SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan...

126
PERENCANAAN STRUKTUR BETON BERTULANG FAKULTAS GEDUNG SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NAHDLATUL ULAMA SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S.1) Pada Fakultas Sains Dan Teknologi Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara Oleh: BAYU SETIYAWAN ( 131230000005 ) PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NAHDLATUL ULAMA JEPARA 2018

Transcript of SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan...

Page 1: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

PERENCANAAN STRUKTUR BETON BERTULANG

FAKULTAS GEDUNG SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NAHDLATUL ULAMA

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S.1)

Pada Fakultas Sains Dan Teknologi

Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara

Oleh:

BAYU SETIYAWAN

( 131230000005 )

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NAHDLATUL ULAMA JEPARA

2018

Page 2: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas
Page 3: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas
Page 4: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas
Page 5: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

PERENCANAAN STRUKTUR BETON BERTULANG GEDUNG SAINS

DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NAHDLATUL ULAMA

Oleh:

Bayu Setiyawan

Nim.131230000005

ABSTRAK

Perencanaan gedung Fakultas Sains dan Teknologi yang menggunakan konstruksibeton bertulang mempunyai tujuan untuk meningkatkan sarana perkuliahan dalamrangka memperbanyak ruang perkuliahan yang menjadi kendala di Fakultas Sainsdan Teknologi. Hal ini dilakukan mengingat jumlah mahasiswa baru dari tahun ketahun mengalami peningkatan yang sangat signifikan.

Dalam penulisan tugas akhir ini hanya terfokus pada konstruksi beton bertulang,acuan yang dipakai SNI 03-2847-2002 dan SNI 1726-2002 serta beberapa literaturlain.Karena bentuk bangunan yang tidak terlalu rumit sehingga perencanaangempa menggunakan statik ekivalen. Dalam perencanaan tugas akhir ini,bangunan yang direncanakan berjumlah 6 lantai dan dilantai terakhir atap yangdigunakan adalah pelat atap. Perencnaan dimulai dari pengumpulan data yangkemudian melakukan analisis dengan bantuan Sistem Analisis Program lalumenentukan desain struktur, selanjutnya adalah melakukan perhitungan luastulangnan penampang yang bisa menopang beban rencana.

Pada hasil analisis perhitungan maka didapatlah hasil untuk tulangan pokok padakolom yang berdimensi 550 x 550 mm untuk lantai 1 sampai 3 dan 500 x 5000untuk lantai 4 sampai 6 menggunakan 16D19 di tengah dan untuk kolom pojok12D19. Sedangakan untuk perencanaan balok menggunakan balok dengandimensi 300 x 600 mm dengan tulangan tumpuang adalah 8D19, tulanganlapangannya adalah 4D19 dan tulangan torsi adalah 4D19. Pada perencanaan pelatlantai maupun atap diperoleh hasil dengan tebal 12 cm tulangan yang digunakanadalah pada daerah lapangan arah x dan y D10-100 dan tulangan tumpuan arah xdan y D10-100. Pada perencanaan tiang pancang menggunakan tiang pancangdiameter 300 x 300 mm dengan tulangan 12D19 dan jumlah tiang pancan untuktiap kolom adalah 5 buah tiang pancang, sedangkan pada perencanaan pilecapmenggunakan tulangan D16-100.

Kata kunci: Kolom, Balok, Pelat, Tiang Pancang

Page 6: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

MOTTO

Iman ditambah amal sholeh sama dengan sukses.

Kesuksesan akan diraih dengan meningkatkan taqwa kepada Allah SWT.

Page 7: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telang

melimpahkan rahmatnya kepada kita semua, sehingga penulis dapat

menyelesaikan penulisan laporan ini, sholawat serta salam tak lupa kita panjatkan

kepada junjungan kita nabi besar Muhammad SAW yang kita nantikan

syafa’atnya di hari kiamat nanti. Penulisan proposal ini bertujuan untuk

memenuhi syarat akademik melanjutkan tugas akhir di Universitas Islam

Nahdlatul Ulama Jepara agar segala proses kelulusan dapat berjalan sesuai

prosedur yang ada. Dalam penyusunan penulisan tugas akhir ini ini penulis telah

banyak memperoleh pengarahan dan bimbingan, sehingga keberhasilnya tidak

terlepas dari dukungan berbagai pihak, ucapan terimakasih penulis sampaikan

sebesar-besarnya kepada :

1. Dr. Sa’dullah Assa’idi, M.Ag Rektor Universitas Islam Nahdlatul Ulama

Jepara yang telah menyampaikan ilmu pengetahuan sehingga dapat

menambah dan menjadikan penulis bersemangat dalam menempuh studi.

2. Ir. Gun Sudiryanto M.M. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas

Islam Nahdlatul Ulama Jepara yang telah memberikan fasilitas dan

kemudahan sehingga dapat menyelesaikan perkuliahan dan skripsi dengan

baik

3. Khotibul Umam, ST.,MT. Selaku Ketua program studi sekaligus Dosen

pembimbing I Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Nahdlatul

Ulama Jepara yang telah memeberikan arahan dan kemudahan sehingga

dapat menyelesaikan perkuliahan dan skripsi dengan baik.

4. Mochammad Qomaruddin, ST.,MT. Selaku Dosen Pembimbing II

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Sains dan Teknologi Universitas

Islam Nahdlatul Ulama Jepara.

5. Kepada kedua orang tua saya baik ibu saya yang sudah Almarhumah yang

telah membantu menguatkan tekad saya dan ayah saya yang mendo’akan

dalam penyusunan skripsi ini.

Page 8: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Penulis sepenuhnya menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini ini jauh dari

kata sempurna, baik dalam penulisan maupun pembahasannya, jika ada kebenaran

maka kebenaran itu datangnya hanya dari Allah SWT dan jika ada kesalahan itu

Mutlak kesalahan penulis, oleh karena itu kritik serta saran sangat diharapkan

demi kesempurnaan dan kebaikan penulis dimasa yang akan datang.

Jepara, Maret 2018

Penulis

Bayu Setiyawan

Page 9: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

PERSEMBAHAN

Karya ini saya peresembahkan untuk:

1. Almarhumah ibu saya tercinta Sunariyati yang menjadi penyemangat saya

belajar sejak kecil, meski beliau sudah terlebih dahulu kembali dipanggil

oleh Allah SWT diwaktu uia saya tepat pada 17 tahun atau sejak saya di

banku kelas 2 SMA, beliau adalah alasan saya tetap tegar menjalani ujian

dari Allah untuk menjadi hamba yang beriman dan bertaqwa, menjalani

seluruh aktifitas kehidupan, baik belajar dan bekerja agar bernilai ibadah

dihadapan Allah SWT.

2. Ayahku tercinta Suyadi yang sabar dan pengertian.

3. Kakak-kakak saya yang mendukung saya kuliah terutama mbak leny dan

suaminya mas huda yang mendukung dan membiayai perkuliahan saya

4. Bapak Ariyanto,ST.,MT selaku dosen teknik sipil yang sudah memberi

bimbingan dan tuntunan dalam kehidupan saya.

5. Bapak Khotibul Umam ,ST.MT selaku penuntun saya selama kuliah, dan

telah memberi ilmu dalam dunia sipil.

6. Bapak Mochammad Qomarudin ,ST.MT sudah membimbing saya selama

kuliah,

7. Teman-teman teknik sipil yang banyak membantu saya dalam

terselesaikannya tugas besar saya ini, kalian adalah yang di sebut teman

yang sebenarnya.

8. Adik kelas saya yang sudah membantu dalam semua askpek dalam

penyusunan tugas besar ini.

Page 10: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

DAFTAR ISI

HALAMAN KULIT ................... ......................................................................... i

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

LEMBAR PERSETUJUAN.......... ...................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN........... ..................................................................... iii

SURAT PERNYTAAN ................ ..................................................................... iv

ABSTRAK ................................... ...................................................................... v

MOTO.......................................... ..................................................................... vi

PRAKATA ................................... .................................................................... vii

PERSEMBAHAN......................... ..................................................................... ix

DAFTAR ISI ................................ ...................................................................... x

DAFTAR TABEL ........................ ................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR.................... ................................................................... xiv

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

1.1 Latar Belakang ...................................................................... 1

1.2 Tujuan Perencanaan...... ...................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ........... ...................................................................... 2

1.4 Sistematika Penulisan ... ...................................................................... 2

BAB II Studi Pustaka.................... ...................................................................... 4

2.1 Metode Perencanaan dan Persyratan ..................................................... 4

2.2 Beton ............................. ...................................................................... 5

2.3 Beton Bertulang ............. ...................................................................... 5

2.4 Kombinasi Pembebanan. ...................................................................... 5

2.5 Baja Tulangan................ ...................................................................... 6

2.6 Pondasi .......................... ...................................................................... 6

2.6.1 Penyelidikan Tanah ..................................................................... 7

2.6.2 Kemampatan dan Konsolidasi Tanah........................................... 7

2.6.3 Uji Sndir .............. ...................................................................... 8

2.6.4 Standart Penetration Test........................................................... 10

2.6.5 Tiang Pancang...... .................................................................... 12

Page 11: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

2.6.5.1 Tiang Pancang Berdasarkan Bahan dan

Karakteristik ............................................................... 12

2.6.5.2 Tiang Pancang menurut Pemasangannya ....................... 14

2.6.6 Kapasitas Daya Dukung Tanah......................................... 16

2.6.7 kapsitas Daya dukung Tiang Dari Data SPT ..................... 19

2.7 Balok ............................. .................................................................... 21

2.7.1 Metode Kukuatan Batas (SNI-03-2847-2002)............................ 24

2.7.2 Keruntuhan Akibat Geser .......................................................... 27

2.7.3 Balok Persegi Dengan Tulangan Rangkap ................................. 28

2.8 Kolom............................ .................................................................... 30

2.8.1 Hubungan Beban Aksial dan Moment ....................................... 33

2.8.2 Faktor Reduksi Kekuatan Untuk Kolom .................................... 34

2.8.3 Perencanaan Kolom................................................................... 34

2.8.4 Kekuatan Kolom Eksentris Kecil............................................... 35

2.8.5 Kekuatan Kolom Eksentris Besar .............................................. 38

2.9 Plat ................................ .................................................................... 39

2.9.1 Perencanaan Dimensi Tampang................................................. 40

2.9.2 Tebal Minimun Plat Dua Arah................................................... 41

2.9.3 Tebal Minimum Plat Balok Interior ........................................... 42

2.9.4 Analisis Plat Dua Arah .............................................................. 43

2.10 Dinding Geser.............. .................................................................... 44

BAB III METODOLOGI.............. .................................................................... 46

3.1 Uraian metodologi ......... .................................................................... 46

3.2 Pengumpulan Data ......... .................................................................... 46

3.3 Studi Literatur................ .................................................................... 46

3.4 Perencanaan Struktur ..46

3.5 Tahapan Perencanaan..47

BAB IV ANALISIS PERHITUNGAN .............................................................. 49

4.1 Perencanaan dan Pembebanan Tangga ................................................ 49

4.2 Perencanaan Lift .......................................................................... 50

4.2.1 Perencanaan Konstruksi ............................................................ 51

4.2.2 Data Teknis ............................................................................... 51

Page 12: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

4.2.3 Pembebanan Pada Balok ........................................................... 52

4.2.4 Penggantung Katrol...................................................................56

4.2.5Perencanaan Pelat Penumpu ....................................................... 57

4.3 Pembebanan Gempa............................................................................ 60

4.3.1 Tinjauan Umum60

4.3.2 Data Perencanaan Struktur ........................................................ 61

4.3.3 Perhitungan Berat Total Bnagunan ............................................ 61

4.3.4 Periode Getar Bangunan (T) ...................................................... 62

4.3.5 Koefisen Respon Gempa (C) ..................................................... 63

4.3.6 Gaya Horisontal Akibat Gempa (V) .......................................... 63

4.3.7 Distribusi Gaya Geser Horisontal Akibat Gempa

Pada Gedung (F).............................................................. 63

4.3.8 Pembatasan Waktu Getar Alami Struktur ..................................65

4.4 Perencanaan Pelat Lantai65

4.4.1 Tinjauan Umum65

4.4.2 Langkah-Langakah Perencanaan Pelat....................................... 65

4.4.3 Pembebanan Pelat ..................................................................... 65

4.4.4 Perhitungan Penulangan Pelat ................................................... 66

4.5 Perencanaan Balok.............................................................................. 70

4.5.1 Pembebanan Pada Balok ........................................................... 71

4.5.2 Perhitungan Penulangan Balok .................................................. 71

4.6 Perencanaan Kolom ............................................................................ 81

4.6.1 Karakteristik Material................................................................ 81

4.6.2 Perhitungan Penulangan Kolom ................................................ 81

4.7 Pertemuan Balok dan Kolom............................................................... 91

4.7.1 Pertemuan Balok dan Kolom..................................................... 91

4.7.2 Pertemuan Balok dan Kolom Luar............................................. 95

4.8 Perencanaan Pondasi........................................................................... 99

4.8.1 Pondasi Metode Statis Meyerhoff.............................................. 99

4.8.2 Menghitung Daya Dukung Selimut Tiang (QS) ....................... 101

4.8.3 Efisiensi Kolompok Tiang....................................................... 102

4.8.4 Kapasitas Kelompok Tiang...................................................... 103

Page 13: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

4.8.5 Kapasitas Daya Dukung Tiang Terhadap Gaya Lateral ............ 103

4.8.6 Menghitung Gaya Lateral ........................................................ 103

4.8.7 Penurunan Pondasi Tiang ........................................................ 104

4.8.8 Penurunan Pondasi Pancang .................................................... 105

4.8.9 Penurunan Pondasi Tiang Kelompok....................................... 105

4.8.10 Penulangan Tiang Pancang.................................................... 106

4.8.11 Penulangan Pilecap ............................................................... 107

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan109

5.2 Saran................................................................................................. 110

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 111

LAMPIRAN-LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel 2.2 Faktor Empirik Fb dan Fs ...................................................................18

Tabel 2.2 Nilai Faktor Empirik Untuk Tipe Tanah Yang Berbeda ...................... 18

Tabel 2.3 Penentuan Nilai N .............................................................................. 20

Tabel 2.4 Hubungan Antara N,Dr dan ɸ ............................................................. 21

Tabel 2.5 Hubungan N dan Berat Isi ..................................................................21

Tabel 2.6 Ketebalan Minimum Balok Nonpratekan dan Plat Satu Arah

Bila Lendutan Tidak Diperhitungkan ................................................. 40

Tabel 2.7 Tebal Minimum Pelat Tanpa Balok Interior........................................ 43

Tabel 4.1 Pembebanan lantai.............................................................................. 64

Tabel 4.2 Perencanaan balok.............................................................................. 65

Tabel 4.3 Resume Qs Untuk Tiang pancang..................................................... 102

Tabel 4.4 Efisiensi Tiang pancang.................................................................... 102

Tabel 4.5 Kapasitas Kelompok Tiang Pancang................................................. 103

Page 14: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tiang Pancang Beton Precast concrete Pile ..................................... 13

Gambar 2.2 Tiang Pancang Precast Prestressed concrete Pile............................. 13

Gambar 2.3 Tiang Pancang Cast in Place Pile .................................................... 14

Gambar 2.4 Hubungan Antara Tegangan dan Regangan..................................... 22

Gambar 2.5 Hubungan Antara Tegangan dan Regangan Baja Tulangan ............. 23

Gambar 2.6 Perlawanan InternalTerhadap Lenturan Tampang Bertulang ........... 24

Gambar 2.7 Analisis Balok ............................................................................... 25

Gambar 2.8 Kemungkinan Bentuk Distribusi Gempa ......................................... 25

Gambar 2.9 Hubungan Non-linear Tegangan dan Regangan .............................. 27

Gambar 2.10 Balok dan Keruntuhan Geser ........................................................ 28

Gambar 2.11 Analisis Balok Bertulang Rangkap................................................ 29

Gambar 2.12 Jenis-jenis Kolom ......................................................................... 32

Gambar 2.13 Perilaku Keruntuhan Kolom sengkang dan Spiral ......................... 32

Gambar 2.14 Hubungan Beban Aksial-Moment-Eksentrisitas ............................ 33

Gambar 2.15 Dindning Geser Mengelilingi Lift atau Tangga ............................. 44

Gambar 2.16 Dinding Geser Melintang Bangunan ............................................. 45

Gambar 2.17 Dinding Geser menerima Gaya Lateral ......................................... 46

Gambar 3.1 Diagram Alir Perencanaan .............................................................. 49

Gambar 4.1 Potongan SAP ............................................................................... 72

Gambar 4.2 Penampang Melintang Balok .......................................................... 81

Gambar 4.3 Potongan Kolom SAP..................................................................... 82

Gambar 4.4 Potongan Kolom Pojok SAP........................................................... 87

Gambar 4.5 Tulangan tiang Pancang................................................................ 107

Page 15: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Universitas Islam Nahdlatul Ulama adalah sebuah universitas yang

baru berdiri pada tahun 2013, hal ini menyebabkan perlunya pengembangan

di sektor akademik maupun di bidang pembangunan.

Karena merupakan universitas baru tentu saja banyak hal yang harus

diperbaiki dan di perhatikan. Mengingat Universitas Islam Nahdlatul Ulama

adalah gabungan dari 3 institusi yang berbeda yakni STIENU, STTDNU

dan INISNU tentu 3 institusi ini memiliki landasan dan tujuan yang berbeda

pada awalnya, karena 3 institusi ini bersatu menjadi sebuah universitas

maka tentu banyak hal yang harus diselaraskan agar tidak terjadi sebuah

kesalah pahaman dalam hal komunikasi.

Dari 3 institusi diatas menjadi sebuah universitas sekaligus merubah

nama dari masing-masing institusi menjadi Fakultas Ekonomi dan Bisnis,

Fakultas Sains dan Teknologi, Fakultas Syariah Fakultas Dakwah serta

Fakultas Tarbiyah.

Sains dan Teknologi merupakan salah satu Fakultas di Universitas

Islam Nahdlatul Ulama Jepara yang memiliki jumlah program studi

terbanyak yaitu 8 program studi. Hal ini menyebabkan banyak terjadi

komunikasi yang saling bertentangan karena masalah waktu dan tempat

pembagian ruangan untuk proses praktikum. Kebutuhan akan ruang

praktikum menjadi prioritas karena sampai saat ini semua program studi

masih berbagi ruang untuk bisa melakukan proses praktikum bagi masing-

masing jurusan.

Tentu ini menjadi sangat merepotkan bagi keseluruhan program studi

karena dapat menghambat kinerja dan hasil yang di dapat, bahan untuk

Program Studi Teknik Sipil agar bisa melakukan praktikum teknologi bahan

konstruksi harus menggunakan tempat di belakang kantin agar bisa

maksimal baik terhadap hasil maupun terhadap kinerja mahasiswanya.

Page 16: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Proses perkuliahan seringkali terjadi salah komunikasi akibat ruangan

yang saling berbenturan, meski sudah diatur sedemikian rupa saat adanya

tambahan jam kuliah sering kali dosen ataupun mahasiswa kesulitan

mencari ruang kuliah yang kosong karena semua ruangan dipakai untuk

perkuliahan.

Hal ini menyebabkan proses perkuliahan menjadi kurang efektif yang

akhirnya berdampak pada jumlah materi yang diterima oleh mahasiswa

menjadi lebih sedikit dari yang seharusnya didapatkan di bangku

perkuliahan. Oleh sebab itu penambahan ruang kelas juga sangat dibutuhkan

apalagi jumlah mahasiswa yang semakin meningkat pada seluruh program

studi di setiap tahun akademik baru.

Kebutuhan akan gedung memang sangat dibutuhkan oleh semua pihak

baik dari mahasiswa, dosen, maupun universitas sehingga proses

perkuliahan dan daya tampung yang dimiliki oleh Fakutas sains dan

Teknologi menjadi lebih banyak, untuk mewujudkan harapan menjadi

fakultas yang menciptakan mahasiswa yang siap terjun di dunia kerja tentu

harus dibarengi dengan sarana dan prasarana yang memadahi. Dari latar

belakang tersebut penulis memilih judul “Perencanaan Struktur Beton

Bertulang Gedung Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam

Nahdlatul Ulama” menjadi judul untuk tugas akhir.

1.2 Tujuan Perencanaan

Tujuan dari perencanaan pembangunan gedung Fakutas Sains dan

Teknologi ini adalah sebagai berikut :

1. Menambah Kebutuhan sarana dan prasarana fakultas dan universitas.

1.3 Batasan Masalah

Dalam Penyusunan Proyek Akhir ini, Penulis hanya menentukan pada

permasalahan dari sudut pan dang ilmu teknik sipil yaitu pada bidang

perencanaan struktur meliputi:

1.Perencanaan pondasi.

2.Perencanaan kolom.

3.Perencanaan balok.

Page 17: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

4.Perencanaan tangga.

5.Perencanaan plat.

1.4 Sistematika Penulisan

BAB I

Berisi tentang uraian singkat dan latarbelakang dipilihnya perencanaan

gedung sains dan teknologi dengan konstruksi beton bertulang, kemudian

masalah dan tujuan serta batasan yang akan dibahas dalam penulisan tugas

akhir ini.

BAB II

Menjelaskan tentang berbagai sumber referensi penulis yang nantinya akan

dipilih metode atau aturan yang akan digunakan dalam proses perencanaan

gedung dengan konstruksi beton bertulang.

BAB III

Bab ini menjelaskan metodologi dan alur dalam proses perencanaan mulai

dari pengumpulan data dan kerangka kerja sampai hasil akhir laporan

menyertakan RAB dan gambar kerja.

BAB IV

Bab ini membahas analisis perhitungan mulai dari struktur atas dan struktur

bawah dan menjadi bab inti dalam penulisan sekripsi atau tugas akhir ini.

BAB V

Bab yang menjadi akhir dari penulisan skripsi atau tugas akhir ini yang di

dalamnya menjelaskan daftar referensi dan juga lampiran-lampiran seperti

gambar kerja dan lain-lain.

Page 18: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

BAB II

STUDI PUSTAKA

2.1 Metode Perencanaan dan Persyaratan

Peraturan dan standar persyaratan struktur bangunan pada hakekatnya

ditujukan untuk kesejahteraan umat manusia, untuk mencegah korban

manusia. Oleh karena itu, peraturan struktur bangunan harus menetapkan

syarat minimum yang berhubungan dengan segi keamanan. Oleh karena itu

semua hal yang berhubungan dengan perencanaan haruslah ada dasar atau

acuan yang ditunjuk untuk mendapatkan keamanan dan kesejahteraan agar

diperoleh hasil yang memuaskan bukan hanya bagi perencana tetapi untuk

masyarakat luas.

Ada beberapa peraturan di indonesia yang sedikit banyak telah

mengalami perubahan menyesuaikan dengan keadaan dan kebutuhan

indonesia, sejak Peraturan Beton Indonesia 1955 ( PBI 1955 ) kemudian

PBI 1971, kemudian Standar Tata Cara Penghitungan Struktur Beton SK

SNI T-15-1991-03, dan diperbaharui dengan Standar Tata Cara Perhitungan

Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SK-SNI-03-2487-2002.

Pembaharuan tersebut tiada lain ditujukan untuk memenuhi kebutuhan

dalam upaya mengimbangi pesatnya laju perkembangan ilmu pengetahuan

dan teknologi khususnya yang berhubungan dengan beton ataupun

beton bertulang.

PBI 1955 merupakan terjemahan dari GBVI (Gewapend Beton

Voorschriften in Indonesia) 1935, yang merupakan suatu peraturan produk

pemerintah penjajah Belanda di Indonesia. PBI 1955 memberikan

ketentuan tata cara perencanaan menggunakan metode elastis atau cara n,

dengan menggunakan nilai banding modulus elastisitas baja dan beton, n,

yang bernilai tetap untuk segala keadaan bahan dan pembebanan. Batasan

mutu bahan di dalam peraturan baik untuk beton maupun tulangan baja

masih rendah disamping peraturan tata cara pelaksanaan yang sederhana

sesuai dengan taraf teknologi yang dikuasai pada waktu itu.

Page 19: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

2.2 Beton

Beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik

yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan

tambahan yang membentuk masa padat. (SNI-03-2847-2002).

Beton adalah suatu campuran yang terdiri dari pasir, kerikil, batu

pecah, atau agregat-agregat lain yang dicampur menjadi satu dengan suatu

pasta yang terbuat dari semen dan air membentuk suatu massa mirip batuan.

Terkadang, satu atau lebih bahan aditif ditambahkan untuk menghasilkan

beton dengan karakteristik tertentu, seperti kemudahan pengerjaan

(workability), durabilitas dan waktu pengerasan. (Mc Cormac, 2004).

Beton didapat dari pencampuran bahan-bahan agregat halus dan kasar

yaitu pasir, batu, batu pecah, atau bahan semacam lainnya dengan

menambahkan secukupnya bahan perekat semen, dan air sebagai bahan

pembantu guna keperluan reaksi kimia selama proses pengerasan dan

perawatan beton berlangsung. (Dipohusodo, 1999).

2.3 Beton Bertulang

Beton bertulang adalah beton yang ditulangi dengan luas dan jumlah

tulangan yang tidak kurang dari jumlah minimum, yang disyaratkan dengan

atau tanpa prategang, dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua

material berkerja bersama-sama dalam menahan gaya yang bekerja. (SNI-

03-2847-2002).

Beton bertulang adalah merupakan gabungan logis dari dua jenis

bahan: beton polos yang memiliki kekuatan tekan yang tinggi akan tetapi

kekuatan tarik yang rendah dan batang-batang baja yang ditanamkan

didalam beton dapat memberikan kekuatan tarik yang diperlukan. (Wang,

1993).

2.4 Kombinasi Pembebanan

Dengan mengacu pada kombinasi pembebanan SNI 03-2847-2002,

standar kombinasi pembebanan sebagai berikut:

a. U = 1,4 D

b. U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R)

Page 20: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

c. U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 (A atau R)

d. U = 0,9 D ± 1,6 W

e. U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E atau U = 0,9 D ± 1,0 E;

Dimana:

1. Beban Mati (D)

2. Beban Hidup (L)

3. Beban Angin (W)

4. Beban Gempa (E)

2.5 Baja Tulangan

Baja berbentuk batang berpenampang bundar yang digunakan untuk

penulangan beton, yang diproduksi dari bahan baku billet dengan cara (hot

rolling) canai panas (SNI-07-2052-2002).

Ketentuan SK SNI-03-2487-2002 menetapkan nilai modulus

elastisitas beton, baja tulangan, dan tendon sebagai berikut :

1. Untuk nilai wc diantara 1500 kg/m3 dan 2500 kg/m3, nilai modulus

elastisitas beton Ec Dapat diambil sebesar (wc )1,5 0,043 √f’c (dalam

Mpa). Untuk beton normal diambil sebesar 4700 √f’c.

2. Modulus elastisitas untuk tulangan non-prategang Es boleh diambil

sebesar 200.000 MPa.

3. modulus elastisitas untuk beton prategang Es’ ditentukan melalui

pengujian atau dari data pabrik.

2.6 Pondasi

Setiap bangunan sipil seperti gedung, jembatan, jalan raya,

terowongan, menara, dam/tanggul dan sebagainya harus mempunyai

pondasi yang dapat mendukungnya. Istilah pondasi digunakan dalam teknik

sipil untuk mendefenisikan suatu konstruksi bangunan yang berfungsi

sebagai penopang bangunan dan meneruskan beban bangunan di atasnya

(upper structure) ke lapisan tanah yang cukup kuat daya dukungnya.

Untuk itu, pondasi bangunan harus diperhitungkan agar dapat menjamin

kestabilan bangunan terhadap berat sendiri, beban – beban yang bekerja,

gaya – gaya luar seperti tekanan angin, gempa bumi dan lain – lain.

Page 21: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Setiap pondasi harus mampu mendukung beban sampai batas

keamanan yang telah ditentukan, termasuk mendukung beban maksimum

yang mungkin terjadi. Jenis pondasi yang sesuai dengan tanah pendukung

yang terletak pada kedalaman 10 meter di bawah permukaan tanah adalah

pondasi tiang.

2.6.1 Penyelidikan Tanah

Pada perencanaan pondasi terlebih dahulu perlu diketahui susunan

lapisan tanah yang sebenarnya pada suatu tempat dan juga hasil pengujian

laboratorium dari sampel tanah yang diambil dari berbagai kedalaman

lapisan tanah dan mungkin kalau ada perlu juga diketahui hasil pengamatan

lapangan yang dilakukan sewaktu pembangunan gedung - gedung atau

bangunan - bangunan lain yang didirikan dalam kondisi tanah yang serupa.

Penyelidikan tanah diperlukan untuk menentukan pilihan jenis

pondasi, daya dukungnya dan untuk menentukan metode konstruksi

yang efisien dan juga diperlukan untuk menentukan stratifikasi (pelapisan)

tanah dan karakteristik teknis tanah sehingga perancangan dan konstruksi

pondasi dapat dilakukan dengan ekonomis.

2.6.2 Kemampatan dan Konsolidasi Tanah

Tanah mempunyai sifat kemampatan yang sangat besar jika

dibandingkan dengan bahan konstruksi seperti baja atau beton. Baja dan

beton itu adalah bahan yang tidak mempunyai air pori. Itulah sebabnya

volume pemampatan baja dan beton tidak mempunyai masalah. Sebaliknya

karena tanah mempunyai pori yang besar, maka pem bebanan biasa akan

mengakibatkan deformasi tanah yang besar. Hal ini tentu akan

mengakibatkan penurunan pondasi yang akan merusak konstruksi.

Berlainan dengan bahan-bahan konstruksi yang lain, karekteristik

tanah itu didominasi oleh karakteristik mekanisme seperti permeabilitas

tanah atau kekuatan geser yang berubah-ubah sesuai dengan pembebanan.

Mengingat kemampatan butir-butir tanah atau air itu secara teknis

sangat kecil sehingga dapat diabaikan, maka proses deformasi tanah akibat

beban luar dapat dipandang sebagai suatu gejala penyusutan pori.

Jika beban yang bekerja pada tanah itu kecil, maka deformasi itu

Page 22: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

terjadi tanpa pergeseran pada titik-titik antara butir-butir tanah.

Deformasi pemampatan tanah yang terjadi memperlihatkan gejala yang

elastis, sehingga bila beban yang itu ditiadakan, tanah akan kembali pada

bentuk semula. Umumnya beban-beban yang bekerja mengakibatkan

pergeseran titik-titik sentuh antara butir-butir tanah, yang mengakibatkan

perubahan susunan butir-butir tanah sehingga terjadi deformasi

pemampatan, deformasi sedemikian disebut deformasi plastis, karena

bilamana tanah ditiadakan, tanah itu tidak akan kembali pada bentuk

semula.

Air dalam pori pada tanah yang jenuh air perlu dialirkan keluar

supaya penyusutan pori itu sesuai dengan deformasi atau sesuai dengan

perubahan struktur Mengingat permeabilitas tanah kohesif lebih kecil dari

permeabiltas tanah pasiran, maka pengaliran keluar air itu membutuhkan

waktu yang lama. Jadi untuk mencapai keadaan deformasi yang tetap

sesuai dengan beban yang bekerja, diperlukan suatu jangka waktu yang

lama. Gejala demikian disebut konsolidasi. Maka dengan adanya

pemadatan, berat isi dan kekuatan tanah akan meningkat.

2.6.3 Uji Sondir

Pengujian CPT atau sondir adalah pengujian dengan menggunakan

alat sondir yang ujungnya berbentuk kerucut dengan sudut 60º dan dengan

luasan ujung 1,54 in² (10 cm²). Alat ini digunakan dengan cara ditekan ke

dalam tanah terus menerus dengan kecepatan tetap 20 mm/detik, sementara

itu besarnya perlawanan tanah terhadap kerucut penetrasi (qc ) juga terus

diukur.

Dilihat dari kapasitasnya, alat sondir dapat dibedakan menjadi dua

jenis, yaitu sondir ringan (2 ton) dan sondir berat (10 ton). Sondir

ringan digunakan untuk mengukur tekanan konus sampai 150 kg/cm², atau

kedalam maksimal 30 m, dipakai untuk penyelidikan tanah yang terdiri dari

lapisan lempung, lanau dan pasir halus. Sondir berat dapat mengukur

tekanan konus 500 kg/cm² atau kedalaman maksimal 50 m, dipakai untuk

penyelidikan tanah di daerah yang terdiri dari lempung padat, lanau padat

dan pasir kasar.

Page 23: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Keuntungan utama dari penggunaan alat ini adalah tidak perlu

diadakan pemboran tanah untuk penyelidikan. Tetapi tidak seperti pada

pengujian SPT, dengan alat sondir sampel tanah tidak dapat diperoleh

untuk penyelidikan langsung ataupun untuk uji laboratorium. Tujuan dari

pengujian sondir ini adalah untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus

dan hambatan lekat tanah yang merupakan indikator dari kekuatan tanahnya

dan juga dapat menentukan dalamnya berbagai lapisan tanah yang berbeda.

Dari alat penetrometer yang lazim dipakai, sebagian besar mempunyai

selubung geser (bikonus) yang dapat bergerak mengikuti kerucut penetrasi

tersebut. Jadi pembacaan harga perlawanan ujung konus dan harga

hambatan geser dari tanah dapat dibaca secara terpisah. Ada 2 tipe ujung

konus pada sondir mekanis yaitu:

1. Konus biasa, yang diukur adalah perlawanan ujung konus dan

biasanya digunakan pada tanah yang berbutir kasar, dimana besar

perlawanan lekatnya kecil.

2. Bikonus, yang diukur adalah perlawanan ujung konus dan hambatan

lekatnya dan biasanya digunakan pada tanah yang berbutir halus.

Hasil penyelidikan dengan alat sondir ini pada umumnya digambarkan

dalam bentuk grafik yang menyatakan hubungan antara kedalaman setiap

lapisan tanah dengan besarnya nilai sondir yaitu perlawanan penetrasi

konus atau perlawanan tanah terhadap ujung konus yang dinyatakan dalam

gaya persatuan luas. Hambatan lekat adalah perlawanan geser tanah

terhadap selubung bikonus yang dinyatakan dalam gaya persatuan

panjang. Dari hasil sondir diperoleh nilai jumlah perlawanan (JP) dan nilai

perlawanan konus (PK), sehingga hambatan lekat (HL) dapat dihitung

sebagai berikut :

Hambatan Lekat ( HL )= ( − ) ............................(2.1)

Jumlah Hambatan Lekat (JHL)= ∑ ............................(2.2)

dimana :

JP = Jumlah perlawanan, perlawanan ujung konus + selimut

Page 24: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

(kg/cm²)

PK = Perlawanan penetrasi konus, qc (kg/cm²)

A = Interval pembacaan (setiap kedalaman 20 cm)

B = Faktor alat = luas konus/luas torak = 10 cm

I = Kedalaman lapisan tanah yang ditinjau (m)

Data sondir tersebut digunakan untuk mengidentifikasikan dari profil

tanah terhadap kedalaman. Hasil akhir dari pengujian sondir ini dibuat

dengan menggambarkan variasi tahanan ujung (qc) dengan gesekan selimut

(fs) terhadap kedalamannya. Bila hasil sondir diperlukan untuk

mendapatkan daya dukung tiang, maka diperlukan harga kumulatif gesekan

(jumlah hambatan lekat), yaitu dengan menjumlahkan harga gesekan

selimut terhadap kedalaman, sehingga pada kedalaman yang ditinjau dapat

diperoleh gesekan total yang dapat digunakan untuk menghitung gesekan

pada kulit tiang.

2.6.4 Standart Penetration Test

Standard Penetration Test (SPT) sering digunakan untuk

mendapatkan daya dukung tanah secara langsung di lokasi. Metode SPT

merupakan percobaan dinamis yang dilakukan dalam suatu lubang bor

dengan memasukkan tabung sampel yang berdiameter dalam 35 mm

sedalam 450 mm dengan menggunakan massa pendorong (palu) seberat 63,

5 kg yang jatuh bebas dari ketinggian 760 mm. Banyaknya pukulan palu

tersebut untuk memasukkan tabung sampel sedalam 305 mm dinyatakan

sebagai nilai N.

Tujuan dari percobaan SPT ini adalah untuk menentukan kepadatan

relatif lapisan tanah dari pengambilan contoh tanah dengan tabung sehingga

diketahui jenis tanah dan ketebalan tiap-tiap lapisan kedalaman tanah dan

untuk memperoleh data yang kualitatif pada perlawanan penetrasi tanah

serta menetapkan kepadatan dari tanah yang tidak berkohesi yang biasa sulit

diambil sampelnya. Percobaan SPT ini dilakukan dengan cara sebagai

berikut :

a. Siapkan peralatan SPT yang dipergunakan seperti : mesin bor,

batang bor,split spoon sampler, hammer, dan lain – lain.

Page 25: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

b. Letakkan dengan baik penyanggah tempat bergantungnya beban

penumbuk.

c. Lakukan pengeboran sampai kedalaman testing, lubang

dibersihkan dari kotoran hasil pengeboran dari tabung segera

dipasangkan pada bagian dasar lubang bor.

d. Berikan tanda pada batang peluncur setiap 15 cm, dengan total 45

cm.

e. Dengan pertolongan mesin bor, tumbuklah batang bor ini

dengan pukulan palu seberat 63,5 kg dan ketinggian jatuh 76

cm hingga kedalaman tersebut, dicatat jumlah pukulan untuk

memasukkan penetrasi setiap 15 cm (N value).

Contoh :

N1 = 10 pukulan/15 cm

N2 = 5 pukulan/15 cm

N3 = 8 pukulan/15 cm

Maka total jumlah pukulan adalah jumlah N2 dengan N3 adalah 5

+ 8 = 13 pukulan = nilai N. N1 tidak diperhitungkan karena

dianggap 15 cm pukulan pertama merupakan sisa kotoran

pengeboran yang tertinggal pada dasar lubang bor, sehingga

perlu dibersihkan untuk memperkecil efisiensi gangguan.

f. Hasil pengambilan contoh tanah dari tabung tersebut dibawa ke

permukaan dan dibuka. Gambarkan contoh jenis - jenis tanah

yang meliputi komposisi, struktur, konsistensi, warna dan

kemudian masukkan ke dalam botol tanpa dipadatkan atau

kedalaman plastik, lalu ke core box.

2.6.5 Tiang Pancang

Pondasi tiang adalah suatu konstruksi pondasi yang mampu menahan

gaya orthogonal kesumbu tiang dengan jalan menyerap lenturan. Pondasi

tiang dibuat menjadi satu kesatuan yang monolit dengan menyatukan

pangkal tiang pancang yang terdapat dibawah konstruksi, dengan

tumpuan pondasi. (Sosrodarsono dan Nakazawa, 2000).

Pondasi tiang digunakan untuk mendukung bangunan bila lapisan

Page 26: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

tanah kuat terletak sangat dalam. Pondasi jenis ini dapat juga digunakan

untuk mendukung bangunan yang menahan gaya angkat keatas,

terutama pada bangunan-bangunan tingkat yang tinggi yang dipengaruhi

oleh gaya-gaya penggulingan akibat angin. Tiang-tiang juga digunakan

untuk mendukung bangunan dermaga (Hardiyatmo,2003).

2.6.5.1 Tiang Pancang Berdasarkan Bahan dan Karakteristik

a. Tiang pancang beton

Tiang pancang jenis ini terbuat dari beton seperti

biasanya. Tiang pancang ini dapat dibagi dalam 3 macam

berdasarkan cara pembuatannya (Bowles, 1991), yaitu: a.

Precast Reinforced Concrete Pile Precast Reinforced Concrete

Pile adalah tiang pancang beton bertulang yang dicetak dan

dicor dalam acuan beton (bekisting) yang setelah cukup keras

kemudian diangkat dan dipancangkan. Karena tegangan tarik

beton kecil dan praktis dianggap sama dengan nol, sedangkan

berat sendiri beton besar, maka tiang pancang ini harus

diberikan penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen

lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan

pemancangan.

Tiang pancang ini dapat memikul beban yang lebih besar

dari 50 ton untuk setiap tiang, hal ini tergantung pada jenis

beton dan dimensinya. Precast Reinforced Concrete Pile

penampangnya dapat berupa lingkaran, segi empat, segi delapan

dapat dilihat pada (Gambar 2.1).

Page 27: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Gambar 2.1 Tiang pancang beton precast concrete pile

(Bowles, 1991)

b. Precast Prestressed Concrete Pile

Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile adalah

tiang pancang beton yang dalam pelaksanaan pencetakannya

sama seperti pembuatan beton prestess, yaitu dengan menarik

besi tulangannya ketika dicor dan dilepaskan setelah beton

mengeras seperti dalam (Gambar 2.3). Untuk tiang pancang

jenis ini biasanya dibuat oleh pabrik yang khusus membuat

tiang pancang, untuk ukuran dan panjangnya dapat dipesan

langsung sesuai dengan yang diperlukan.

Gambar 2.2 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile

(Bowles, 1991)

c. Cast in Place

Cast in Place merupakan tiang pancang yang dicor

ditempat dengan cara membuat lubang ditanah terlebih dahulu

dengan cara melakukan pengeboran. Pada Cast in Place ini

dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu :

1. Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam

Page 28: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

tanah, kemudian diisi dengan beton dan ditumbuk

sambil pipa baja tersebut ditarik keatas.

2. Dengan pipa baja yang dipancang ke dalam

tanah, kemudian diisi dengan beton sedangkan pipa

baja tersebut tetap tinggal di dalam tanah.

Gambar 2.3 Tiang pancang Cast in place pile (Sardjono, 1991)

2.6.5.2 Tiang Pancang Menurut Pemasangannya

A. Tiang pancang pracetak

Tiang pancang pracetak adalah tiang pancang yang

dicetak dan dicor didalam acuan beton (bekisting),

kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan

dipancangkan. Tiang pancang pracetak ini menurut cara

pemasangannya terdiri dari :

1. Cara penumbukan

Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam

tanah dengan cara penumbukan oleh alat penumbuk

(hammer).

2. Cara penggetaran

Page 29: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam

tanah dengan cara penggetaran oleh alat penggetar

(vibrator).

3. Cara penanaman

Dimana permukaan tanah dilubangi terlebih dahulu

sampai kedalaman tertentu, lalu tiang pancang

dimasukkan, kemudian lubang tadi ditimbun lagi

dengan tanah. Cara penanaman ini ada beberapa metode

yang digunakan :

a. Cara pengeboran sebelumnya, yaitu dengan cara

mengebor tanah sebelumnya lalu tiang

dimasukkan kedalamnya dan ditimbun kembali.

b. Cara pengeboran inti, yaitu tiang ditanamkan

dengan mengeluarkan tanah dari bagian dalam

tiang.

c. Cara pemasangan dengan tekanan, yaitu tiang

dipancangkan kedalam tanah dengan

memberikan tekanan pada tiang.

d. Cara pemancaran, yaitu tanah pondasi diganggu

dengan semburan air yang keluar dari ujung

serta keliling tiang, sehingga dapat dipancangkan

kedalam tanah.

B. Tiang yang dicor ditempat (cast in place pile)

Tiang yang dicor ditempat (cast in place pile) ini

menurut teknik penggaliannya terdiri dari beberapa macam cara

yaitu :

1. Cara penetrasi alas

Cara penetrasi alas yaitu pipa baja yang

dipancangkan kedalam tanah kemudian pipa baja

Page 30: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

tersebut dicor dengan beton.

2. Cara penggalian

Cara ini dapat dibagi lagi menurut peralatan

pendukung yang digunakan antara lain :

a. Penggalian dengan tenaga manusia

Penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan

tenaga manusia adalah penggalian lubang pondsi yang

masih sangat sederhana dan merupakan cara

konvensional. Hal ini dapat dilihat dengan cara

pembuatan pondasi dalam, yang pada umumnya

hanya mampu dilakukan pada kedalaman tertentu.

b. Penggalian dengan tenaga mesin

Penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan

tenaga mesin adalah penggalian lubang pondasi

dengan bantuan tenaga mesin, yang memiliki

kemampuan lebih baik dan lebih canggih.

2.6.6 Kapasitas Daya Dukung Tanah

A. Kapasitas daya dukung tiang dari data sondir

Diantara perbedaaan tes dilapangan, sondir atau Cone

Penetration Test (CPT) seringkali sangat dipertimbangkan peranan

dari geoteknik. CPT atau sondir ini tes yang sangat cepat, sederhana,

ekonomis dan tes tersebut dapat dipercaya dilapangan dengan

pengukuran terus-menerus dari permukaan tanah-tanah dasar. CPT

atau sondir ini dapat juga mengklasifikasi lapisan tanah dan dapat

memperkirakan kekuatan dan karakteristik dari tanah. Didalam

perencanaan pondasi tiang (pile), data tanah sangat diperlukan dalam

merencanakan kapasitas daya dukung (bearing capacity) tiang

sebelum pembangunan dimulai, guna menentukan kapasitas daya

dukung ultimit dari tiang. Kapasitas daya dukung ultimit ditentukan

dengan persamaan sebagai berikut :

Qu = Qb + Qs = qbAb + f.As .....…………………………(2.3)

Page 31: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Dimana :

Qu = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang.

Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang.

Qs = Kapasitas tahanan kulit.

Qb = Kapasitas daya du kung di ujung tiang persatuan luas.

Ab = Luas di ujung tiang.

f = Satuan tahanan kulit persatuan luas.

As = Luas kulit tiang.

Dalam menentukan kapasitas daya dukung aksial ultimit (Qu) dipakai

metode Aoki dan De Alencar.

Aoki dan De Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas

dukung ultimit dari data Sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan

luas (qb) diperoleh sebagai berikut :

qb=( )

............................(2.4)

qca (base) = Perlawanan konus rata-rata 1,5D diatas ujung tiang, 1,5D

dibawah ujung tiang dan Fb adalah faktor empirik tergantung pada tipe

tanah.

F=( )

...........................(2.5)

Dimana :

qc (side) = Perlawanan konus rata-rata pada masing lapisan

sepanjang tiang.

Fs = Faktor empirik yang tergantung pada tipe tanah.

Fb = Faktor empirik yang tergantung pada tipe tanah.

Faktor Fb dan Fs diberikan pada Tabel 2.1 dan nilai-nilai faktor empirik

αs diberikan pada Tabel 2.2.

Page 32: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Tabel 2.1 Faktor emperik Fb dan Fs

Tipe Tiang Pancang Fb Fs

Tiang Bor 3,5 7,0

Baja 1,75 3,5

Beton Pracetak 1,75 3,5

Sumber: (Titi & Farsakh, 1999)

Tabel 2.2 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah yang berbeda

Tipe Tanah As

(%)

Tipe Tanah Αs

(%)

Tipe Tanah Αs

(%)

Pasir 1,4 Pasir

berlanau

2,2 Lempung

berpasir

2,4

Pasir

Kelanauan

2,0 Pasir

berlanau

dengan

lempung

2,8 Lempung

berpasir

dengan

lanau

2,8

Pasir

Kelanauan

dengan

lempung

2,4 Lanau 3,0 Lemung

berlanau

dengan

pasir

3,0

Pasir

berlempung

dengan

lanau

2,8 Lanau

berlempung

dengan pasir

3,0 Lempung

berlanau

3,4

Pasir

berlempung

3,0 Lanau

berlempung

3,4 Lempung 6,0

Sumber: (Titi & Farsakh, 1999)

Pada umumnya nilai αs untuk pasir = 1,4 persen, nilai αs untuk

lanau = 3,0 persen dan nilai αs untuk lempung = 1,4 persen.

Untuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan

data hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode

Meyerhoff.

Tabel 2.1 Faktor emperik Fb dan Fs

Tipe Tiang Pancang Fb Fs

Tiang Bor 3,5 7,0

Baja 1,75 3,5

Beton Pracetak 1,75 3,5

Sumber: (Titi & Farsakh, 1999)

Tabel 2.2 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah yang berbeda

Tipe Tanah As

(%)

Tipe Tanah Αs

(%)

Tipe Tanah Αs

(%)

Pasir 1,4 Pasir

berlanau

2,2 Lempung

berpasir

2,4

Pasir

Kelanauan

2,0 Pasir

berlanau

dengan

lempung

2,8 Lempung

berpasir

dengan

lanau

2,8

Pasir

Kelanauan

dengan

lempung

2,4 Lanau 3,0 Lemung

berlanau

dengan

pasir

3,0

Pasir

berlempung

dengan

lanau

2,8 Lanau

berlempung

dengan pasir

3,0 Lempung

berlanau

3,4

Pasir

berlempung

3,0 Lanau

berlempung

3,4 Lempung 6,0

Sumber: (Titi & Farsakh, 1999)

Pada umumnya nilai αs untuk pasir = 1,4 persen, nilai αs untuk

lanau = 3,0 persen dan nilai αs untuk lempung = 1,4 persen.

Untuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan

data hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode

Meyerhoff.

Tabel 2.1 Faktor emperik Fb dan Fs

Tipe Tiang Pancang Fb Fs

Tiang Bor 3,5 7,0

Baja 1,75 3,5

Beton Pracetak 1,75 3,5

Sumber: (Titi & Farsakh, 1999)

Tabel 2.2 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah yang berbeda

Tipe Tanah As

(%)

Tipe Tanah Αs

(%)

Tipe Tanah Αs

(%)

Pasir 1,4 Pasir

berlanau

2,2 Lempung

berpasir

2,4

Pasir

Kelanauan

2,0 Pasir

berlanau

dengan

lempung

2,8 Lempung

berpasir

dengan

lanau

2,8

Pasir

Kelanauan

dengan

lempung

2,4 Lanau 3,0 Lemung

berlanau

dengan

pasir

3,0

Pasir

berlempung

dengan

lanau

2,8 Lanau

berlempung

dengan pasir

3,0 Lempung

berlanau

3,4

Pasir

berlempung

3,0 Lanau

berlempung

3,4 Lempung 6,0

Sumber: (Titi & Farsakh, 1999)

Pada umumnya nilai αs untuk pasir = 1,4 persen, nilai αs untuk

lanau = 3,0 persen dan nilai αs untuk lempung = 1,4 persen.

Untuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan

data hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode

Meyerhoff.

Page 33: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Daya dukung ultimit pondasi tiang dinyatakan dengan rumus :

Qult = (qc x Ap)+(JHL x K) .......……………………….(2.6)

Dimana :

Qult = Kapasitas daya dukung tiang pancang tunggal.

Qc = Tahanan ujung sondir.

Ap = Luas penampang tiang.

JHL = Jumlah hambatan lekat.

K = Keliling tiang.

Daya dukung ijin pondasi dinyatakan dengan rumus :

Qijin= + ...................................................(2.7)

Dimana

Qijin = Kapasitas daya dukung ijin pondasi.

Qc = Tahanan ujung sondir.

Ap = Luas penampang tiang.

JHL

K

=

=

Jumlah hambatan lekat.

Keliling tiang.

2.6.7 Kapasitas Daya Dukung Tiang Dari Data SPT

Harga N yang diperoleh dari SPT tersebut diperlukan untuk

memperhitungkan daya dukung tanah. Daya dukung tanah tergantung

pada kuat geser tanah. Hipotesis pertama mengenai kuat geser tanah

diuraikan oleh Coulomb yang dinyatakan dengan:

τ = c + σ tan ϕ .........………………….…………..…..…(2.8)

dimana :

τ = Kekuatan geser tanah (kg/cm²)

c = Kohesi tanah (kg/cm²)

σ = Tegangan normal yang terjadi pada tanah (kg/cm²)

ϕ = Sudut geser tanah (º)

Table 2.3 Hal-hal yang perlu dipertimbangkan untuk penentuan

harga N

Page 34: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Klasifikasi Hal-hal yang perlu diperhatikan dan di

pertimbangkan

Hal yang perlu

dipertimbangkan

secara menyeluruh dari

hasil-hasil survei

sebelumnya

Unsur tanah, variasi daya dukung vertikal

(kedalaman permukaan dan susunannya),

adanya lapisan lunak (ketebalan konsolidasi

atau penurunan), kondisi drainase dan lain- lain

Hal-hal yang perlu

diperhatikan

Langsung

Tanah pasir

(tidak kohesif)

Berat isi, sudut geser

dalam, ketahanan

terhadap penurunan dan

daya dukung tanah

Tanah lempung

(kohesif)

Keteguhan, kohesi, daya dukung dan ketahanan

terhadap hancur

Sumber: (Sosrodarsono, 1983)

Untuk mendapatkan sudut geser tanah dari tanah tidak kohesif

(pasiran) biasanya dapat dipergunakan rumus Dunham (1962) sebagai

berikut :

1. Tanah berpasir berbentuk bulat dengan gradasi seragam, atau butiran

pasir bersegi segi dengan gradasi tidak seragam, mempunyai sudut

geser sebesar :

ɸ= √12 + 15 ............................(2.9)

2. Butiran pasir bersegi dengan gradasi seragam, maka sudut gesernya

adalah :

ɸ= 0.3N + 27 ..........................(2.10)

Angka penetrasi sangat berguna sebagai pedoman dalam eksplorasi

tanah dan untuk memperkirakan kondisi lapisan tanah. Hubungan

antara angka penetrasi standart dengan sudut geser tanah dan kepadatan

relatif untuk tanah berpasir, secara perkiraan dapat dilihat pada tabel 2.4

berikut :

Page 35: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Tabel 2.4 Hubungan antara angka penetrasi standard dengan sudut

geser dalam dan kepadatan relatif pada tanah pasir

Angka Penetrasi

Standart, N

Kepadatan Relatif

Dr(%)

Sudut Geser dalam ɸ

( ͦ )

0-5 0-5 26-30

5-10 5-30 28-35

10-30 30-60 35-42

30-50 60-65 38-46

Sumber: (Das, 1985)

Hubungan antara harga N dengan berat isi yang sebenarnya hampir

tidak mempunyai arti karena hanya mempunyai partikel kasar (tabel 2.5).

Harga berat isi yang dimaksud sangat tergantung pada kadar air.

Tabel 2.5 Hubungan N dan berat isi

Tanah

tidak

kohesif

Harga N <10 10-30 30-50 >50

Berat isi

ɣKN / m³

12-16 14-18 16-20 18-23

Tanah

kohesif

Harga N <4 4-15 16-25 >25

Berat isi

ɣKN / m³

14-18 16-18 16-18 >20

Sumber: (Das, 1985)

Pada tanah tidak kohesif daya dukung sebanding dengan berat isi

tanah, hal ini berarti bahwa tinggi muka air tanah banyak mempengaruhi

daya dukung pasir. Tanah dibawah air mempunyai berat isi efektif yang

kira-kira setengah berat isi tanah diatas muka air.

2.7 Balok

Dalam menghitung komponen struktur terhadap beban lentur atau

aksial atau kombinasi dari beban lentur dan aksial, asumsi dalam

perencanaan sebagai berikut :

1. Bidang rata dianggap tetap rata setelah mengalami pelenturan dan tetap

tegak lurus pada sumsu konstruksinya (azas Bernoulli).

Page 36: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

2. Regangan – regangan di dalam penampang dianggap berbanding lurus

dengan jaraknya ke garis netral (azas Navier), Kecuali untuk komponen

struktur lentur tinggi.

3. Beton dianggap tidak dapat menahan gaya tarik, sehingga semua gaya

tarik yang terjadi pada penampang ditahan sepenuhnya oleh baja

tulangan tarik.

4. Hubungan antara distribusi tegangan tekan beton dan regangan tekan

beton mengikuti diagram tegangan parabolis maupun empat persegi

panjang seperti diperlihatkan dalam gambar 2.6

Gambar 2.6 Hubungan antara tegangan dan regangan dan diagram tekan

beton. Diambil dari SNI-03-2847-2002

5. Distrubusi tegangan beton persegi ekuivalen didefinisikan sebagai

berikut :

a. Tegangan beton sebesar 0,85 f’c harus diasumsikan terdistribusi secara

merata pada daerah tekan ekivalen yang dibatasi oleh tepi penampang

dan suatu garis lurus yang sejajar dengan sumbu netral sejarak a = β1c

dari serat dengan regangan tekan maksimum,

b. Jarak c dari serat dengan regangan maksimum ke sumbu netral harus

diukur dalam arah tegak lurus terhadap sumbu tersebut,

c. Faktor β1 harus diambil sebesar :

1) Jika f’c < 30 MPa ; β1 = 0,85 ..........................(2.11)

2) Jika 30 < f’c < 55 MPa; β1 = 0,85 – 0,0071 (f’c – 30) ..............(2.12)

SNI 03-2847-2002

Page 37: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

3) Jika f’c > 55 MPa ; β1 = 0,65 ..........................(2.13)

6. Hubungan antara tegangan dan regangan baja tulangan (baik tarik

maupun tekan) mengikuti kurva bilinier seperti dijelaskan didalam

gambar 2.7

Gambar 2.7 Hubungan antara regangan dan tegangan baja tulangan.

Dikutib dari SNI-03-2847-2002.

Secara umum terdapat dua jenis/keadaan penampang yang dibebani

lentur murni yaitu :

a. Penampang dengan penulangan tunggal (baja tulangan tunggal) dan

b. Penampang dengan penulangan rangkap (baja tulangan rangkap).

Page 38: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Penampang dengan Baja Tulangan Tunggal

Ditinjau balok beton berpenampang persegi dengan baja tulangan

tunggal yang dibebani lentur seperti yang diperlihatkan gambar 2.8

Gambar 2.8 Perlawanan internal terhadap lenturan tampang bertulang

tunggal dikutip dari SNI-03-2847-2002.

Syarat kompabilitas regangan menghasilkan persamaan := 0.003 ......................................(2.14)

Jika ( Baja tulangan sudah leleh) maka fs = fy

Jika S Y (Baja Tulangan Belum Leleh) maka fs = S . ES

Cc = Ts 0,85 . f'c . a . b = As . fs

S Y

Mn = Cc (d – ½.a)

2.7.2 Metode Kekuatan Batas/ SNI-03-2847-2002

Pengujian terhadap balok beton bertulang memberikan suatu hasil

bahwa regangan bervariasi menurut jarak garis pusatnya ke serat tarik

bahkan pada saat beban mendekati beban batas. Tegangan tekan

bervariasi hampir menurut suatu garis lurus hingga tegangan dan regangan

kira-kira akan mencapai seperti yang terlihat pada gambar berikut:

Page 39: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Gambar 2.8. Analisis Balok Persegi (Dikutip dari buku Jack C.

McCormac, Desain Beton Bertulang)

Tegangan tekan bervariasi mulai dari nol pada garis netral hingga

mencapai nilai maksimum pada suatu titik yang dekat dengan serat terluar

sisi tekan. Walaupun distribusi tegangan yang sebenarnya merupakan suatu

hal yang penting, beberapa bentuk asumsi dapat digunakan secara praktis

jika hasil perbandingan hasil analisa sesuai dengan hasil pengujian. Bentuk

yang umum digunakan adalah bentuk persegi, parabola, dan trapesium.

Gambar2.9. Kemungkinan Bentuk Distribusi Tekan (Dikutip dari buku

Jack C. McCormac, Desain Beton Bertulang)

Whitney menggantikan blok kurva tegangan dengan suatu balok

persegi ekivalen dengan intensitas 0.85f’c dan kedalaman a = β1c, seperti

tampak pada gambar diatas, luas balok persegi harus sama dengan luas

balok kurva tegangan yang sebenarnya dan pusat berat dari kedua balok ini

Page 40: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

juga harus berhimpit.

Dalam peraturan SK SNI 03-2847-2002, untuk nilai f’c yang lebih

kecil atau sama dengan 30 Mpa nilai β1 ditentukan sebesar 0.85, dan nilai

ini berkurang 0.05 untuk tiap kenaikan f’c sebesar 7 Mpa. Tetapi nilai ini

tidak diambil kurang dari 0.65.

Beberapa alasan digunakannya metode kuat batas (ultimate strength

design) sebagai trend perencanaan struktur beton adalah:

1. Struktur beton bersifat in-elastis saat beban maksimum, sehingga teori

elastis tidak dapat secara akurat menghitung kekuatan batasnya. Untuk

struktur yang direncanakan dengan metode beban kerja (working

stress method) maka faktor beban (beban batas/beban kerja) tidak

diketahui dan dapat bervariasi dari struktur satu dengan struktur yang

lainnya.

2. Faktor keamanan dalam bentuk faktor beban lebih rasional, yaitu faktor

beban rendah untuk struktur dengan pembebanan yang pasti,

sedangkan faktor beban tinggi untuk untuk pembebanan yang fluktuatif

(berubah-ubah).

3. Kurva tegangan-regangan beton adalah non-linier dan tergantung dari

kurva, misal regangan rangkak (creep) akibat tegangan yang konstan

dapat beberapa kali lipat dari regangan elastis awal. Oleh karena itu,

nilai rasio modulus yang digunakan dapat menyimpang dari

kondisi sebenarnya. Regangan rangkak dapat memberikan

redistribusi tegangan yang lumayan besar pada penampang struktur

beton, artinya tegangan sebenarnya yang terjadi pada struktur

tersebut bisa berbeda dengan tegangan yang diambil dalam

perencanaan. Contoh, tulangan baja desak pada kolom beton dapat

mencapai leleh selama pembebanan tetap, meskipun kondisi tersebut

tidak terlihat pada saat direncanakan dengan metode beban kerja

yang memakai nilai modulus ratio sebelum creep. Metode perencanaan

kuat batas tidak memerlukan ratio modulus.

4. Metode perencanaan kuat batas memanfaatkan kekuatan yang dihasilkan

dari distribusi tegangan yang lebih efisien yang dimungkinkan oleh

Page 41: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

adanya regangan in-elastis. Sebagai contoh, penggunaan tulangan desak

pada penampang dengan tulangan ganda dapat menghasilkan momen

kapasitas yang lebih besar karena pada tulangan desaknya dapat

didayagunakan sampai mencapai tegangan leleh pada beban batasnya,

sedangkan dengan teori elastis tambahan tulangan desak tidak terlalu

terpengaruh karena hanya dicapai tegangan yang rendah pada baja.

5. Metode perencanaan kuat batas menghasilkan penampang struktur beton

yang lebih efisien jika digunakan tulangan baja mutu tinggi dan tinggi

balok yang rendah dapat digunakan tanpa perlu tulangan desak.

6. Metode perencanaan kuat batas dapat digunakan untuk mengakses

daktilitas struktur di luar batas elastisnya. Hal tersebut penting

untuk memasukkan pengaruh redistribusi momen dalam perencanaan

terhadap beban gravitasi, perencanaan tahan gempa dan perencanaan

terhadap beban ledak (blasting).

Gambar 2.10 Hubungan Non-Linear antara tegangan dan regangan

(Dikutip dari buku Gideon Kusuma, DasarDasar

Perencanaan Beton Bertulang)

2.7.3 keruntuhan Akibat Geser

Keruntuhan akibat geser pada balok, diketahui bahwa transfer beban

ke tumpuan melalui mekanisme momen lentur dan gaya geser yang

terjadi secara bersamaan. Pola keruntuhan (retak) yang terjadi akibat

kedua mekanisme tersebut terlihat berbeda (lihat gambar 2.11) dari

komponen tegangan utama yang terjadi.

Page 42: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Gambar 2.11 Balok dengan Keruntuhan Geser (Dikutip dari buku

Wiryanto Dewobroto, Aplikasi Rekayasa Konstruksi)

Bagian yang menerima lentur dan geser, materialnya mengalami

tegangan utama biaksial dengan orientasi diagonal, sehingga retaknya pun

terbentuk diagonal pada daerah yang mengalami tegangan tarik. Perhatikan

pada daerah lentur murni, retak yang terjadi cenderung berorientasi vertikal.

Keruntuhan balok akibat geser (akibat tegangan biaksial) bersifat getas dan

terjadinya tiba-tiba. Berbeda dengan keruntuhan lentur yang bersifat daktail,

didahului dengan timbulnya lendutan besar yang dapat digunakan sebagai

pertanda. Oleh karena itu, dalam perencanaan struktur, semua elemen harus

didesain sedemikian agar kekuatan gesernya lebih besar dari yang

diperlukan sehingga dapat dijamin bahwa keruntuhan lentur akan terjadi

terlebih dahulu.

2.7.4 Balok Persegi Dengan Tulangan Rangkap

Apabila suatu penampang dikehendaki untuk menopang beban

yang lebih besar dari kapasitasnya, sedangkan di lain pihak seringkali

sebagai pertimbangan teknis pelaksanaan dan arsitektural membatasi

dimensi balok, maka diperlukan usaha-usaha lain untuk memperbesar kuat

momen penampang balok yang sudah tertentu dimensinya.

Sebagai salah satu alternatifnya yaitu dengan melakukan

penambahan tulangan baja tarik lebih dari batas nilai ρmaks bersamaan

dengan penambahan tulangan baja di daerah tekan penampang balok. Hal

ini dapat meningkatkan kapasitas momen yang dapat ditahan oleh balok

Page 43: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

dengan tetap menjaga sifat daktilitasnya.

Pada analisis balok persegi bertulangan rangkap, sering akan dijumpai

dua kondisi kehancuran pada balok. Yang pertama adalah dimana tulangan

tarik dan tekan sama-sama telah luluh (dalam tugas akhir ini disebut

sebagai kondisi I) dan yang kedua adalah dimana tulangan tarik telah luluh,

namun tulangan tekan belum luluh (dalam tugas akhir ini disebut sebagai

Kondisi II).

Disamping kedua kondisi di atas, masih ada dua kondisi lain yang

jarang terjadi, salah satunya yaitu baik tulangan tarik maupun tekan

sama-sama belum leleh. Hal ini hanya terjadi pada balok bertulangan

rangkap dengan penulangan lebih.

Dengan mengcu pada Gambar di bawah ini, akan diturunkan

persamaan- persamaan dan langkah-langkah yang akan digunakan untuk

menganalisis suatu balok bertulangan rangkap untuk kedua kondisi yang

mungkin terjadi seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.

Gambar 2.12. Analisi Balok Bertulangan Rangkap (Dikutip dari buku

Jack C. McCormac, Desain Beton Bertulang)

Ingat bahwa As2 = As’ dan As1 = As – As2.

Langkah-langkah analisis balok persegi bertulangan rangkap:

Anggap bahwa tulangan tarik dan tulangan tekan telah leleh sehingga :

fs = fs’ = fy ........................(2.15)

Page 44: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Dengan menggunakan persamaan pasangan kopel beton tekan dan

tulangan baja tarik dan tekan, tinggi balok tekan a dihitung dengan :

T = Cc + Cs

As fy = (0.85f’c)ab + As’fy

a = ( )( . ) = ( . ) . .........................(2.16)

Tentukan letak garis netral

c= .........................(2.17)

Periksa regangan yang terjadi pada tulangan baja tekan dan baja tarik

dengan menggunakan diagram regangan.= − ′ 0.003= 0.003 .........................(2.18)

Dengan menganggap s ≥ yang berarti tulangan baja tarik telah

meleleh akan timbul salah satu dari kedua kondisi berikut:

Kondisi 1 : s’ ≥ , Menunjukan tulangan baja telah leleh.

Kondisi 2 : s’ ≤ , Menunjukan tulangan baja tekan belum leleh.

2.8 Kolom

Kolom adalah komponen struktur bangunan yang fungsi utamanya

adalah meneruskan beban dari sistem lantai ke fondasi. Sebagai bagian dari

suatu kerangka bangunan dengan fungsi dan peran tersebut, kolom

menempati posisi penting di dalam sistem struktur bangunan. Kegagalan

kolom akan berakibat langsung pada runtuhnya komponen struktur lain

yang berhubungan dengannya, atau bahkan merupakan batas runtuh total

keseluruhan struktur bangunan. Pada umumnya kegagalan atau keruntuhan

komponen tekan tidak diawali dengan tanda peringatan yang jelas, bersifat

mendadak.

Oleh karena itu, dalam merencanakan struktur kolom

harus memperhitungkan secara cermat dengan memberikan cadangan

kekuatan lebih tinggi daripada untuk komponen struktur lainnya.

Page 45: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Selanjutnya, oleh karena penggunaan didalam praktek umumnya

kolom tidak hanya bertugas menahan beban aksial vertikal, defenisi

kolom diperluas dengan mencakup tugas menahan kombinasi beban

aksial dan momen lentur. Atau dengan kata lain, kolom harus

diperhitungkan untuk menyangga beban aksial tekan dengan eksentrisitas

tertentu. Secara garis besar ada tiga jenis kolom bertulang, yaitu:

1. Kolom menggunakan pengikat sengkang lateral. Kolom ini

merupakan kolom beton yang ditulangi dengan batang tulangan

pokok memanjang, yang pada jarak spesi tertentu diikat dengan

pengikat sengkang ke arah lateral. Sengkang tersebut berfungsi untuk

mengurangi bahaya pecah (spliting) beton yang dapat mempengaruhi

daktilitas kolom tersebut.

2. Kolom menggunakan pengikat spiral. Bentuknya sama dengan

pengikat lateral, hanya saja sebagai pengikat tulangan pokok

memanjang adalah tulangan spiral yang dililitkan keliling

membentuk heliks menerus di sepanjang kolom. Lilitan melingkar

atau spiral memberikan tekanan kekang (confine) di sekeliling

penampang.

3. Struktur kolom komposit merupakan komponen struktur tekan yang

diperkuat pada arah memanjang dengan gelagar baja profil atau

pipa, dengan atau tanpa diberi tulangan pokok memanjang.

Gambar 2.13 Jenis-Jenis Kolom (Dikutip dari buku Istimawan

Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang)

Page 46: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Perbedaan kekuatan kolom spiral dengan sengkang baru terlihat

pada kondisi pasca puncak. Untuk itu diperlihatkan prilaku kedua kolom

tersebut berdasarkan kurva beban lendutan. Pada tahap awal sampai

puncak, kedua kolom memperlihatkan prilaku yang sama. Setelah beban

maksimum tercapai dan mulai mengalami kondisi plastis, maka terlihat

bahwa kolom sengkang akan mengalami keruntuhan terlebih dahulu yang

sifatnya mendadak (non daktail), sedangkan kolom spiral masih bertahan

(daktail)

Gambar 2.14 Perilaku Keruntuhan Kolom Sengkang dan Spiral

(Dikutip dari buku Wiryanto Dewobroto, Aplikasi Rekayasa Konstruksi)

Kolom spiral digunakan jika daktilitas sangat dipentingkan atau

beban yang besar sehingga cukup efisien untuk memanfaatkan nilai

(faktor reduksi) spiral yang lebih tinggi, yaitu 0,70 dibandingkan pakai

sengkang yaitu 0,65.

Page 47: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

2.8.1 Hubungan Beban Aksial dan Moment

Gambar 2.15 Hubungan Beban Aksial-Momen-Eksentrisitas

(Dikutip dari buku Istimawan Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang)

Pada gambar diatas dapat dijelaskan bahwa kesepadanan statika

antara beban aksial eksentrisitas dengan kombinasi beban aksial-momen.

Apabila gaya dari beban Pu bekerja pada penampang kolom berjarak e

terhadap sumbu seperti terlihat pada gambar (a), akibat yang ditimbulkan

akan sama dengan apabila suatu pasangan yang terdiri dari gaya beban

aksial Pu pada sumbu dan momen, Mu = Pu e, bekerja serentak bersama-

sama seperti tampak pada gambar (c). Dengan demikian dapat

disimpulkan bahwa apabila suatu pasangan momen rencana terfaktor

Mu dan beban rencana terfaktor Pu bekerja bersama-sama pada suatu

komponen struktur tekan, hubungannya dapat dituliskan sebagai berikut:= ......................................(2.19)

Untuk suatu penampang tertentu, hubungan tersebut diatas bernilai

konstan dan memberikan variasi kombinasi beban lentur dan beban aksial

dalam banyak cara. Apabila dikehendaki eksentrisitas yang semakin besar,

beban aksial Pu harus berkurang sedemikian rupa sehingga kolom tetap

mampu menopang kedua beban, beban aksial Pu dan momen Pu e. Sudah

tentu besar atau jumlah pengurangan Pu yang diperlukan sebanding dengan

peningkatan besarnya eksentrisitas.

2.8.2 Faktor Reduksi Kekuatan Untuk Kolom

Persyaratan dalam memberikan pembatasan tulangan untuk

Page 48: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

komponen struktur yang di bebani kombinasi lentur dan aksial tekan

tersebut selaras dengan konsep daktilitas komponen struktur yang menahan

momen lentur dengan beban aksial, dimana di kehendaki agar keruntuhan

diawali dengan meluluhnya batang tulangan tarik terlebih dahulu.

Sejalan dengan hal tersebut, untuk komponen dengan beban aksial

kecil diijinkan untuk memperbesar faktor reduksi kekuatannya, lebih

besar dari nilai yang digunakan bila komponen yang bersangkutan hanya

menahan beban aksial tekan sentris. Seperti diketahui bahwa:

1. Untuk komponen yang menahan lentur murni tanpa beban aksial,

digunakan faktor reduksi kekuatan Ø = 0,80;

2. Untuk kolom dengan pengikat spiral sejauh ini digunakan faktor

reduksi kekuatan Ø = 0,70;

3. Sedangkan untuk kolom pengikat sengkang digunakan faktor reduksi

kekuatan Ø = 0,65.

Seperti diketahui, kolom yang dibebani eksentrisitas akan menahan

beban aksial maupun momen. Sehingga dapat disimpulkan bahwa untuk

kasus dimana kolom dengan beban aksial kecil tetapi pasangan momennya

besar dapat diberlakukan seperti komponen struktur lentur, atau balok pada

umumnya.

2.8.3 Perencanaan Kolom

Kolom adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya

menyangga beban aksial tekan vertikal. Atau dengan kata lain kolom harus

diperhitungkan untuk menyangga beban aksial tekan dengan eksentrisitas

tertentu.

Pada kolom, pembatasan jumlah tulangan kolom agar penampang

berperilaku daktail agak sukar dilakukan karena beban aksial tekan

lebih dominan sehingga keruntuhan tekan sulit dihindari. Jumlah luas

penampang tulangan pokok memanjang kolom dibatasi dengan rasio

penulangan ρg antara 0.01–0.08. Penulangan yang lazim dilakukan diantara

1.5% sampai 3% dari luas penampang kolom.

Khusus untuk struktur bangunan berlantai banyak, kadang-kadang

penulangan kolom dapat mencapai 4%, namun disarankan untuk tidak

Page 49: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

menggunakan nilai lebih dari 4% agar penulangan tidak berdesakan

terutama pada titik pertemuan balok-balok, plat, dan kolom.

2.8.4 Kekuatan Kolom Eksentris Kecil

Hampir tidak pernah dijumpai kolom yang menopang beban

aksial tekan secara konsentris, bahkan kombinasi beban aksial dengan

eksentrisitas kecil sangat jarang ditemui. Meskipun demikian untuk

memperoleh dasar pengertian perilaku kolom pada waktu menahan beban

dan timbulnya momen pada kolom, pertama-tama akan dibahas kolom

dengan beban aksial tekan eksentrisitas kecil. Apabila beban tekan P

berimpit dengan sumbu memanjang kolom, berarti tanpa eksentrisitas,

perhitungan teoritis menghasilkan tegangan tekan merata pada

permukaan penampang lintangnya. Sedangkan apabila gaya tekan

tersebut bekerja di suatu tempat berjarak e terhadap sumbu memanjang,

kolom cenderung melentur seiring dengan timbulnya momen:= .........................(2.20)

Jarak e dinamakan eksentrisitas gaya terhadap sumbu kolom. Tidak

sama halnya dengan kejadian beban tanpa eksentrisitas, tegangan tekan

yang terjadi tidak merata pada seluruh permukaan penampang tetapi akan

timbul lebih besar pada satu sisi terhadap sisi lainnya.

Kondisi pembebanan tanpa eksentrisitas yang merupakan keadaan

khusus, kuat beban aksial nominal atau teoritis dapat ditulis sebagai berikut

:

Po = 0.85f’c (Ag – Ast) + fy Ast ..........................(2.21)

Apabila diuraikan lebih lanjut akan didapatkan :Po = Ag{0.85 f c(1 − ρg) + fy ρg}= {0.85 + ( )(0.85 )} .........................(2.22)

Sedangkan peraturan memberikan ketentuan hubungan dasar antara

beban dengan kekuatan sebagai berikut :≤ ∅ .........................(2.23)

Dimana,

Ag = Luas kotor penampang lintang kolom (mm2)

Ast = Luas total penampang penulangan memanjang (mm2)

Page 50: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Po = Kuat beban aksial nominal atau teoritis tanpa eksentrisitas

Pn = Kuat beban aksial nominal atau teoritis dengan eksentrisitas

tertentu

Pu = Beban aksial terfaktor dengan eksentrisitas= .........................(2.24)

Sehingga apabila memang terjadi, pada kasus beban tanpa

eksentrisitas, Pn akan menjadi sama dengan Po. Sehingga demikian,

SK-SNI 03-2847-2002 menentukan bahwa dalam praktek tidak akan ada

kolom yang dibebani tanpa eksentrisitas. Eksentrisitas beban dapat terjadi

akibat timbulnya momen yang antara lain disebabkan oleh kekangan pada

ujung-ujung kolom yang dicetak secara monolit dengan komponen lain,

pemasangan yang kurang sempurna, ataupun penggunaan mutu bahan yang

tidak merata.

Maka sebagai tambahan faktor reduksi kekuatan untuk

memperhitungkan eksentrisitas maksimum, peraturan memberikan

ketentuan bahwa kekuatan nominal kolom dengan pengikat sengkang

direduksi 20% dan untuk kolom dengan spiral direduksi 15%.

Ketentuan tersebut akan memberikan rumus kuat beban aksial

maksimum seperti berikut :

Untuk Kolom Spiral :∅ ( ) = 0.85∅{0.85∅ ( − ) + }...................(2.25)

Untuk Kolom Dengan Penulangan Sengkang :∅ ( ) = 0.80∅{0.85∅ ( − ) + }....................(2.26)

Beban aksial bekerja dalam arah sejajar sumbu memanjang dan titik

kerjanya tidak harus di pusat berat kolom, berada di dalam penampang

melintang, atau pusat geometrik. Dalam memperhitungkan kuat kolom

terhadap beban aksial eksentrisitas kecil digunakan dasar anggapan bahwa

akibat bekerjanya beban batas (ultimit), beton akan mengalami tegangan

sampai nilai 0.85f’c dan tulangan bajanya mencapai tegangan leleh fy.

Sehingga untuk setiap penampang kolom, kuat beban aksial nominal

dengan eksentrisitas kecil dapat dihitung langsung dengan menjumlahkan

gaya-gaya dalam dari beton dan tulangan baja pada waktu mengalami

Page 51: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

tegangan pada tingkat kuat maksimum tersebut.

Perencanaan kolom beton bertulang pada hakekatnya menentukan

dimensi serta ukuran-ukuran baik beton maupun batang tulangan baja, sejak

dari menentukan ukuran dan bentuk penampang kolom, menghitung

kebutuhan penulangannya sampai dengan memilih tulangan sengkang atau

spiral sehingga di dapat ukuran dan jarak spasi yang tepat. Karena rasio

penulangan terhadap beton ρg harus berada dalam daerah batas nilai 0.01≤ρg ≤ 0.08 maka persamaan kuat perlu dimodifikasi untuk dapat memenuhi

syarat.

Untuk kolom Pengikat sengkang

ɸ Pn (maks) = 0.80ɸ{0.85fc’(Ag-Ast)+fy(Ast)}.............................(2.27)

Sehingga didapat:

Ast = ρg x Ag

Maka,

ɸPn (maks) = 0.80ɸ{0.85fc’(ag-ast) + fy x ρg x Ag }

= 0.80ɸAg{0.85fc’(1-ρg) + fyρg } ..............(2.28)

Karena Pu ≤ ɸ Pn (maks) maka dapat disusun ungkapan Ag perlu

berdasarkan pada kuat kolom Pu dan rasio penulangan ρg, sebagai berikut:

Untuk kolom dengan pengikat sengkang= . ∅{ . ( ) .....................................(2.29)

Untuk kolom dengan pengikat spiral= . ∅{ . ( ) } .....................................(2.30)

Dengan demikian untuk menentukan bentuk dan ukuran kolom

berdasarkan rumus diatas, banyak kemungkinan serta pilihan yang

dapat memenuhi syarat kekuatan menopang sembarang beban Pu. Untuk

nilai ρg yang lebih kecil memberikan hasil Ag lebih besar, demikian pun

sebaliknya. Banyak pertimbangan dan faktor lain yang berpengaruh pada

pemilihan bentuk dan ukuran kolom, diantaranya ialah pertimbangan dan

persyaratan arsitektural atau pelaksanaan membangun yang menghendaki

dimensi seragam untuk setiap lantai agar menghemat acuan kolom dan

perancahnya.

Page 52: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

2.8.6 Kekuatan Kolom Eksentris Besar

Peraturan Beton Indonesia 1971 memberikan ketentuan bahwa setiap

struktur bangunan beton bertulang bertingkat harus mempunyai kolom-

kolom dengan kekakuan yang sedemikian rupa, sehingga untuk setiap

pembebanan, stabilitas struktur tetap terjamin. Stabilitas struktur dapat

diperhitungkan dengan meninjau tekuk pada setiap kolom satu persatu

(tekuk parsial) seperti halnya pada kolom-kolom tunggal.

Memperhitungkan tekuk parsial kolom-kolom dapat dilakukan dengan

menerapkan eksentrisitas tambahan pada eksentrisitas awal gaya normal

kolom. Sehingga pada eksentrisitas awal, gaya normal kolom masih harus

ditambahkan pula eksentrisitas-eksentrisitas tambahan, masing-masing

untuk memperhitungkan tekuk, ketidaktepatan sumbu kolom terhadap

sumbu item, dan untuk memperoleh peningkatan keamanan bagi kolom-

kolom dengan eksentrisitas awal yang semakin kecil.

Dalam SK SNI-03-2847-2002, kuat beban aksial nominal

maksimum diberikan batasan apabila sebuah kolom pengaruh

kelangsingan diabaikan, kuat aksial nominal maksimum Pn (maks) tidak

melebihi 0.80 Po untuk kolom berpengikat sengkang dan 0.85 Podengan

pengikat spiral (seperti persamaan sebelumnya). Dengan ketentuan

tersebut, berarti sekaligus diberikan pula pembatasan eksentrisitas

minimum yang harus diperhitungkan. Untuk kolom dengan eksentrisitas

besar, kedua persamaan tersebut tidak dapat digunakan.

Eksentrisitas minimum dapat ditimbulkan oleh kekangan di ujung

komponen karena sistem menggunakan hubungan monolit dengan

komponen struktur lainnya. Sedangkan eksentrisitas tidak terduga dapat

timbul akibat pelaksanaan pekerjaan di titik-titik buhul yang tidak

sempurna sehingga terjadi pergeseran sumbu sistem bangunan ataupun

akibat penggunaan bahan berbeda mutu. Dengan berbagai pertimbangan

tersebut, perencanaan kolom umumnya didasarkan pada momen akibat dari

beban aksial dengan eksentrisitas yang relatif besar.

2.9 Plat

Pelat lentur merupakan salah satu elemen penting dari struktur

Page 53: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

bangunan gedung. Pada umumnya bangunan gedung tersusun dari pelat

lantai, balok anak, balok induk, kolom,dan pondasi. Idealisasi pelat lentur

juga dapat dijumpai pada pelat atap, lantai jembatan maupun pelabuhan.

Berdasarkan komponen gaya dalam yang bekerja, pelat lentur dapat

dibedakan menjadi dua yaitu: (1) pelat satu arah dimana momen lentur

dianggap hanya bekerja pada satu sumbu dengan arah lenturan utama pada

arah sisi yang lebih pendek, dan (2) pelat dua arah dimana momen lentur

dianggap bekerja pada dua sumbu dengan lenturan terjadi pada dua arah

yang saling tegak lurus. Apabila perbandingan ukuran sisi panjang terhadap

sisi pendek pelat lebih besar dari 2 (dua) maka pelat tersebut dapat

digolongkan sebagai pelat satu arah, dengan asumsi perencanaan

layaknya elemen balok dengan tinggi setebal pelat dan lebar satu satuan

panjang (umumnya diambil 1 meter lebar).

Berdasarkan kondisi tumpuannya, pelat dapat digolongkan

menjadi dua yaitu: (1) pelat dengan balok sebagai tumpuan pada masing-

masing sisinya, dan (2) pelat tanpa balok penumpu yang seringkali disebut

sebagai pelat datar. Pada kasus pelat datar panel pelat langsung ditumpu

oleh kolom sehingga muncul kerawanan terhadap timbulnya akumulasi

gaya geser setempat yang disebut dengan pons, dimana kolom seolah-

olah akan menembus panel pelat ke arah atas. Untuk menanggulangi

fenomena ini biasanya diberikan penebalan pelat setempat pada pada posisi

kolom, yang selanjutnya disebut sebagai drop panel atau dilakukan

pembesaran ukuran ujung kolom yang disebut sebagai kapital kolom atau

kepala kolom. Dengan demikian pelat tanpa balok penumpu dapat

dibedakan dibagi dua, yaitu: (1) tanpa penebalan, dan (2) dengan penebalan.

(SNI-03-2847-2002).

2.9.1 Perencanaan Dimensi Tampang

Komponen struktur beton bertulang yang mengalami lentur harus

direncanakan agar mempunyai kekakuan yang cukup untuk membatasi

lendutan atau deformasi apapun yang dapat memperlemah kekuatan ataupun

mengurangi kemampuan layan struktur pada beban kerja.

Tebal minimum untuk balok atau pelat satu arah

Page 54: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Untuk menjamin kekuatan dan kemampuan layan serta menghindari

terjadinya retak dan defleksi yang berlebihan pada elemen balok dan pelat

satu arah, SNI 03-2847-2002 mempersyaratkan ketebalan minimum

yang dihitung dengan ketentuan berikut:

TABEL 2.6 Ketebalan minimum balok non-pratekan dan plat satu

arah bila lendutan tidak diperhitungkan

Tebal Minimum, h

Komponen

Struktur

Dua tumpuan

sederhana

Satu ujung

Menerus

Kedua ujung

menerus

Kantilever

Komponen yang tidak menahan atau tidak disatukan dengan

partisi atau konstruksi lain yang mungkin akan rusak lendutan

yang besar

Pelat

masif satu

arah

120 124 128 110Balok atau

pelat rusuk

satu arah

116 118,5 121 18Sumber: SNI-03-2847-2002

dengan:

l = panjang bentang balok atau pelat satu arah, dengan ketentuan:

1) Panjang bentang dari komponen struktur yang tidak

menyatu dengan struktur pendukung dihitung sebagai

bentang bersih ditambah dengan tinggi dari komponen

struktur. Besarnya bentang tersebut tidak perlu melebihi

jarak pusat ke pusat komponen struktur pendukung yang

ada.

2) Dalam analisis untuk menentukan momen pada rangka

atau struktur menerus, panjang bentang harus diambil

sebesar jarak pusat ke pusat komponen struktur

Page 55: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

pendukung.

2.9.2 Tebal Minimum Plat Dua Arah

Tebal minimum untuk pelat dua arah dengan balok yang

menghubungkan tumpuan pada semua sisinya harus memenuhi ketentuan

sebagai berikut:

1) Untuk αm yang sama atau lebih kecil dari 0,2 diterapkan

ketentuan sebagaimana dipersyaratkan pada pelat tanpa balok interior

2) Untuk αm lebih besar dari 0,2 tapi tidak lebih dari 2,0, ketebalan

pelat

minimum harus memenuhi= ( . )( . ) ..............(2.30)

Dan tidak boleh kurang dari 120 mm

3) Untuk αm lebih besar dari 2,0, ketebalan pelat minimum tidak boleh

kurang dari:

= ( . )..............(2.31)

Dan tidak boleh kurang dari 90 mm

Dengan:

Ln = panjang bentang bersih dalam arah memanjang dari konstruksi

dua arah, diukur dari muka ke muka tumpuan pada pelat tanpa

balok dan muka ke muka balok atau tumpuan lain pada kasus

lainnya (mm)

Α = Rasio kekakuan lentur tampang balok terhadap kekakuan lentur

pelat dengan lebar yang dibatasi secara lateral oleh garis-garis

sumbu tengah panel-panel yang bersebelahan (bila ada) pada tiap

sisi balok

αm = Nilai rata-rata α untuk semua balok pada tepi-tepi suatu panel

β = Rasio bentang bersih dalam arah memanjang terhadap arah

memendek dari pelat dua arah

4) Pada tepi yang tidak menerus, balok tepi harus mempunyai rasio

Page 56: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

kekakuan α tidak kurang dari 0,8 atau sebagai alternatif ketebalan

minimum yang ditentukan Pers. (3-1) atau Pers. (3-2) harus dinaikan

paling tidak 10% pada panel dengan tepi yang tidak menerus.

2.9.3 Tebal Minimum Plat Balok Interior

Tebal minimum pelat tanpa balok interior yang menghubungkan

tumpuan- tumpuannya dan mempunyai rasio bentang panjang terhadap

bentang pendek yang tidak lebih dari dua, harus memenuhi ketentuan Tabel

2.7 dan tidak boleh kurang dari nilai berikut:

1) Pelat tanpa penebalan disyaratkan tebal pelat minimal 120 mm

2) Pelat dengan penebalan disyaratkan tebal pelat minimal 100 mm

TABEL 2.7 Tebal minimum pelat tanpa balok interior

Tegangan

leleh F

(Mpa)

Tanpa Penebalan Dengan penebalan

Panel luar Panel

dalam

Panel luar Panel

dalam

Tanpa

balok

pinggir

Dengan

balok

pinggir

Tanpa

balok

pinggir

Dengan

balok

pinggir

300 33 36 36 36 40 40400 30 33 33 33 36 36500 28 31 31 31 34 34

Catatan: Nilai α untuk balok diantara kolom pada tepi luar tidak boleh kurang dari 0,8.

Dimensi penebalan panel setempat harus sesuai dengan hal-hal berikut ini:

Penebalan panel setempat disediakan pada kedua arah sejarak tidak

kurang daripada seperenam jarak pusat-ke-pusat tumpuan pada arah yang

ditinjau. Tebal penebalan panel setempat tidak boleh kurang daripada

seperempat tebal pelat diluar daerah penebalan panel setempat.

2.9.4 Analisi Plat Dua Arah

Sebagai alternatif, metode pendekatan berikut ini dapat digunakan

untuk menentukan momen lentur pada bagian lapangan maupun tumpuan

Page 57: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

panel pelat dua arah dimana momen lentur dianggap bekerja pada dua

sumbu dengan lenturan terjadi pada dua arah yang saling tegak lurus

dengan perbandingan antara sisi panjang dan sisi pendek kurang dari 2

(dua). Cara pendekatan yang ditunjukkan pada Tabel 3-3 dapat

dipergunakan dengan syarat:

1) Beban yang bekerja berupa beban terbagi rata,

2) Perbedaan yang terbatas antara besarnya beban maksimum dan

minimum pada panel pelat memenuhi

WU min ≥ 0,4.WU max , ..........................(2.32)

4) Perbedaan yang terbatas antara beban maksimal pada panel

pelat yang berbeda-beda tipe memenuhi

WU max terkecil ≥ 0,8.WU max terbesar , ..........................(2.33)

4) Perbedaan yang terbatas pada panjang bentang, dimana bentang

terpendek lebih besar dari 0,8 bentang terpanjang.

2.10 Dinding Geser

Dinding geser (shear wall) didefinisikan sebagai komponen

struktur vertikal yang relatif sangat kaku. Dinding geser pada

umumnya hanya boleh mempunyai bukaan sekitar 5% agar tidak

mengurangi kekakuannya. Fungsi dinding geser berubah menjadi

dinding penahan beban (bearing wall), jika dinding geser menerima

beban tegak lurus dinding geser. Bangunan beton bertulang yang

tinggi sering didesain dengan dinding geser untuk menahan gempa.

Selama terjadinya gempa, dinding geser yang didesain dengan baik dapat

dipastikan akan meminimalkan kerusakan bagian non struktural bangunan

seperti jendela, pintu, langit-langit dan seterusnya (McCormac, 2003).

Dinding geser bisa digunakan untuk menahan gaya lateral saja maupun

sebagai dinding pendukung. Penempatan dinding geser dapat dilakukan

pada sisi luar bangunan atau pada pusat bangunan. Dinding geser yang

ditempatkan pada bagian dalam bangunan biasanya disebut dengan inti

struktural (structural core/corewall) yang biasa digunakan untuk

ruang lift dan tangga, seperti yang diperlihatkan pada Gambar

2.16. Penempatan dinding geser lainya pada arah melintang yang

Page 58: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

diperlihatkan pada Gambar 2.17.

Gambar 2.16. Dinding Geser Mengelilingi Lift Atau Tangga

(McCormac,2003)

Gambar 2.17. Dinding Geser Melintang Bangunan (McCormac,2003)

Dinding tersebut sebenarnya adalah balok kantilever dengan lebar

h dan tinggi keseluruhan lw. Pada gambar bagian (a) dinding tertekuk

dari kiri ke kanan akibat Vn dan akibatnya tulangan yang diperlukan

sebelah kiri atau pada sisi tarik. Jika Vn diterapkan dari sisi kanan seperti

diperlihatkan pada gambar bagian (b), tulangan tarik akan diperlukan

pada sisi kanan kanan dinding. Maka dapa kita lihat bahwa dinding geser

memerlukan tulangan tarik pada kedua sisinya karena Vu bisa datang

dari kedua arah tersebut. Untuk perhitungan lentur, tinggi balok yang

diperlukan dari sisi tekan dinding ke titik berat tulangan tarik adalah

sekitar 0,8 dari panjang dinding lw. Dinding geser bekerja sebagai sebuah

balok kantilever vertikal dan dalam menyediakan tahanan lateral, dinding

Page 59: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

geser menerima gaya tekuk maupun geser. Untuk dinding seperti itu,

geser maksimum Vu dan momen maksimum Mu terjadi pada dasar

dinding. Jika tegangan lentur diperhitungkan, besar tegangan lentur

tersebut akan dipengaruhi oleh beban aksial desain Nu dan selanjutnya

pengaruh tegangan lentur tersebut harus dimasukkan dalam analitis.

Gambar 2.18. Dinding Geser Menerima Gaya Lateral Vu (Mosley dan

Bungey,1989)

Geser lebih terpengaruh pada dinding yang mempunyai

perbandingan tinggi dan panjang yang kecil. Momen lebih berpengaruh

pada dinding yang lebih tinggi, terutama pada dinding dengan

tulangan yang terdistribusi secara merata. Tulangan ditempatkan

mengelilingi semua bukaan, baik diperlukan atau tidak oleh analisa

struktur. Praktek seperti ini penting untuk mencegah retak tarik

diagonal yang cenderung berkembang menyebar dari pojok bukaan.

Umumnya dinding geser berupa dinding beton yang mengelilingi

tangga dan atau lorong lift. Bentuk dan penempatan dinding geser dapat

disesuaikan dengan bentuk denah bangunan. Pada denah bangunan tertentu,

dinding geser dapat dirangkai dan diletakkan di inti bangunan. Sistem

penempatan dinding geser seperti ini sering juga disebut dinding inti

(core wall). Perhitungan dinding inti merupakan masalah yang cukup

sulit dalam analisa struktur. Terdapat perbedaan dalam deformasi struktur

pada struktur biasa yang tersusun dari portal terbuka, dan struktur yang

Page 60: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

menggunakan dinding inti. Deformasi pada dinding geser menyerupai

deformasi balok kantilever yang tegak lurus tanah dan selain deformasi

lentur, dinding mengalami deformasi geser dan rotasi secara bersamaan.

Deformasi pada dinding geser sangat kecil di lantai dasar dan sangat

besar dilantai atas bangunan.

Page 61: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

BAB III

METODOLOGI PERENCANAAN

3.1 Uraian Metodologi

Pelaksanaan perencanaan gedung dibagi menjadi beberapa tahap,

mulai dari pengumpulan data-data yang dibutuhkan dalam perencanaan,

kemudian studi literatur untuk gedung bertingkat, setelah itu dilanjutkan

pada tahap perencaan struktur yang terdiri dari struktur utama yaitu kolom,

balok, plat, pondasi, tangga dan dinding geser, setelah itu adalah pembuatan

gambar kerja dan pembuatan rencana anggaran biaya.

3.2 Pengumpulan Data

Pengumpulan data dilakukan dengan cara melakukan observasi

dilapangan kemudian dilanjutkan mencari data utama yaitu data sondir yang

diperoleh dari dinas Badan Pembangunan Perencanaan Daerah (BAPPEDA)

Jepara dan konsultan perencana yang kemudian di anilisis untuk

memperoleh kedalaman pondasi dan jenis pondasi yang akan dipakai di

daerah jepara.

3.3 Studi Literatur

Setelah mendapat data sondir langkah selanjutnya adalah mencari

studi literatur guna mencari data-data serta rumus-rumus yang nantinya akan

dipakai untuk perhitungan struktur beton bertulang. Hal ini dilakukan agar

perencanaan yang di buat sesuai peraturan-peraturan yang telah ditetapkan

baik dari SNI maupun literatur lainnya.

3.4 Perencanaan Struktur

Perencanaan struktur adalah pembahasan yang paling vital karena ini

adalah pokok bahasan dan permasalahan yang harus dibuat secara matang

dan dengan tingkat kesalahan minimal.

Perencanaan dimulai dari mempelajari studi literatur serta peraturan-

pereturan yang dijadikan sebagai acuan mulai dari SNI dan buku-buku

literatur lainnya, setelah ini dilakukan pengumpulan data-data mulai dari

data tanah atau sondir yang di dapat dari konsultan perencana dan juga

BAPPEDA sehingga mempermudah dalam proses perencanaan,

Page 62: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

perencanaan dilanjutkan dengan melakukan desain struktur untuk gedung

diawali dari permodelan dengan Sistem Analisis Program sehingga

mempermudah perencanaan untuk memperoleh hasil moment-moment atau

data-data yang diperlukan dalam proses perencanaan.

Setelah mendapatkan data-data yang dibutuhkan kemudian

perencanaan dilakukan perencanaan dimulai dari analisi perhitungan yang

nantinya menjadi acuan dalam desain perencanaan dimulai dari perhitungan

tangga kemudian perhitungan untuk pelat dan balok lift, setelah itu

perencanaan dilanjutkan dengan perhitungan untuk tulangan pelat sehingga

didapat efiseinsi dalam pelaksanaan nanti, setelah pelat selanjutnya adalah

perencanaan balok yang dihitung sesuai dengan ketentuan dan data-data

yang ada, kemudian kolom menjadi analisis terakhir untuk struktur

bangunan atas, selanjutnya untuk tahapan yang terakhir adalah analisis

untuk perhitungan pilecap dan tiang pancang.

Perencanaan gedung Fakultas Sains dan Teknologi dibatasi pada

perhitungan struktur sehingga pembahasan tidak melebar ke tahap finishing

dan terfokus pada konstruksi beton bertulang.

Page 63: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

3.5 Tahapan-tahapan dalam perencanaan ini ialah sebagai berikut:

Gambar 3.1 Diagram Alir Perencanaan

Mulai

Pengumpulan Data dan Studi Literatur

Perencanaan

Program Aplikasi

SAPDesain Struktur

DesainKolom

DesainBalok

DesainLift

DesainPelat

DesainTangga

DesainPondasi

Gambar Perencanaan

Memenuhi Syarat Tidak Memenuhi Syarat

Selesai

Page 64: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

BAB IV

ANALISIS PERHITUNGAN

4.1 Perencanaan dan Pembebanan Tangga

Ruang tangga sebaiknya terpisah dengan ruang yang lainnya, agar

orang yang naik turun tangga tidak mengganggu aktifitas penghuni.

Type Tangga

Selisih tinggi lantai = 3,8 m

Panjang ruang tangga = 4,5 m

Lebar tangga = 4 m

Tinggi anak tangga (Optrade) = 16 cm = 0,16 m

Lebar anak tangga (Antrade) = 30 cm = 0,3 m

Syarat kenyamanan tangga : 60 < (2 . op + a) < 65

60 < 62 < 65 (memenuhi syarat)

Jumlah anak tangga = 29 anak tangga

Lebar bordes = 150 cm = 1,5 m

Kemiringan tangga = = = 28,07 ͦ

L = √ ²+ ² = √150² + 300² = 335,41

Tebal plat minimum menurut SKSNI T-15-1991-03

Hmin = x L x (,

) = x 335,41x(0,4 + (,

) = 12,4 cm

Hmaks = Hmins+ ( ) cosα = 12, 4 + ( ) 0,88 = 13, 96 cm

Dipakai tebal plat 12,5 cm

Tebal bordes = 12 cm

C = ² + ² = √16²+ 30² = 34 cm = 0,34 m

Tinggi beban merata tangga

tt’= ( . )=( , )

= 7,0588 cm = 0,070588 m

h’ = , cos 28,07ͦ = 7,82 cm

Direncanakann : tebal keramik maks (hk) = 1 cm = 0,01 m

tebal spesi (hs) = 2 cm = 0,02 m

Page 65: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Berdasarkan PPIUG’83 diperoleh:

Berat sendiri beton : 2400 kg/m3 = 24 KN/m3

Berat sendiri keramik : 0,24 KN/m2

Berat sendiri spesi : 0,21 KN/m2

Beban hidup tangga : 3 KN/m3

1) Plat Tangga

a) Beban mati (qDL)

Berat sendiri plat = h’ x berat sendiri beton = 1,877 KN/m

Berat spesi (2cm) = hs x berat sendiri spesi = 0,42 KN/m

Berat keramik (1 cm) = hk . berat sendiri keramik = 0,24 KN/m

qDl = 2,537

b) Beban hidup (qLL) = 3 KN/m

c) Beban berfaktor (qU) = 1,2 qDL + 1,6 qLL = 7,844 KN/m

2) Plat Bordes

a) Beban mati (qDL)

Berat sendiri plat = tb . berat sendiri beton = 3 KN/m

Berat spesi (2cm) = hs . berat sendiri spesi = 0,42 KN/m

Berat keramik (1 cm) = hk . berat sendiri keramik = 0,24 KN/m

qDL = 3,68 KN/m

b) Beban hidup (qLL) = 3 KN/m

c) Beban berfaktor (qU) = 1,2 qDL + 1,6 Qll = 9,216 KN/m

4.2 Perencanaan Lift

Pada bangunan lift ini adalah sarana transportasi vertikal alternatif

seperti halnya tangga. Lift akan menghantarkan pelayanan dan

pemberhentian di lantai 1, 2, 3, 4, 5, dan 6. Pada konstruksi lift ini

direncanakan menggunakan 1 buah lift dengan kapasitas 10 orang atau

beban maksimal 700 kg.

Page 66: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

4.2.1 Perencanaan Konstruksi

1. Mekanika

Perhitungan lift tidak direncanakan karena sudah satu paket dari

pabrik dan spesifikasinya

2. Konstruksi Tempat Lift

Perencanaan ruang lift dikelilingi oleh dinding beton dengan

adanya kolom disetiap sudutnya. Sedangkan beban lift ditahan oleh

balok penyangga.

Pada dasarnya komponen lift dibagi pada tiga buah :

a. Mesin penarik dengan kabel-kabel dan perangkatnya.

b. Kereta penumpang yang berfungsi untuk mengangkut

penumpang atuapun barang beserta beban pengimbangnya.

c. Ruang dan landasan serta konstruksi penumpu untuk mesin,

kerata, beban pengimbang dan perangkatnya.

Perencanaan lift terbagi 3 hal sebagai berikut :

a. Ruang mesin : mesin lift penarik kereta dan beban

pengimbang seperti katrol. Penempatan mesin lift

diletakan pada bagian paling atas bangunan.

b. Diding luar luncur kereta : dibuat dari dinding beton,

beban lift dan pernagkatnya ditahan oleh balok.

c. Ruang landasan : ruang ini harus diberi kelonggaran agar

pada saat lift mencapai lantai bawah, lift tidak menumbuk

lantai dasar landasan dan pada bagian lantai ini diberi

pegas yang berfungsi menahan lift apabila putus.

4.2.2 Data Teknis

Jenis lift disiesuaikan dengan tinggi tempuh yang dilayani dan

jumlah penumpang yang akan menggunakan lift. Oleh karna itu

dipilih Hitachi VFI-700-CO90.

Data teknis lift yang didapat adalah sebagai berikut :

Load Capacity = 700 kg

Speed (m/min) = 90 m/minutes

Door wicth = 800 mm

Page 67: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Car inside = 1400 x 1250 mm

Hoistway Dimension = 1800 x 1900 mm

Machine Room = 2400 x 3550 mm

Overhead = 4550 mm

Pit Depth = 1550 mm

Ra (Reaction of Mechine Room) = 3800 kg

Rb (Reaction of Mechine Room) = 2700 kg

Rc (Reaction Pit) = 8600 kg

Rc (Reaction Pit) = 7000 kg

4.2.3 Pembebanan Pada Balok

Pembebanan berdasarkan pada data reaksi akibat beban Machine

Room ( Ra dan Rb ). Besar beban dinamika akibat gerakan kejutan

diasumsikan dengan memberi beban kejut sebesar 0.3 R, sehingga

diperoleh beban pada tengah bentang balok :

Ra = Ra + 0.3 Ra = 1.3 Ra = 4940 kg

Rb = Rb + 0.3 Rb = 1.3 Rb = 3510 kg

Balok Perletakan Mesin

1. Beban Mati (DL)

Beban sendiri balok = 0.25 x 0.45 x 2400 = 270 kg/m

Beban terpusat reaction ditengah = 4940 kg

Beban hidup = 100 kg

2. Data-data Teknis

Fc’ = 25 Mpa

Fy = 400 Mpa

b = 250 mm

h = 450 mm

P = 40 mm

D tulangan = 12 mm

D sengkang = 10 mm

L = 5000 kg

d = h – p – D sengkang – ½ D tulangan pokok

Page 68: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= 450 – 40 – 10 - 1/2.12 = 394 mm

Balok perletakan mesin

Mlapangan = × × + × ( + ) ×= × 270 × 2 + × ( 5040) × 2= 98, 18 + 1260

= 1358,18 kgm = 13581800 Nmm

Mtumpuan = × × + × ( + ) ×= × 270 × 2 + × ( 5040) × 2= 67, 5 + 1260

= 1327,5 kgm = 13275000 Nmm

Vu = × × + × ( + )= × 270 × 2 + × ( 5040 )= 270 + 2520

= 2790 kg = 27900 N

Tulangan Tumpuan

Mu = - 1327,5 kgm = -1327,5 x 10 Nmm

× = , ×× = 0,342 N/mm²

× = × ∅ × (1 − 0,588 × × ′ )0,342 = × 0,8 × 400 (1 − 0,588 × × )0,342 = 320 - 310.56 ²

Dengan menggunakan rumus abc maka didapat nilai = 0,0012

Pemeriksaan rasio penulangan ( < < )min = ,=,

= 0,0035max = ×x, × ′

=, ×

x, ×

= 0,0244

( < ) = 0,0012 < 0,0244 = Digunakan

Luas tulangan tarik yang dibutuhkan (As)

= ( × × × 10 )

Page 69: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= (0,0035 × 0,25 × 0,45 × 10 )= 393,75 mm²

Maka tulangan yang digunakan adalah 4 D12 = (As terpakai =

452,16 mm² )

Cek jarak antar tepi terluar lapangan

S =( × . )

=( ( ) ( ) × )

= 34 mm > 25 mm ............. memenuhi syarat

Cek rasio terhadap penulangan balok

terpasang = × =,× = 0,0046

( < < ) = (00035 < 0,0046 < 0,0244) .......ok

Jika diambil tekan = ½ tarik

= ½ x 0,0046 = 0,0023

As’ = ′ × ×= 0,0023 x 250 x 394

= 226,55 mm² ( 4 D 12 As = 452,16 mm² )

Maka tulangan yang digunakan 4 D 12( As = 452,16 mm²)

Cek jarak antar tepi tulangan

S =( × . )

=( ( ) ( ) × )

= 34 > 25 mm ................ok !!

Cek terhadap rasio penulangan balok

terpasang = × =,× = 0,0046

( < < ) = (00035 < 0,0046 < 0,0244) .......ok

Tulangan lapangan

Mu = 1358,18 kgm = 1358,18 x 10 Nmm

× = , ×× = 0,350 N/mm²

× = × ∅ × (1 − 0,588 × × ′ )

Page 70: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

0,350 = × 0,8 × 400 (1 − 0,588 × × )0,350 = 320 - 310.56 ²

Dengan menggunakan rumus abc maka didapat nilai = 0,0013

Pemeriksaan rasio penulangan ( < < )min = ,=,

= 0,0035max = ×x, × ′

=, ×

x, ×

= 0,0244

( < ) = 0,0013 < 0,0244 = Digunakan

Luas tulangan tarik yang dibutuhkan (As)

= ( × × × 10 )= (0,0035 × 0,25 × 0,45 × 10 )= 393,75 mm²

Maka tulangan yang digunakan adalah 4 D12 = (As terpakai =

452,16 mm² )

Cek jarak antar tepi terluar lapangan

S =( × . )

=( ( ) ( ) × )

= 34 mm > 25 mm ............. memenuhi syarat

Cek rasio terhadap penulangan balok

terpasang = × =,× = 0,0046

( < < ) = (00035 < 0,0046 < 0,0244) .......ok

Jika diambil tekan = ½ tarik

= ½ x 0,0040 = 0,0023

As’ = ′ × ×= 0,0023 x 250 x 394

= 226,55 mm² ( 4 D 12 As = 452,16 mm² )

Maka tulangan yang digunakan 4 D 12( As = 452,16 mm²)

Page 71: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Cek jarak antar tepi tulangan

S =( × . )

=( ( ) ( ) × )

= 34 < 25 mm ................ok !!

Cek terhadap rasio penulangan balok

terpasang = × =,× = 0,0046

( < < ) = (00035 < 0,0046 < 0,0244) .......ok

Menghitung geser pada balok

Vu = 27900 N

Vu = × = × = 0,283 MPa

Vc = √ ′ . b. d = √25.250.394 = 82083,3 N

Vc = √ ′ . = 0,833 MPa

ɸ vc = ɸ √ ′ . =0,75 √25 = 0,625 MPa

1/2 ɸ vc= 0,3125 MPa

Karena ½ ɸ vc< vu < ɸ vc maka dibutuhkan tulangan geser

minimum

Luas tulangan geser untuk Vu< ɸ vc di batasi tulangan geser

minimum sebesar:

Av min = =×× = 347,5 mm²

Dimana Av adalah luas tulangan geser yang berpenampang ganda

tiap meter panjang yang dinyatakan dalam mm²

Jarak sengkang dibatasi sebesar = = 197 mm, s mak = 300

mm.

Diambil tulangan sengkang D 10 – 150

4.2.4 Penggantung Katrol

Penggantung katrol dipakai untuk penambat kereta dan mesin

lift pada saat bekerja. Penggantung katrol ini ditanam di tanam di pelat

pada asumsi tepat di tengah-tengah mesin dengtan gaya yang bekerja

sebesar 3000 kg. Agar aman maka dalam perhitungan diberi faktor

Page 72: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

kejut sebesar 2. Jadi beban yang ditahan oleh penggantung = 3000 x 2

= 6000 Kg = 6000 N.

Digunakan penggantung dari baja Ø 25 dengan mutu 240 Mpa

As = 490,8738 mm²= , = 122,231 MPa < 240 .......Ok!!

4.2.5 Perencanaan Pelat Penumpu

Perencanaan penulangan pelat dilakukan berdasarkan hasil

analisa moment maksimum pada pelat menggunakan program SAP

2000v 11. Dengan ukuran pelat dengan ukuran pelat 300 x 300 cm

maka pelat ini didesaign dengan Two Way Slab.

Direncanakan:

Selimut beton ( p ) = 20 mm

Tinggi pelat = 120 mm

Tulangan arah x da y = Ø 12 mm

F’c = 25 MPa

Fy = 240 MPa

Tinggi efektif untuk pelat lantai

Dx = h – p – ½ Ø tul ( x ) = 120 – 20 – 6 = 94 mm

Dy = h – p – Ø tul ( y ) – ½ Ø tul ( x ) = 120 – 20 – 12 – 6 = 82 mm

Dari perhitungan SAP 2000v11 didapat

Mlx = 2.69916 tm = 26,99 kNm

Mly = 1.49204 tm = 14,92 kNm

Mtx = 2.86641 tm = 28,86 kNm

Mty = 2.59406 tm = 25,59 kNm

Perhitungan tulangan

Tulangan lapangan arah x

Mlx = 2.69916 Tm = 26,99 kNm = 26,99 x 10 Nmm

MR = Mn perlu = =, ×, = 33,74 10 Nmm

Page 73: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= , . ′ × 1= , . × 0,85 = 0.145

= 0,75 = 0,108

M = , ′= , . = 11,294

Rn =²

=, ×

²= 3,589= 1 − 1 − . .

= , 1 − 1 − . , . ,= 0,019

min =,

=,

= 0,0058

min< < maka yang akan digunakan adalah = 0,019

Aslx = . . . 10 = 0,019. 1. 0.094. 10 = 1786 mm²

Dipakai tulangan Ø10 – 100 ( As terpasang = 2355 mm² )

Tulangan lapangan arah y

Mlx = 1.492 tm = 14,49 kNm = 14,49 x 10 Nmm

MR = Mn perlu = =, ×, = 18,11 10 Nmm= , . ′ × 1= , . × 0,85 = 0.145

= 0,75 = 0,108

M = , ′= , . = 11,294

Rn =²

=, ×

²= 1,926

Page 74: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= 1 − 1 − . .= , 1 − 1 − . , . ,= 0,008

min =,

=,

= 0,0058

min< < maka yang akan digunakan adalah = 0,008

Aslx = . . . 10 = 0,008. 1. 0.094. 10 = 752 mm²

Dipakai tulangan Ø10 – 200 ( As terpasang = 1177,5 mm² )

Tulangan Tumpuan arah x

Mlx = 2.86641 tm = 28,86 kNm = 28,86 x 10 Nmm

MR = Mn perlu = =, ×, = 36,075 10 Nmm= , . ′ × 1= , . × 0,85 = 0.145

= 0,75 = 0,108

M = , ′= , . = 11,294

Rn =²

=, ×

²= 4,1= 1 − 1 − . .

= , 1 − 1 − . , . ,= 0,021

min =,

=,

= 0,0058

min< < maka yang akan digunakan adalah = 0,021

Aslx = . . . 10 = 0,021. 1. 0.094. 10 = 1974 mm²

Dipakai tulangan Ø12 – 100 ( As terpasang = 3391,2 mm² )

Page 75: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Tulangan Tumpuan arah y

Mlx = 2.594 tm = 25,94 kNm = 25,94 x 10 Nmm

MR = Mn perlu = =, ×, = 32,425 10 Nmm= , . ′ × 1= , . × 0,85 = 0.145

= 0,75 = 0,108

M = , ′= , . = 11,294

Rn =²

=, ×

²= 3,672= 1 − 1 − . .

= , 1 − 1 − . , . ,= 0,019

min =,

=,

= 0,0058

min< < maka yang akan digunakan adalah = 0,019

Aslx = . . . 10 = 0,019. 1. 0.094. 10 = 1786 mm²

Dipakai tulangan Ø10 – 100 ( As terpasang = 2355 mm² )

Tulangan pembagi

Untuk fy = 240 : As =, . .

=, . .

= 350 mm²

Dipakai tulangan Ø10 – 250 ( As terpasang = 392 mm² )

4.3 Pembebanan Gempa

4.3.1 Tinjauan Umum

Analisa pembebanan gempa yang digunakan adalah analisa

statik yaitu menggantikan beban gempa dengan gaya-gaya ekivalen

yang bertujuan menyederhanakan dan memudahkan perhitungan.

Page 76: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Perhitungan dilakukan dengan bantuan program SAP 2000

menggunakan metode analisa tiga dimensi.

Berdasarkan SNI-1726-2002 Standar Perencanaan Gempa

Untuk Bangunan Gedung, faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya

beban gempa antara lain :

1) Faktor keutamaan struktur (I).

2) Faktor respon gempa (C) yang ditentukan yang berdasarkan zona

gempa dan jenis tanah.

3) Faktor wilayah gempa (Z).

4) Beban vertikal striktur atau massa dari beban sendiri dan beban

dari luar (Wt).

4.3.2 Data Perencanaan Struktur

Data perencanaan struktur yang digunakan untuk analisa adalah :

Kuat tekan karakteristik beton yang digunakan f’c = 25 MPa

Faktor keutamaan struktur (I) untuk gedung kuliah = 1

Lokasi bangunan berada di kota Jepara, termasuk wilayah gempa

Faktor reduksin gempa (R) = 5,5

Faktor daktilitas struktur bangunan gedung = 3

4.3.3 Perhitungan Berat Total Bangunan (Wt)

Perhitungan berat total bangunan dilakukan dengan program

SAP 2000v11 untuk mempermudah perhitungan dan di dapat data

sebagai berikut :

Lantai 1

Beban Mati = 1128077 kg

Beban Hidup = 206362,5 kg

Lantai 2

Beban Mati = 1127598 kg

Beban Hidup = 206362,5 kg

Lantai 3

Beban Mati = 1127598 kg

Beban Hidup = 206362,5 kg

Page 77: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Lantai 4

Beban Mati = 1095481 kg

Beban Hidup = 119662,7 kg

Lantai 5

Beban Mati = 1095481 kg

Beban Hidup = 119662,7 kg

Lantai 6

Beban Mati = 853446,3 kg

Beban Hidup = 894121,3 kg

Dengan faktor reduksi untuk beban mati dan hidup maka

didapat untuk berat total bangunan(Wt) adalah 6984263,9 kg

4.3.4 Periode Getar bangunan (T)

Untuk perencanaan awal, waktu atau periode getar dari

bangunan gedung dihitung dengan menggunakan rumus-rumus

empiris :

Tx = Ty = 0,06. ,H = Tinggi bangunan ( dalam meter )

= 3,8 x 6 = 22,8 m

Tx = Ty = 0,06 .22,8 ,= 0,626

4.3.5 Koefisien Respon Gempa (C)

Untuk koefisien tanah sedang, dengan periode getar T =

0,626 detik, dari Diagram Respon Gempa Rencana didapatkan harga

C = 0,5

4.3.6 Gaya Horisontal Akibat Gempa (V)

Gaya geser horisontal akibat gempa yang bekerja pada

struktur bangunan dalam arah sumbu X (Vx) dan sumbu Y (Vy),

ditentukan dari rumus :

Vx = Vy =.

Wt

Page 78: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

=× ,, 6984263,9

= 634933,1 kg

4.3.7 Distribusi Gaya Geser Horisontal Akibat Gempa Pada Gedung (F)

Pada arah sumbu X, lebar dari bangunan : B = 54 m, dan

tinggi dari bangunan : H = 22,8 m. Karena perbandingan tinggi dan

lebar bangunan : H/B = 22,8/54 = 0,422 < 3 maka seluruh beban

bangunan Vx didistribusikan menjadi beban-beban terpusat yang

bekerja disetiap lantai tingkat disepanjang tinggi bangunan dengan

rumus : ( ) = .∑ ( . ) Vx

Dimana

Wi = berat lantai tingkat ke-i

Zi = ketinggian lantai tingkat ke-i

Fi = gaya gempa yang bekerja pada tingkat ke-i dari bangunan.

Pada arah sumbu Y, lebar dari bangunan B = 23 m, dan tinggi

dari bangunan : H = 22,8 m. Karena perbandingan tinggi dan lebar

bangunan : H/B = 23/22,8 =1,008 < 3, maka seluruh beban gempa Vy

didistribusikan menjadi beban-beban terpusat yang bekerja disetiap

lantai disepanjang tinggi bangunan.

Tabel 4.1 Pembebanan Lantai Hasil Dari SAP 2000v11

Lantai dl Ll fr (Dl+ll)xfr hi wixhi fi

6 853446,3 81350,01 0,5 894121,3 22,8 20385965,8 144713,5

5 1095481 206362,5 0,5 1198662,7 19 22774590,7 161669,5

4 1095481 206362,5 0,5 1198662,7 15,2 18219672,6 129335,6

3 1127598 206362,5 0,5 1230779,3 11,4 14030884,2 99600,8

2 1127598 206362,5 0,5 1230779,3 7,6 9353922,8 66400,5

1 1128077 206362,5 0,5 1230779,3 3,8 4678782,8 33213,2

Wt = 6984263,9 89443818,9 634933,1

4.3.7 Pembatasan Waktu Getar Alami Struktur

Page 79: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Berdasarkan Standar Perencanaan ketahanan Gempa Untuk

Struktur Gedung SNI-1726-2002, untuk mencegah penggunaan

struktur gedung yang terlalu fleksibel maka waktu getar alami

fundamental (TI) hatus di batasi sebesar :

TI < ζ.n

Dimana :

ζ = koefisien penggali dari jumlah tingkat struktur gedung yang

membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung, untuk

wilayah gempa 3 —› =Ç = 0,18

N = jumlah tingkat = 6

ζ.n= 0,18 . 6 = 1,08 detik

TI = 0,626 < Ç.n —› dt < 1,08 dt .......Ok!!

4.4 Perencanaan Pelat Lantai

4.4.1 Tinjauan Umum

Struktur pelat seluruhnya menggunakan konstruksi beton

bertulang dengan material bahan menggunakan beton f’c = 25 Mpa,

dan mutu baja untuk tulangan utama adalah menggunakan fy = 240

MPa.

Dalam hal ini pelat lantai ini di bagi menjadi 2 kelompok

pembebanan, yaitu :

1) Pembebanan A : ruang kuliah, ruang komputer dan ruang tata

usaha

2) Pembebanan B : arsip, gudang

4.4.2 Langkah – Langkah Perencanaan Pelat

a) Menentukan syarat-syarat batas.

b) Menentukan panjang bentang.

c) Menentukan tebal pelat.

d) Menghitung beban yang bekerja pada pelat, berupa beban mati dan

beban hidup.

e) Menghitung moment-moment yang menentukan dengan bantuan

program SAP 2000.

Page 80: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

f) Menghitung luas tulangan.

g) Memilih tulangan

Tabel 4.2 perencanaan balok

Nama

pelat

Fy

Mpa

Ukuran

Pelat (mm)

Lx

mm

Ly

mm

Ly/lx

Mm

Tipe

pelat

H

desain

mm

1 240 3000x3000 3000 3000 1,00 TWS 120

2 240 3000x4000 4000 3000 1,33 TWS 120

3 240 4000x4000 4000 4000 1,00 TWS 120

4.4.3 Pembebanan Pelat

Beban Mati

Berat jenis beton = 2400 kg/m³

Adukan per cm tebal dari semen = 21 kg/m²

Penutup lantai dari ubin semen portland = 24 kg/m²

Beban Hidup

Lantai untuk gudang = 400 kg/m²

Lantai ruang kuliah = 250 kg/m²

Lantai ruang perpustakaan = 400 kg/m²

Beban hidup yang dapat dicapai manusia = 100 kg/m²

1) Pembebanan A

Tebal pelat lantai yang akan direncanakan pada lantai ini adalah h

= 120 mm

Beban hidup (LL) = 250 kg/m²

Beban mati (DL)

Berat pelat per meter tebal : 0,12 x 2400 = 288 kg/m²

Berat plesteran (t= 2 cm) : 2 x 21 = 42 kg/m²

Berat keramik = 24 kg/m²

Total beban mati (DL) = 354 kg/m²

Wu = 1,2 DL + 1,6 LL

Page 81: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= 1,2 x 354 + 1,6 x 250

= 824,8 kg/m²

2) Pembebanan B

Tebal pelat lantai yang akan direncanakan pada lantai ini adalah h

= 120 mm

Beban hidup (LL) = 400 kg/m²

Beban mati (DL)

Berat pelat per meter tebal : 0,12 x 2400 = 288 kg/m²

Berat plesteran (t= 2 cm) : 2 x 21 = 42 kg/m²

Berat keramik = 24 kg/m²

Total beban mati (DL) = 354 kg/m²

Wu = 1,2 DL + 1,6 LL

= 1,2 x 354 + 1,6 x 400

= 1064,8 kg/m²

3) Pembenan pelat untuk ruang lift

Tebal pelat lantai yang akan direncanakan pada lantai ini adalah h

= 120 mm

Beban hidup (LL) = 250 kg/m²

Beban mati (DL)

Berat pelat per meter tebal : 0,12 x 2400 = 288 kg/m²

Berat plesteran (t= 2 cm) : 2 x 21 = 42 kg/m²

Total beban mati (DL) = 312 kg/m²

Wu = 1,2 DL + 1,6 LL

= 1,2 x 312 + 1,6 x 100

= 534,4 kg/m²

4.4.4 Perhitungan Penulangan Pelat

Page 82: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Perhitungan penulangan pelat dilakukan berdasarkan hasil

analisa moment maksimum yang terjadi pada pelat dengan

menggunakan bantuan program SAP 2000v11.

Dari data SAP 2000v11 akan dihasilkan momen dan defleksi

pada pelat akibat dari beban yang bekerja.

Contoh perhitungan pada pelat diambil pada penulangan

lantai 2 dengan dimensi 3000 x 4000 mm ( Two Way Slab )

Direncanakan

Selimut beton ( p ) = 20 mm

Tinggi pelat ( h ) = 120 mm

Tulangan arah x dan y = ø 12 mm

F’c = 25 Mpa

Fy = 240 Mpa

Tinggi efektif untuk pelat lantai :

Dx = h – p – ½ ø tul (x) = 120 – 20 – 6 = 94 mm

Dy = h – p – ø tul (y) – ½ ø tul (x) = 120 – 20 – 12 – 6 = 82 mm

Perhitungan Tulangan

Tualangan lapangan arah x

Mlx = 6.78611Tm = 67,86 x 10 Nmm

MR = Mn perlu = =, ×, = 84,825 10 Nmm= , . ′ × 1= , . × 0,85 = 0.145

= 0,75 = 0,108

M = , ′= , . = 11,294

Rn =²

=, ×

²= 9,4

Page 83: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= 1 − 1 − . .= , 1 − 1 − . , . ,= 0,046

min =,

=,

= 0,0058

min< < maka yang akan digunakan adalah = 0,0058

Aslx = . . . 10 = 0,0058. 1. 0.094. 10 = 545,2 mm²

Dipakai tulangan Ø10 – 100 ( As terpasang = 785 mm² )

Tulangan lapangan arah y

Mly = 6,75611 tm = 67,56 x 10 Nmm

MR = Mn perlu = =, ×, = 18,11 10 Nmm= , . ′ × 1= , . × 0,85 = 0.145

= 0,75 = 0,108

M = , ′= , . = 11,294

Rn =²

=, ×

²= 9,2= 1 − 1 − . .

= , 1 − 1 − , ,= 0,044

min =,

=,

= 0,0058

min< < maka yang akan digunakan adalah = 0,0058

Aslx = . . . 10 = 0,0058. 1. 0.094. 10 = 545,2 mm²

Dipakai tulangan Ø10 – 100 ( As terpasang = 785 mm² )

Page 84: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Tulangan Tumpuan arah x

Mtx = -5,231 tm = 52,31 x 10 Nmm

MR = Mn perlu = =, ×, = 65,38 10 Nmm= , . ′ × 1= , . × 0,85 = 0.145

= 0,75 = 0,108

M = , ′= , . = 11,294

Rn =²

=, ×

²= 7,4= 1 − 1 − . .

= , 1 − 1 − , ,= 0,035

min =,

=,

= 0,0058

min< < maka yang akan digunakan adalah min = 0,0058

Aslx = . . . 10 = 0,0058 x 10 x 094. 10 = 545,2 mm²

Dipakai tulangan Ø10 – 100 ( As terpasang = 785 mm² )

Tualangan Tumpuan arah y

Mty = -5,2 tm = 52 x 10 Nmm

MR = Mn perlu = =×, = 65 10 Nmm= , . ′ × 1= , . × 0,85 = 0.145

= 0,75 = 0,108

M = , ′= , . = 11,294

Rn =²

Page 85: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

²= 9,2= 1 − 1 − . .

= , 1 − 1 − , ,= 0,044

min =,

=,

= 0,0058

min< < maka yang akan digunakan adalah = 0,0058

Aslx = . . . 10 = 0,0058. 1. 0.094. 10 = 545,2 mm²

Dipakai tulangan Ø10 – 100 ( As terpasang = 785 mm² )

Tulangan pembagi

Untuk fy = 240 : As =, . .

=, . .

= 350 mm²

Dipakai tulangan Ø10 – 200 ( As terpasang = 392,5 mm² )

4.5 Perencanaan Balok

Analisis gaya-gaya dalam berupa momen, gaya geser, gaya normal,

maupun gaya torsi yang terjadi pada balok dihitung dengan bantuan

program SAP2000v11. Hasil output dari analisis gaya-gaya dalam yang

terjadi digunakan untuk menghitung kebutuhan tulangan pokok, tulangan

geser (sengkang), dan tulangan torsi.

4.5.1 Pembebanan Pada Balok

Beban yang bekerja pada balok adalah beban berupa beban mati

dan beban hidup yang disalurkan dari pelat lantai dan balok anak

maupun yang bekerja secara langsung pada balok struktur. Serta

beban gempa yang telah dianalisis sebelumnya.

f. U = 1,4 D

g. U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R)

h. U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 (A atau R)

Page 86: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

i. U = 0,9 D ± 1,6 W

j. U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E atau U = 0,9 D ± 1,0 E;

Dimana:

5. Beban Mati (D)

6. Beban Hidup (L)

7. Beban Angin (W)

8. Beban Gempa (E)

Gambar dari SAP2000

1. Perhitungan Penulangan Balok

Dipilih salah satu balok sebagai contoh perhitungan :

Data teknis B-1

Tinggi balok (h) = 600 mm

Lebar balok (b) = 300 mm

Selimut beton (p) = 40 mm

D tulangan pokok (asumsi) = 19 mm

Ø sengkang (asumsi) = 10 mm

Kuat tekan beton = 25 MPa

Mutu tulangan pokok fy = 400 MPa

Mutu sengkang fy = 240 MPa

Gambar 4.1 Potongan Lendutan Kolom dan Balok Dari SAP2000v11

Dari analisa SAP2000 didapat :

Moment tumpuan = -27,0961 tm = -270,961 kN-m

Page 87: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Moment lapangan = 16.99496 tm = 169,949 kN-m

Perhitungan tinggi efektif balok

D = h – (p + ø sengkang +1/2 ø tul.pokok)

= 600 – (40 + 10 + 9,5)

= 540, 5

Perhitungan tulangan utama daerah tumpuan

A0 = d

= 0,85 540,5

= 206,741

Cb =

=. ,

= 324

Amx = 0,75 cb

= 0,75 x 324

= 243

Cmx = 0,85 x f’c x Amax x b

= 0,85 x 20 x 243 x 300

= 1239300

Mn max = Cmx (d-( ) x 0,8

= 1239300 x 419 x 0,8

= 415413360 N/mm

= 415, 41 kN/m

Menentukan rasio tulangan

Rn = ø . . ²=

,, . . , ²= 3,9

M = , ′= , . = 18,82= , . ′ × 1

Page 88: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= , . × 0,85= 0,0513 x 0,51= 0,026

min =,

=,

= 0,0035

= 0,75 = 0,0196 = 0,02= 1 − 1 − . .= , 1 − 1 − , ,= 0,0106

min< < maka yang akan digunakan adalah = 0,0106

Aslx = . . . 10 = 0,0106. 0,3. 0.5405. 10 = 1718,79 mm²

Dipakai tulangan 8D19 ( As terpasang = 2267,08 mm² )

Cek terhadap jarak antar tepi terluar tulangan

S =( × . )

=( ( ) ( ) × )

= 11,17 mm < 25 mm

Tulangan dibuat dua lapis ( lapis pertama 5 buah dan lapisan kedua 2

buah ) dengan jarak antar tulangan lapis pertama adalah 41,3 mm

Cek lebar retak

S =

=

= 42,857 mm < Smax (135 mm) ....... Ok!!!

Perhitungan tulangan utama daerah lapangan :

A0 = d

= 0,85 540,5

= 206,741

Page 89: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Cb =

=. ,

= 324

Amx = 0,75 cb

= 0,75 x 324

= 243

Cmx = 0,85 x f’c x Amax x b

= 0,85 x 25 x 243 x 300

= 1239300

Mn max = Cmx (d-(Amx/2) x 0,8

= 1239300 x 419 x 0,8

= 415413360 N/mm

= 415, 41 kN/m

Menentukan rasio tulangan

Rn = ø . . ²=

,, . . , ²= 2,43

M = , ′= , . = 18,82= , . ′ × 1= , . × 0,85

= 0,0513 x 0,51= 0,026

min =,

=,

= 0,0035

= 0,75 = 0,0196 = 0,02= 1 − 1 − . .= , 1 − 1 − , ,

Page 90: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= 0,0068

min< < maka yang akan digunakan adalah = 0,0068

Aslx = . . . 10 = 0,007. 0,3. 0.5405. 10 = 1102,03 mm²

Dipakai tulangan 4D19 ( As terpasang = 1134 mm² )

Cek terhadap jarak antar tepi terluar tulangan

S =( × . )

=( ( ) ( ) × )

= 41,3 mm > 25 mm .........memenuhi syarat minimum

Cek lebar retak

S =

=

= 75mm < Smax (135 mm) ....... Ok!!!

Cek Kapasitas Balok

Data balok induk :

- Mutu beton f’c= 25 Mpa

- Mutu baja fy= 400 Mpa

- Tulangan desak (A’s)= 3 D 19 = 850 mm²

- Tulangan tarik (As)= 7 D 19 = 1984 mm²

1. Anggap tulangan tarik dan desak leleh, hitung a :

a =., ×

=( )., ×

= 71,15 mm

Cek apakah tulangan desak leleh

a ≥ 1. .a ≥ 0,85. . ,

= 151,73 mm

71,15 < 151,73 .....(belum leleh)

Cek apakah tulangan tarik sudah leleh

Page 91: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

a ≤ 1. .a ≤ 0,85. . ,

= 276,66 mm

71,15 < 276,66 .....(sudah leleh)

2. Asumsi terjadi keruntuhan tarik-tulangan desak belum leleh

A. = 0,85 x f’c x b = 0,85 x 25 x 300 = 6375

B. = 600A’s –As.fy = 600x850-1984x400 = -283600

C. = -600 A’s. 1.d’ = -600.850.0,85.59,5 = -25793250

Dengan persamaan kuadrat dapat dicari nilai a, yaitu

a =± ²

=( )± ( ) ( ).( )

=)± , ,

=± , .

=±√ .

=± ,

= 52,6 mm

Cek apakah tulangan desak leleh

a ≥ 1. .a ≥ 0,85. ,

= 151,73 mm

52,6 < 151,73 .....(belum leleh)

Cek apakah tulangan tarik leleh

a ≤ 1. .a ≤ 0,85. . ,

= 276,66 mm

52,6 < 276,66 .....(sudah leleh) asumsi ok!

C =

=,,

= 65,75 mm

Page 92: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

C > d’ => 65,75 > 59,5

Garis netral berada diatas tulangan bawah, berarti tulangan

tersebut berada di daerah tekan ( tidak semua tulangan tarik, ada

tulangan tekannya juga ).

Menghitung Resultan Gaya-Gaya Internal

f’s = s x Es = cu x 2.10 MPa

= 0,003, ,, x 2.10 MPa

= 290,4 Mpa

Cs = A’s x f’s = 850 x 290,4 = 246,84 KN

Cc = 0,85 f’c x a x b = 0,85 x 25 x 52,6 x 300 = 335,4 KN

Mn = Cc − + Cs(d – d’)

= 335,4 (540,5 – ,)+ 246,84(540,5-59,5)

= 172462,68 + 118730,04

= 291192,72 KNmm = 291,2 KNm

Analisis Tulangan Geser Balok B-1

Desain tulangan geser balok dilakukan berdasarkan

ketentuan SRPMM yaitu analisis geser pada balok akibat pengaruh

gempa :

Vu = +

Dimana

Wu = 1,2 DL + 1,6 LL

Mn = momen kapasitas balok

Menghitung Momen Kapasitas Balok

Dengan menggunakan perhitungan keruntuhan tarik dan tulangan

desak belum leleh maka didapat nilai

Page 93: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

A. = 0,85 x f’c x b = 0,85 x 25 x 600 = 12750

B. = 600A’s –As.fy = 600x850-1984x400 = -283600

C. = -600 A’s. 1.d’ = -600.850.0,85.59,5 = -25793250

Dengan persamaan kuadrat dapat dicari nilai a, yaitu

a =± ²

=( )± ( ) ( ).( )

= 44.87 mm

C =

=,,

= 52,79 mm

C < d’ => 52,79 < 59,5

f’s = s x Es = cu x 2.10 MPa

= 0,003, ,, x 2.10 MPa

= -76,28 Mpa

Cs = A’s x f’s = 850 x -76,28 = -64,84 KN

Cc = 0,85 f’c x a x b = 0,85 x 25 x 44,87 x 300 = 286,05 KN

Mnr = Cc − + Cs(d – d’)

= 286,05 (540,5 – ,)+ -64,84(540,5-59,5)

= 148192,5 – 36690,7

= 117237 kNmm = 117,2 KNm

Mnl = Mn

= 291,2 KNm

Wu = 1,2 (19,8) + 1,6 (9)

= 38,16 KN/m

Vu = +

Vu =, ,

+, .

= 182,55 KN

Page 94: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Vn = ,=

,,= 243,4 KN

Vs = Vn - Vc

Kemampuan beton menahan geser (Vc) :

Vc = x ′ x b x d

= x √25 x 300 x 540,5

= 135,13 KN

Vs = Vn – Vc

= 243,4 KN - 135,13 KN

= 108,27 KN

ФVc = 0,75 x 108,27

= 81,2 KN

Vu > ФVc, maka diperlukan tulangan geser

Kontrol dimensi

Vs ≤ x ′ x b x d

108,27 ≤ x √25 x 300 x 540,5 = 540,5 N = 540,5 KN

108,27 ≤ 540,5 penampang memenuhi

Dicoba sengkang vertikal ø10 mm (As= 78,5 mm²)

Av = 2 x 78,5

= 157

Vs =. .

S =. .

=. . ,,

= 196 mm

Jarak tulangan geser maksimum :

Smax = d/2 = 270,25 mm bila (Vs = 108,27) < x ′ x b x d

= 270,25 kN

Smax = d/4 = 135,13 mm bila (Vs = 108,27) > x ′ x b x d

Page 95: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= 270,25 KN

Jadi dipasang sengkang ø10 jarak 100 mm = ø10-100

Dengan yang sama tulangan geser pada setengah sampai seperempat

bentang dihitung sebagai berikut :

Vu = 136.9 KN

Vn = ,=

,,= 182,53 KN

Vs = Vn - Vc

Kemampuan beton menahan geser (Vc) :

Vc = x ′ x b x d

= x √25 x 300 x 540,5

= 135,13 KN

Vs = Vn – Vc

= 182,53 KN - 135,13 kN

= 47,4 KN

øVc = 0,75 x 47,4

= 35,55 KN

Vu > øVc, maka diperlukan tulangan geser

Kontrol dimensi

Vs ≤ x ′ x b x d

35,55 ≤ x √25 x 300 x 540,5

35,55 ≤ 540,5 penampang memenuhi

Dicoba sengkang vertikal ø10 mm (As= 78,5 mm²)

Av = 2 x 78,5

= 157

Vs =

S =

Page 96: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

=,,

= 196 mm

Jarak tulangan geser maksimum :

Smax = d/2 = 270,25 mm bila (Vs = 108,27) < x ′ x b x d

= 270,25 KN

Smax = d/4 = 135,13 mm bila (Vs = 108,27) > x ′ x b x d

= 270,25 KN

Jadi dipasang sengkang ø10 jarak 100 mm = ø10-100

Tulangan Memanjang Torsi diasumsikan sama dengan tulangan

tumpuan pada balok maka digunakan tulangan 4D19 = (As = 1134

mm²)

Gambar 4.2 Penampang melintang Balok

4.6 Perencanaan Kolom

Analisis gaya-gaya dalam yang terjadi pada kolom dihitung dengan

bantuan software SAP2000. Hasil analisis pada kolom digunakan untuk

menentukan tulangan pokok dan tulangan geser / sengkang berdasarkan SNI

03-2847-2002.

4.6.1 Karakteristik Material

Kuat tekan beton (f’c) = 25 MPa

Mutu tulangan pokok fy = 400 MPa (Ulir D= 19 mm)

Mutu sengkang = 240 MPa (polos ø = 10 mm)

Page 97: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

4.6.2 Perhitungan Penulangan Kolom

Dari hasil analisa software SAP2000 diperoleh berdasar

besarnya gaya-gaya dalam kolom tipe K1 sebagai berikut :

M1 = 283,71 kNm

M2 = 253,24 kNm

Vu = 136,9 kNm

Pu = 3316,56 kN

Gambar 4.3 Potongan Lendutan Kolom dan Balok Dari SAPV11

Perhitungan Tulangan Pokok

Selimut beton (p) = 40 mm

D tulangan pokok = 19 mm

Ø sengkang = 10 mm

D’ = p + ( ø tulangan pokok ) + ø sengkang = 59,5

D = h – d’

= 550 – 59,5 = 490,5

Kekakuan kolom dan balok

Dimensi kolom yang ditinjau 550 mm x 550 mm

Tinggi kolom (Lk) = 3800 mm

Ec = 4700 ′

Page 98: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Ec = 4700 √25= 23500 N/mm²

Ig = x 550 x 550³ = 7,6 x 10Total beban mati per lantai (D) = 1128,1 ton

Total beban hidup per lantai (L) = 206,362 ton

=,, ,

=, ,, , , ,

= 0,98

EI kolom = ,=

,, ,= 36080,80 kNm²

Peninjauan EI kolom ujung atas

Kolom tipe K1 (550x550mm)

Ig = x 550 x 550³ = 7,6 x 10EI kolom = ,

=,, ,

= 36080,80 KNm²

Peninjauan EI kolom ujung bawah = tidak ada kolom (terjepit

penuh)

Balok B1, dengan dimensi 300x600 mm, panjang (Lb)

=6000mm

Ig = x 300 x 600³ = 5,4 x 10EI balok = ,

=,, ,

= 25636,36 KNm²

Page 99: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Peninjauan EI balok ujung bawah = tidak ada balok (terjepit

penuh)

Faktor panjang efektif

Pada kolom tipe K1 berlaku sebagai berikut :

Ψ (ujung atas) = ∑ /∑ /=

,, ,= 2,22

Ψ (ujung bawah) = 0 (terjepit penuh)

Dari nomogram struktur tanpa pengaku SNI-03-2847-2002

diperoleh K = 1,2

Penentuan faktor pembesaran moment

Pada struktur portal bergoyang pengaruh kelangsingan dapat

diabaikan apabila,≤ 34-12

34-12 = 34-12,,

= 20,56, , = 27,64 > 20,56 maka pengaruh kelangsingan

diperhitungkan.

Komponen struktur tekan direncanakan menggunakan beban

aksial terfaktor Pu dan momen yang diperbesar Mc.

Pc =²( )²

=² ,( , , )²

= 17108,26 KN

Õs Ms = ∑, ∑=

, ,,

Page 100: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= 282,81 KNm

Tulangan kolom

Nilai Pu dan Mu terfaktor

Pn = 3316,56/0,65 = 5102,4

Mu = 282,81/0,8 = 353,51

et min = 15 + 0,03 h

= 15 + 0,03 . 550

= 31,5 mm

et =

=, ,

= 85,53 > et min

Dengan peninjauan tulangan terbagi rata pada sisi-sisi

penampang :

, . =,, ²

= 0,8 > 0,1

e = 85,53 ; =,

= 0,156

, . x

= 0,8 x 0,156 = 0,12

Ditetapkan =.

= 0.11

Menurut grafik dan tabel perencanaan beton bertulang

didapat harga r = 0,012

Untuk f’c = 25 Mpa ; = 1,0 ; = r x = 0,012

As total adalah = x Agr = 0,012 x 550²

= 3630 mm²

Maka tulangan yang memadai adalah 14D19 (As = 3967,39

mm²)

Perhitungan Sengkang

Page 101: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Berdasarkan SNI-03-1726-2002 perencanaan penampang berdasarkan

gaya geser harus didasarkan pada;

ØVn ≥ Vu

Vn = Vc + Vs

Gaya dalam yang terjadi pada kolom setelah pembesaran pada gaya

gempa yang terjadi sebesar dua kali :

Pu = 3316,56 KN

Vu = 182,55 KN

Kuat geser yang disumbangkan oleh beton untuk komponen struktur

yang dibebani tekan aksial (SNI03-1726-2002)

Vc = Ø 1 + . ′.b.d

= 0,75 1 + , ×. √ .550.490,5

= 0,75 (1+0,78) (0,83) .269775

= 298,924 KN

Dan tidak boleh lebih dari;

Vc maks = Ø 0,3 ′ b.d 1 + ,= 0,75 0,3 √25 550.490,5 1 + , , ×= 303496,875 √1 + 3,3= 628,24 KN

Diambil nilai terkecil Vc = 298,924 KN

Karena Vu < Vc penampang tidak memerlukan tulangan geser, maka

digunakan luas tulangan geser minimum:

Av min =. ≥ Av

.Av min = √ . ≥ Av

.Av min = 716,15 mm² < 763,88 mm²

Diambil Av = 763,88 mm²

Digunakan tulangan Ø10-100

Av terpasang = luas tulangan x ( )

Page 102: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= × 3,14 × 10² x

= 785 mm²

Untuk kolom pojok (550x500)

Dari hasil analisa software SAP2000 diperoleh berdasar besarnya

gaya-gaya dalam kolom tipe K1 sebagai berikut :

M1 = 121,39 KNm

M2 = 109,48 KNm

Vu = 68,45 KNm

Pu = 1105,56 KN

Gambar 4.4 Potongan Lndutan Kolom dan Balok Dari SAPV11

Perhitungan Tulangan Pokok

Selimut beton (p) = 40 mm

D tulangan pokok = 19 mm

Ø sengkang = 10 mm

D’ = p + ( ø tulangan pokok ) + ø sengkang = 59,5

D = h – d’

= 550 – 59,5 = 490,5

Kekakuan kolom dan balok

Dimensi kolom yang ditinjau 550 mm x 550 mm

Tinggi kolom (Lk) = 3800 mm

Page 103: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Ec = 4700 √25= 23500 N/mm²

Ig = x 550 x 550³ = 7,6 x 10Total beban mati per lantai (D) = 1128,1 ton

Total beban hidup per lantai (L) = 206,362 ton

=,, ,

=, ,, , , ,

= 0,98

EI kolom = ,=

,, ,= 36080,80 KNm²

Peninjauan EI kolom ujung atas

Kolom tipe K1 (550x550mm)

Ig = 1/12 x 550 x 550³ = 7,6 x 10EI kolom = ,

=,, ,

= 36080,80 KNm²

Peninjauan EI kolom ujung bawah = tidak ada kolom (terjepit

penuh)

Balok B1, dengan dimensi 300x600 mm, panjang (Lb) =

6000mm

Ig = x 300 x 600³ = 5,4 x 10EI balok = ,

=,, ,

= 25636,36 KNm²

Page 104: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Peninjauan EI balok ujung bawah = tidak ada balok (terjepit

penuh)

Faktor panjang efektif

Pada kolom tipe K1 berlaku sebagai berikut :

Ψ (ujung atas) = ∑ /∑ /=

,, ,= 2,22

Ψ (ujung bawah) = 0 (terjepit penuh)

Dari nomogram struktur tanpa pengaku SNI-03-2847-2002

diperoleh K = 1,2

Penentuan faktor pembesaran moment

Pada struktur portal bergoyang pengaruh kelangsingan dapat

diabaikan apabila,≤ 34-12

34-12 = 34-12,,

= 20,69, , = 27,64 > 20,69 maka pengaruh kelangsingan

diperhitungkan.

Komponen struktur tekan direncanakan menggunakan beban

aksial terfaktor Pu dan momen yang diperbesar Mc.

Pc =²( )²

=² ,( , , )²

= 17108,26 KN

Õs Ms = ∑, ∑=

, ,,

Page 105: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= 123 KNm

Tulangan kolom

Nilai Pu dan Mu terfaktor

Pn =,, = 1700,86

Mu = , = 153,75

et min = 15 + 0,03 h

= 15 + 0,03 . 550

= 31,5 mm

et =

= ,= 111,25 > et min

Dengan peninjauan tulangan terbagi rata pada sisi-sisi

penampang :

, . =,, ²

= 0,26 > 0,1

et = 111,25 ; =,

= 0,06

, . x

= 0,26 x 0,21 = 0,12

Menurut grafik dan tabel perencanaan beton bertulang

didapat harga r = 0,006

Untuk f’c = 25 Mpa ; = 1,0 ; = r x = 0,006

As total adalah = x Agr = 0,006 x 550²

= 1815 mm²

Maka tulangan yang memadai adalah 12D19 (As =

2967,4345mm²)

Perhitungan Sengkang

Berdasarkan SNI-03-1726-2002 perencanaan penampang berdasarkan

gaya geser harus didasarkan pada;

Page 106: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

ФVn ≥ Vu

Vn = Vc + Vs

Gaya dalam yang terjadi pada kolom setelah pembesaran pada gaya

gempa yang terjadi sebesar dua kali :

Pu = 3316,56 KN

Vu = 182,55 KN

Kuat geser yang disumbangkan oleh beton untuk komponen struktur

yang dibebani tekan aksial (SNI03-1726-2002)

Vc = Ф 1 + . ′.b.d

= 0,75 1 + , ×. √ .550.490,5

= 0,75 (1+0,78) (0,83) .269775

= 298,924 KN

Dan tidak boleh lebih dari;

Vc maks = Ф 0,3 ′ b.d 1 + ,= 0,75 0,3 √25 550.490,5 1 + , , ×= 303496,875 √1 + 3,3= 628,24 KN

Diambil nilai terkecil Vc = 298,924

Karena Vu < Vc penampang tidak memerlukan tulangan geser, maka

digunakan luas tulangan geser minimum:

Av min =. ≥ Av

.Av min = √ . ≥ Av

.Av min = 716,15 mm² < 763,88 mm²

Diambil Av = 763,88 mm²

Digunakan tulangan Ø10-100

Av terpasang = luas tulangan x ( )

= × 3,14 × 10² x

= 785 mm²

Page 107: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

4.7 Pertemuan Balok Dan Kolom

4.7.1 Pertemuan Balok Dan Kolom Dalam

Pertemuan kolom K1 ( mm²) dengan balok B1 ( ²)Perhitungan Mn,ka = Mn,ki (B1)

Data masukan :

F’c = 25 Mpa

Fy = 400 Mpa

b = 300 mm

p = 40 mm

diameter sengkang (ø) = 10 mm

h = 600 mm

Tulangan tarik :

Tul As terpasang = 8 D 19 ( As terpasang = 2267,08 mm² )

Jumlah baris tulangan terpasang = 3

Jarak antar tulangan dalam satu baris min = 2,5 cm

d = h – p - ø - ( ) ( )d = 600 – 40 - 10 - ( ) ( )= 496,5 mm

Tulangan tekan

Tulangan As’ terpasang = 2 D 19 ( As = 567 mm² )

Jumlah baris tulangan terpasang = 1

d’ = p + Ø +½ D = 40 + 10 + ½ 19 = 59,5 mm

Perhitungan Kapasitas Balok

As terpasang = 2267,08 mm²

As’ terpasang = 567 mm²

Ratio =

= .= 0,25

Pada contoh perhitungan balok B1 didapatkan momen kapasitas balok

B1 sebagai berikut :

Mn = 291,2 KNm

Page 108: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Mu = 0.8 x Mn

= 0,8 x 291,2

= 232,96 KNm

1. Perhitungan Gaya-gaya Dalam

Mn,ka = Mn, ki = 232,96 KNm

Mkap,bka = Mkap, bki = 291,2 KNm

Vkolom =, , ,(

Lki dan lki = bentang as kiri dan kanan joint

Lki = 6000 mm

Lka = 6000 mm

Lki’ dan Lka’ = bentang bersih balok kiri dan kanan joint

L’ki = Lki – 2x (½hcCL1)

= 6000 – 2 x(½600)

= 5400 mm

L’ka = Lka – 2x (½hcCL1)

= 6000 – 2 x(½600)

= 5400 mm

Vkolom =, ( )

=, ( )

=, ( , , )

=, ( )

=

= 118,013 KN

aka = aki = 52,6 mm

dka = dki = 540,5 mm

Zka = Zki = dka – ½ aka

= 540,5 – ½ 52,6

= 514,2 mm

Page 109: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Cka = Tka = Cki = Tki, ,=, . ³,

= 396421,63 N

Vjv = Cki + Tka – V kolom = 396421,63 + 396421,63 – 118013

= 674830,26 N

Vjv = x Vjh

Dengan bj adalah lebar efektif pertemuan diambil sebagai berikut:

a. Bila bc (kolom) > bb (balok), maka diambil nilai terkecil

antara bj = bc atau bj = bb + 0,5 hc

b. Bila bc (kolom) < bb balok, maka diambil nilai terkecil

antara bj = bb atau bb = bc +0,5 hc

Dengan bc = 550 mm dan bb = 300 mm, 300 mm, berarti bc > bb

maka :

Bj = bc = 550 mm

Bj = bbka + 0,5 hc

= 300 + 0,5 x 550 = 575 mm

Bj = bbki + 0,5 hc

= 300 + 0,5 x 550 = 575 mm

Diambil bj = 575 mm

Vjv = x Vjh

= x 674830,26

= 705504,36 N

2. Kontrol Tegangan Horisontal Minimal

Vkontrol = < 1,5

Vkontrol =,

< 1,5 √25= 2,23 < 7,5 Mpa .....OK!!

3. Penulangan Tegangan Geser horisontal Minimal

Dari hasil Sap 2000 didapat Nu = - 1475,62 KN

=, ²

Page 110: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= 4,88 Mpa > 0,1 x F,c = 0,1 x 25 = 2,5 kg/mm²

Sehingga :

Vsh = Vjh – Vch = Vjh - − 0,1 ′ x bj x hc

= 705504,36 - − 0,1 25 x 575 x 550

= 705504,36 - x 1,54 x 575 x 550

= 705504,36 - 324683,33= 380821,03 N

Ash = =,

= 1586,75 mm²

Digunakan sengkang ganda Ø 10 mm = 157 mm²

Jumlah lapis sengkang ∅ =,

= 10 lapis

4. Penulangan Geser Vertikal

Vcv = x 0,6 +=

,, x 0,6 += 176447,66 x 0,79

= 139393,65

Vsv = Vjh – Vcv

= 705504,36 - 139393,65

= 566110,71 N

Asv =

=,

= 2358,79 mm²

Maka digunakan sengkang ganda Ø10 mm = 157 mm²

Jumlah lapis sngkang ∅ =,

= 15 lapis

4.7.2 Pertemuan Balok – Kolom Luar

Pertemuan kolom K1 (55/55 cm²) dengan balok B1 (30/60 cm²)

Pertemuan kolom K1 (55/55 cm²) dengan balok B1 (30/60 cm²)

Perhitungan Mn,ka = Mn,ki (B1)

Page 111: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Data masukan :

F’c = 25 Mpa

Fy = 400 Mpa

b = 300 mm

p = 40 mm

diameter sengkang (ø) = 10 mm

h = 600 mm

Tulangan tarik :

Tul As terpasang = 8 D 19 ( As terpasang = 2267,08 mm² )

Jumlah baris tulangan terpasang = 3

Jarak antar tulangan dalam satu baris min = 2,5 cm

d = h – p - ɸ - ( ) ( )d = 600 – 40 - 10 - ( ) ( )= 496,5 mm

Tulangan tekan

Tulangan As’ terpasang = 2 D 19 ( As = 567 mm² )

Jumlah baris tulangan terpasang = 1

d’ = p + Ø +1/2 D = 40 + 10 + ½ 19 = 59,5 mm

Perhitungan Kapasitas Balok

As terpasang = 2267,08 mm²

As’ terpasang = 567 mm²

Ratio =

= .= 0,25

Pada contoh perhitungan balok B1 didapatkan momen kapasitas balok

B1 sebagai berikut :

Mn = 291,2 KNm

Mu = 0.8 x Mn

= 0,8 x 291,2

= 232,96

5. Perhitungan Gaya-gaya Dalam

Page 112: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Mn,ka = Mn, ki = 232,96 KNm

Mkap,bka = Mkap, bki = 291,2 KNm

Vkolom =, , ,(

Lki dan lki = bentang as kiri dan kanan joint

Lki = 0 mm

Lka = 4000 mm

Lki’ dan Lka’ = bentang bersih balok kiri dan kanan jont

L’ki = Lki – 2x (1/2 hcCL1)

= 0

L’ka = Lka – 2x (1/2 hcCk1)

= 4000 – 2 x(1/2 550)

= 3450 mm

Vkolom =, ( )

=, ( , )

= 124,387 kN

aka = 52,6 mm

dka = 540,5 mm

Zka = dka – ½ aka

= 540,5 – ½ 52,6

= 514,2 mm

Cka = Tka, ,=, . ³,

= 396421,63 N

Vjh = Cki + Tka – V kolom = 0 + 396421,63 – 124387

= 272034,63 N

Vjv = x Vjh

Dengan bj adalah lebar efektif pertemuan diambil sebagai berikut:

c. Bila bc (kolom) > bb (balok), maka diambil nilai terkecil

antara bj = bc atau bj = bb + 0,5 hc

Page 113: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

d. Bila bc (kolom) < bb balok, maka diambil nilai terkecil

antara bj = bb atau bb = bc +0,5 hc

Dengan bc = 550 mm dan bb = 300 mm, 300 mm, berarti bc > bb

maka :

Bj = bc = 550 mm

Bj = bbka + 0,5 hc

= 300 + 0,5 x 550 = 575 mm

Bj = bbki + 0,5 hc

= 300 + 0,5 x 550 = 575 mm

Diambil bj = 575 mm

Vjv = x Vjh

= x 272034,63

= 284399,84 N

6. Kontrol Tegangan Horisontal Minimal

Vkontrol = < 1,5

Vkontrol =,

< 1,5 √25= 0,9 < 7,5 Mpa .....OK!!

7. Penulangan Tegangan Geser horisontal Minimal

Dari hasil Sap 2000v11 didapat Nu = - 65,504 KN

= - 65504 N

= ²= 2,1 Mpa < 0,1 x F,c = 0,1 x 25 = 2,5 kg/mm²

Sehingga :

Vsh = Vjh

= 284399,84 N

Ash = =,

= 1184,99 mm²

Digunakan sengkang ganda Ø 10 mm = 157 mm²

Jumlah lapis sengkang ∅ =,

= 8 lapis

Page 114: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

8. Penulangan Geser Vertikal

Vcv = x 0,6 +=

,, x 0,6 += 71128,13 x 0,61

= 43388,16

Vsv = Vjh – Vcv

= 284399,84 - 43388,16

= 241011,68 N

Asv =

=,

= 1004,22 mm²

Maka digunakan sengkang ganda Ø10 mm = 157 mm²

Jumlah lapis sngkang ∅ =,

= 7 lapis

4.8 Perencanaan pondasi

4.8.1 Pondasi metode statis meyerhoff

a) Tinjauan Umum

Kedalaman yang direncanakan adalah 6 m dari

permukaan tanah,dengan panjang tiang 6 m dan tiang pancang

30x30 cm.

a) Daya dukung ujung tiang (Qp)

Pondasi bertumpu pada lapisan tanah lanau

berpasir pada kedalaman 6 m, maka dapat digunakan

persamaan

Qp1 = Ap.qp = Ap.q’.N*q dan Qp2 =Ap.qp1 = Ap.5.N*q.tan ɸ

Menghitung luas penampang (Ap)

Ap = 0,3 x 0,3 = 0,09 (untuk pancang)

Menghitung keliling pancang (P)

P = 4 x D = 4 x 0,3 = 1,2 m

Mencari tegangan vertikal efektif ujung tiang (q’) pada

kedalaman 6 m

Page 115: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

q’ = (γ x h)

= [(1,606) x 6]

= 9,64 t/m2

Lb/D = 6/0,3 = 20

Pada ujung tiang nilai ɸ = 33º maka dari (lb/D)cr = 9

Lb/D > (lb/D)cr maka didapat N*q = 90

Sehingga daya dukung ujung tiang tunggal (Qp) adalah :

Qp1 = Ap.qp = Ap.q’.N*q

= 0,09 x 9,64 x 90

= 78,084 ton (pancang)

Untuk keperluan desain harga Qp dibatasi sesuai dengan

persamaan:

Qp2 = Ap.qp1.= Ap.5N*q.tanɸ

= 0,09x5x 90 x tan33

= 26,33 ton (pancang)

Dari kedua harga Qp digunakan yang terkecil yaitu 26,33 ton

(untuk tiang pancang)

b) Daya dukung selimut tiang (Qs)

Pada kedalaman -0.00 s/d -6.00 m (silty clay)

Pada lapisan ini tanah memiliki parameter Cu dan ɸ, jika

parameter yang digunakan adalah Cu makaformula yang

digunakan berdasarkan persamaan.

Qs = Ʃp.ΔL.f dimana f = σ.Cu

Maka : f = 0,55 x 0,48 = 0,264 t/m2

Qs = Ʃp.ΔL.f

= 1,2 x 6 x 0,264

= 1,9 t/m2 (pancang)

Dan jika perameter tanah yang digunakan adalah ɸ maka formula

yang digunakan adalah Qs = As.f

Dimana f =K.q’ tan δ sehingga :

K = ko = 1 – sin ɸ = 1 – sin 27 = 0,55

Page 116: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Dari tabel harga δ = ¾ . 27 = 20,25º

Tegangan vertikal efektif pada kedalaman – 6.00 m

Q’A = γ x h = 1,606 x 6 = 9,64 t/m2

Sehingga untuk Qs adalah :

Qs = 1,2 x 6 x 1,63 = 11,736 (pancang)

Dari perhitungan dua parameter diatas ternyata memberikan

hasil yang besar jika menggunakan parameter ɸ, maka untuk

kepentingan perencanaan digunakan nilai terkecil yaitu

berdasarkan parameter Cu sebesar) dan 1,9 t/m2 (untuk tiang

pancang).

Maka f = 0,46 x 9,64 x tan 24,75º = 1,78 t/m2

Sehingga untuk Qs adalah :

Qs = 1,2 x 1 x 1,78 = 2,136 ton (pancang)

Qs tot = 1.9 + 2,136 = 5,036 t0n

Jadi daya dukung ultimit tiang adalah :

Qu + Qs = 26,33 + 5,036 = 31,336 ton (pancang)

Daya dukung ijin Qall =, + , = 17,61 ton (tiang pancang)

4.8.2 Menghitung Daya Dukung Selimut Tiang (Qs)

Metode nottingham and schmertmann (1975)

Filosofi dalam penentuan daya dukung selimut tiang tentu

merupakan tahanan yang ditimbulkan dari keliling tiang sepanjang

kedalaman rencana. Nilai friksi lokal akan menetukan besaran α’

setiap kedalaman lapisan sehingga akan menghasilkan nilai total untuk

setiap diameter dan kedalaman yang ditinjau. Untuk data friksi lokal

menggunakan hasil sondir yang ada.

Tabel 4.3 Resume Qs untuk Tiang Pancang

Elevasi

ujung

tiang

Panajng

tiang (L)

Dia.

Pancang

cm

As

Cm2

fc

Kg/cm2α’c

Qs = As.L.fc.α’c

kg ton

-6.00 m -600 cm 30 cm 120 1.07 0.4 30816 30.816

Page 117: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

4.8.3 Efisiensi Kelompok Tiang

Pada umumnya tiang digunakan dalam sebuah kelompok tiang

untuk meneruskan beban bangunan ke tanah. Analisa perhitungan

daya dukung tiang tunggal tentunya perlu direduksi dengan

melakukan efisiensi kelompok tiang. Hal ini diperlukan mengingat

tegangan yang disalurkan dari tiang ke tanah akan mengalami

perpotongan/gangguan antar tiang. Untuk itu diperlukan sebuah jarak

minimum dari penetapan jarak antar tiang dalam kelompok, dalam hal

ini akan digunakan syarat 2,5D. Dalam menetapkan efisiensi

kelompok tiang akan digunakan formula converse-labarre.= 1 − ( ) ( ). .Pada tabel dibawah disajikan perhitungan efisiensi kelompok

tiang dengan berbagai jumlah tiang.

Tabel 4.4 Efisiensi Kelompok Tiang Pancang

Jarak tiang 2,5D dengan 30x30 cm

Dia.

Tiang

(d)

Jumla

h

tiang

(n)

Jarak

tiang

(s)

Jumlah

baris

(m)

(n-

1)

(m-

1)d/s

(/ ) 90.m.

nEg

0.3

2 2 1 1 0 0.15 8.22 180 0.955

3 2 2 2 1 0.15 8.22 540 0.894

4 2 2 3 1 0.15 8.22 720 0.887

5 2 2 4 1 0.15 8.22 900 0.880

4.8.4 Kapasitas Kelompok Tiang

Kapasitas kelompok tiang merupakan kemampuan daya dukung

suatu kelompok tiang yang terdiri dari satu atau lebih tiang setelah

adanya faktor reduksi berupa efisiensi kelompok tiang. Untuk itu

kapasitas tiang kelompok akan menggunakan rumus Qg = n.Qa.Eg

Page 118: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Tabel 4.5 Kapasitas Kelompok Tiang Pancang

data

1 tiang

Qa

(ton)

2 tiang 3 tiang 4 tiang 5 tiang

EgQg

(Ton)Eg

Qg

(Ton)Eg

Qg

(Ton)Eg

Qg

(Ton)

78,084 0.955 149.14 0.894 209.421 0.887 277.042 0.880 345.569

Dengan melihat tabel pembebanan dan kapasitas kelompok

tiang, maka kebutuhan tiang penulis menggunakan tiang pancang

sebanyak 5 tiang untuk masing-masing kolom agar mempermudah

perhitungan.

4.8.5 Kapasitas Daya Dukung Tiang Terhadap Gaya Lateral

Metode brown memberlakukan hanya pada tanah homogen yaitu

tanah lempung saja atau pasir saja. Berdasarkan data yang tersedia

diketahui bahwa jenis tanah mayoritas adalah lanau berpasir, sehingga

formula yang digunakan adalah formula untuk tanah pasir, maka

dipakai untuk perhitungn keseluruhan tiap kolom menggunakan

jumlah tiang pancang sebanyak 5 buah.

4.8.6 Mengitung Gaya Lateral

Perhitungan diwakili pada kolom yang ditopang oleh 5 tiang

pancang, dikarenakan pada kolom ini memiliki beban paling besar

dibandingkan dengan kolom yang lain pada lokasi 1.

D = 30 cm = 0,3 m

L = 6 m= . = , . = 39740.625E = modulus elastisitas beton digunakan 2,1 x 105 kg/cm2 x

EI = 2,1 x 105 kg/cm2 x 39740.625 cm4

= 8.3455 x 109 kg/cm2

= 834.55 tm2

Gaya lateral (H) yang bekerja pada tiang kolom sebesar 33,32

ton yang bekerja pada kolom dasar, selanjutnya gaya ini akan

Page 119: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

didistribusikan kepada 8 tiang yang menopang kolom tersebut. Jika

distribusi beban dianggap merata pada setiap tiang, maka satu tiang

akan menahan gaya horizontal sebesar. = 6.66ɸ = 27, γ = 1,469 t/m2 lapisan tanah paling atas

һͪ = untuk pasir padat 20 x 103 = 2000 ton/m3

= һͪ = . = 0,84L = 6 ≥ 4T (4 x 0,84 = 3,36) termasuk tiang panjang

Kp = 45 + ∅ = 45 + = 2,66Momen yang bekerja pada kolom sebesar Mu = 253,24 ton, jika

didistribusikan merata kepada 5 tiang maka satu tiangnya Mu = 44,65

ton. = ,, . , . , = 1410Dari grafik hubungan antara . . dengan . .Maka didapat . . = 1410 maka , . , . , = 1410Hu = 1410 x 0,33 x 1,469 x 2,66

= 148,76 ton= , = 49,58 > 6,66 .........tiang kuat terhadap gaya lateral

Periksa terhadap faktor keamanan untuk gaya lateral= ( ) > 1,01= ,, = 7 > 1,014.8.7 Penurunan Pondasi Tiang

Jika diperhatikan dari data lapisan tanah yang ada maka

diketahui bahwa lapisan pendukung berupa tanah lanau berpasir.

Keberadaan tanah lempung relatif sedikit dan hanya berada

dipermukaan, sedangkan ujung pondasi tiang berada pada tanah

Page 120: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

berpasir. Sehingga penurunan yang terjadi berupa penurunan seketika

(short term settlement).

4.8.8 Penurunan Pondasi Pancang

Tiang bertumpu pada lapisan tanah lanau perpasiran dengan

kedalaman 6 meter. Penurunan dihitung pada tiang yang menopang

kolom, sebagai perwakilan terhadap tiang yang lain karena memiliki

beban yang paling besar.

4.8.9 Penurunan Pondasi Tiang Kelompok

Perhitungan penurunan kelompok tiang menggunakan metode

Vesic, 1977. Rumus yang digunakan untuk menhitung penurunan

kelompok tiang yaitu :=Dimana :

Sg = penurunan kelompok tiang

S = penurunan pondasi tiang tunggal = 1cm

Bg = lebar kelompok tiang = (m-1).s + D = (4-1).0,9 +0,3 = 3 m = 300

cm

D = diameter tiang = 30 cm

Maka penurunan tiang kelompok adalah ;= = 1 = 3,16Sg < S maksimum yang diizinkan 3,16 < 7,5 cm ...............( Ok )

4.8.10 Penulangan Tiang Pancang

Perhitungan penulangan tiang pancang mengacu pada tabel buku

CUR 4 dan untuk nilai Pu (tekanan ultimit) digunakan Qult rata-rata

Tiang pancang diameter 30 cm

Untuk mendapatkan nilai As total diasumsikan d’ = 50 mm dan

h = 400 mm, maka d’/h = 0,125 – 0,15, untuk perrencangan

selanjutkan digunakan tabel CUR 4 hal 99, sebelum dicari sumbu

vertikal dan horizontal untuk mendapatkan nilai r, diketahui data-data

sebelumnya :

f’c = 35 MPa

Page 121: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

fy = 400 MPa

pu = 3316560 N

pu’ = 0,1 x fc x Agr

= 0,1 x 35 x (1/4 x 4002) = 439600 ton

Pada sumbu vertikal (Ø = 0,3) untuk fc = 35 MPa : 0,85 menjadi

0,81

. . , = , , . = 0,131 Pada sumbu horizontal

,= ( , ) = ( , ) = 0,0675Sehingga

, . 0,0675 = 0,209Dari perhitungan diatas, didapat sembu vertikal dan horizontal yaitu :

0,131 dan 0,209, maka didapat nilai r = 0,04= . ( = 35 ; = 1,33)= 0,041 1,33 = 0,0532= = 0,0532 300 = 3375,58Mak dibutuhkan tulangan 12 Ø19

Jarak tulangan pondasi :== .( ) = , ( , ) = 100

Page 122: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Gambar 4.5 Tulangan Tiang Pnacang

4.8.3 Penulangan Pile Cap

D tulangan utama = 16

P = 100 mm

d = h – p – ½ D

= 1000 – 100 – ½ 16 = 892

Tulangan arah x = Tulangan arah y

Mu = Pmax x r + Mu

= 331,656 x 0.7 + 28,371

= 260,63 Tm

Momen parameter lebar poer = 260,63/1.4 = 186,16

Menentukn rasio tulangan

Rn = . ²=

,. ²= 221,38

M = , ′= , . = 18,82= , . ′ × 1= , . × 0,85

= 0,0513 x 0,51= 0,026

min =,

=,

= 0,0035

= 0,75 = 0,0196 = 0,02

Page 123: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

= 1 − 1 − . .= , 1 − 1 − , ,= 0,0047

maka yang akan digunakan adalah min = 0,0035

Aslx = . . . = 0,0035. 1000. 892 = 3122 mm²

Dipakai tulangan D16 - 100 ( As terpasang = 3215 mm² )

Page 124: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan perencanaan dengan mengacu pada beberapa literatur terutama

SNI 03-3847-2002 maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

Dimensi yang digunakan pada perencanaan ini adalah untuk tebal

pelat sebesar 12 cm, ukuran balok yaitu 300 x 600 mm, sedangkan

kolom yang direncanakan untuk K1 terdapat pada lantai 1 sampai 3

dengan dimensi 550 x 550 mm dan K2 pada lantai 4 sampai 6

berdimensi 500 x 500 mm.

Tangga memiliki jumlah anak tangga sebanyak 29 buah dengan

lebar bordes 1,5 meter dengan tebal bordes adalah 12 cm

Pada perencanaan balok lift didapat untuk tulangan tumpuan

menggunakan tulangan 4D12 dan tulangan lapangan menggunakan

4D12.

Sedangkan untuk sengkang pada balok lift menggunakan D10-150

Untuk pelat penumpu pada lift perencanaan pada daerah lapangan

arah x adalah D10-100 dan tulangan tumpuan arah x D10-100,

untuk tulangan lapangan arah y menggunakan tulangan D10-100

sedangkan tulangan tumpuan arah x menggunakan tulangan D10-

250.

Pada perhitungan pelat bangunan didapat pada daerah lapangan

arah x menggunakan D10-100 dan pada daerah lapangan arah y

juga menggunakan tulangan D10-100, begitu pula pada daerah

lapangan dan tumpuan arah x menggunakan D10-100, sedangkan

untuk tulangan pembagi menggunakan tulangan D10-200.

Pada perhitungan penulangan balok didapat hasil untuk daerah

tumpuan menggunakan tulangan 8D19 sedangkan untuk daerah

lapangan menggunakan 4D19 dan juga tulangan torsi yang

diperoleh adalah 4D19

Page 125: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

Untuk perencanaan sengkang pada seperempat bentang

menggunakan sengkang D10-100 dan pada setengah bentang

menggunakan tulangan D10-100.

Perencanaan kolom yang didapat pada hasil perhitungan adalah

untuk balok utama ditengah menggunakan tulangan 16D19

sedangkan untuk kolom pojok 14D19.

Untuk tulangan geser atau sengkang yang digunakan pada kolom

utama menggunakan sengkang D10-100 begitu pula pada kolom

pojok menggunakan sengkang D10-100.

Pada perencanaan pondasi tiang pancang didapatlah untuk jumlah

masing-masing kolom ditopang oleh 5 tiang pancang sedalam 6

meter dengan diameter tiang pancang adalah 30 x 30 cm dengan

hasil perencanaan untuk jumlah tulangan yang dipakai oleh tiang

pancang adalah 12D19.

Sedangkan untuk perencanaan pilecap nya menggunakan tulangan

16-100.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil dari tugas akhir ini, saran yang dapat dianjurkan penulis

adalah sebagai berikut:

Perlu meninjau variasi bentuk gedung agar mempermudah dalam

perhitungan terutama ketika menggunakan program SAP.

Bentuk gedung sangat mempengaruhi perhitungan dalam program

SAP, jadi penting menentukan bentuk gedung sehingga dalam

perencanaan gempa mudah menentukan apakah menggunakan

statik ekivalen atau menggunakan respon spektrum.

Menggunakan program SAP dapat mempermudah perencanaan

sehingga sangat efektif dalam mendesain bangunan.

Desain gempa perlu dimasukan agar mengurangi resiko yang besar

pada saat pelaksanaan nanti.

Page 126: SKRIPSI - eprints.unisnu.ac.ideprints.unisnu.ac.id/1584/9/SKRIPSI PENUH.pdf · SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata 1 (S .1) Pada Fakultas

DAFTAR PUSTAKA

Badan Standarisasi Nasional. 2013. Persyaratan beton strultural untuk bangunan

gedung : SNI-2847 : 2013.

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

bangunan gedung (beta version) : SNI-03-2847 : 2002.

Badan Standarisasi Nasional. 2002. Baja Tulangan Beton : SNI-07-2052-2002

Badan Standarisasi Nasional. 2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa

Untuk Bangunan Gedung : SNI-1726-2002

Bowles, E Joseph. 1999. Analisis dan Desain Pondasi Jilid 2. Jakarta: Erlangga

Departeman Pekerjaan Umum. Peraturan pembebanan Indonesia Untuk Gedung

( PPIUG ), Direktorat Yayasan Penerbit PU, 1987.

Dipohusodo, Istimawan. 1999. Struktur Beton Bertulang. Gramedia Pustaka

Utama: Jakarta

Dewobroto, Wiryanto., 2007, Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP

2000, Elex Media Komputindo Jakarta.

H.S, Sardjono. 1988. Pondasi Tiang Pancang Jilid 1 . Surabaya : Sinar Wijaya.

H.S, Sardjono. 1991. Pondasi Tiang Pancang Jilid 2 . Surabaya : Sinar Wijaya.

Ir. Suyono Sosrodarsono, Kazuto Nakazawa, 2000, “Mekanika Tanah & Teknik

Pondasi”, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Mc Cormac, Jack C.2001.”Desain Beton Bertulang-Edisi Kelima-Jilid 1”.

Penerbit Erlangga:Jakarta

Mc Cormac, Jack C.2004.”Desain Beton Bertulang-Edisi Kelima-jilid 2”.

Penerbit Erlangga:Jakarta

Vis, W.C dan Gideon H. Kusuma. 1994. Dasar- Dasar Perencanaan Beton

Bertulang. Erlangga: Jakarta