BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Peraturan Beton indonesia Dalam perencanaan struktur gedung H ini perlu memperhatikan ketentuan ketentuan yang berlaku yang terdapat pada buku referensi antara lain :a. Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971. Diterbitkan oleh Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan Direktorat Jenderal Cipta Karya departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik Bandung. Beberapa hal yang digunakan adalah : Mutu beton dan baja Koefisien keamanan Tebal minimum pelatb. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983, diterbitkan oleh Departemen Pekerjaan Umum Dirjen Cipta Karya Direktorat Penyidikan Masalah Bangunan, Bandung. Beberapa hal yang digunakan adalah : Beban Mati (D) Beban hidup lantai gedung (L) Beban angin (W) Beban gempa (E)Dalam kombinasi pembebanan adalah sebagai berikut :U = 1,2D +1,6LU = 1,2D + 1,0 L +1,0 WU = 1,2D + 1,0 L +1,0 Ec. Standar Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SNI 1992, yang diterbitkan oleh Yayasan Lembaga Penyidikan Masalah Bangunan Departemen Pekerjaan Umum, Bandung. Beberapa hal yang digunakan adalah: Metode analisis Perhitungan beban Ketentuan mengenai kekuatan dan kemampuan layand. Pedoman Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung SNI 03-1736-2002 Badan Standarisasi Nasional. Beberapa hal yang digunakan adalah : Cara-cara analisis gempa Koefisien dasar gempa (C) Faktor keutamaan (I) Faktor jenis struktur (K) Wilayah / zona gempa Waktu periode getar (T)

2.2 Teori Sap2000Sap2000 adalah program analisa struktur berbasis computer yang konsepnya didasarkan pada metode element hingga yang selanjutnya disebut finite element (FEM), maka penyelesaiannya dilakukan dengan membagi model menjadi element-element kecil. Adapun elemen (delta-elemen) adalah identik dengan unit pendekatan yang bisa disebuat sebagai representasi, yaitu suatu formulasi matematis dari suatu model struktur yang dianggap sebagai representasi yang paling mendekati sifat struktur real. Untuk itu, maka sifat struktur real tentu dapat berbeda-beda, umumnya dapat difokuskan pada sifat-sifat dominan yang ada, mulai dari kondisi tumpuan (tanah/pondasi), cara penyaluran beban (lentur atau aksial atau keduanya) maupun sifat fisik struktur itu sendiri.2.3 Mutu BetonMutu beton adalah campuran beton yang dipilih harus sedemikian rupa hingga menghasilkan kekuatan tekan karakteristik (bk ) yang disyaratkan untuk mutu beton yang bersangkutan, yang dimaksud dengan kekuatan tekan karakteristik adalah kekuatan tekan, dimana yang diperoleh dari sejumlah besar hasil hasil pemeriksaan benda uji kubus yang berisi 15 (0,06) cm atau lebih maupun bendan uji silinder dengan diameter 15cm dan tinggi 30cm pada umur 28 hari.

2.4 Macam PembebananDalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang mampu mendukung berat sendiri, gaya angin, beban hidup maupun beban khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut. Beban-beban yang bekerja pada struktur dihitung menurut Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, beban - beban tersebut adalah :

2 2.2 2.4.1 Beban Mati (qd)Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap,termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian, mesin - mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung itu. Untuk merencanakan gedung ini, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah :Berat jenis beton bertulang : 2400 kg/m 3Berat plafon dan penggantung:18 kg/m 2 Tembok batu bata (1/2) batu:250 kg/m 2 Adukan dari semen, per cm tebal:21 kg/m2 Penutup lantai, per cm tebal :24 kg/m2

2.4.2 Beban Hidup (ql)Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghuni atau pengguna suatu gedung, termasuk beban - beban pada lantai yang berasal dari barang - barang yang dapat berpindah, mesin - mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap tersebut. Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan (PPIUG 1983). Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan gedung ini adalah :Beban hidup lantai untuk sekolah (Gedung Perkuliahan): 250 kg/m2

2.4.3 Beban Angin (W)Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (kg/m2). Beban Angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan Negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m2 ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien - koefisien angin. Tekan tiup harus diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum 40 kg/m2.

(2.1)Di mana V adalah kecepatan angin dalam m/det, yang harus ditentukan oleh instansi yang berwenang .

2.4.4 Beban Gempa (E)Pada Tugas Akhir ini pengaruh gempa diperhitungkan atas dasar analisa statis mengingat tinggi struktur 10,8 m. Gaya gempa yang bekerja pada sistem struktur diasumsikan sebagai gaya frontal ( lateral horisontal ) yang bekerja pada setiap lantai gedung yang pembagiannya dihitung dengan rumus :

(2.2)DimanaFi= Beban gempa pada lantai ke i (Kg)h= Ketinggian pada lantai tingkat ke i (M)Wi= Berat pada lantai tingkat ke i (Kg)V= Beban gempa dasar (Kg)

Perhitungan waktu getar alami struktur gedung T T= 0,06 ( H ) (2.3)DimanaT= Waktu getar alami struktur (dt )H= Tinggi total lantai (m)Sedangkan beban gempa dasar gedung yaitu beban lateral horizontal yang bekerja dari gedung terhadap struktur bawah dengan rumus :

(2.4)DimanaVxy= Beban gempa dasar (Kg)

2.1 Pustaka 6 Halaman 192.2, 2.3 Pustaka 3 Halaman 27C= Koefisien beban gempa dasarI= Faktor keutamaan gedungR= Faktor reduksi gempaWt= Berat total gedung (Kg)2.5 Perencanaan StrukturStruktur bangunan dalam hal ini adalah bangunan gedung yang secara visual berada di atas tanah yang terdiri dari struktur sekunder seperti pelat lantai, balok anak dan struktur portal utama yaitu kesatuan antara balok dan kolom.

2.5.1 Perencanaan Pelat LantaiLangkah perencanaan pelat adalah sebagai berikut :1. Menentukan tebal pelat Sesuai dengan ayat 9.1 butir 1 PBI 1971 hal 89 Maka pelat lantai digunakan tebal 12 cm.2. Memperhitungkan beban-beban yang bekerja pada pelat.3. Tentukan lx / ly4. Hitung momen pelat dengan ketentuan sebagai berikut :M lap,tump= 0,001 . q . lx . X (2.5)Dimana : M= Momen (Kgm)q = beban kerja (Kg/m)lx= Panjang bentang pendek pelat (m)X= koefisien pelat persegi akibat beban terbagi rata5. Hitung Luas tulangan dengan rumus sebagai berikut :

Ca =(2.6)Dimana : Ca= Koefisien penampang

2.4 Pustaka 3 Halaman 272.5 Pustaka 4 Halaman 2022.6 Pustaka 8 Halaman 09h = Tinggi efektif penampangn= angka ekivalensiM= Momen lentur yang bekerja padapenampang (Kgm)b= lebar penampang

= Tegangan ijin baja tarik

Dari hasil nilai Ca lihat tabel lentur cara n dengan nilai = 0 maka didapat hasil 100, selanjutnya hitung luas tulangan sebagai berikut.

A = . b . h (2.7)Dimana : A= Luas tulangan tarik

= Koefisien tulangan tarikn= Angka ekivalensib= Lebar penampangh = Tinggi efektif penampang

2.5.2 Perencanaan Kolom1. Tentukan dimensi penampang kolom 2. Memperhitungkan beban-beban yang bekerja pada kolom yang terdiri dari : Beban pelat dan balok yang didistribusikan ke kolom Beban pasangan dinding yang menjadi beban terpusat pada titik simpul portal, perhitungannya sebagai berikut:

2.7 Pustaka 8 Halaman 09 Gambar 2.1 Beban Terpusat Dinding Pada Kolom

P = (2.8)Dimana : P= Beban terpusatLy= Tinggi dindingLx= Bentang balok q= Beban dinding (Kg/m2)3. Menghitung momen kolom sama seperti balok dengan program SAP 2000 dengan Output momen, gaya geser dan gaya normal. 4. Hitung Luas tulangan dengan rumus sebagai berikut :

= +

= ........ > 1 dari tabel C

+

ht 0,05(2.9)

Dimana : o= Perbandingan antara tegangan baja tarik dan n kali tegangan tekan beton di serat yang paling tertekan

= Tegangan ijin beton

= Tegangan ijin tulangan

= Tegangan tarik bajan= Angka ekivalensi

= Eksentrisitas gaya normal terhadap sumbu balok (kolom)

= Eksentrisitas mula gaya normal

= Eksentrisitas gaya normal terhadap sumbu tulangan tarikM= Momen lentur yang bekerja pada penampangN= Gaya normal yang bekerja pada penampanght= Tinggi total penampangC= Koefisien untuk menghitung eksentrisitas e1 tambahan lk= panjang tekuk kolom

Ca =(2.10)Dimana : Ca= Koefisien penampang h = Tinggi efektif penampangn= angka ekivalensiN= Gaya normal yang bekerja pada penampang

= Eksentrisitas gaya normal terhadap sumbu tulangan tarikb= lebar penampanga= Tegangan ijin baja tarik

Dari hasil nilai Ca lihat tabel lentur cara n dengan nilai perbandingan luas tulangan tekan = 0,4 maka didapat hasil 100 dan nilai i, selanjutnya hitung luas tulangan tarik sebagai berikut.

iA = . b . h (2.11)

A= (2.12)A= . iA(2.13)Dimana : i= Koefisien lentur dengan gaya normal yang harus dikalikan luas tulangan tarik untuk memperoleh penampang yang idealA= Luas tulangan tarik

= Koefisien tulangan tarikn= Angka ekivalensib= Lebar penampangh = Tinggi efektif penampang

2.5.3 Perencanaan Balok1. Tentukan dimensi penampang balok dengan rumus sebagai berikut Tinggi balok ( h )= 1/10L 1/15LLebar balok ( b ) = 1/2h 2/3h.2. Memperhitungkan beban-beban yang bekerja pada balok, (input SAP 2000) yang terdiri dari : Beban hidup lantai (Kg/m2) 2.9,2.10,2.11,2.12,2.13 Pustaka 8 Halaman 112.10 Pustaka 8 Halaman 09Beban balok (Kg/m) Beban dinding dan pelat beton yang di ekuivalensi dengan cara berikut :a. Pembebanan Segitiga

Gambar 2.2 Perataan Beban SegitigaRA = RB = . [(q.lx. . )+(q.lx. . )]= . [(q.lx. )+(q.lx. )]= . q . lxJika q = . Wu. lx , maka :RA = RB = . ( . Wu. lx). Lx= . Wu . lxMmax segitiga ditengah bentang :Mmax = RA . .lx - [(q.lx. . )+(q.lx. .)]

= RA . .lx - [()]Jika RA= . Wu . lxq = .Wu . lxmaka :Mmax = ( Wu. lx2). . lx - (. Wu. lx lx 2/24)= 1/16 . Wu. lx3 1/48 . Wu. lx3Mmax = 1/24 . Wu. lx3Beban segitiga tersebut diekuivalensikan menjadi beban persegi sehingga :Mmax = 1/8 . qex. lx2Mmax segitiga = Mmax persegi 1/24 . Wu. lx3 = 1/8 . qex. lx2 qekuivalen = . Wu . lxb. Pembebanan Trapesium

Gambar 2.3 Perataan Beban TrapesiumDimana : RAV = RBV= q. (l a) / 2 q = . Wu . lx l = lya = .lxMaka :

RA = RB = = .Wu. lx (2ly lx)Mmax = a/24 .Wu ( 3. ly2 4 a2) = . Wu. lx ( 3. ly2 4. . lx2 ) 1/24= 1/48 . Wu. lx ( 3. ly2 lx2 )Mmax persegi = Mmax trapesium 1/8 . qex. lx2 = 1/48 . Wu. lx ( 3. ly2 lx2 )qekuivalen = 1/6 . Wu. lx ( 3 (lx/ ly)2 )3. Menghitung momen balok dengan program SAP 2000, cara sebagai berikut : Permodelan portal pada program SAP 2000 Masukkan beban yang bekerja ( beban mati, beban hidup, beban angin, beban gempa) dengan satuan Kg/m Atur beban kombinasi Masukkan dimensi penampang balok dan kolom Analisis data Output SAP 2000 yaitu momen dan gaya geser4. Hitung Luas tulangan minimumAs min = 12 / *au x b x h(2.14)Dimana : *au = Tegangan baja tulangan rencana b = Lebar penampangh= Tinggi efektif penampang

5. Hitung Luas tulangan dengan rumus sebagai berikut :

Ca =(2.15)

2.14 Pustaka 4 Halaman 922.15 Pustaka 8 Halaman 09Dimana : Ca= Koefisien penampang h = Tinggi efektif penampangn= angka ekivalensiM= Momen lentur yang bekerja pada penampang (Kgm)b= lebar penampanga= Tegangan ijin baja tarik

Dari hasil nilai Ca lihat tabel lentur cara n dengan nilai perbandingan luas tulangan tekan = 0,4 maka didapat hasil 100, selanjutnya hitung luas tulangan tarik sebagai berikut.

A = . b . h(2.16)Dimana : A= Luas tulangan tarik

= Koefisien tulangan tarikn= Angka ekivalensib= Lebar penampangh = Tinggi efektif penampanghitung luas tulangan tekan :A = . A (2.17)Dimana : A= Luas tulangan tekan= Perbandingan antara luas tulangan tarik dan tekanA= Luas tulangan tarikKontrol tegangan : Beton

(2.18) Tulangan

(2.19)

Dimana : = Tegangan ijin beton

= Tegangan ijin tulangan

= Tegangan tarik bajan= Angka ekivalensi

= Perbandingan antara tegangan baja tarik dan n kali tegangan tekan beton di serat yang paling tertekan

2.5.4 Perencanaan Balok Anak

1. Tentukan dimensi penampang balok dengan rumus sebagai berikut Tinggi balok ( h )= 1/10L 1/15LLebar balok ( b )= 1/2h 2/3h.2. Memperhitungkan beban-beban yang bekerja pada balok sama dengan cara perhitungan pembebanan balok induk.3. Perhitungan momen dengan koefisien sebagai berikut :

2.16,2.17 Pustaka 8 Halaman 92.18,2.19 Pustaka 8 Halaman 19 Gambar 2.4 Koefisien Momen Balok Anak(2.20)

4. Perhitungan tulangan sama dengan perhitungan balok induk.

2.6 Perhitungan Tulangan Geser

Perhitungan tulangan geser yaitu dengan cara mencari gaya geser (Vu) dari output analisa SAP 2000 kemudian

vc = (2.21)Jika vu > vc maka perlu menghitung tulangan geser. vs = (vu - vc ) = < vs maks = 2,19 MPa

2.20 Pustaka 2 Halaman 752.21 Pustaka 4 Halaman 124Lokasi dengan vu = vc = ..... MPa didapat menurut

V = Vu = ( kN ) Vc = vc bd = ( kN )Wu = kN/m'

(2.22)

(2.23)Dimana : Vu= Gaya geser vc= Koefisien gaya geserb= Lebar penampangd= Tinggi efektif penampangFy= tegangan leleh baja tulanganJarak sengkang maksimal menurut PBI adalah := 15 x Diameter Tul. pokok = h / 2 Tulangan sengkang yang diperlukan per meter balok adalah:As.Sengkang = As / 2Dimana : h= Tinggi penampangAs= Luas tulangan geser

2.7 Perhitungan Pondasi Perhitungan bebanaksialdanmomen pada strukturportalakibat beban matidanbebanhidup menggunakan hasil dari analisa sap2000 Pemilihan jenis pondasi berdasarkan pada hasil tes sondir yang dilakukan pada tanah sekitar gedung H maka digunakan pondasi gabungan footplate dan strous, pondasi footplate dipilih untuk mengatasi penurunan karena dari data tes menunjukan jenis tanah adalah tanah lempung dan diperkuat dengan pondasi tiang strous untuk menahan gaya geser dengan kedalaman 3 meter untuk mencapai daya dukung tanah yang paling stabil bedasarkan data sondir, pemilihan tiang strous dan bukan tiang pancang juga berdasarkan lokasi gedung H yang berdekatan dengan gedung lain Perhitungankontrol pondasi footplate dan strouss terhadap daya dukung tanah menggunakan Sni 03-2847-2002 Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung Perhitungan penulangan menggunakan Peraturan Beton Indonesia 1971 Pu = gaya aksial (p) pada kolom dari analisa sap2000 + (berat pondasi ) + berat total kolom lantai 1,2,3V total = Pu + t

e = (2.24)

yang terjadi max = yang terjadi min = yang terjadi < ijin tanah . . . . . . (ok)

2.7.1 Perhitungan foot plateMu =1/2 . qu . t2

Mn =

M =

b = (2.25)

2.25 Pustaka 7 Halaman 54max = 0,75 bmin = Rn = = As perlu = . b . d

tulangan = 1/4 . . (r)2Jumlah tulangan (n) =

As timbul > As . . . (ok)

2.7.2 Perhitungan strous

VUtotal= Vu + 4 x L strouse = yang terjadi= yang terjadi < ijin tanah . . . . . . (ok) Perhitungan Luas Tulangan Strous Dengan Rumus Sebagai Berikut

= +

= ........ > 1 dari tabel C

+

ht 0,05

Dimana : o= Perbandingan antara tegangan baja tarik dan n kali tegangan tekan beton di serat yang paling tertekan

= Tegangan ijin beton

= Tegangan ijin tulangan

= Tegangan tarik bajan= Angka ekivalensi

= Eksentrisitas gaya normal terhadap sumbu balok (kolom)

= Eksentrisitas mula gaya normal

= Eksentrisitas gaya normal terhadap sumbu tulangan tarikM= Momen lentur yang bekerja pada penampangN= Gaya normal yang bekerja pada penampanght= Tinggi total penampangC= Koefisien untuk menghitung eksentrisitas e1 tambahan

Ca =Dimana : Ca= Koefisien penampang h = Tinggi efektif penampangn= angka ekivalensiN= Gaya normal yang bekerja pada penampang

= Eksentrisitas gaya normal terhadap sumbu tulangan tarikb= lebar penampanga= Tegangan ijin baja tarik

Dari hasil nilai Ca lihat tabel lentur cara n dengan nilai perbandingan luas tulangan tekan = 0,4 maka didapat hasil 100 dan nilai i, selanjutnya hitung luas tulangan tarik sebagai berikut.

iA = . b . h

A= A= . iADimana : i= Koefisien lentur dengan gaya normal yang harus dikalikan luas tulangan tarik untuk memperoleh penampang yang idealA= Luas tulangan tarik

= Koefisien tulangan tarikn= Angka ekivalensib= Lebar penampangh = Tinggi efektif penampang12