TA SAP 2000 Recovery

106
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Kemajuan daerah dilihat berdasarkan perkembangan kehidupan masyarakat di segala bidang. Semakin maju suatu daerah maka semakin dinamis kehidupan di daerah tersebut. Hal ini tampak dari mobilitas penduduk yang tinggi dengan berbagai aktivitas yang pada dasarnya dilaksanakan untuk memenuhi kebutuhan hidup yang semakin kompleks. Mengingat semakin sempitnya lahan untuk mendirikan suatu bangunan serta harga tanah yang semakin mahal sehingga hal semacam ini menjadi suatu persoalan yang membutuhkan jalan keluar. Berdasarkan permasalahan tersebut itulah maka yang sering dilakukan yakni dengan membangun suatu bangunan ke arah vertikal atau bertingkat yang lebih dari satu lantai. Membangun sebuah sarana untuk kepentingan tertentu dalam bangunan sipil harus melalui suatu proses perencanaan dengan menganut suatu konsep dasar bahwa syarat suatu struktur bangunan yang dibangun harus kuat, kokoh, aman, dan awet demi kenyamanan para penggunanya dengan tidak mengabaikan faktor keindahan dan ekonomis. Untuk itu desain struktur merupakan salah satu bagian dari 1

Transcript of TA SAP 2000 Recovery

Page 1: TA SAP 2000 Recovery

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangKemajuan daerah dilihat berdasarkan perkembangan kehidupan

masyarakat di segala bidang. Semakin maju suatu daerah maka semakin

dinamis kehidupan di daerah tersebut. Hal ini tampak dari mobilitas penduduk

yang tinggi dengan berbagai aktivitas yang pada dasarnya dilaksanakan untuk

memenuhi kebutuhan hidup yang semakin kompleks.

Mengingat semakin sempitnya lahan untuk mendirikan suatu bangunan

serta harga tanah yang semakin mahal sehingga hal semacam ini menjadi

suatu persoalan yang membutuhkan jalan keluar. Berdasarkan permasalahan

tersebut itulah maka yang sering dilakukan yakni dengan membangun suatu

bangunan ke arah vertikal atau bertingkat yang lebih dari satu lantai.

Membangun sebuah sarana untuk kepentingan tertentu dalam bangunan

sipil harus melalui suatu proses perencanaan dengan menganut suatu konsep

dasar bahwa syarat suatu struktur bangunan yang dibangun harus kuat, kokoh,

aman, dan awet demi kenyamanan para penggunanya dengan tidak

mengabaikan faktor keindahan dan ekonomis. Untuk itu desain struktur

merupakan salah satu bagian dari keseluruhan proses perencanaan suatu

bangunan, dan proses desain sendiri dapat dikatakan sebagai gabungan antara

unsur seni dan sains yang membutuhkan ketrampilan dan pengetahuan dalam

mengolahnya.

Gedung merupakan sarana penunjang dalam melaksanakan kegiatan

sehari-hari. Dan tanpa adanya gedung maka kegiatan atau proses bekerja tidak

akan dapat berjalan dengan baik. Oleh karena itu maka PT. TELKOM

membangun gedung Plaza Telkom diatas lokasi yang lama yang ditujukan

untuk dapat menunjang proses bekerja menjadi lebih baik.

Pada pembangunan gedung ini menggunakan struktur beton bertulang.

Konsep dasar dalam perencanaan konstruksi bangunan ini adalah aman kuat

dan ekonomi. Untuk mencapai atau memenuhi syarat perencanaan untuk suatu

konstruksi, maka harus dilakukan penganalisaan serta perhitungan-

1

Page 2: TA SAP 2000 Recovery

perhitungan mekanika maupun perhitungan struktur beton bertulang secara

tepat sehingga bisa menghasilkan suatu struktur bangunan yang kokoh, awet,

indah, serta sehat yang sesuai dengan harapan. Untuk menghasilkan suatu

bangunan yang kuat, aman, dan tahan lama maka perlu dilakukan suatu

perencanaan yang baik pada setiap elemen-elemen bangunan. Kolom dan

pondasi merupakan suatu elemen bangunan yang memegang peranan yang

sangat penting. Keruntuhan yang terjadi merupakan kegagalan dari elemen

tersebut dalam memikul beban-beban yang bekerja

Dalam perhitungan beton bertulang yang sesuai dengan judul tugas akhir

ini menggunakan perhitungan analisa statika dengan metode SAP 2000 dan

perhitungan struktur beton bertulang menggunakan peraturan-peraturan SK

SNI T–15–1991–03.

1.2. Rumusan MasalahUntuk menghasilkan suatu bangunan yang kuat, aman, dan tahan lama

maka perlu dilakukan suatu perencanaan yang baik pada setiap elemen-elemen

bangunan. Kolom dan pondasi merupakan suatu elemen bangunan yang

memegang peranan yang sangat penting. Keruntuhan yang terjadi merupakan

kegagalan dari elemen tersebut dalam memikul beban-beban yang bekerja.

Salah satu kendala yang ditemui dalam melakukan suatu perencanaan struktur

adalah “Bagaimana bentuk kolom dan pondasi telapak yang di desain

berdasarkan SK SNI T-15-1991-03”.

1.3. Tujuan PenulisanAdapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah agar penulis dapat

melakukan perencanaan kolom dan pondasi telapak pada gedung plaza

telkom yang terdapat pada jalan Urip Sumoharjo Kupang berdasarkan SK

SNI T–15–1991–03.

2

Page 3: TA SAP 2000 Recovery

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Beton Bertulang

Beton merupakan hasil dari pencampuran bahan-bahan yang berupa

agregat halus, agregat kasar, dengan menambahkan bahan pengikat berupa

semen dan air guna keperluan reaksi kimia selama proses pengerasan dan

perawatan beton berlangsung dengan perbandingan tertentu

Dalam penggunaannya sebagai struktur beton bertulang umumnya

diperkuat dengan tulanganbaja sebagai bahan yang dapat bekerja sama dan

mampu membantu kelemahannya terutama pada bagian yang menahan gaya

tarik. Dengan demikian tersusun pembagian tugas, dimana batang tulangan

baja bertugas memperkuat dan menahan gaya tarik sedangkan beton menahan

gaya tekan. Komponen struktur beton seperti itu dinamakan beton bertulang.

2.2. Standar Bangunan dan Konstruksi

2.2.1. Persyaratan Bangunan Konstruksi

Untuk menghasilkan suatu konstruksi yang kuat serta ekonomis,

dibutuhkan suatu perhitungan yang memenuhi standar dan syarat yakni:

a. Kekuatan

Gedung yang akan direncanakan harus mampu memikul beban-beban

serta momen yang akan bekerja dan sesuai dengan spesifikasi yang

ditentukan.

b. Keawetan

Pihak perencana dituntut agar dapat merencanakan suatu bangunan

dengan umur yang lama dan sesuai dengan spesifikasi yang diberikan.

c. Keindahan

Suatu bangunan harus direncanakan dengan bentuk yang indah dan

arsitekturis agar dapat memberikan kebanggaan kepada penghuninya dan

menambah nilai dari bangunan tersebut.

3

Page 4: TA SAP 2000 Recovery

2.2.2. Peraturan Pembebanan

Menurut peraturan pembebanan Indonesia untuk gedung tahun 1983,

beban-beban yang bekerja pada suatu struktur antara lain:

a. Beban mati, adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung untuk

bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan serta peralatan tetap yang

merupakan bagian tidak terpisahkan dari gedung itu.

Tabel 2.1. Tabel beban mati dari bangunan gedung dalam perencananBerat jenis beton bertulang 2400 kg/m3

Berat jenis kayu kelas II 800 kg/m3

Berat spesi per centimeter tebal 21 kg/m2

Berat dinding pasangan setengah batu 250 kg/m2

Berat ubin per centimeter tebal 24 kg/m2

Berat plafond 11 kg/m2

Berat penggantung 7 kg/m2

Berat penutup atap seng gelombang 10 kg/m2

(Sumber : Struktur Beton Bertulang, Istimawan Dipohusodo)

b. Beban hidup, adalah semua beban yang terjadi akibat penggunaan suatu

gedung dan kedalamnya termasuk beban-beban pada lantai yang berasal

dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan

yang tidak merupakan bagian tidak terpisahkan dari gedung tersebut dan

dapat diganti selama masa hidup dari gedung tersebut hingga

mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap.

Tabel 2.2. Tabel beban hidup untuk bangunan gedungBeban hidup untuk atap 100 kg/m2

Lantai dan rumah tinggal 200 kg/m2

Lantai restoran, sekolah, ruang kuliah, toko, asrama, kantor, hotel, rumah sakit

250 kg/m2

Lantai ruang olahraga 400 kg/m2

Tangga, bordes, dan gang 300 kg/m2

(Sumber : Struktur Beton Bertulang, Istimawan Dipohusodo)

c. Beban angin, adalah semua beban yang bekerja pada gedung yang

disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Untuk bangunan-bangunan

dekat laut yang tiupan anginnya besar maka dihitung dengan rumus:

P = V 2 kg/ m2.............................................................................(2.1) 18

4

Page 5: TA SAP 2000 Recovery

V = kecepatan angin (m/detik)

d. Beban gempa, adalah semua beban statik yang bekerja pada gedung atau

bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat

gempa itu. Dalam hal pengaruh gempa pada struktur gedung ditentukan

berdasarkan suatu analisa dinamik.

Sangat disarankan bagi perencanaan suatu bangunan dengan

melibatkan beban gempa. Besarnya beban dasar akibat gempa dapat

dirumuskan yaitu:

V = C . I . K . Wt.................................................................................(2.2)

dengan:

V = Beban geser dasar akibat gempa

C = koefisien gempa dasar

I = Faktor keutamaan

K = Faktor jenis struktur

Wt = Berat total bangunan

Untuk merencanakan suatu bangunan tahan gempa perlu ditinjau

dari beberapa parameter yaitu:

a. Menentukan waktu getar alami struktur (T)

Waktu getar alami struktur dapat dihitung dengan menggunakan

rumus pendekatan sebagai berikut:

1) Struktur gedung berupa portal-portal tanpa unsur pengaku yang

membatasi rintangan

a. Untuk portal baja

T = 0,085 H3/4..................................................................(2.3)

b. Untuk portal beton

T = 0,06 H3/4....................................................................(2.4)

2) Struktur gedung lain

T = 0,09 H..............................................................................(2.5)

5

Page 6: TA SAP 2000 Recovery

b. Menentukan faktor keutamaan struktur (I)

Faktor keutamaan dipakai untuk memperbesar beban gempa rencana

agar struktur mampu memikul beban gempa dengan periode ulang

yang lebih panjang dengan tingkat kerusakan yang lebih kecil.

Tabel 2.3. tabel Faktor Keutamaan

Jenis gedung Faktor Keutamaan

(I)

Gedung-gedung monumental 1,5

Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, sekolah, bangunan penyimpan bahan pangan, instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan dalam keadaan darurat, fasilitas radio dan televisi.

1,5

Gedung-gedung yang menyimpan bahan berbahaya (seperti asam, bahan beracun, dan lain-lain)

2,0

Gedung-gedung lain 1,0

(Sumber : Struktur Beton Bertulang, Istimawan Dipohusodo)

c. Menentukan koefisien gempa dasar (C)

Koefisien gempa dasar berfungsi untuk menjamin agar struktur

mampu memikul beban gempa yang dapat menyebabkan kerusakan

besar pada struktur. Koefisien gempa dasar sangat bergantung pada

frekuensi terjadinya gerakan tanah yang bersifat sangat merusak

yang berbeda pada setiap wilayah gempa, waktu getar alami struktur,

dan kondisi tanah setempat.

d. Menentukan faktor jenis struktur (K)

Faktor jenis struktur dimaksudkan agar struktur mempunyai

kekuatan lateral yang cukup untuk menjamin bahwa daktilitas yang

tersedia pada saat terjadinya gempa kuat. Daktalitas terhadap suatu

bangunan merupakan faktor yang sangat menentukan ketahanan

bangunan tersebut. Daktilitas adalah kemampuan suatu struktur

6

Page 7: TA SAP 2000 Recovery

gedung untuk mengalami simpangan-simpangan plastis secara

berulang dan bolak-balik di atas titik leleh pertama sambil

mempertahankan sebagian besar dari kemempuan awal memikul

beban. Semakin tinggi nilai K semakin rendah kemampuan

daktalitasnya. Tingkat daktilitas dibagi atas 3 yaitu:

a. Tingkat daktilitas 1 (elastis)

Struktur dengan tingkat daktilitas 1 harus direncanakan agar

struktur tetap berperilaku elastis saat terjadi gempa kuat. Untuk

beban harus dihitung dengan nilai K = 4.

b. Tingkat daktilitas 2 (daktilitas terbatas)

Struktur harus memberi respons inelastik terhadap beban siklus

yang bekerja tanpa mengalami keruntuhan getar. Dalam hal ini

beban rencana yang diperhitungkan dengan menggunakan nilai

faktor K minimum = 2.

c. Tingkat daktilitas 3 (daktilitas penuh)

Direncanakan sehingga mampu memberikan respons inelastik

terhadap beban siklis gempa kuat yang bekerja dalam menjamin

terbentuknya sendi-sendi plastis dengan kapasitas pemancaran

energi tanpa mengalami keruntuhan. Dalam hal ini beban rencana

diperhitungkan dengan K minimum = 1.

Tabel 2.4. tabel untuk menentukan faktor jenis struktur

Jenis Struktur Bahan Bangunan Dari Unsur-Unsur Pemencar

Energi Gempa

Faktor Jenis

Struktur (K)

Portal daktail Beton bertulangBeton pratekanBajaKayu

1,01,41,01,7

Dinding geser berangkai daktail

Beton bertulang 1,0

Dinding geser kantilever daktail

Beton bertulangDinding berongga bertulangKayu

1,22,52,0

7

Page 8: TA SAP 2000 Recovery

Dinding geser kantilever dg daktalitas terbatas

Beton bertulangDinding berongga bertulangKayu

3,02,52,5

Portal dengan ikatan diagonal

Beton bertulanng BajaKayu

2,52,53,0

Struktur kantilever tak bertingkat

Beton bertulangBaja

2,52,5

Cerobong, tangki kecil

Beton bertulangBaja

3,03,0

(Sumber : Struktur Beton Bertulang, Istimawan Dipohusodo)

2.3 Struktur Bangunan Konstruksi

2.3.1 Kolom

Kolom adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya adalah

menyangga beban aksial tekan vertikal dengan bagian tinggi yang tidak

ditopang paling tidak 3 kali dimensi lateral terkecil. Fungsi kolom antara lain,

menerima beban diatasnya yang kemudian diteruskan ke sloof atau pondasi

agar disalurkan ke tanah dasar, sebagai pengikat dinding, dan sebagai

tumpuan balok.

Secara garis besar kolom beton bertulang dibagi menjadi 3 yaitu:

a. Kolom menggunakan pengikat sengkang lateral

Kolom ini merupakan kolom beton yang ditulangi dengan batang tulangan

pokok memanjang, yang pada jarak spasi tertentu diikat dengan pengikat

sengkang ke arah lateral, sedemikian sehingga penulangan keseluruhan

membentuk kerangka.

Tulangan pengikat lateral (sengkang) berfungsi untuk :

1) Memegang tulangan pokok memanjang agar

tetap kokoh di tempatnya.

2) Memberikan tumpuan lateral sehingga

masing-masing tulangan memanjang hanya dapat bertekuk pada tempat

di antara dua pengikat.

8

Page 9: TA SAP 2000 Recovery

Pengikat sengkang

Tulangan pokok

Pengikat spiral

Gambar 2.1 kolom menggunakan pemgikat sengkang lateral

(Sumber : Istimawan Dipohusodo,1996)

b. Kolom menggunakan pengikat spiral

Tulangan spiral memberi kemampuan kolom menyerap deformasi cukup

besar sebelum runtuh sehingga mampu mencegah terjadi kehancuran

seluruh struktur sebelum proses redistribusi momen dan tegangan

terwujud. Keuletan tersebut merupakan nilai lebih yang didapat dengan

menggunakan spiral.

Gambar 2.2 kolom menggunakan pengikat sengkang spiral

(Sumber : Istimawan Dipohusodo, 1996)

c. 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.

9

Page 10: TA SAP 2000 Recovery

Pipa baja

Gelagar baja

Gambar 2.3 struktur kolom komposit

(Sumber : Istimawan Dipohusodo, 1996)

1.3.1.1. Persyaratan detail penulangan kolom

Pembatasan jumlah tulangan komponen kolom untuk balok agar

penampang berperilaku daktail dapat dilakukan dengan mudah, sedangkan

untuk kolom agak sukar karena beban aksial tekan lebih dominan sehingga

keruntuhan tekan sulit dihindari. Jumlah luas penampang tulangan pokok

memanjang kolom dibatasi dengan rasio penulangan g antara 0,01 dan 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 menggunakan nilai lebih dari 4% agar penulangan tidak

berdesakan terutama pada titik pertemuan balok-balok, plat, dengan kolom.

Sesuai dengan SKSNI T–15–1991–03 pasal 3.3.9, penulangan pokok

memanjang kolom berpengikat spiral minimal terdiri dari 6 batang,

sedangkan untuk kolom berpengikat sengkang bentuk segi empat atau

lingkaran terdiri dari 4 batang, dan untuk kolom dengan pengikat sengkang

berbentuk segitiga minimal terdiri dari 3 batang tulangan.

SKSNI T–15–1991–03 pasal 3.16.6 menetapkan bahwa jarak bersih

antara batang tulangan pokok memanjang kolom berpengikat sengkang atau

spiral tidak boleh kurang dari 40 mm.persyaratan jarak tersebut juga harus

dipertahankan ditempat–tempat sambungan lewatan batang tulangan. Tebal

10

Page 11: TA SAP 2000 Recovery

minimum selimut beton pelindung tulangan kolom tidak boleh kurang dari 40

mm. semua batang tulangan pokok harus dilingkup dengan sengkang dan kait

pengikat lateral, paling sedikit dengan batang D10. Batasan minimum

tersebut diberlakukan untuk kolom dengan tulangan pokok memanjang

batang D32 atau lebih kecil, sedangkan untuk diameter tulangan pokok lebih

besar yang lainnya, umumnya sengkang tidak kurang dari batang D12 mm,

dan untuk kesemuanya tidak menggunakan ukuran yang lebih besar dari

batang D16. Jarak spasi tulangan sengkang tidak lebih dari 26 kali diameter

tulangan pokok memanjang, 48 kali diameter tulangan sengkang dan dimensi

lateral terkecil (lebar) kolom. Selanjutnya disyaratkan bahwa tulangan

sengkang atau kait pengikat harus dipasang dan diatur sedemikian rupa

sehingga sudut – sudutnya tidak bengkok dengan sudut lebih besar dari 135°.

Sengkang dan kait pengikat harus cukup kokoh untuk menopang batang

tulangan pokok memanjang, baik yang letaknya dipojok maupun disepanjang

sisi kearah lateral. Untuk itu batang tulangan pokok memanjang harus

dipasang dengan jarak bersih diantaranya tidak boleh lebih dari 150 mm

disepanjang sisi kolom agar dukungan lateral dapat berlangsung dengan baik.

Persyaratan detail penulangan spiral tercantum dalam SKSNI T– 15–

1991–03 paal 3.16 ayat 4 dimana diameter minimum batang adalah D10, dan

umumnya tidak menggunakan lebih besar dari batang D16. Jarak spasi bersih

spiral tidak boleh lebih dari 80 mm dan tidak kurang dari 25 mm. Pada setiap

ujung kesatuan tulangan spiral harus ditambahkan panjang panjang

penjengkaran 150 kali lilitan. Apabila memerlukan penyambungan, harus

dilakukan dengan sambungan lewatan sepanjang 48 kali diameter dan tidak

boleh kurang dari 300 mm bila perlu diperkuat dengan pengelasan.

Keseluruhan penulangan spiral harus dilindungi dengan selimut beton paling

tidak setebal 40 mm, yang dicor menyatu dengan beton bagian inti. Lilitan

tulangan spiral harus diikat kokoh pada tempatnya dan betul-betul terletak

pada garisnya dengan menggunakan pengatur jarak vertikal.

11

Page 12: TA SAP 2000 Recovery

1.3.1.2. Beban – beban yang bekerja pada kolom

Adapun beban – beban yang bekerja pada kolom adalah

1. Kolom dengan beban sentries

Gaya aksial tekan P berimpit dengan sumbu memanjang kolom.

Akibat dari beban aksial sentries yang bekerja pada sumbu penampang

kolom,maka akan timbul tegangan yang merata pada permukaan

penampang sehingga di anggap tulangan pokok memanjang bertugas

menahan gaya desak secara merata.

Ag = b x h………………………………………………………….(2.6)

Ast = …………………………………...……………….(2.7)

Po = 0,85 x f’c x (Ag-Ast) + Ast x fy …………………………….(2.8)

Dimana :

f’c = kuat tekan beton (Mpa)

fy = mutu baja (Mpa)

Ag = luas penampang beton (mm2)

Ast = luas penampang tulangan (mm2)

n = jumlah tulangan

d = diameter tulangan (mm)

b = lebar kolom (mm)

h = tebal kolom (mm)

karena pelaksanaan pemasangan kolom dilapangan kurang sempurna

maka gaya tekan yang ditimbulkan oleh ρ yang bekerja pada suatu

titikyang berjarak e terhadap sumbu memanjang, sehingga kolom

mengalami lentur dengan timbulnya momen. Oleh karena itu besarnya

kekuatan nominal beban dari kolom harus direduksi dengan ketentuan

sebagai berikut :

12

Page 13: TA SAP 2000 Recovery

a) Kolom dengan penulangan spiral kekuatan nominal beban direduksi

15 % sehingga persamaannya menjadi :

Pn max = 0,85 x {0,85 x f’c x (Ag-Ast) + fy x Ast}…………….(2.9)

b) Untuk kolom dengan penulangan sengkang kekuatan nominal beban

direduksi 20% sehingga persamaannya menjadi :

Pn max = 0,80 x {0,85 x f’c x (Ag-Ast) + fy x Ast}…………...(2.10)

2. Beban eksentris

Gaya aksial tekan bekarja disuatu tempat berjarak e terhadap sumbuh

memanjang kolom, kolom akan sering melentur seiring timbulnya

dengan momen. Maka timbul tegangan yang tidak merata pada

penampang, maka pada jarak e tertentu timbul tegangan tarik. Dengan

demikian maka tugas penulagan baja dibedakan sebagai tulangan baja

tekan (As,) yang dipasang didaerah tekan dan tulangan baja tarik (AS)

yang dipasang didaerah tarik.

c = …………………………………………………(2.11)

a = β x c ………………………………………………………..(2.12)

Pn = Ts’ + Tc – Ts ………………………………………………(2.13)

Dimana :

Ts = As x Fs (gaya akibat baja tertarik)

Ts’ = As x fs’ (kontribusi tekan akibat baja tekan)

Tc = 0,85 x f’c x a x b (kontribusi tekan akibat beton tekan)

Pn = 0,85 x f’c x a x b + As’ x f’c – As x fs …………………….(2.14)

f’s = Es x ∑s’ ……………………………………………………(2.15)

= ……………………………………..(2.16)

fs = Es x ∑s …………………………………………………….(2.17)

= ……………………………………...(2.18)

Dimana nilai Es = 2x 105 Mpa

13

Page 14: TA SAP 2000 Recovery

fs dan f’s = tegangan actual

Mekanisme keruntuhan kolom:

Berdasarkan besarnya regangan baja tarik (∑s) penampang kolom dapat

dibagi jadi 2 kondisi awal keruntuhan yaitu:

a) Keruntuhan tarik

b) Keruntuhan tekan

Bila Pn adalah beban normal kolom dan Pnb adalah beban kolom dalam

keadaan seimbang maka :

Pn ≤ Pnb → terjadi keruntuhan tarik

Pn = Pnb → terjadi keadan seimbang

Pn ≥ Pnb → terjadi keruntuhan tekan

a) Keadaan seimbang

Dalam keadan seimbang regangan memberikan

; dimana Es = 2 x 10 Mpa ……………………….(2.19)

Atau cb = d x ………………………………………...(2.20)

a = β x c …………………………………………………(2.21)

b) Keruntuhan tarik

Keruntuhan tarik pada kolom akan terjadi apabila :

e = atau Pn ≤ Pnb ……………………………(2.22)

bila digunakan tulangan simetris (As = As’)dan diasumsikan tulngan

tekan telah meleleh maka :

Pnb = 0,85 x f’c x a x b …………………………………...(2.23)

a = …………………………………………(2.24)

mn = Pn x e

14

Page 15: TA SAP 2000 Recovery

Untuk keruntuhan tulangan tarik berlaku rumus:

Pn = 0,85 x f’c x b x d x

Jika fs’ < fy maka:

Pn = 0,85 x f’c x a x b + As’ x fs’ – As x fy ………………(2.25)

mn = 0,85 x f’c x a x b x (c - ) + As’ x fs’ x (c-d’)

+ As x fs x (d-c) ………………………………………(2.26)

c) Keruntuhan tekan

Keruntuhan tekan diawali dengan hancurnya beton pada saat

tertekan. Dimana (Pn > Pnb atau e < eb).

Pn = ………………(2.27)

2.3.2 Pondasi

Pondasi adalah suatu konstruksi pada bagian dasar struktur yang

berfungsi menyalurkan beban struktur atas ke lapisan tanah pendukungnya

yang biasanya terletak di dalam permukaan tanah. Secara umum menurut

kedalaman pondasi dapat dibedakan menjadi dua yaitu:

1. Pondasi dangkal

Adalah pondasi yang dasarnya terletak dekat dengan permukaan tanah,

misalnya pondasi tapak. Pondasi dangkal dibedakan menjadi:

a. Pondasi telapak menerus, pondasi ini memikul banyak kolom atau

struktur yang memanjang seperti dinding.

b. Pondasi telapak setempat, pondasi ini berbentuk bujur sangkar,

persegi, atau bulat

2. Pondasi dalam

Adalah pondasi yang dasarnya terletak jauh di bawah muka tanah,

misalnya tiang pancang dan sumuran.

Dalam perencanaan pondasi didasarkan pada beberapa pertimbangan seperti:

15

Page 16: TA SAP 2000 Recovery

a. Pondasi harus stabil terhadap pergeseran dan guling.

b. Besar penurunan yang terjadi akibat tegangan yang bekerja pada tanah

dasar tidak melebihi nilai yang diijinkan bagi bangunan atas.

c. Struktur pondasi yang direncanakan dari bahan dengan mutu yang sesuai

dengan fungsi bangunan atas dan kondisi tempat bangunan akan

didirikan.

d. Bentuk dan dimensi pondasi direncanakan sedemikian rupa sehingga

tegangan yang diterima oleh bagian-bagian pondasi tidak melebihi

tegangan ijin bahan.

Dalam perencanaan gedung plaza Telkom kupang ini digunakan

pondasi telapak setempak. Pondasi ini berfungsi untuk menyebarkan beban

struktur agar dapat dipikul oleh tanah dengan aman sedangkan struktur

rangka bangunannya menggunakan beton bertulang.

2.3.2.1 Perencanaan Pondasi

Dalam menentukan perencanaan pondasi suatu bangunan ada 2 hal

yang harus diperhatikan pada tanah bagian bawah pondasi :  

a. Daya dukung tanah yang diizinkan

b. Besarnya penurunan pondasi

Faktor diatas menentukan stabilitas bangunan yang berdiri. Tegangan

akibat adanya bangunan diatas harus mampu dipikul oleh lapisan tanah

dibawah pondasi dan harus aman dari keruntuhan. Besarnya penurunan

pondasi bangunan tidak boleh melebihi batas toleransi. Khususnya

penurunan yang tidak seragam (defferential settlement) harus tidak

mengakibatkan kerusakan pada struktur. Pondasi harus diletakkan pada

kedalaman yang cukup untuk menanggulangi resiko erosi permukaan,

kembang susut tanah dan gangguan permukaan lainnya.

banyak rumus yang dapat dipakai untuk mendesain pondasi. Pilihan

yang dipakai sangat tergantung dari kebiasaan seseorang dalam perencanaan

pondasi dan data-data tanah yang tersedia.

16

Page 17: TA SAP 2000 Recovery

Daya dukung ultimit (ultimit bearing capacity/qult) didefinisikan sebagai

beban  maksimum per satuan luas dimana tanah masih dapat mendukung

beban tanpa mengalami keruntuhan.

a) Rumus Terzaghi

(Bila memakai data pengujian Laboratorium)

qult = .....(2.28)

dimana :

qult = Daya dukung ultimit pondasi

C    = Kohesi tanah

γb = Berat volume tanah

Df = Kedalaman dasar pondasi

B  = Lebar pondasi dianggap 1,00 meter

Nc, Nq, Nγ = Faktor daya dukung Terzaghi ditentukan oleh besar sudut

geser dalam

Setelah kita mendapatkan nilai daya dukung Ultimit Tanah (qult).

Langkah selanjutnya menghitung daya dukung ijin Tanah yaitu

q = qult / FK ......................................................................................(2.29)

dimana :

qult  =  Daya dukung tanah ultimit

Sf  = Faktor keamanan biasanya nilainya diambil 3

Tabel 2.5 Nilai Faktor Daya Dukung Terzaghi

Ф Nc Nq Nγ Nc' Nq' Nγ'

0 5,7 1,0 0,0 5,7 1 05 7,3 1,6 0,5 6,7 1,4 0,210 9,6 2,7 1,2 8 1,9 0,515 12,9 4,4 2,5 9,7 2,7 0,920 17,7 7,4 5,0 11,8 3,9 1,725 25,1 12,7 9,7 14,8 5,6 3,230 37,2 22,5 19,7 19 8,3 5,734 52,6 36,5 35,0 23,7 11,7 935 57,8 41,4 42,4 25,2 12,6 10,1

17

Page 18: TA SAP 2000 Recovery

N

40 95,7 81,3 100,4 34,9 20,5 18,845 172,3 173,3 297,5 51,2 35,1 37,748 258,3 287,9 780,1 66,8 50,5 60,450 347,6 415,1 1153,2 81,3 65,6 87,1(Sumber : Teknik analisis pondasi, Braja M. Das)

b) Rumus Meyerhof

Bila memakai data pengujian Sondir

qult =  qc. B. (1 + D/B). 1/40 ...........................................................(2.30)

dimana :

qult = Daya dukung ultimit tanah

qC    = Nilai conus

B = Lebar pondasi (dianggap 1 meter)

D = Kedalaman dasar pondasi

Setelah kita mendapatkan nilai daya dukung Ultimit Tanah (qult)  ,

Langkah selanjutnya menghitung daya dukung ijin tanah yaitu :

q = qult / Sf .......................................................................................(2.31)

dimana :

 q  = Daya dukung ijin tanah

qult  =  Daya dukung tanah ultimit

Sf  = Faktor Keamanan biasanya nilainya diambil 3

Daya dukung ijin tanah dapat juga dihitung langsung dengan cara : 

 q  = qc/40  (untuk besaran B sembarang) ......................................(2.32)

dimana :

 q  = Daya dukung ijin tanah

 qc =  Nilai konus

c) Tekanan kontak

Ada beberapa alternative pola tekanan kontak yang terjadi akibat

pembebanan yang bekerja yaitu :

1) Bila beban yang bekerja hanya gaya normal

18

Page 19: TA SAP 2000 Recovery

B

M

q

B

N

M

e < 1/6 B

e = 1/6 B

Gambar 2.4 Tekanan kontak akibat gaya normal

2) Bila beban yang bekerja adalah gaya normal (N) dan momen (M).

Akibat adanya M dan N timbul eksentrisitas sebesar e = M/N

19

Page 20: TA SAP 2000 Recovery

Lc = (B/2 – a/4)

Kolom

B

Lc =

a

Tembok / Pas. Batu kali

a

e > 1/6 B

Gambar 2.5 Tekanan kontak akibat gaya normal dan momen

d) Bidang kritis terhadap lentur

Gambar 2.6 Bidang kritis terhadap lentur

2.3.3 PROGRAM SAP 2000

Program SAP2000 adalah program analisa struktur yang didasarkan

dari metode elemen hingga , dalam hal tersebut struktur balok atau kolom

20

Page 21: TA SAP 2000 Recovery

diidealisaikan sebagai elemen FRAME. Tetapi dalam desain, penampang

balok memerlukan tahapan yang berbeda dari penampang kolom sehingga

pada saat pemasukan data untuk frame section perlu informasi khusus apakah

penampang tersebut digolongkan sebagai balok atau sebagai kolom.

Asumsi Desain

Program SAP2000 akan menghitung dan melaporkan luas tulangan

baja perlu untuk lentur dan geser berdasarkan harga momen dan geser

maksimum dari kombinasi beban dan juga kriteria-kriteria perencanaan lain

yang ditetapkan untuk setiap Code yang diikuti. Tulangan yang diperlukan

tadi akan dihitung berdasarkan titik-titik yang dapat dispesifikasikan dalam

setiap panjang element. Semua balok hanya dirancang terhadap momen lentur

dan geser pada sumbu mayor saja, sedangkan dalam arah minor balok

dianggap menyatu dengan lantai sehingga tidak dihitung. Jika dalam

kenyataannya perlu perancangan lentur dalam arah minor (penampang bi-

aksial) maka perencana harus menghitung tersendiri, termasuk jika timbul

torsi.

Dalam mendesain tulangan lentur sumbu mayor, tahapan yang

dilakukan adalah mencari momen terfaktor maksimum (untuk kombinasi

beban lebih dari satu) dan menghitung kebutuhan tulangan lenturnya.

Penampang balok didesain terhadap momen positif Mu+ dan momen negatif

Mu- maksimum dari hasil momen terfaktor envelopes yang diperoleh dari

semua kombinasi pembebanan yang ada. Momen negatif pada balok

menghasilkan tulangan atas, dalam kasus tersebut maka balok selalu dianggap

sebagai penampang persegi. Momen positif balok menghasilkan tulangan

bawah, dalam hal tersebut balok dapat direncanakan sebagai penampang

persegi atau penampang balok-T. Untuk perencanaan tulangan lentur,

pertama-tama balok dianggap sebagai penampang tulangan tunggal, jika

penampang tidak mencukupi maka tulangan desak ditambahkan sampai pada

batas tertentu. Dalam perancangan tulangan geser , tahapannya meliputi

perhitungan gaya geser yang dapat ditahan beton Vc, kemudian menghitung

21

Page 22: TA SAP 2000 Recovery

nilai Vs yaitu gaya geser yang harus dipikul oleh tulangan baja dan

selanjutnya jumlah tulangan geser (sengkang) dapat ditampilkan.

Langkah-langkah menginput data dalam SAP 2000 sebagai berikut :

1. Menentukan geometri struktur

a. Pada tampilan utama pilih (new model) untuk memulai struktur baru

Gambar 2.7 New model SAP 2000

b. Kemudian akan muncul New Model Template seperti di bawah ini.

Dalam memulai pembuatan model baru jangan lupa satuan yang

digunakan, kemudian pilih portal frame.

Gambar 2.8.2D Frames SAP 2000

c. Setelah pilih portal frame maka akan muncul dialog box seperti di

bawah ini Kemudian isi data seperti di bawah ini sesuai data bangunan

Gambar 2.9. Kotak dialog Frame 2D SAP 2000

d. Setelah OK akan terbentuk struktur seperti berikut ini.

Gambar 2.10 Tampilan frame 2D SAP 2000

22

Page 23: TA SAP 2000 Recovery

2. Pilih joint pada tumpuan, kemudian klik Assign > Joint > Restraint (pilih

tumpuan jepit)

Gambar 2.11. assign Joint SAP 2000

Gambar 2.12. Tumpuan jepit Portal SAP 2000

3. Penentuan material dan penampang yang digunakan

a. Penentuan material yang digunakan pada menu define>materials.

Setelah menu dipilih muncul dialog box seperti di bawah ini.

b. Dalam hal ini digunakan material beton (concrete)

c. Tentukan M/V, W/V dan nilai E yang digunakan.

Gambar 2.13. Define material SAP 2000

23

Page 24: TA SAP 2000 Recovery

Gambar 2.14. material Property SAP 2000

Gambar 2.15. frame section SAP 2000d. Penentuan penampang dari frame yang digunakan pada combo box

kedua pilih add rectangular kemudian pilih tombol add new

property.

e. Tentukan nilai T3 dan T2 dari penampang

Gambar 2.16. rectanguler Section SAP 2000

24

Page 25: TA SAP 2000 Recovery

f. Setelah define penampang, lakukan Assign penampang pada frame yang sesuai.

Gambar 2.17. Assign frame section SAP 2000

4. Penentuan jenis pembebanan

a. Penentuan jenis pembebanan dengan menu define > load case.

b. Kemudian muncul dialog box di bawah isikan load name (mati dan

hidup).

c. Untuk beban mati ganti DEAD menjadi ‘mati’ kemudian klik

Modify Load.

d. Untuk beban hidup tulis ‘hidup’ kemudian type ganti dengan Live

klik Add New Load.

Gambar 2.18. define loads SAP 2000

5. Penentuan fungsi respons spectrum

a. Pilih Menu Define>Function>Response Spectrum

b. Kemudian muncul dialog box seperti berikut ini, Pilih User

Function

25

Page 26: TA SAP 2000 Recovery

c. Isikan sesuai dengan data dari bangunan

Gambar 2.19. .Define respon spectrum function SAP 2000

6. Penentuan analysis case

a. Penentuan modal Analysis dengan memilih menu Define>Analysis

Case.Kemudian muncul dialog box berikut ini.

b. Pilih MODAL kemudian klik Modify/Show Case.

c. Isikan dialog box, tentukan maximum number of modes 3.

Gambar 2.20. Analisis cases SAP 2000

7. Penentuan analisis respons spectrum

a. Penentuan Analysis Case dengan memilih menu Define > Analysis

Case.

26

Page 27: TA SAP 2000 Recovery

b. Pada Dialog BoxAnalysis Case pilih tombol Add New Case muncul

dialog box berikut ini.

c. Ganti Analysis Case type dengan respons spectrum dan isikan data

sebagai berikut

Gambar 2.21. analisis case data SAP 2000

8. Penentuan kombinasi pembebanan

Gambar 2.22. Response combination data SAP 20009. Penentuan beban

a. Sebelum menentukan beban yang bekerja pilih dulu batang yang

dikenai beban

27

Page 28: TA SAP 2000 Recovery

b. Penentuan beban batang dengan menu Assign>frame

Loads>Distributed.

c. Isikan data sesuai dengan soal yang sudah ditentukan jangan lupa

satuan yang digunakan dan jenis pembebanan yang bekerja.

Gambar 2.23. frame distributed loads SAP 2000

28

Page 29: TA SAP 2000 Recovery

Gambar 2.24. Joint loads SAP 2000

d. Pilih dulu joint yang dikenai beban titik

e. Penentuan beban titik dengan menu Assign >Joint Loads>Forces.

f. Isikan sesuai dengan beban titik yang bekerja.

10. Penentuan Constraint

a. Pilih semua joint pada tingkat 1, kemudian pilih menu

Assign>Joint >Constraint.

b. Muncul dialog boxAssign/Define constraint. Pilih pada combo box

Diapraghma kemudian klik Add new Constraint.

c. Pada Dialog boxDiapraghma constraint beri nama diapraghma

dengan DIAPH1 untuk tingkat 1. Pada Constraint axis dipilih Z

29

Page 30: TA SAP 2000 Recovery

Axis, hal ini menunjukkan bahwa arah diapraghma tegak lurus

dengan sumbu Z.

Gambar 2.25. Joint constraint SAP 2000

Gambar 2.26. Define constraint SAP 2000d. Kemudian diulang untuk lantai 2 dan 3 dengan diapraghma yang

berbeda yaitu DIAPH2 dan DIAPH3.

11. Penentuan massa

a. Pilih dulu joint yang dikenai massa joints.

b. Kemudian pilih menu Assign >Joint>Masses

c. Isikan data yang sudah ditentukan pada arah 1 (direction 1).

30

Page 31: TA SAP 2000 Recovery

Gambar 2.27. Joint masses SAP 2000

Gambar 2.28. Define mass source SAP 2000

12. Penentuan Available DoF yang bekerja

31

Page 32: TA SAP 2000 Recovery

Gambar 2.29. Analysis options SAP 2000

13. Run SAP2000 dengan tombol kemudian pilih Run Now dan kemudian

akan muncul Mode Shape sebagai berikut.

Gambar 2.30. Run analysis cases SAP 2000

14. Hasil dalam bentuk tabulasi

Dipilih menu Display >Show Analysis Result Table.

Gambar 2.31. Analysis Result Table SAP 2000

Untuk selanjutnya langkah-langkah perencanaan penampang beton bertulang

dengan SAP 2000 V.9.0 dapat dilihat pada bagan alir dibawah ini :

32

Mulai

Pembuatan model struktur

Perubahan : material properties atau dimensi

tampang

Analisis

Penampilan : gaya – gaya dalam (BMD, SFD, NFD) dan deformasi (transisi dan rotasi)

Perancangan dan cek kekuatan struktur

Selesai

Properties material

DimensiPenampang

balok

DimensiPenampang

kolom

Jenis dan Kombinasi beban

ya

Tidak

Page 33: TA SAP 2000 Recovery

Gambar 2.32. Diagram alir Proses Analisis Struktur Dan Perencanaan

(Modul Kursus SAP 2000, LAB. Komputasi Jurusan Teknik Sipil UGM, 2006)

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Data Umum Bangunan

A. Pedoman Perencanaan

33

Page 34: TA SAP 2000 Recovery

12m

3,46m

A

F

B

C

G

D

E1

35

4

21m

Pedoman perencanaan yang digunakan untuk perhitungan struktur

beton bertulang pada Gedung Plaza Telkom Kupang adalah :

1. Tata cara perhitungan struktur beton untuk SK SNI T–15–1991–03.

2. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung tahun 1983.

B. Metode Analisa

Dalam perencanaan ini yang direncanakan hanya struktur kolom

dan pondasi pada Gedung Plaza Telkom Kupang. Metode analisa struktur

yang dipakai yaitu dengan menggunakan cara perhitungan manual dan

program SAP 2000 .

3.2 Perhitungan Pembebanan

3.2.1 Perhitungan Konstruksi Atap

Gambar 3.1 Rangka Atap

Tg α =

= 29,97°

Data-Data:

a. Jarak kuda-kuda = 4 m

b. Berat jenis kayu (klas II) = 800 kg/m3

c. Berat penutup atap genteng = 50 kg/m2

34

Page 35: TA SAP 2000 Recovery

(Sumber : PPI UG tahun 1983)

d. Berat plafond = 11 kg/m2

(Sumber : PPI UG tahun 1983)

e. Berat penggantung = 7 kg/m2

(Sumber : PPI UG tahun 1983)

f. Berat profil baja WF 300.150.5,5.8 = 16 kg/m2

(Sumber : Tabel Profil Konstruksi Baja)

g. Panjang bentangan = 12 m

h. Jarak antar gording = 0,38 m

i. Dimensi gording = 2/3 (cm)

a. Perhitungan panjang batang

1. Batang 1 dan batang 2 = 1,00 m

2. Batang 3 dan batang 4

=

=

=

=

= 6,926 m

3. Batang 5

Sin α =

35

r = 2.31 m

r α = 29,97°

Page 36: TA SAP 2000 Recovery

Sin 29,97° =

X = Sin 29,97° x 2,31 m

= 1,15 m x 2

= 2,30 m

b. Pembebanan akibat beban mati

1. Berat penutup atap

= jarak kuda-kuda x berat penutup atap genteng x panjang bidang atap

= 4m x 50 kg/m2 x (6,926 + 6,926)m

= 2770,4 m

2. Berat gording

Jumlah gording

Batang BC =

=

= 18,22 m + 1

= 19,22 ≈ 20 buah

Batang CD =

=

= 18,22 m + 1

= 19,22 ≈ 20 buah

Sehingga jumlah gording pada batang BC dan batang CD adalah 40

buah.

Sehingga berat gording adalah :

36

Page 37: TA SAP 2000 Recovery

= jarak kuda-kuda x dimensi gording x BJ kayu klas II x jumlah

gording

= 4m x (0,02m + 0,03m) x 800 kg/m3 x 40 batang

= 6400 kg

3. Berat plafond dan penggantung

= panjang bentang kuda-kuda x (berat plafond + berat penggantung)

= 12m x (11 kg/m2 + 7 kg/m2)

= 216 kg

4. Berat kuda-kuda

Batang 1 dan batang 2

= berat profil x panjang batang

= (2 x 16 kg/m2) x 2m

= 64 kg

Batang 3 dan batang 4

= berat profil x panjang batang

= (2 x 16 kg/m2) x (6,296m + 6,296m)

= 402,944 kg

Batang 5

= berat profil x panjang batang

= (1 x 16 kg/m2) x 2,30m

= 36,8 kg

Berat total kuda-kuda (untuk 1 kuda-kuda) adalah

= 64 kg + 402,944 kg + 36,8 kg

= 503,744 kg

= 4 x 503,744 kg

= 2014,976 kg

Berat total akibat beban mati adalah :

Q total = berat penutup atap + berat gording + berat plafond dan

penggantung + berat total kuda-kuda

= 2770,4 kg + 6400 kg + 216 kg + 2014,976 kg

= 11401,376 kg

37

Page 38: TA SAP 2000 Recovery

Gaya yang bekerja pada setiap titik buhul yang diakibatkan oleh beban mati

adalah :

P =

=

= 2208,27 kg

Beban pada titik ujung = ½ P

= ½ x 2208,27 kg

= 1104,13 kg

c. Pembebanan akibat beban hidup

Menurut PPI UG 1983 pasal 32 ayat 26 menyatakan bahwa beban

hidup terpusat berasal dari pekerja atau seorang pemadam kebakaran

dengan peralatannya sebesar 100 kg.

d. Pembebanan akibat beban angin

Sesuai dengan pasal 4.2 ayat 2 PPI UG 1983, pembebanan angin

yang harus diambil adalah sebesar P = 40 kg/m2.

a) Angin kanan

1. Koefisien muka angin

e = 0,02 x α – 0,4

= 0,02 x 29,97° - 0,4

= 0,1994 (tekan)

Beban pada titik simpul :

W kanan = e x P x jarak gording x jarak kuda-kuda

= 0,1994 x 40 kg/m2 x 0,38m x 4m

= 12,12 kg

2. Koefisien belakang angin

38

Page 39: TA SAP 2000 Recovery

e = -0,4 (isap)

Beban pada titik simpul :

W kiri = e x P x jarak gording x jarak kuda-kuda

= (-0,4) x 40 kg/m2 x 0,38m x 4m

= -24,32 kg

b) Angin kiri

1. Koefisien muka angin

e = 0,02 x α – 0,4

= 0,02 x 29,97° - 0,4

= 0,1994 (tekan)

Beban pada titik simpul :

W kanan = e x P x jarak gording x jarak kuda-kuda

= 0,1994 x 40 kg/m2 x 0,38m x 4m

= 12,12 kg

2. Koefisien belakang angin

e = -0,4 (isap)

Beban pada titik simpul :

W kiri = e x P x jarak gording x jarak kuda-kuda

= (-0,4) x 40 kg/m2 x 0,38m x 4m

= -24,32 kg

e. Reaksi Perletakan

1. Akibat beban mati

P = 2208,27 kg

½ P = ½ x 2208,27 kg

= 1104,13 kg

39

P2

P1 P3

4,85m 1,15m 1,15m 4,85m

Gambar 3.2 Reaksi perletakan akibat beban mati

½ P ½ P

Page 40: TA SAP 2000 Recovery

∑ MB = 0

RAV x 12m – (1/2 P x 12m) – (P1 x 7,15m) – (P2 x 6m) – (P3 x

4,85m) = 0

RAV x 12m – (1104,13 kg x 12m) – (2208,27 kg x 7,15m) – (2208,27

kg x 6m) – (2208,27 kg x 4,85m) = 0

RAV x 12 m – (13249,56 kgm) – (15789,13 kgm) – (13249,62 kgm) –

(10710,10 kgm) = 0

RAV =

= 4416,54 kg

∑ MA = 0

RAV = RBV

Kontrol

∑ V = 0

RAV + RBV – (1/2 P X 2) – (P1 + P2 + P3) = 0

4416,54 kg + 4416,54 kg - (1104,13 kg x 2) – (2208,27 kg x 3)

8833,08 kg – 7912,08 kg = 0

0 = 0 ..........OK

2. Akibat beban hidup

P = 100 kg

½ P = ½ x 100 kg

= 50 kg

40

P2

P1 P3

½ P ½ P

4,85m 1,15m 1,15m 4,85m

Gambar 3.3 Reaksi perletakan akibat beban hidup

Page 41: TA SAP 2000 Recovery

P1

P1 P2

P2

∑ MB = 0

RAV x 12m – (1/2 P x 12m) – (P1 x 7,15m) – (P2 x 6m) – (P3 x

4,85m) = 0

RAV x 12m – (50 kg x 12m) – (100 kg x 7,15m) – (100 kg x 6m) –

(100 kg x 4,85m) = 0

RAV x 12 m – 600 kgm – 715 kgm – 600 kgm – 485 kgm = 0

RAV =

= 200 kg

∑ MA = 0

RAV = RBV

Kontrol

∑ V = 0

RAV + RBV – (1/2 P X 2) – (P1 + P2 + P3) = 0

1325,959 kg + (2 x 50 kg) – (100 kg + 100 kg + 100 kg)

400 kg – 400 kg = 0

0 = 0 ..........OK

3. Akibat beban angin

41

Page 42: TA SAP 2000 Recovery

½ P1 ½ P2

10,49

10,49

6,05 10,49

6,05 12,14

21,0612,14

21,06

6,07

Keterangan : P1 = 12,12 kg

½ P = 6 kg

PATx = PAT1 x cos α

= 12,12 kg x cos 29,97°

= 10,49 kg

½ PATx = 5,24 kg

PATy = PAT1 x sin α

= 12,12 kg x sin 29,97°

= 6,05 kg

½ PATy = 3,02 kg

P2 = 24,32 kg

½ P2 = 12,16 kg

PATx = PAT2 x cos α

= 24,32 kg x cos 29,97°

= 21,06 kg

½ PATx = 10,53 kg

PATy = PAT2 x sin α

= 24,32 kg x sin 29,97°

= 12,14 kg

½ PATy = 6,07 kg

42

Page 43: TA SAP 2000 Recovery

5,24 10,53

RA RB

4,85m 1,15m 1,15m 4,85m

Gambar 3.4 Reaksi perletakan akibat beban angin

Reaksi tumpuan

∑ MB = 0

RA x 12m – (10,49 kg x 12m) – (6,05 kg x 7,15m) – (6,05 kg x 6m) –

(10,49 kg x 3,46m) – (5,24 kg x 1,16m)+ (12,14 kg x 6m) + (12,14 kg

x 4,85m) + (10,53 kg x 1,16 m) + (21,06 kg x 3,46m)= 0

RA x 12m – 72,84 kgm – 43,25 kgm – 36,3 kgm – 36,29 kgm

– 6,07 kgm + 72,84 kgm + 58,87 kgm + 12,2 kgm + 72,86 kgm= 0

RA x 12 m – 73,72 kgm

RA = 6,14 kg

∑ MA = 0

-RB x 12m – (6,07 kg x 12m) – (12,14 kg x 7,15m) – (12,14 kg x 6m)

– (21,06 kg x 3,46m) – (10,53 kg x 1,16m) + (6,05 kg x 6m) + (6,05

kg x 4,85m) + (5,24 kg x 1,16m) + (10,49 kg x 3,46m) = 0

-RB x 12m – 72,84 kgm – 86,80 kgm – 72,84 kgm – 72,86 kgm

– 12,2 kgm + 36,3 kgm + 29,34 kgm + 6,07 kgm + 36,29 kgm = 0

-RA x 12 m – 166,84 kgm

RA = -13,90 kg

Kontrol

∑ V = 0

RA + RB – (10,49 + 6,05 + 6,05) + (6,07 + 12,14 + 12,14) = 0

6,14 kg + (-13,90 kg) – 22,59 kg + 30,35 kg = 0

(-30,35 kg) + 30,35 kg = 0

0 = 0 .........OK

∑H = 0

43

Page 44: TA SAP 2000 Recovery

RAH - 5,24 kg - 10,49 kg – 21,06 kg – 10,53 kg = 0

RAH - 47,32 kg = 0

RAH = - 26,83 (→)

3.1.1 Perhitungan beban struktur

a. Berat bangunan

Beban untuk lantai 3

Beban mati

Berat sendiri beton bertulang = 2400 kg/m3

Balok : 20/30 = 12 x 0,2 x 0,3 x 2400 = 1728

30/40 = (20 x 2) + (12 x 2) + 16 x 0,3 x 0,4 x 2400 = 23040

Kolom = 18 x 2m x 0,4m x 0,4m x 2400 kg/m3 = 13824

Plat = (4m x 12m) x 0,12m x 2400 kg/m3 = 13824

Dinding = 85 x 2m x 250 kg/m2 = 42500

Plafond = (12m x 20m) + (4m x 12m) x (11 + 7) kg/m2 = 5184

Atap = 11401,376 kg x 4 = 45605,5 +

= 145705,5 kg

Beban hidup

Qh atap = 100 kg/m2

Koefisien reduksi = 0,30

Wh3 = 0,30 x ((12m x 20m) + (4m x 12m)) x 100 kg/m2 = 8640 kg +

W3 = 154345,5 kg

Beban untuk lantai 2

44

Page 45: TA SAP 2000 Recovery

Beban mati

Berat sendiri beton bertulang = 2400 kg/m3

Balok 30/55 = ((3 x 20m) + (2 x 12m) + (2 x 12m)

x 0,3m x 0,55m x 2400 kg/m3 = 50688

20/30 = (20m x 2) + 12m x 0,2m x 0,3m x 2400 kg/m3 = 7488

Kolom = 22 x 4m x 0,4m x 0,4m x 2400 kg/m3 = 33792

Plat = (12m x 20m) + (4m x 12m) x 0,12 x 2400 kg/m3 = 89165

Dinding = 85 x 4m x 250 kg/m2 = 85000

Spesi = (12m x 20m) + (4m x 12m) x 2 x 21 kg/m2 = 12096

Keramik = (12m x 20m) + (4m x 12m) x 24 kg/m2 = 6912

Plafond = (12m x 20m) + (4m x 12m) x (11 + 7) kg/m2 = 5184 +

= 284104 kg

Beban hidup

Qh atap = 250 kg/m2

Koefisien reduksi = 0,30

Wh2 = 0,30 x ((12m x 20m) + (4m x 12m)) x 250 kg/m2 = 21600 kg +

Beban total lantai 2 (W2) = 305704 kg

Jadi berat total bangunan adalah :

Wt = 299560 kg + 154345,5 kg

= 453905,5 kg

b. Waktu getar bangunan (T)

Tx = Ty = 0,06 x H3/4

H = 4m + 4m = 8m

Tx = Ty = 0,06 x (8m)3/4

= 0,285 detik

c. Koefisien gempa dasar (C)

45

Page 46: TA SAP 2000 Recovery

Gambar 3.5 Koefisien gempa dasar

Untuk Tx = Ty = 0,285 detik, zona 3 dan jenis tanah keras berbatu diperoleh

koefisien gempa dasar (C) = 0,05

d. Factor keutamaan struktur (I) dan Faktor jenis struktur (K)

Untuk bangunan kantor diperoleh faktor keutamaan (I) sebesar 1,0. Dan

dengan jenis struktur beton bertulang dengan daktilitas penuh diperoleh faktor

jenis struktur (K) sebesar 1,0.

e. Gaya geser horizontal total akibat gempa

Vx = Vy = C x I x K x W total

= 0,05 x 1,0 x 1,0 x 453905,5 kg

= 22695,2 kg ~ 22695 kg ~ 22,695 T

Table 3.1 Distribusi gaya geser horizontal total akibat gempa ke sepanjang tinggi

gedung dalam arah X dan Y untuk tiap portal.

Tingkat

hi (m)

Wi (t)

Wi x hi(t x m)

Fi X, Y Total

(t)

Untuk Tiap Portal

1/4 Fi Y(t)

1/6 Fi X(t)

3 8 154,345 1234,76 11,51 2,87 1,912 4 299,560 1198.24 11,17 2,79 1,86

∑ 2433 22,68 5,66 3,77

Distribusi portal arah X dan Y

Arah X

46

Page 47: TA SAP 2000 Recovery

Arah Y

Gambar 3.6 Denah Perataan Beban

47

Page 48: TA SAP 2000 Recovery

3.1.2 Perhitungan gaya gravitasi

a. Portal melintang (Portal D)

Gambar 3.7 Perataan Beban Portal Melintang

Dari buku Gideon Kusuma dan W. G. Vis, diperoleh persamaan :

qeq1 =

= = 3,66m

qeq1 = 0,66m x 2 = 1,33m

Menentukan beban merata pada tiap lantai

a. Beban merata lantai 3

Beban mati (qeq) untuk tiap meter

Plat : 0,12m x 2400 kg/m3 x 1,33 = 383,04 kg/m

Ringbalk : 0,3m x 0,4m x 2400 kg/m3 = 288 kg/m

Plafond : 1.33 x 18 kg/m2 = 23,94 kg/m

qeq = 694,98 kg/m

Beban hidup (qL) untuk tiap meter

Beban hidup untuk atap menurut PPIUG 1983 adalah 100 kg/m2

48

Page 49: TA SAP 2000 Recovery

qeq = 100 kg/m2 x 1,33 = 133 kg/m

b. Beban merata lantai 2

Beban mati (qeq) untuk tiap meter

Keramik : 1,33m x 24 kg/m2 = 31,92 kg/m

Spesi : 1,33m x 21kg/m2 = 27,93 kg/m

Dinding : 4m x 250 kg/m2 = 1000 kg/m

Plat : 0,12m x 2400 kg/m3 x 1,33m = 383,04 kg/m

Balok : 0,30m x 0,55m x 2400 kg/m3 = 396 kg/m

Plafond : 1,33m x 18 kg/m2 = 23,94 kg/m

qeq = 1862,83 kg/m

Beban hidup (qL) untuk tiap meter

Beban hidup untuk lantai menurut PPIUG 1983 adalah 250 kg/m2

qeq =1,33m x 250 kg/m2 = 332,5 kg/m

Beban titik pada portal E

P1 = 2m × 0,20m × 0,35m × 2400 kg/m3

= 288 kg = 0,288 ton

qeq2 =

= = 1m

qeq2 = 1m x 4 = 4m

Menentukan beban merata pada tiap lantai

a. Beban merata lantai 3

49

Page 50: TA SAP 2000 Recovery

Beban mati (qeq) untuk tiap meter

Atap : 11401,3 Kg/12m = 950,10 kg/m

Plafond : 4m x 18 kg/m2 = 72 kg/m

qeq = 1022,10 kg/m

Beban hidup (qL) untuk tiap meter

Beban hidup untuk atap menurut PPIUG 1983 adalah 100 kg/m2

qeq = 100 kg/m2 x 4 = 400 kg/m

b. Beban merata lantai 2

Beban mati (qeq) untuk tiap meter

Keramik : 4m x 24 kg/m2 = 96 kg/m

Spesi : 4m x 21 kg/m2 = 84 kg/m

Dinding : 4m x 250 kg/m2 = 1000 kg/m

Plat : 0,12m x 2400 kg/m3 x 4m = 1152 kg/m

Balok : 0,30m x 0,55m x 2400 kg/m3 = 396 kg/m

Plafond : 4m x 18 kg/m2 = 72 kg/m

qeq = 2800 kg/m

Beban hidup (qL) untuk tiap meter

Beban hidup untuk lantai menurut PPIUG 1983 adalah 250 kg/m2

qeq =4m x 250 kg/m2 = 1000 kg/m

50

Page 51: TA SAP 2000 Recovery

Gambar 3.8 Beban Mati Portal Melintang

Gambar 3.9 Beban Hidup Portal Melintang

b. Portal memanjang (Portal 4)

51

Page 52: TA SAP 2000 Recovery

Dari buku Gideon Kusuma dan W. G. Vis, diperoleh persamaan :

qeq 1 =

= = 0,71 m

qeq1 = 0,71m x 2 = 1,42m

Menentukan beban merata pada tiap lantai

a. Beban merata lantai 3

Beban mati (qeq) untuk tiap meter

Atap : 11401,3 Kg/20m = 570,065 kg/m

Plafond : 18 kg/m2 x 1,42 m = 25,56 kg/m

qeq = 595,616 kg/m

Beban hidup (qL) untuk tiap meter

Beban hidup untuk atap menurut PPIUG 1983 adalah 100 kg/m2

qeq = 100 x 1,42 = 142 kg/m

52

Page 53: TA SAP 2000 Recovery

b. Beban merata lantai 2

Beban mati (qeq) untuk tiap meter

Keramik : 1,42m x 24 kg/m2 = 34,08 kg/m

Spesi : 1,42m x 21 kg/m2 = 29,82 kg/m

Dinding : 4m x 250 kg/m2 = 1000 kg/m

Plat : 0,12m x 2400 kg/m3 x 1,42m = 408,96 kg/m

Balok : 0,30m x 0,55m x 2400 kg/m3 = 396 kg/m

Plafond : 1,42m x 18 kg/m2 = 25,56 kg/m

qeq = 1894,42 kg/m

Beban hidup (qL) untuk tiap meter

Beban hidup untuk lantai menurut PPIUG 1983 adalah 250 kg/m2

qeq =1,42m x 250 kg/m2 = 142 kg/m

53

Page 54: TA SAP 2000 Recovery

Gambar 3.10 Beban Mati Portal Memanjang

Gambar 3.11 Beban Hidup Portal Memanjang

3.1.3 Perhitungan Analisa Mekanika Teknik Dengan Sap 2000

Dalam melakukan analisa mekanika teknik struktur bangunan ini, penulis

menggunakan bantuan program komputer SAP 2000. Tujuannya agar

meminimalisir kesalahan analisis karena faktor human eror. Penggunaan program

SAP ini hanya sebatas menghitung gaya-gaya dalam akibat beban yang bekerja

pada struktur. Selanjutnya perhitungan kombinasi Beban dan perhitungan

kebutuhan tulangan dan perencanaan tulangan dilakukan manual dengan

berpedoman pada SK SNI-T-15-1991-03.

Hasil analisa mekanika struktur dengan Program komputer SAP 2000

terlampir.

54

Page 55: TA SAP 2000 Recovery

a) Rekapitulasi momen Tumpuan kolom Portal melintang

Tabel 3.2. Rekapitulasi Momen Tumpuan Kolom Portal melintang

LANTAINAMA

JARAK (m)

MATI HIDUP GEMPA COMB. I COMB. II COMB. IIIMu

KolomMu

RencanaFRAME Ton-m Ton-m Ton-m 1,2MM + 1,6MH1,05MM +

1,05MH+1,05MG0,9MM +

0,9ML+0,9MG

LANTAI 1

1 0,00 -0,47136 -0,08501 3,7803 -0,702 3,385 2,9023,385

5,380

1 4,00 0,70206 0,08163 -2,79142 0,973 -2,108 -1,8073 0,00 -0,78815 -0,31276 4,11475 -1,446 3,165 2,712

3,1653 4,00 1,35339 0,54755 -3,51262 2,500 -1,692 -1,4515 0,00 -0,27524 -0,08948 3,98072 -0,473 3,797 3,254

3,7975 4,00 0,32197 0,09628 -3,2795 0,540 -3,004 -2,5757 0,00 1,2123 0,37179 3,53953 2,050 5,380 4,611

5,3807 4,00 -2,69987 -0,84092 -2,40116 -4,585 -6,239 -5,348

LANTAI 2

2 0,00 -0,98917 -0,1224 1,8223 -1,383 0,746 0,6401,368

6,118

2 4,00 0,96796 0,12909 -1,83746 1,368 -0,777 -0,6664 0,00 -1,884 -0,76028 2,80056 -3,477 0,164 0,141

3,2434 4,00 1,761 0,70578 -2,71122 3,243 -0,256 -0,2206 0,00 -0,458 -0,13911 2,4867 -0,772 1,984 1,701

1,9846 4,00 0,351 0,10762 -2,40833 0,593 -2,047 -1,7558 0,00 3,42112 1,05485 1,35097 5,793 6,118 5,244

6,1188 4,00 -2,9901 -0,90943 -1,42247 -5,043 -5,588 -4,790

(Sumber : hasil analisis struktur dengan SAP 2000)

b) Rekapitulasi gaya normal kolom Portal melintang

55

Page 56: TA SAP 2000 Recovery

Tabel 3.3. Rekapitulasi gaya Normal Kolom Portal melintang

LANTAINAMA

JARAK (m)

MATI HIDUP GEMPA COMB. I COMB. II COMB. IIINu

KolomNu

rencanaFRAME Ton-m Ton-m Ton-m 1,2NM + 1,6NH1,05NM +

1,05NH+1,05NG0,9NM +

0,9NL+0,9NG

LANTAI 1

1 0,00 -8,5198 -0,6373 2,9842 -11,243 -6,482 -5,556-11,243

-52,142

1 4,00 -6,9819 -0,6373 2,9842 -9,398 -4,867 -4,1723 0,00 -23,6996 -5,2617 -1,7757 -36,858 -32,274 -27,663

-36,8583 4,00 -22,1617 -5,2617 -1,7757 -35,013 -30,659 -26,2795 0,00 -31,5877 -8,8979 0,3978 -52,142 -42,092 -36,079

-52,1425 4,00 -30,0498 -8,8979 0,3978 -50,296 -40,477 -34,6957 0,00 -15,542 -3,8631 -1,6062 -24,831 -22,062 -18,910

-24,8317 4,00 -14,0041 -3,8631 -1,6062 -22,986 -20,447 -17,526

LANTAI 2

2 0,00 -3,288 -0,2087 0,8658 -4,280 -2,762 -2,368-4,280

-15,644

2 4,00 -1,7501 -0,2087 0,8658 -2,434 -1,148 -0,9844 0,00 -7,5759 -1,4951 -0,4967 -11,483 -10,046 -8,611

-11,4834 4,00 -6,038 -1,4951 -0,4967 -9,638 -8,431 -7,2276 0,00 -9,7032 -2,5002 0,0811 -15,644 -12,728 -10,910

-15,6446 4,00 -8,1653 -2,5002 0,0811 -13,799 -11,114 -9,5268 0,00 -5,2384 -1,1281 -0,4502 -8,091 -7,158 -6,135

-7,1588 6,75 -3,7005 -1,1281 -0,4502 -6,246 -5,543 -4,751

Sumber : hasil analisis struktur dengan SAP 2000

c) Rekapitulasi gaya geser kolom Portal melintang

56

Page 57: TA SAP 2000 Recovery

Tabel 3.4. Rekapitulasi gaya Geser Kolom Portal melintang

LANTAINAMA

JARAK (m)

MATI HIDUP GEMPA COMB. I COMB. II COMB. IIIVu kolom

Vu RencanaFRAME Ton-m Ton-m Ton-m 1,2VM + 1,6VH

1,05VM + 1,05VH+1,05VG

0,9VM + 0,9VL+0,9VG

LANTAI 1

1 - -0,2934 -0,0417 1,6429 -0,419 1,373 1,177 1,177

2,9053 - 0,5354 -0,2151 1,9068 0,298 2,338 2,004 2,3385 - -0,1493 -0,0464 1,8151 -0,253 1,700 1,457 1,4577 - 0,978 0,3032 1,4852 1,659 2,905 2,490 2,905

LANTAI 2

2 - -0,4893 -0,0629 0,9149 -0,688 0,381 0,326 0,381

2,9274 - -0,9113 -0,3665 1,3779 -1,680 0,105 0,090 0,1056 - -0,2022 -0,0617 1,2238 -0,341 1,008 0,864 1,0088 - 1,6028 0,4911 0,6934 2,709 2,927 2,509 2,927

Sumber : hasil analisis struktur dengan SAP 2000

57

Page 58: TA SAP 2000 Recovery

d) Penggambaran gaya dalam akibat beban mati portal melintang

Gambar 3.12 Penggambaran gaya dalam akibat beban mati portal melintang

58

Page 59: TA SAP 2000 Recovery

e) Penggambaran gaya dalam akibat beban hidup portal melintang

Gambar 3.13 Penggambaran gaya dalam akibat beban hidup portal melintang

59

Page 60: TA SAP 2000 Recovery

f) Penggambaran gaya dalam akibat beban gempa portal melintang

Gambar 3.14 Penggambaran gaya dalam akibat beban gempa portal melintang

60

Page 61: TA SAP 2000 Recovery

3.2.2 Perhitungan Kolom

Tabel 3.5 kombinasi pembebanan:

Lantai Nu,k

(ton)

Mu,k

(ton)

Vu,k

(ton)

Keterangan

1 52,142 5,380 2,905 Bawah

2 15,644 6,118 2,927 Atas

Data:

Nu,k / Pu = 52,142 t = 521,42 KN

= 521,42 x 103 N

= 521420 N

Mu,k = 5,380 t = 53,80 KNm = 53,80 x 106 Nmm

f’c = 250 MPa

fy = 240 MPa

b = 400 mm

h = 400 mm

Penutup beton (p) = 40 mm

Ø Tulangan pokok = 16 mm

Ø Sengkang = 10 mm

d = h – p - Ø Sengkang – ½ Ø Tulangan pokok

= 400 – 40 – 10 – 8

= 342 mm

d’ = 40 + 10 + 16/2

= 58 mm

e = =

= 103,17 mm

61

Page 62: TA SAP 2000 Recovery

= = 0,257 mm

= = 0,145 mm

Pada sumbu vertical

= = 0,191

Pada sumbu horizontal

x = 0,191 x 0,257 = 0,049

Dari grafik dan table perhitungan beton bertulang oleh W. C. Vis dan Gideon

Kusuma halaman 87, diperoleh:

r = 0,015

β = 0,1

ρ = r x β

= 0,015 x0,1

= 0,015

As total = ρ x Agr

= 0,015 x 160000 = 2400 mm2

Jumlah tulangan (n) =

=

= 11,94 ~ 12 batang

62

Page 63: TA SAP 2000 Recovery

Diambil 12 Ø 16 untuk penulangan disemua sisi kolom

a) Pemeriksaan pu terhadap beban pada keadaan seimbang Ø pn

cb =

=

= 244,3 mm

ab = β x cb = 0,85 x 244,285 mm

= 207,655 mm

Pnb = 0,85 x f’c x b x ab

= 0,85 x 25 x 400 x 207,655 x 10-3 KN

= 1765,06 KN

Pub = Ө x Pnb

= 0,85 x 1765,06

= 1500,3 KN

Pub = 1500,3 KN > Pu = 521,42 KN

Dengan demikian kolom akan mengalami hancur dengan diawali luluhnya tulangan

tarik (keruntuhan tarik).

b) Pemeriksaan kekuatan penampang

Kolom dengan tulangan terpasang 12 Ø 16mm

63

Page 64: TA SAP 2000 Recovery

As total = 12 x ¼ x π x (16)2

= 2411,52 mm ~ 2412 mm

ρ =

= = 0,0150

Untuk keruntuhan tulangan tarik berlaku rumus:

Pn = 0,85 x f’c x b x d x

= 0,85 x 25 x 400 x 342 x

= 2732,09 KN

Ө . Pn = 0,8 x 2732,09 KN

= 2185,67 KN

Ө. Pn = 2185,67 KN > Pu = 521,42 KN………..OK

c) Perhitungan geser sengkang kolom

Vu,k = 2,905 Ton = 29,05 KN = 29050 N

Nu,k = 52,142 Ton = 521,42 KN = 521420 N

Agr = 400 x 400 = 160000 mm

Sengkang Ø 10 mm → Av = 2 x ¼ x π x (10)2

= 157 mm

Vc = x 1/6 x b x d

64

Page 65: TA SAP 2000 Recovery

Vc = x 1/6 x 400 x 342

= 140536,5 N

Tulangan geser pada daerah ujung kolom (sendi plastis)

½ x Vc = ½ x 140536,5 N

= 70268,25 N

=

= 44692,3 N

Jarak sengkang (S) → h = 400 mm

S =

=

= 137,58 mm

Gunakan sengkang Ø 10 – 130 mm

Smaks = ½ x 400

= 200 mm

Perhitungan pemeriksaan (control)

VS =

=

65

Page 66: TA SAP 2000 Recovery

= 64432,8 N

Control = Vu/Ө < ½ x Vc + VS

= 44692,3 N < 70268,25 N + 64432,8 N

= 44692,3 N < 134701,5 N……………………….OK

Tulangan geser pada daerah ditengah kolom (diluar sendi plastis)

Gunakan sengkang Ø 10 – 200 mm

Keterangan

Untuk perhitungan kolom atas karena dimensi kolomnya sama dengan kolom

bawah maka hasilnya sama dengan hasil perhitungan pada kolom bawah.

66

Page 67: TA SAP 2000 Recovery

Gambar 3.15 Penulangan Kolom

67

Page 68: TA SAP 2000 Recovery

3.2 Perhitungan Pondasi

Direncanakan pondasi dengan ukuran 1,2m x 1,2m

Tebal telapak pondasi (h)ditentukan sebagai berikut :

Tulangan rencana Ø16 = db = 16mm

Ld =

=

= 192 mm

(Sumber : Mekanika tanah dan teknik analisis pondasi)

Ld minimum = 0,04 x db x fy

= 0,04 x 16 x 240

= 153,6 mm

Keterangan : Ld = Panjang penyaluran

Tebal telapak pondasi (h)

H = Ld + Penutup beton + 2.db

= 192 + 70 + (2 x (16))

= 295 mm ~ 300 mm

Jadi digunakan tebal telapak 300 mm

(Sumber : Mekanika tanah dan teknik analisis pondasi)

68

Page 69: TA SAP 2000 Recovery

Gambar 3.16 Penampang pondasi telapak

Menurut buku teknik sipil karangan Ir. V. Sunggono, untuk tanah keras diperoleh:

γ tanah = 16 t/m3

sudut geser tanah (φ) = 25°

kohesi tanah (c) = 15 t/m2

1) Menentukan koefisien daya dukung Terzaghi

Dari tabel 2.5 Nilai Faktor Daya Dukung Terzaghi pada halaman 17, diperoleh :

Nq = 25,1

Nc = 12,7

Nγ = 9,7

Dc = 1 + 0,007 x arc tg

= 1 + 0,007 x arc tg

= 1,39

Dq = 1 + 0,035 x tg φ x (1 – sin φ)2 x arc tg

= 1 + 0,035 x tg 25 x (1 – sin 25)2 x arc tg

= 1,91

Dγ = 1

Keterangan :

Nc, Nq, Nγ = Faktor daya dukung Terzaghi (tergantung dari sudut geser tanah)

Dc, Dq, Dγ = Faktor koreksi terhadap kedalaman pondasi

69

Page 70: TA SAP 2000 Recovery

2) Menentukan besarnya daya dukung pondasi (Qult)

Qult =

=

=

= 1113,19 KN/m2

3) Nilai daya dukung tanah yang diijinkan (Qa)

Qa =

=

= 372,73 KN/m2

4) Perhitungan pembebanan

Pembebanan yang bekerja pada pondasi diambil beban terbesar yang bekerja

pada kolom

Data – data

MD = 1,35 ton

ML = 0,37 ton

VD = 6,98 ton

VL = 0,63 ton

HD = 0,97 ton

HL = 0,30 ton

Keterangan:

MD : Momen terbesar pada beban mati portal melintang

ML : Momen terbesar pada beban hidup portal melintang

70

Page 71: TA SAP 2000 Recovery

VD : Gaya normal terbesar pada beban mati portal melintang

VL : Gaya normal terbesar pada beban hidup portal melintang

HD : Gaya geser terbesar pada beban mati portal melintang

HL : Gaya geser terbesar pada beban hidup portal melintang

VU = 1,2 WD + 1,6 WL

= 1,2 (6,98) + 1,6 (0,63)

= 9,384 ton ~ 93,84 KN

MU = 1,2 MD + 1,6 ML

= 1,2 (1,35) + 1,6(0,37)

= 2,212 ton ~ 22,12 KN

HU = 1,2 HD + 1,6 HL

= 1,2 (0,97) + 1,6 (0,30)

= 1,644 ton ~ 16,44 KN

Perhitungan beban – beban

Beban dari kolom = 0,4 m x 0,4 m x 1,77 m x 24 KN/m = 6,79 KN

Berat sendiri fondasi = 1,2 m x 1,2 m x 0,3 m x 24 KN/m = 10,37 KN

Berat tanah = (1,2m x 1,2m) - ( 0,4m x 0,4m) x 1,77m x 16 = 36,24 KN

Berat struktur = 93,84 KN

N = P = 147,16 KN

Kontrol tegangan tanah

A = (1,2 x 1,2) = 1,44

W = 1/6 x BL2

= 1/6 x (1,2) x (1,22) = 0,288 m2

q = ± < qa

= ± < qa

71

Page 72: TA SAP 2000 Recovery

= 102,19 ± 79 < qa

qmaks = 102,19 + 79 < qa

= 181,19 < 372,73

qmin = 102,19 - 79 < Qa

= 23,19 < 372,73

L =

= 0,4 m

= =

= =

= 89,93 KN/m2

x = 89,93 KN/m2

qx = 23,19 + 89,93

= 113,02 KN/m2

Mx = qx . L x ½ L + 1/2 L x (qmaks – qmin) x 2/3L

72

Page 73: TA SAP 2000 Recovery

= (113,02 x 0,4 x 0,2) + (0,2 x (181,19 – 23,19) x (2/3 x 0,4))

= 9,041 + 8,42

= 17,461 KNm

Vx = qx x L + ½ L (qmaks – qmin)

= (113,02 x 0,4) + (½ x 0,8 x (181,19 – 23,19))

= 76,808 KN

= 76808 N

5) Perhitungan pondasi telapak

Data-data

f’c = 25 Mpa

fy = 240 Mpa

Mu = 22,12 KN → 22,12 x 106

Vu = 93,84 KN

Ø (koefisien reduksi) = 0,6

Selimut beton (p) = 70 mm

Tulangan pokok = Ø 16 mm

d = h – p – ½ tulangan pokok

= 300 – 70 – 8

= 222 mm

b = 1000 (ditinjau per meter lebar telapak)

Rn =

=

= 0,354 N/mm2

73

Page 74: TA SAP 2000 Recovery

m =

=

= 16

ρ = 1/m x{1 – }

= 1/16 x{1 – }

= 0,0012

ρmin =

= = 0,0058

ρ < ρmin

0,0012 < 0,0058

ρ < ρmin (digunakan ρmin)

As = ρmin x b x d

= 0,0058 x 1000 x 222

=1287,6 mm2

Digunakan tulangan Ø16 – 150 (As = 1340,4)

As’ = 0,5 x As

= 0,5 x 1287,6

74

Page 75: TA SAP 2000 Recovery

= 643,8 mm2

Digunakan tulangan Ø16 – 300 (As’ = 670,2)

6) Tulangan geser

=

=

= 128000 N

Vc = 1/6 x x b x d

= 1/6 x x 1000 x 222

= 925000 N

< Vc (tidak memerlukan tulangan geser)

7) Kontrol kekuatan pondasi

a) Kesetabilan terhadap daya dukung tanah

Fk = > 3,00

= > 3,00

= 6,14 > 3,00 .....................(Aman)

b) Kesetabilan terhadap guling

75

Page 76: TA SAP 2000 Recovery

FK =

= = 3,03 > 1,5 .......................(aman)

c) Kesetabilan nterhadap geser

FK = > 1,5 → S = N x tgφ

= > 1,5

= 4,17 > .......................................1,5 (aman)

76

Page 77: TA SAP 2000 Recovery

Gambar 3.16 Penulangan pondasi

BAB IV

PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Dari hasil penyusunan Laporan Tugas Akhir ini, penulis dapat menarik

beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Penggunaan program SAP 2000 dalam perhitungan dan perencanaan Struktur

ini hanya sebatas perhitungan gaya-gaya dalam struktur akibat beban mati,

beban guna bangunan dan beban gempa. Kombinasi pembebanan dan

77

Page 78: TA SAP 2000 Recovery

perencanaan tulangan maupun dimensi elemen struktur dilakukan secara

manual dengan berpedoman pada SK SNI T-15-1991-03.

2. Gaya-gaya Dalam hasil analisis dengan program SAP 2000 yang digunakan

untuk desain sebagai berikut :

a. Momen rencana kolom lantai 1 portal melintang

= 5,380 Tm

b. Gaya normal rencana kolom lantai 1 portal melintang

= 52,142 Tm

c. Gaya geser rencana kolom lantai 1 portal melintang

= 2,905 Tm

d. Momen rencana kolom lantai 2 portal melintang

= 6,118 Tm

e. Gaya normal rencana kolom lantai 2 portal melintang

= 15,644 Tm

f. Gaya geser rencana kolom lantai 2 portal melintang

= 2,927 Tm

3. Penulangan kolom lantai satu menggunakan tulangan 12D16, sengkang

untuk daerah ujung kolom adalah 10-130 mm dan pada daerah tengah

kolom 10-200 mm. Penulangan pondasi menggunakan tulangan 16-150

dan 16-300.

Untuk lebih jelas dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

No. Ket. Perencanaan/ Pelaksanaan Hasil perhitungan/Tinjauan

78

Page 79: TA SAP 2000 Recovery

1 Kolom

2 Pondasi

5.1 SARAN

1. Untuk pembaca yang ingin menghitung dan mendesain suatu struktur beton

bertulang dengan menggunakan program komputer SAP 2000, hendaknya

teliti dalam menginput data perencanaan serta memahami asumsi – asumsi

perencanaan.

2. Untuk pihak-pihak kampus, khususnya Jurusan teknik Sipil Politeknik Negeri

Kupang agar memperbanyak tugas-tugas besar yang bersifat perencanaan

secara menyeluruh suatu jenis konstruksi sehingga memperdalam

pengetahuan dan pemahaman mahasiswa akan materi kuliah.

3. Dalam mendesain suatu struktur bangunan perlu direncanakan dengan sebaik

mungkin sehingga struktur tersebut dapat menahan beban-beban yang bekerja

diatasnya.

79

Page 80: TA SAP 2000 Recovery

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, Departemen Pekerjaan Umum, 1991, Tata Cara Perhitungan Struktur

Beton Untuk Bangunan Gedung, Penerbit Yayasan LPMB, Bandung.

Anonim, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, 1983, Peraturan Pembebanan

Indonesia Untuk Gedung, Penerbit Yayasan LPMB, Bandung.

80

Page 81: TA SAP 2000 Recovery

Anonim, 2006, Modul SAP 2000, Lab. Komputasi Jurusan Teknik Sipil UGM,

Bandung.

Dipohusodo, I., 1993, Struktur Beton Bertulang, Gramedia, Jakarta.

Gideon, K.,Takim A., 1994,Desain Struktur Rangka Beton Bertulang Didaerah

Rawan Gempa BerdasarkanSKSNI T-15-1991-03, Penerbit Erlangga,

Jakarta.

Gideon, K.,W.C. Vis., 1993, Grafik Dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang

Berdasarkan SKSNI T-15-1991-03, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Gideon, K.,W.C. Vis., 1995, Dasar-Dasar Perencanaan Beton Bertulang

Berdasarkan SKSNI T-15-1991-03, Penerbit Erlangga, Jakarta.

81