua titik .............................................. 230

6. Penulangan tiang pancang .......................................................... 231

6a). Tulangan longitudinal tiang pancang ................................. 231

6b). Tulangan geser tiang pancang ............................................ 232

C. Perencanaan Poer ............................................................................. 234

1. Tinjauan tegangan geser 1 arah .................................................. 234

2. Tinjauan tegangan geser 2 arah ................................................... 235

3. Penulangan poer ........................................................................ 236

4. Perhitungan Panjang penyaluran tegangan ................................. 239

BAB VIII KESIMPULAN DAN SARAN................................................... 241

A. Kesimpulan ....................................................................................... 241

B. Saran ................................................................................................. 245

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xv

DAFTAR TABEL

Tabel V.1. Kombinasi momen pada gording .......................................... 44

Tabel V.2. Beban mati kuda-kuda ......................................................... 47

Tabel V.3. Beban hidup kuda-kuda ....................................................... 48

Tabel V.4. Beban angin kuda-kuda ........................................................ 49

Tabel V.5. Beban kombinasi gaya aksial kuda-kuda IWF ...................... 50

Tabel V.6. Beban kombinasi gaya geser kuda-kuda IWF ....................... 51

Tabel V.7. Beban kombinasi momen lentur kuda-kuda IWF .................. 52

Tabel V.8. Momen plat lantai ................................................................ 66

Tabel V.9. Tulangan dan momen desain plat lantai ................................ 74

Tabel V.10. Momen plat atap .................................................................. 77

Tabel V.11. Tulangan dan momen desain plat atap .................................. 85

Tabel V.12. Momen pada konstruksi tangga ............................................ 88

Tabel V.13. Tulangan dan momen desain konstruksi tangga .................... 97

Tabel VI.1. Beban hidup rumah sakit SNI-1727-2013............................. 108

Tabel VI.2. Pusat massa gedung tengah lantai 2, 3, 4,dan 5..................... 112

Tabel VI.3. Pusat massa lantai ruang mesin ............................................ 113

Tabel VI.4. Pusat massa lantai atap ......................................................... 114

Tabel VI.5. Spesifikasi Lift Produksi Hyundai Elevator Co. Ltd. ............ 116

Tabel VI.6. Koefisien untuk batas atas pada periode hitung (Cu). ............ 131

Tabel VI.7. Gaya geser dasar bangunan akibat gempa............................. 132

Tabel VI.8. Nilai Q dan R dengan ρ sebesar 1%, 2%, 3%, dan 4% untuk

perencanaan kolom dengan f’c = 25 MPa dan fy = 390 MPa.. 150

Tabel VI.9. Beban yang ditahan oleh balok As-C dan As-10 (gedung

tengah). ................................................................................ 155

Tabel VI.10. Gaya dalam pada kolom K29 (gedung tengah) portal As-C.. 161

Tabel VI.11. Gaya dalam pada kolom K29 (gedung tengah) portal As-10.. 162

Tabel VI.12. Perhitungan tulangan longitudinal kolom K29 (gedung tengah)

portal AS-C.......................................................................... 165

xvi


portal AS-10. ....................................................................... 165


portal AS-B.......................................................................... 166


portal AS-8. ......................................................................... 166

Tabel VI.16. Perhitungan kontrol simpangan antar lantai arah X gedung

tengah. ................................................................................. 170

Tabel VI.17. Perhitungan kontrol simpangan antar lantai arah Y gedung

tengah. ................................................................................. 170

Tabel VI.18. Perhitungan kontrol simpangan antar lantai arah X gedung

tepi....................................................................................... 171

Tabel VI.19. Perhitungan kontrol simpangan antar lantai arah Y gedung

tepi....................................................................................... 171

Tabel VI.20. Jarak minimal untuk pemisahan struktur. ............................. 173

Tabel VI.21. Perpindahan elastis arah vertikal pada gedung tengah. ......... 174

Tabel VI.22. Perpindahan elastis arah vertikal pada gedung tepi. .............. 174

Tabel VII.1. Kombinasi momen pada balok B183 (gedung tengah). ......... 175

Tabel VII.2. Momen lentur yang dipakai pada balok B183. ...................... 175

Tabel VII.3. Hasil hitungan gaya geser perlu balok B183 (gedung tengah). 186

Tabel VII.4. Kombinasi gaya geser perlu kolom K29 (gedung tengah) ..... 198

Tabel VIII.1. Kombinasi momen pada sloof Sc-1 (gedung tengah) ........... 208

Tabel VIII.2. Momen lentur yang dipakai pada sloof Sc-1 (gedung tengah) 208

Tabel VIII.3. Hasil hitungan gaya geser perlu sloof Sc-1 (gedung tengah) . 219

Tabel VIII.4. Data hasil sondir .................................................................. 223

Tabel IX.1. Tulangan plat lantai ............................................................. 241

Tabel IX.2. Tulangan plat atap ................................................................ 242

Tabel IX.3. Penulangan plat tangga dan bordes ....................................... 243

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1. Denah gedung (tampak atas). ............................................. 4

Gambar I.2. Bentuk portal gedung ........................................................ 4

Gambar II.1. Sendi plastis pada balok .................................................... 7

Gambar II.2. Sendi plastis pada kolom .................................................. 7

Gambar II.3. Define Mass Source pada sap 2000 v.19 ........................... 11

Gambar II.4. Membuat data respons spectrum pada SAP2000 v.19 ........ 12

Gambar II.5. Output spectrum gempa kota Boyolali .............................. 13

Gambar II.6. Input load cases (pembebanan) SAP2000 v.19 .................. 13

Gambar II.7. Load cases arah gempa X respons spectrum ..................... 14

Gambar II.8. Load cases arah gempa Y respons spectrum ..................... 15

Gambar II.9. Penentuan simpangan antar lantai ..................................... 16

Gambar III.1. Sambungan baut ................................................................ 20

Gambar III.2. Skema perencanaan gable frame ........................................ 21

Gambar III.3. Ukuran anak tangga (T dan I) ............................................ 22

Gambar III.4. Skema perhitungan penulangan plat ................................... 23

Gambar III.5. Skema perhitungan tulangan memanjang balok untuk

portal SRPMK ................................................................... 25

Gambar III.6. Skema perhitungan tulangan geser (begel) balok untuk

portal SRPMK ................................................................... 26

Gambar III.7. Diagram desain kolom tanpa satuan ................................... 30

Gambar III.8. Skema perhitungan tulangan longitudinal kolom dari

portal SRPMK ................................................................... 32

Gambar III.9. Skema perhitungan begel kolom dari portal SRPMK ......... 33

Gambar III.10. Gaya dalam pada pengangkatan satu titik ........................... 35

Gambar III.11. Gaya dalam pada pengangkatan dua titik ........................... 36

Gambar III.12. Skema perhitungan tulangan tiang pancang ........................ 37

Gambar IV.1. Skema metode perencanaan ............................................... 41

Gambar V.1. Distribusi beban mati pada gording .................................... 42

Gambar V.2. Distribusi beban hidup pada gording .................................. 43

xviii

Gambar V.3. Beban angin tekan pada gording ........................................ 44

Gambar V.4. Beban mati kuda kuda IWF ............................................... 46

Gambar V.5. Beban hidup kuda-kuda IWF ............................................. 47

Gambar V.6. Beban angin kanan kuda-kuda IWF ................................... 48

Gambar V.7. Beban angin kiri kuda-kuda IWF ....................................... 48

Gambar V.8. Gaya aksial pada gable frame ............................................ 50

Gambar V.9. Gaya geser pada gable frame ............................................. 51

Gambar V.10. Momen lentur pada gable frame ........................................ 52

Gambar V.11. Nomogram nilai kc ............................................................. 55

Gambar V.12. Tata letak baut ................................................................... 61

Gambar V.13. Denah plat lantai 2 sampai 5 .............................................. 64

Gambar V.14. Penulangan plat lantai tipe A ............................................. 74

Gambar V.15. Denah plat atap .................................................................. 76

Gambar V.16. Penulangan plat atap tipe A ............................................... 85

Gambar V.17. Denah konstruksi tangga .................................................... 86

Gambar V.18. Sistem peletakan pada struktur tangga ............................... 88

Gambar V.19. Penulangan Plat Tangga ..................................................... 97

Gambar VI.1. Denah portal secara lengkap .............................................. 99

Gambar VI.2. Denah portal bangunan tengah pada program SAP2000 v.19 99

Gambar VI.3. Denah portal bangunan tepi (kiri) pada program

SAP2000 v.19 .................................................................... 100

Gambar VI.4. Denah portal bangunan tepi (kanan) pada program

SAP2000 v.19 .................................................................... 100

Gambar VI.5. Portal 3D bangunan tengah pada program SAP2000 v.19 ... 101

Gambar VI.6. Portal 3D bangunan tepi pada program SAP2000 v.19........ 101

Gambar VI.7. Input pembebanan beban mati (Dead Load) ....................... 103

Gambar VI.8. Spesifikasi material beton pada program SAP2000 v.19 ..... 104

Gambar VI.9. Kotak dialog Rectangular Section (balok utama) ............... 104

Gambar VI.10. Kotak dialog Reinforcement Data (balok utama)................ 105

Gambar VI.11. Kotak dialog Rectangular Section (kolom) ........................ 106

Gambar VI.12. Kotak dialog Reinforcement Data (kolom) ......................... 106

xix

Gambar VI.13. Input data penampang plat ................................................. 107

Gambar VI.14. Pusat massa gedung tengah lantai 2, 3, 4, dan 5 ................. 113

Gambar VI.15. Pusat massa lantai ruang mesin dan atap ............................ 113

Gambar VI.16. Denah dan Potongan Lift .................................................... 116

Gambar VI.17. Denah balok pengatrol mesin lift ....................................... 117

Gambar VI.18. Denah balok perletakkan mesin lift .................................... 117

Gambar VI.19. Pembebanan pada balok pengatrol mesin lift

(potongan A-A) ................................................................. 118

Gambar VI.20. Pembebanan pada balok perletakkan mesin lift

(potongan B-B) .................................................................. 118

Gambar VI.21. Define Mass Source pada SAP 2000 v.19 ........................... 132

Gambar VI.22. Membuat data respons spectrum pada SAP2000 v.19 ......... 133

Gambar VI.23. Output spectrum gempa Kota Boyolali .............................. 134

Gambar VI.24. Input load cases (pembebanan) SAP2000 v.19 ................... 134

Gambar VI.25. Load cases arah gempa X respons spectrum ...................... 135

Gambar VI.26. Load cases arah gempa Y respons spectrum ...................... 136

Gambar VI.27. Menampilkan output gempa statik ..................................... 137

Gambar VI.28. Hasil output Base reactions ............................................... 137

Gambar VI.29. Hasil output beban mati dan beban hidup total

SAP2000 v.19 pada bangunan tengah ................................. 139

Gambar VI.30. Hasil output beban mati dan beban hidup total

SAP2000 v.19 pada bangunan tepi ..................................... 139

Gambar VI.31. Portal As-C pada gedung tengah ........................................ 140

Gambar VI.32. Portal As-12 pada gedung tengah ....................................... 141

Gambar VI.33. Portal As-B pada gedung tepi............................................. 141

Gambar VI.34. Portal As-8 pada gedung tepi ............................................. 142

Gambar VI.35. Pembebanan torsi pada Balok B265 (gedung tepi) ............. 145

Gambar VI.36. Diagram desain interaksi kolom dengan mutu bahan f’c = 25

MPa fy = 390 MPa ............................................................ 150

Gambar VI.37. Posisi kolom K29 (gedung tengah) portal As-10 ................ 153

Gambar VI.38. Letak balok B34 (gedung tengah) ...................................... 154

xx

Gambar VI.39. Plot hasil perhitungan tulangan longitudinal kolom K29

(gedung tengah) portal AS-C pada diagram M-N ............... 167


(gedung tengah) searah portal AS-10 pada diagram M-N ... 167


(gedung tepi) searah portal AS-B pada diagram M-N ......... 168


(gedung tepi) searah portal AS-8 pada diagram M-N ......... 168

Gambar VI.43. Tulangan longitudinal kolom K29 (gedung tengah)............ 169

Gambar VI.44. Permodelan pemisahan struktur dengan balok kantilever

top-bottom ......................................................................... 173

Gambar VI.45. Detail pemisahan struktur dengan balok kantilever

top-bottom ......................................................................... 174

Gambar VII.1. Momen lentur pada balok B183 (gedung tengah) ............... 176

Gambar VII.2. Tulangan longitudinal balok B183 (gedung tengah) ........... 178

Gambar VII.3. Selimut momen balok B183 (gedung tengah) ..................... 183

Gambar VII.4. Letak balok B183 (gedung tengah) .................................... 184

Gambar VII.5. Diagram gaya geser perlu balok B183 (gedung tengah)...... 186

Gambar VII.6. Pemasangan tulangan geser balok B183 (gedung tengah) ... 189

Gambar VII.7. Diagram interaksi kuat desain kolom K29 (gedung tengah) 196

Gambar VII.8. Plot nilai PdAs-C,K29b pada diagram interaksi kuat desain

kolom K29 (gedug tengah) ................................................ 197

Gambar VII.9. Penulangan kolom K29 (gedung tengah) ............................ 201

Gambar VII.10. Plot nilai Pux terhadap Diagram interaksi kolom kuat desain 202

Gambar VII.11. Plot nilai Puy terhadap Diagram interaksi kolom kuat desain 202

Gambar VII.12. Buhul 311 Portal As-C (gedung tengah) ............................. 203

Gambar VII.13. Buhul 303 Portal As-10 (gedung tengah) ........................... 204

Gambar VII.14. Penulangan buhul 303 (gedung tengah).............................. 207

Gambar VIII.1. Momen lentur pada sloof Sc-1 (gedung tengah) ................. 209

Gambar VIII.2. Tulangan longitudinal sloof Sc-1 (gedung tengah) ............. 211

xxi

Gambar VIII.3. Selimut momen sloof Sc-1 (gedung tengah) ....................... 217

Gambar VIII.4. Diagram gaya geser perlu sloof Sc-1 (gedung tengah) ........ 220

Gambar VIII.5. Pemasangan tulangan geser sloof Sc-1 (gedung tengah) ..... 222

Gambar VIII.6. Rencana poer ..................................................................... 227

Gambar VIII.7. Gaya dalam pada pengangkatan satu titik ........................... 228

Gambar VIII.8. Gaya dalam pada pengangkatan dua titik ........................... 230

Gambar VIII.9. Penulangan tiang pancang .................................................. 233

Gambar VIII.10. Tegangan geser 1 arah ....................................................... 234

Gambar VIII.11. Tegangan geser 2 arah ....................................................... 235

Gambar VIII.12. Penulangan pondasi tiang pancang kolom K29 (gedung

tengah) .............................................................................. 240

xxii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran II.1. Faktor keutamaan gedung (Ie). ........................................... L-1

Lampiran II.2. Faktor pembesaran defleksi (cd) ......................................... L-3

Lampiran II.3. Simpangan antar lantai ijin ................................................ L-6

Lampiran V.1. Momen di dalam plat persegi yang menumpu pada

Keempat tepinya akibat beban terbagi ................................ L-7

Lampiran VI.1. Gaya dalam pada elemen portal ......................................... L-9

Lampiran VI.2. Momen kapasitas balok ..................................................... L-40

Lampiran VII.1. Tulangan longitudinal balok .............................................. L-48

Lampiran VII.2. Tulangan geser (begel) balok ............................................. L-57

Lampiran VII.3. Tulangan longitudinal kolom ............................................. L-66

Lampiran VII.4. Tulangan geser (begel) kolom ............................................ L-77

Lampiran VIII.1. Gaya dalam pada sloof ....................................................... L-81

Lampiran VIII.2. Momen kapasitas sloof....................................................... L-83

Lampiran VIII.3.Tulangan longitudinal sloof ................................................ L-84

Lampiran VIII.4.Tulangan geser (begel) sloof ............................................... L-85

Lampiran gambar desain

Lampiran spesifikasi lift

xxiii

DAFTAR NOTASI

A = Luas penampang batang profil baja, cm².

Aan = luas tulangan kolom antara pada join, mm2.

Acp = luas penampang keseluruhan, termasuk rongga pada penampang

berongga (lihat daerah yang diarsir), mm².

Ag = luas bruto penampang kolom, mm2.

Aj = luas daerah buhul (joint), mm2.

Ajh = luas tulangan geser join horisontal, mm2.

Ajv = luas tulangan geser join vertikal, mm2.

Ak = luas tulangan khusus, mm2.

An = Ag-Ast = luas bersih (netto) beton pada suatu penampang kolom, mm2.

Aoh = luasan yang dibatasi garis begel terluar, mm2.

As = luas tulangan tarik, mm2.

As’ = luas tulangan tekan, mm2.

As,k = luas tulangan tarik kolom, mm2.

As,k’ = luas tulangan tekan kolom, mm2.

As,min = luas tulangan minimal sesuai persyaratan, mm2.

Ast = luas total tulangan, mm2.

As,u = luas tulangan tarik perlu, mm2.

As,u’ = luas tulangan tekan perlu, mm2.

At = luas tulangan longitudinal torsi, mm².

Avs = luas tulangan geser, mm2.

Avt = luas tulangan torsi (sengkang) per meter, m².

Av,u = luas tulangan geser perlu, mm2.

a = tinggi blok tegangan beton tekan persegi ekuivalen, mm.

B = ukuran lebar portal dalam arah pembebanan gempa, m.

b = ukuran lebar penampang struktur, mm.

= lebar sayap profil baja, mm.

= ukuran horisontal terbesar denah struktur gedung pada tingkat yang

ditinjau diukur tegak lurus pada arah pembebanan, m.

bb = lebar balok, mm.

xxiv

bj = ukuran lebar penampang join, mm.

bk = lebar kolom, mm.

bo = keliling dari penampang kritis pada fondasi, mm.

C = kohesi, kg/cm2.

Cc = gaya tekan beton, kN.

Cki = gaya tekan beton pada balok disekitar join bagian kiri, kN.

Cka = gaya tekan beton pada balok disekitar join bagian kanan, kN.

C1 = nilai faktor respons gempa yang diperoleh dari spektrum respons gempa

rencana untuk waktu getar alami fundamental dari struktur gedung.

c = jarak antara serat beton tepi ke garis netral, mm.

c1 = koefisien tergantung pada jenis beban dan kondisi perletakan.

c2 = koefisien tergantung posisi beban vertikal terhadap pusat gesernya.

D = diameter tulangan deform, mm.

d = ukuran tinggi manfaat struktur (balok, kolom, pelat, poer), mm.

db = diameter tulangan pokok, mm.

di = simpangan horisontal lantai tingkat ke-i, mm.

dp = diameter tulangan geser polos, mm.

ds = jarak antara tepi serat beton tarik dan pusat berat tulangan tarik, mm.

ds’ = jarak antara tepi serat beton tekan dan pusat berat tulangan tekan, mm.

E = beban gempa, kN.

= modulus elastisitas baja. kg/cm2.

ed = eksentrisitas rencana, m.

Fi = beban gempa nominal statik ekuivalen yang menangkap pada pusat

massa pada taraf lantai tingkat ke-i struktur atas gedung, kN.

f’c = kuat tekan beton yang diisyaratkan, MPa.

fy = tegangan leleh baja tulangan, MPa.

fyl = tegangan leleh tulangan longitudinal, MPa.

fyv = tegangan leleh tulangan sengkang, kNm.

f1 = faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung di dalam struktur

gedung.

= faktor kuat leleh batang.

xxv

f2 = faktor selimut beton.

f3 = faktor sengkang atau sengkang ikat.

f4 = faktor tulangan lebih.

f5 = faktor beton agregat ringan.

f6 = faktor tulangan berlapis epoksi.

g = percepatan gravitasi yang ditetapkan sebesar 9810 mm/det2

H = tinggi gedung, m.

= beban air hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air, kN.

h = tinggi balok, mm.

= ukuran tinggi penampang struktur, mm.

= tinggi profil baja, mm.

hc = ukuran tinggi penampang kolom, mm.

= kedalaman retakan, m.

hn = tinggi bersih kolom, m.

I = Lebar bidang injakan (aantrede), atau lebar anak tangga, cm.

= faktor keutamaan gedung.

I1 = faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan

dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu selama umur

gedung.

I2 = faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan

dengan penyesuaian umur gedung tersebut.

i = jari-jari kelembaman batang, cm.

K = faktor momen pikul, MPa.

Ka = koefisien tekanan tanah aktip

Kmaks = faktor momen pikul maksimal, MPa.

L = beban hidup, kN.

= jarak antar kuda-kuda, m.

La = beban hidup di atap, kN.

LE = Location of Earthquake

Lk = panjang tekuk batang, cm.

= panjang tekuk batang tersebut.

xxvi

Ln,b = bentang balok pada balok yang ditinjau, m.

lb = bentang bruto balok, m.

lb,a = panjang bruto balok di kanan buhul, m.

lb,i = panjang bruto balok di kiri buhul, m.

lk = panjang bruto kolom, m.

lk,a = panjang bruto kolom di atas buhul, m.

lk,b = panjang bruto kolom di bawah buhul, m.

ln = bentang bersih balok, m.

ln,a = panjang bersih balok di kanan buhul, m.

ln,i = panjang bersih balok di kiri buhul, m.

Lu = panjang kolom, m.

MD,k = momen kolom akibat benda mati, kNm.

ME,k = momen kolom akibat beban gempa, kNm.

Mkap = momen kapasitas, kNm.

ML,k = momen kolom akibat benda hidup, kNm.

Mp = momen puntir, kNm.

Mpr = momen kapasitas balok, kNm.

Mpr,i = momen kapasitas balok di kiri buhul, kN-m.

Mpr,a = momen kapasitas balok di kanan buhul, kN-m.

Mr = momen rencana, kNm.

Mu(+) = momen perlu positif, kNm.

Mu(-) = momen perlu negatif, kNm.

Mu,b = momen perlu balok, kNm.

Mu,k = momen perlu, kNm.

Mu,ka = momen perlu ujung kolom atas dari kolom yang ditinjau, kNm.

Mu,kb = momen perlu ujung kolom bawah dari klom yang ditinjau, kNm.

N = Gaya tekan pada batang, kg.

Nu,k = gaya normal perlu kolom, kN.

n = jumlah tingkat struktur gedung.

= nomor lantai tingkat paling atas.

Pa = tekanan tanah aktip total, kN/m.

xxvii

PD,k = gaya normal kolom akibat beban mati, kN.

PE,k = gaya normal kolom akibat beban gempa, kN.

PL,k = gaya normal kolom akibat beban hidup, kN.

Po = beban aksial sentris atau beban aksial pada sumbu kolom, kN.

PU,k = gaya normal perlu kolom, kN.

Pu,k,maks = gaya normal perlu maksimum kolom, kN.

pcp = keliling penampang keseluruhan (keliling batas terluar daerah yang

diarsir), mm.

ph = keliling daerah yang dibatasi oleh sengkang tertutup, mm².

R = faktor reduksi gempa yang bergantung pada faktor daktilitas struktur

gedung tersebut.

= reaksi yang ditimbulkan akibat beban-beban yang bekerja, kg.

Rv = faktor reduksi jumlah lantai tingkat di atas kolom yang ditinjau.

S = bentang balok yang dipasang sengkang torsi = 1000 mm.

T = Tinggi bidang tanjakan (optrede), atau tinggi anak tangga, cm.

Tka = gaya tarik tulangan pada balok disekitar join bagian kanan, kN.

Tki = gaya tarik tulangan pada balok disekitar join bagian kiri, kN.

Tn = kuat torsi nominal, kNm.

TR = waktu getar alami fundamental gedung beraturan berdasarkan rumus

Rayleigh, detik.

Tr = momen puntir / torsi rencana, kNm.

Tu = torsi terfaktor atau torsi perlu, kNm.

T1 = waktu getar alami fundamental struktur gedung, detik.

tb = tebal badan profil baja, mm.

ts = tebal sayap profil baja, mm.

V = beban (gaya) geser dasar nominal statik ekuivalen akibat pengaruh

gempa rencana yang bekerja di tingkat dasar struktur gedung beraturan,

kN.

Vc = kuat geser beton, kN.

Vch = gaya horizontal yang ditahan beton, N.

Vcv = gaya geser vertikal yang ditahan beton, N.

xxviii

VD,b = gaya geser balok akibat beban mati, kN.

VD,k = gaya geser kolom akibat beban mati, kN.

VE,b = gaya geser balok akibat beban gempa, kN.

VE,k = gaya geser kolom akibat beban gempa, kN.

Vjh = gaya geser buhul (joint) horisontal, N.

Vkol = gaya geser kolom, kN.

VL,b = gaya geser balok akibat beban hidup, kN.

VL,k = gaya geser kolom akibat beban hidup, kN.

Vs = gaya geser yang ditahan begel, kN.

Vsh = gaya geser horizontal yang ditahan oleh begel, N.

Vsv = gaya geser vertikal yang ditahan begel, N.

Vu = gaya geser perlu, N.

Vud = gaya geser perlu balok pada jarak d dari muka kolom, kN.

Vu1 = gaya geser perlu pada daerah tumpuan balok, kN.

Vu2 = gaya geser perlu pada daerah lapangan balok, kN.

Vu2h = gaya geser perlu balok pada jarak 2.h dari muka kolom, kN.

vjh = tegangan geser buhul (joint) horisontal, N/mm2.

W = beban angin, kN.

Wi = berat lantai tingkat ke-i struktur atas suatu gedung, termasuk beban

hidup yang sesuai, kN.

Wt = berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai, kN.

Za = lengan momen bagian kanan, mm.

Zi = lengan momen bagian kiri, mm.

= ketinggian lantai tingkat ke-i suatu struktur gedung terhadap taraf

penjepitan lateral, m.

α = faktor lokasi penulangan.

αk = faktor distribusi momen dari kolom yang ditinjau.

β = faktor pelapis

= tebal pelat buhul, mm.

maks = lendutan maksimal, cm.

x = lendutan pada arah x, cm.

xxix

y = lendutan pada arah y, cm.

ε’c = regangan tekan beton, mm.

εs = regangan tarik baja tulangan, mm.

= faktor reduksi kekuatan.

= dimeter tulangan polos, mm

γ = berat jenis tanah, ton/m3.

φ = sudut geser tanah.

λ = faktor beton agregat ringan.

λd = panjang penyaluran tulangan tarik, mm.

λdh = panjang penyaluran kait, mm.

λhb = panjang penyaluran dasar, mm.

λo = jarak sendi plastis dari muka kolom, m.

μ = faktor daktilitas struktur gedung yang boleh dipilih menurut kebutuhan.

θ = sudut retak = 45o untuk non prategang.

= rasio tulangan, %.

maks = rasio tulangan maksimal, %.

min = rasio tulangan minimal, %.

ρt = rasio tulangan tersedia, %.

= Tegangan dasar baja, kg/cm2.

kip = tegangan kip, kg/cm2.

σl = tegangan leleh baja, kg/cm2.

t = tegangan tarik ijin baja, kg/cm2.

= Faktor tekuk yang bergantung pada kelangsingan ( ) dan macam

bajanya.

(zeta) = koefisien pengali dari jumlah tingkat struktur gedung yang membatasi

T1 bergantung pada wilayah gempa.

xxx

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG

APARTEMEN 5 LANTAI DI BOYOLALI DENGAN

SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS

(SRPMK)

Abstrak

Pertumbuhan ekonomi di Kabupaten Boyolali yang semakin

meningkat memicu peningkatan pemenuhan infrastruktur. Apartemen

menjadi salah satu pilihan hunian masyarakat pada daerah padat

penduduk. Pembuatan tugas akhir ini bertujuan untuk memberikan

saran dalam perencanaan struktur apatemen di Boyolali. Peraturan

yang digunakan sebagai acuan yaitu SNI-1726:2012 (Tata Cara

Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Gedung dan Non-

Gedung) dan SNI-2847:2013 (Persyaratan Beton Struktural Untuk

Bangunan Gedung). Lokasi perencanaan gedung berada di dekat

Bandara Adi Sumarmo yang memiliki jenis tanah sedang (SD) dengan

nilai Ss = 0,731 dan nilai S1 = 0,307. Perencanaan menggunakan Sistem

Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) dengan nilai faktor

keutamaan gedung (Ie) = 1,0 dan modifikasi respons (R) = 8.

Perencanaan material struktur menggunakan beton dengan f’c = 25

MPa, tulangan baja longitudinal fy = 390 MPa, serta tulangan baja geser

(begel) fyt = 300 MPa. Struktur atap menggunakan gable frame dengan

profil baja rafter IWF200.150.6.9 mm dan kolom profil baja H150.150.7.10. Gording menggunakan profil baja C125x50x20x4,5. Elemen portal gedung

tengah dan gedung tepi direncanakan berupa balok utama dengan

ukuran 450/700 mm dan 300/500 mm, balok anak ukuran 250/400 mm,

sloof ukuran 400/600 mm, balok lift ukuran 250/400 mm untuk gedung

tengah, dan Kolom ukuran 700/700 mm. Pemisahan struktur (dilatasi)

gedung tengah dan gedung tepi direncanakan menggunakan up-bottom

beam dengan jarak kritis horizontal (δMT) sebesar 15 cm dan jarak kritis

vertical (δV) sebesar 10 cm. Struktur bawah (fondasi) gedung tengah

dan gedung tepi direncanakan berupa poer dengan dimensi

2000x2000x500 mm dan tiang pancang ukuran 250x250 mm dengan

Panjang 11 m.

Kata kunci : Perencanaan Gedung, Sistem Rangka Pemikul Momen

Khusus, Pemisahan Struktur, Dilatasi.

xxxi

Abstract

The increasing economic growth in Boyolali has triggered an increase

in infrastructure fulfillment. The apartment is one of the people's

residential choices in densely populated areas. The purpose of this final

project is to provide advice on planning the structure of the apartment

in Boyolali. The Regulations used as a reference are SNI-1726:2012

(Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Gedung dan

Non-Gedung) and SNI-2847:2013 (Persyaratan Beton Struktural

Untuk Bangunan Gedung). he building planning location is near Adi

Sumarmo Airport which has a medium type of land (SD) with value of

Ss = 0,731 and value of S1 = 0,307. Planning uses a Special Moment

Resisting Frame System (SMRFS) with building primacy factor value

(Ie) = 1.0 and modifying response (R) = 8. Planning material structure

using concrete with f'c = 25 MPa, reinforcing longitudinal steel fy =

390 MPa, and reinforcement (begel) steel fyt = 300 MPa. The roof

structure uses a gable frame with profile of rafter IWF200.150.6.9 mm and

profile of coloum H150.150.7.10. Profile of gording use C125x50x20x4,5. The

portal elements of the central building and the edge building are

planned in the form of a main beam with a size of 450/700 mm and

300/500 mm, secondary beam with 250/400 mm, sloof beam with

400/600 mm, a Lift Beam measuring 250/400 mm for a middle

building, and a column size of 700/700 mm. The separation of the

middle building and the edge building (dilatation) is planned to use an

up-bottom beam with a horizontal critical distance (δMT) of 15 cm and

a vertical critical distance (δV) of 10 cm. The lower structure

(foundation) of the middle building and the edge building is planned to

be a poer with dimensions of 2000x2000x500 mm and a pile measuring

250x250 mm with a length of 11 m.

Keywords: Building Planning, Special Moment Resisting Frame

System, Structural Separation, Dilatation.

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG APARTEMEN 5 LANTAI …eprints.ums.ac.id/74473/16/Halaman Depan.pdf5)....

Documents

Transcript of PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG APARTEMEN 5 LANTAI …eprints.ums.ac.id/74473/16/Halaman Depan.pdf5)....