TUGAS AKHIR - repository.mercubuana.ac.id · dapat kami sebutkan namanya. Sebagaimana harapan penulis semoga apa yang tertulis dan tersirat dalam laporan tugas akhir ini dapat memberikan

TUGAS AKHIR

DESAIN ALTERNATIF

STRUKTUR GEDUNG YAYASAN PRASETIYA MULYA

DENGAN LANTAI BETON BERONGGA PRATEGANG PRACETAK

Tugas Akhir ini diajukan sebagai syarat untuk meraih gelar

Sarjana Teknik Strata-1 (S-1)

OLEH

WAHID ADI PRATOMO

NIM 41108110057

UNIVERSITAS MERCU BUANA

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

JAKARTA 2012

http://digilib.mercubuana.ac.id/



iii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah puji serta syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas

akhir ini.

Tugas akhir ini disusun dengan judul Desain Alternatif Struktur Gedung Yayasan

Prasetiya Mulya dengan Lantai Beton Berongga Prategang Pracetak yang

dimaksudkan untuk memenuhi syarat dalam menyelesaikan program Sarjana

Teknik Strata – 1 (S-1) Universitas Mercu Buana.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak

yang telah membantu, membimbing, serta mendukung dalam penyusunan tugas

akhir ini, diantaranya :

1. Kedua orang tua, Istri tercinta Lindah Rohayati dan buah hati kami Talita Nayla

Fawzia serta keluarga besar kami yang senantiasa mengiringi langkah kami

melalui doanya, support dan dorongan morilnya.

2. Ibu Ir. Resmi Bestari Muin, MS, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir ini yang

telah meluangkan waktu dan pikirannya untuk membimbing penulis dalam

penyelesaiannya.

3. Ibu Ir. Sylvia Indriany, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil.

4. Bapak dan Ibu Dosen, Staff Pengajar Jurusan Teknik Sipil.

5. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Sipil, khususnya PSKM Teknik Sipil

angkatan XIII.


iv

6. Pimpinan PT.Dwipa Konektra yang telah memberikan izinnya untuk kami

mengikuti perkuliahan dalam rangka mengambil ekstensi S-1 juga rekan-rekan

sekantor yang ikut memberikan support.

7. Semua pihak yang telah membantu penyelesaian Tugas Akhir ini, namun tidak

dapat kami sebutkan namanya.

Sebagaimana harapan penulis semoga apa yang tertulis dan tersirat dalam laporan

tugas akhir ini dapat memberikan manfaat yang mudah dimengerti bagi pembaca

umumnya dan penulis khususnya.

Akhirnya sebuah ungkapan bahwa tiada gading yang tak retak yang kiranya

demikian juga dengan tugas akhir ini yang mungkin masih terdapat kesalahan-

kesalahan yang tidak terhindarkan. Untuk itu penulis harapkan kritik dan saran dari

para pembaca sekalian untuk kesempurnaan tugas akhir ini.

Jakarta, Agustus 2012

Penulis


vi

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN i

LEMBAR PERNYATAAN ii

KATA PENGANTAR iii

ABSTRAK v

DAFTAR ISI vi

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xv

DAFTAR NOTASI xviii

BAB I

PENDAHULUAN I - 1

1.1 Latar Belakang I - 1

1.2 Tujuan Penulisan I - 2

1.3 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah I - 3

1.4 Metode Penulisan I - 4

1.5 Sistematika Penulisan I - 4

BAB II

DASAR TEORI PERANCANGAN II - 1

2.1 Umum II - 1

2.2 Pengertian Beton Bertulang II – 1

2.3 Beton Prategang II - 2


vii

2.4 Beton Pracetak II – 3

2.5 Analisis Penampang Persegi terhadap Beban Lentur II - 4

2.5.1 Balok Penampang Persegi Tulangan Tunggal II - 4

2.5.2 Balok Penampang Persegi Tulangan Rangkap II - 5

2.6 Tulangan Geser II - 7

2.7 Plat Satu Arah dan Dua Arah II – 8

2.7.1 Plat Lantai Beton Berongga Prategang Pracetak (HCS) II - 9

2.8 Kolom II - 11

2.8.1 Kolom Pendek II - 11

2.8.2 Kolom Langsing II - 13

2.8.3 Kolom Biaksial II - 15

2.9 Tata Cara Perancangan Bangunan Gedung II - 16

2.10 Perancangan Kapasitas II - 16

2.11 Pembebanan II - 16

2.11.1 Faktor Pembebanan II - 16

2.11.2 Pedoman Pembebanan II - 17

2.12 Faktor Reduksi II - 18

2.13 Karakteristik Risiko Gempa Wilayah II - 19

2.14 Ketentuan Umum Syarat Pendetailan II - 19

2.15 Tinjauan Jenis Struktur II - 20

2.16 Perancangan Struktur Gedung dan Kategori Gedung II - 21

2.17 Beban Gempa II - 21


viii

2.18 Distribusi Dari Beban Geser Dasar Nominal V II - 22

2.19 Waktu Getar Alami Fundamental T II – 22

2.20 Pembatasan Penyimpangan Lateral II – 23

BAB III

METODOLOGI PERANCANGAN III - 1

3.1 Umum III - 1

3.2 Pra-rencana Desain III - 5

3.2.1 Pra-rencana Balok III - 5

3.2.2 Pra-rencana Kolom III – 6

3.2.3 Pembebanan Akibat Pelat Lantai HCS III - 7

BAB IV

ANALISIS STRUKTUR ATAS IV - 1

4.1 Data Perancangan Bangunan Alternatif IV – 1

4.2 Desain Pendahuluan IV – 1

4.2.1 Pra-desain Pelat Beton Berongga Prategang Pracetak IV – 1

4.2.2 Pra-desain Struktur Balok IV – 3

4.2.3 Pra-desain Struktur Kolom IV – 7

4.2.3.1 Pra-desain Kolom Interior Type 3 IV – 9

4.2.3.2 Pra-desain Kolom Eksterior Type 3 IV – 12

4.2.3.3 Pra-desain Kolom Sudut Type 3 IV – 13




ix





4.2.3.10 Dimensi Pra-desain Struktur Utama IV – 22

4.3 Perhitungan Pembebanan yang Bekerja IV – 24

4.3.1 Beban Atap Baja IV – 24

4.3.2 Beban Lantai IV – 25

4.3.3 Beban Dinding IV – 26

4.4 Alur Pembebanan per Lantai IV – 27

4.4.1 Alur Pembebanan Lantai Atap IV – 27

4.4.2 Alur Pembebanan Lantai 5 sampai Lantai 7 IV – 30

4.4.3 Alur Pembebanan Lantai 1 sampai Lantai 4 IV – 33

4.5 Beban Gempa Statik Ekivalen IV – 35

4.5.1 Beban Bangunan tiap Lantai IV – 35

4.5.2 Waktu Getar Alami T (Empiris) IV – 38

4.5.3 Gaya Geser Dasar Nominal Statik Ekivalen V IV – 39

4.5.4 Beban Nominal Statik Ekivalen, Fi IV – 39

4.6 Analisis terhadap T Rayleigh IV – 41

4.7 Analisa Pembatasan Penyimpangan Lateral IV – 46

BAB V

DESAIN STRUKTUR ATAS V - 1


x

5.1 Desain Penulangan Struktur Balok V – 1

5.1.1 Desain Penulangan Lentur pada Balok B1 (450x750) V – 1

5.1.1.1 Perencanaan Tulangan Tarik (Tumpuan Kiri) V – 1

5.1.1.2 Perencanaan Tulangan Tekan (Lapangan) V – 2

5.1.1.3 Perencanaan Tulangan Tarik (Tumpuan Kanan) V – 3

5.1.2 Desain Penulangan Geser V – 4

5.2 Desain Penulangan Struktur Kolom V – 11

5.2.1 Desain Penulangan V – 11

5.2.2 Pengekangan Kolom V – 14

5.2.3 Desain Penulangan Geser Kolom V – 15

BAB VI

PERBANDINGAN DESAIN VI - 1

BAB VII

PENUTUP VII – 1

7.1 Kesimpulan VII – 1

7.2 Saran VII – 2

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DENAH, POTONGAN DAN DETAIL PENAMPANG STRUKTUR GEDUNG YAYASAN

PRASETIYA MULYA EXISTING

DENAH, POTONGAN DAN DETAIL PENAMPANG STRUKTUR GEDUNG YAYASAN

PRASETIYA MULYA ALTERNATIF


xi

INPUT DATA PROGRAM ETABS

OUTPUT DATA PROGRAM ETABS

BROSUR HOLO CORE SLAB (HCS)

TABEL PEDOMAN PERENCANAAN PEMBEBANAN UNTUK RUMAH DAN GEDUNG

(SKBI-1.3.53.1987)

TABEL-TABEL PERENCANAAN KETAHANAN GEMPA UNTUK BANGUNAN GEDUNG

(SNI 03-1726-2002)

GRAFIK DAN TABEL PERHITUNGAN BETON BERTULANG CUR IV

PRINTOUT PENGECEKAN KEKUATAN KOLOM DENGAN PROGRAM PCA-COL UNTUK

BANGUNAN ALTERNATIF

RINCIAN PERHITUNGAN VOLUME STRUKTUR BANGUNAN ALTERNATIF &

EXISTING

TATA CARA PERHITUNGAN HARGA SATUAN PEKERJAAN BETON (SNI-DT-91-0008-

2007)


xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Penampang Beton Prategang dengan

Diagram Tegangan II – 2

Gambar 2.2 Penampang Beton dengan

Diagram Regangan dan Tegangan II – 4

Gambar 2.3 Penampang Balok Bertulangan Rangkap II – 6

Gambar 2.4 Diagram Tegangan Regangan Kolom II – 11

Gambar 3.1 Gedung Yayasan Prasetya Mulya (Existing) III – 2

Gambar 3.2 Denah Gedung Yayasan Prasetya Mulya (Alternatif)

Dengan Menghilangkan Balok Anak III – 3

Gambar 3.3 Potongan Gedung Yayasan Prasetiya Mulya

(Alternatif) dengan Penambahan Tinggi Perlantai

25cm untuk Lt.1-Lt.4 dan 20cm pada Lt.5-Roof Floor

Akibat Penggunaan Lantai Prategang Pracetak HCS III – 4

Gambar 3.4 Pembebanan Akibat Pelat Lantai HCS III – 7

Gambar 3.5 Denah Pembebanan Akibat Pelat Lantai HCS

pada Areal Parkir Lt.1 – Lt.4 III – 8

Gambar 3.6 Denah Pembebanan Akibat Pelat Lantai HCS

pada Areal Kantor Yayasan Lt.5 – Lt. Roof Floor III – 9

Gambar 3.7 Flowchart Metodologi Perancangan III – 10

Gambar 4.1 Denah/Model Pembebanan yang Diterima Balok,

(a)Pembebanan dari 1 Sisi dan (b)Pembebanan

2 Sisi IV – 3


xiii

Gambar 4.2 Tinggi Kolom Bangunan Alternatif dan

Pengelompokan Kolom untuk Pra-desain IV – 7

Gambar 4.3 Denah Pembebanan HCS terhadap Kolom IV – 8

Gambar 4.4 Detail Pembebanan Kolom Interior Type-3 IV – 9

Gambar 4.5 Detail Pembebanan Kolom Eksterior Type-3,

Type-2 & Type-1 IV – 12

Gambar 4.6 Detail Pembebanan Kolom Sudut Type-3,

Type-2 & Type-1 IV – 13

Gambar 4.7 Posisi Kolom Interior Type-2 IV – 15

Gambar 4.8 Posisi Kolom Interior Type-1 IV – 18

Gambar 4.9 Denah Balok Lantai Atap IV – 23

Gambar 4.10 Denah Balok Lantai 5 s.d. Lantai 7 IV – 23

Gambar 4.11 Denah Balok Lantai 1 s.d. Lantai 4 IV – 24

Gambar 4.12 Alur Pembebanan Lantai Atap IV – 28

Gambar 4.13 Grafik Pembebanan Lantai Atap IV – 29

Gambar 4.14 Alur Pembebanan Lt.5, Lt.6 & Lt.7 IV – 30

Gambar 4.15 Grafik Pembebanan Lantai 7 IV – 31

Gambar 4.16 Grafik Pembebanan Lantai 5-6 IV – 32

Gambar 4.17 Alur Pembebanan Lt.1 – Lt.4 IV – 33

Gambar 4.18 Grafik Pembebanan Lt.1 – Lt.4 IV – 34

Gambar 4.19 Grafik Penyimpangan Lateral Arah-X IV – 47


xiv

Gambar 4.20 Grafik Penyimpangan Lateral Arah-Y IV – 47

Gambar 4.21 Grafik Penyimpangan Lateral Arah-X (Terkoreksi) IV – 50

Gambar 4.22 Grafik Penyimpangan Lateral Arah-Y (Terkoreksi) IV – 50

Gambar 5.1 Desain Gaya Geser untuk Balok V – 5

Gambar 5.2 Kurva PCA Col pada Kolom K1 V – 13

Gambar 5.3 Diagram Interaksi (Kurva) PCA Col pada Kolom K1 V – 15


xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Daya Dukung Pelat Lantai HCS

PT.Beton Elemindo Perkasa II – 10

Tabel 3.1 Tebal Minimum Balok Non Prategang atau Pelat

Satu Arah III – 6

Tabel 4.1 Pembebanan yang Bekerja pada Balok IV – 4

Tabel 4.2 Perhitungan Dimensi Balok yang Diperlukan IV – 6

Tabel 4.3 Penambahan Tinggi Kolom per-Lantai pada

Bangunan Alternatif IV – 7

Tabel 4.4 Beban terhadap Kolom Eksterior Type 3 IV – 12

Tabel 4.5 Beban terhadap Kolom Sudut Type 3 IV – 14

Tabel 4.6 Beban terhadap Kolom Interior Type 2 IV – 15



Tabel 4.9 Beban terhadap Kolom Interior Type 1 IV – 19



Tabel 4.12 Dimensi Hasil Pra-desain Struktur Utama

Bangunan Alternatif IV – 22

Tabel 4.13 Beban Mati dan Beban Hidup Lantai terhadap

Balok IV – 26


xvi

Tabel 4.14 Beban Mati Dinding terhadap Balok IV – 27

Tabel 4.15 Beban Bangunan Per-lantai IV – 35

Tabel 4.16 Beban Bangunan tiap Lantai IV – 38

Tabel 4.17 Distribusi Gaya Geser Dasar Horizontal Total

Akibat Gempa ke Sepanjang Tinggi Gedung Dalam

Arah X dan Y IV – 40

Tabel 4.18 Nilai Beban Gempa Statik Ekivalen IV – 40

Tabel 4.19 Simpangan Struktur Akibat Beban Lateral IV – 41

Tabel 4.20 Waktu Getar Bangunan dalam Arah X (Tx) IV – 42

Tabel 4.21 Waktu Getar Bangunan dalam Arah Y (Ty) IV – 43

Tabel 4.22 Distribusi Gaya Geser Dasar Horizontal Total

Akibat Gempa ke Sepanjang Tinggi Gedung Dalam

Arah X dan Y (Terkoreksi) IV – 44

Tabel 4.23 Nilai Beban Gempa Statik Ekivalen (Terkoreksi) IV – 45

Tabel 4.24 Simpangan Struktur Akibat Beban Lateral IV – 45

Tabel 4.25 Analisa Kinerja Batas Layan (∆s) dan Kinerja

Batas Ultimit (∆m) Arah X dan Arah Y IV – 46

Tabel 4.26 Simpangan Struktur Akibat Beban Lateral

(Setelah Perubahan Penampang) IV – 48

Tabel 4.27 Analisa Kinerja Batas Layan (∆s) dan Kinerja

Batas Ultimit (∆m) Arah X dan Arah Y (Baru) IV – 42

Tabel 5.1 Tabel Pembesian B1 V – 6

Tabel 5.2 Perencanaan Tulangan Lentur Balok V – 7


xvii

Tabel 5.3 Perencanaan Tulangan Geser Balok V – 9

Tabel 5.4 Tabel Pembesian K1 V – 16

Tabel 5.5 Perencanaan Penulangan Kolom V – 17

Tabel 5.6 Perencanaan Penulangan Geser pada Kolom V – 18

Tabel 6.1 Volume Struktur Kolom Existing dan Alternatif VI – 1

Tabel 6.2 Volume Struktur Balok Existing dan Alternatif VI – 1

Tabel 6.3 Selisih Volume Beton Struktur Utama VI – 2

Tabel 6.4 Selisih Volume Pembesian Struktur Utama VI – 2

Tabel 6.5 Volume Slab Beton Normal Bangunan Existing VI – 3

Tabel 6.6 Kebutuhan HCS Banguna Alternatif VI – 3

Tabel 6.7 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Beton VI – 4

Tabel 6.8 Bill of Quantity Struktur Gedung Alternatif VI – 5

Tabel 6.9 Bill of Quantity Struktur Gedung Existing VI – 6


xviii

DAFTAR NOTASI

a Tinggi blok tegangan tekan persegi ekivalen

As Luas tulangan tarik

As’ Luas tulangan tekan

Av Luas tulangan geser pada daerah sejarak s, atau luas tulangan geser

yang tegak terhadap tulangan lentur tarik dalam suatu daerah sejarak

s pada komponen struktur lentur tinggi

bw Lebar badan balok

c Jarak dari serat tekan terluar ke garis netral

C Konstanta penampang untuk menetukan kekakuan puntir

d Jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik

d’ Jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tekan

D Beban Mati atau momen dan gaya dalam yang berhubungan dengan

beban mati

E Pengaruh beban gempa atau momen dan gaya dalam yang

berhubungan dengan beban gempa

Ec Modulus Elastisitas beton (Mpa)

Es Modulus Elastisitas baja tulangan (Mpa)

f'c Kuat tekan beton (Mpa)

fy Tegangan luluh baja tulangan yang disyaratkan (Mpa)

fs Tegangan dalam baja tulangan pada beban kerja (Mpa)

L Beban Hidup atau momen dan gaya dalam yang berhubungan dengan

beban hidup

Ln Bentang bersih untuk momen positif atau geser rata-rata bentang

bersih yang bersebelahan untuk momen negatif, atau panjang bentang

bersih dalam arah momen yang dihitung, diukur dari muka ke muka

tumpuan

Mn As . fs . (d - ½ a) atau kuat momen nominal suatu penampang (Nm)

Mu Momen terfaktor pada penampang


xix

M1b Nilai yang lebih kecil dari momen ujung terfaktor pada komponen

struktur tekan akibat beban yang tidak menimbulkan goyangan

kesamping berarti, dihitung dengan analisis rangka elastis

konvensional, positif bila komponen struktur melentur dalam kondisi

tunggal, negatif bila komponen struktur melentur dalam

kelengkungan ganda

M2b Nilai yang lebih besar dari momen ujung terfaktor pada komponen

struktur tekan akibat beban yang tidak menimbulkan goyangan

kesamping berarti, dihitung dengan analisis rangka elastis

konvensional

M2s Nilai yang lebih besar dari momen ujung terfaktor pada komponen

struktur tekan akibat beban yang menimbulkan goyangan kesamping

berarti, dihitung dengan analisis rangka elastis konvensional

Pc Beban kritis

Pn Kuat beban aksial nominal pada eksentrisitas yang diberikan

Pu Beban aksial terfaktor pada eksentrisitas yang diberikan ≤ ΦPn

r Jari-jari girasi yaitu jarak suatu titik yang apabila luasnya dipandang

terpusat pada titik itu maka momen inersia terhadap sumbu akan

sama dengan momen inersia luas terhadap sumbu itu

Vc Kuat geser nominal yang disumbangkan beton

Vs Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser

Vn Kuat geser nominal

Vu Gaya geser terfaktor pada penampang

Wu Beban terfaktor per unit panjang bentang balok atau per unit luas

pelat

α Rasio kekakuan lentur penampang balok terhadap kekakuan pelat,

dengan lebar yang dibatasi secara lateral oleh garis sumbu panel yang

bersebelahan pada setiap sisi balok atau sudut antara sengkang

miring dan sumbu longitudinal komponen struktur

αm Nilai rata-rata α


xx

β Rasio bentang bersih arah memanjang terhadap arah melebar pelat

dua arah atau rasio antara sisi panjang terhadap sisi pendek pondasi

β1 Faktor reduksi tinggi blok tegangan tekan ekivalen beton

μ Koefisien friksi bahan

ρ As / b.d atau rasio penulangan tarik non-prategangan

ρ’ As / b.d atau rasio penulangan tekan non-prategangan

Φ Faktor reduksi kekuatan


Documents

TUGAS AKHIR - repository.mercubuana.ac.id · dapat kami sebutkan namanya. Sebagaimana harapan penulis semoga apa yang tertulis dan tersirat dalam laporan tugas akhir ini dapat memberikan