disusun oleh : mohammad triyantoeprints.umm.ac.id/42028/1/pendahuluan.pdf · 3. bapak dan ibu dosen...
TRANSCRIPT
i
STUDI PERENCANAAN STRUKTUR ATAS NEO JAVACONDOTEL BATU DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL
MOMEN DAN DINDING GESER BERDASARKANSNI:1726-2012 DAN SNI:2847-2013
Skripsi
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh :
MOHAMMAD TRIYANTO
201310340311207
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2018
ii
iii
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan berkah, rahmat,
hidayah, serta inayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini
dengan judul “Studi Perencanaan Struktur Atas Neo Java Condotel Batu dengan
Sistem Rangka Pemikul Momen dan Dinding Geser Berdasarkan SNI:1726-2012
dan SNI:2847-2013”.
Meskipun dalam penyelesaian Tugas Akhir ini melalui perjalanan waktu yang
panjang serta melibatkan banyak bantuan dari berbagai pihak, penulis berharap
Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Pada kesempatan kali ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-
besarnya kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas
Akhir ini. Oleh karena itu penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Malang.
2. Bapak Ir. Lukito Prasetyo, MT selaku Pembimbing I dan Bapak Ir. Yunan
Rusdianto, MT selaku pembimbing II yang telah mengarahkan serta
membimbing penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil yang telah memberikan inspirasi
dan bekal ilmu pengetahuan selama masa studi penulis.
4. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Malang, yang telah menyumbangkan tenaga dan pikiran
dalam penyelesaian tugas akhir ini.
5. Seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam penyelesaian tugas akhir
ini.
Akhir kata penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua
pihak yang membutuhkan.
Malang, 24 Mei 2018
Mohammad Triyanto
v
LEMBAR PERSEMBAHAN
Segala puji bagi Allah SWT atas karunia dan rahmat-Nya yang tak pernah
kurang sedikitpun kepada hamba-Nya. Shalawat serta salam dihaturkan kepada
junjungan kita Nabi Muhammad SAW beserta para sahabat. Dan persembahan
tugas akhir ini ditujukan kepada:
1. Supri Hariyanto dan Susi Kusumawati selaku orangtua yang selalu
mendukung, mendoakan, dan merawat saya dari lahir hingga dewasa seperti
sekarang.
2. Seluruh keluarga yang selalu mendukung dan membantu baik secara moril
maupun materi.
3. Sahabat, partner kuliah dan partner segalanya, Dea Amanda Lutfi Harris,
yang selalu membantu apapun yang saya butuhkan baik ilmu, materi, dan
moril selama ini.
4. Teman-teman kontrakan L17 Perumahan Puncak Permata Sengkaling yang
telah bersedia tinggal bersama selama 4 tahun.
5. Teman-teman sipil E-thirteen yang yang selalu mendukung satu sama lain
dan sebagai teman becanda saat kami bertemu.
6. Sahabat 6 Kage, Bian, Khafid, Adit, dan Pipit., sebagai teman sharing
banyak hal dan khususnya pemicu semangat agar segera menyelesaikan
studi kuliah saya.
7. Sahabat KKN, Idin, Icha, Erin, Azmi, Oki sebagai teman bercanda selama
KKN dan sampai sekarang.
8. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini yang
tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga pihak-pihak yang telah membantu mendapatkan pahala dari Allah
SWT. Amin.
Malang, 24 Mei 2018
Mohammad Triyanto
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN................................................................................ ii
SURAT PERNYATAAN .................................................................................. iii
KATA PENGANTAR....................................................................................... iv
LEMBAR PESEMBAHAN ............................................................................... v
ABSTRAK......................................................................................................... vi
ABSTRACT ..................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR...................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .................................................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................................................. 2
1.3. Batasan Masalah................................................................................ 2
1.4. Tujuan Perencanaan........................................................................... 3
1.5. Manfaat Perencanaan......................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSAKA
2.1. Tinjauan Umum................................................................................. 4
2.2. Teori Dasar Gempa Bumi .................................................................. 4
2.2.1. Pengertian Umum Gempa Bumi ........................................................ 4
2.2.2. Wilayah Gempa Bumi ....................................................................... 4
ix
2.3. Konsep Perencanaan Bangunan Tahan Gempa................................... 6
2.3.1. Konsep Performance Based Design ................................................... 6
2.4. Analisa Pembebanan.......................................................................... 7
2.5. Analisa Beban Gempa ....................................................................... 8
2.5.1. Perhitungan Berat Bangunan.............................................................. 8
2.5.2. Kategori Risiko Bangunan ................................................................. 8
2.5.3. Perioda Getar Fundamental Struktur .................................................. 9
2.5.4. Faktor Keutamaan Struktur .............................................................. 10
2.5.5. Klasifikasi Situs............................................................................... 10
2.5.6. Koefisien Situs ................................................................................ 11
2.5.7. Kategori Desain Seismik.................................................................. 11
2.5.8. Beban Geser Nominal Akibat Gempa .............................................. 12
2.5.9. Periode Fundamental Pendekatan..................................................... 13
2.5.10. Nilai R, Cd, dan Ω0 .......................................................................... 14
2.6. Analisis Respon Spektrum Berdasarkan SNI:1726-2013.................. 17
2.7. Beton Bertulang............................................................................... 18
2.7.1. Faktor Reduksi Kekuatan................................................................. 20
2.7.2. Distribusi Tegangan Tekan Ekivalen................................................ 21
2.7.3. Penampang Persegi Bertulangan Tunggal ........................................ 22
2.7.4. Penampang Persegi Bertulangan Rangkap ....................................... 26
2.7.4.1. Tulangan Tekan Sudah Luluh .......................................................... 27
2.7.4.2. Tulangan Tekan Belum Luluh.......................................................... 30
2.8. Pelat ................................................................................................ 31
x
2.8.1. Pelat Satu Arah................................................................................ 32
2.8.2. Pelat Dua Arah ................................................................................ 32
2.8.3. Metode Desain Langsung (Direct Design Method)........................... 33
2.8.3.1. Momen Statis Terfaktor Total Untuk Suatu Bentang ........................ 34
2.8.3.2. Momen Terfaktor Negatif dan Positif............................................... 34
2.9. Sistem Rangka Pemikul Momen ...................................................... 35
2.10. Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus.......................................... 36
2.10.1. Komponen Struktur Lentur Rangka Pemikul Momen Khusus .......... 36
2.10.1.1. Ruang Lingkup ................................................................................ 36
2.10.1.2. Tulangan Longitudinal..................................................................... 37
2.10.1.3. Tulangan Transversal....................................................................... 38
2.10.1.4. Persyaratan Kekuatan Geser ............................................................ 40
2.10.2. Komponen Struktur Rangka Pemikul Momen Khusus yang Dikenai
Beban Lentur dan Aksial ................................................................. 40
2.10.2.1. Ruang Lingkup ................................................................................ 40
2.10.2.2. Kekuatan Lentur Minimal Kolom pada SRPMK .............................. 41
2.10.2.3. Tulangan Memanjang ...................................................................... 41
2.10.2.4. Tulangan Transversal....................................................................... 41
2.11. Dinding Geser (Shear Wall)............................................................. 44
2.11.1. Pengertian Dinding Geser ................................................................ 44
2.11.2. Fungsi Dinding Geser ...................................................................... 45
2.11.3. Klasifikasi Dinding Geser................................................................ 45
2.11.4. Cara Kerja Dinding Geser................................................................ 46
xi
2.11.5. Pola Runtuh Dinding Geser ............................................................. 46
2.12. Sistem Ganda................................................................................... 48
BAB III METODE PERENCANAAN
3.1. Tahapan Pelaksanaan Tugas Akhir .................................................. 49
3.2. Data Umum ..................................................................................... 49
3.2.1. Data Teknis Bangunan..................................................................... 50
3.2.2. Data Struktural Bangunan................................................................ 51
3.3. Pemodelan Struktur ......................................................................... 51
3.4. Diagram Alir Perencanaan ............................................................... 52
BAB IV PEMBAHASAN
4.1. Pendimensian Awal ......................................................................... 53
4.1.1. Dimensi Balok................................................................................. 53
4.1.2. Dimensi Kolom ............................................................................... 54
4.1.3. Dimensi Pelat .................................................................................. 55
4.2. Perencanaan Pembebanan ................................................................ 56
4.2.1. Beban Mati ...................................................................................... 56
4.2.2. Beban Hidup.................................................................................... 56
4.2.3. Perhitungan Pembebanan pada Pelat ................................................ 57
4.3. Perhitungan Momen Pelat ................................................................ 58
4.3.1. Momen Pelat Lantai......................................................................... 59
4.3.2. Momen Pelat Atap ........................................................................... 60
4.4. Perhitungan Penulangan Pelat .......................................................... 62
4.4.1. Penulangan Pelat Lantai................................................................... 62
xii
4.4.2. Penulangan Pelat Atap ..................................................................... 64
4.5. Perencanaan Balok Anak ................................................................. 69
4.5.1. Balok Anak Arah Memanjang.......................................................... 69
4.5.2. Balok Anak Melintang..................................................................... 80
4.6. Perencanaan Balok Induk................................................................. 93
4.6.1. Balok Induk Arah Memanjang......................................................... 93
4.6.2. Balok Induk Arah Melintang ........................................................... 98
4.6.3. Perhitungan Gaya Gempa .............................................................. 105
4.6.3.1. Perhitungan Berat Bangunan.......................................................... 105
4.6.3.2. Parameter Gempa Berdasarkan SNI:1726-2012 ............................. 108
4.6.3.3. Analisa Struktur Portal................................................................... 114
4.6.3.4. Kontrol Simpangan Antar Lantai ................................................... 115
4.6.3.5. Kontrol Pengaruh P-Delta.............................................................. 117
4.6.4. Perencanaan Penulangan Balok Induk............................................ 117
4.6.4.1. Gaya Ultimit Balok Induk.............................................................. 117
4.6.4.2. Penulangan Balok Induk Portal Arah Utama .................................. 122
4.6.4.3. Penulangan Balok Induk Portal Arah Non-Utama .......................... 135
4.7. Perencanaan Kolom....................................................................... 143
4.7.1. Perencanaan Penulangan Kolom .................................................... 143
4.7.2. Perencanaan Sengkang Pada Kolom .............................................. 151
4.7.3. Pengekang Kolom SRPMK ........................................................... 151
4.8. Perencanaan Dinsing Geser ........................................................... 155
4.8.1. Perhitungan Gaya Momen dan Gaya Lintang Dinding Geser ......... 155
xiii
4.8.2. Perhitungan Penulangan Dinding Geser ......................................... 156
BAB IV PENUTUP
5.1. Kesimpulan ................................................................................... 163
5.2. Saran ............................................................................................. 163
DAFTAR PUSTAKA....................................................................................... xx
LAMPIRAN .................................................................................................... xxi
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk Beban
Gempa............................................................................................... 8
Tabel 2.2 Faktor Keutamaan Gempa ............................................................... 10
Tabel 2.3 Klasifikasi Situs............................................................................... 10
Tabel 2.4 Koefisien Situs, Fa ........................................................................... 11
Tabel 2.5 Koefisien Situs, Fv ........................................................................... 11
Tabel 2.6 Kategori Desain Seismik Berdasarkan parameter Respon Percepatan
Pada Perioda Pendek........................................................................ 12
Tabel 2.7 Kategori Desain Seismik Berdasarkan parameter Respon Percepatan
Pada Perioda 1 Detik ....................................................................... 12
Tabel 2.8 Koefisien untuk Batas Atas pada Periode yang Dihitung.................. 14
Tabel 2.9 Nilai Parameter Periode Pendekatan Ct dan x ................................... 14
Tabel 2.10 Faktor R, Cd, dan Ω0 untuk Sistem Penahan Gaya Gempa ................ 15
Tabel 2.11 Tebal Minimum Pelat Tanpa Balok Interior ..................................... 33
Tabel 2.12 Distribusi Momen Total Terfaktor ................................................... 35
Tabel 3.1 Tinggi Tingkat Bangunan ................................................................ 50
Tabel 4.1 Rekapitulasi Pendimensian Balok .................................................... 54
Tabel 4.2 Distribusi Momen Pelat Dua Arah ................................................... 58
Tabel 4.3 Distribusi Momen pada Pelat Lantai Dimensi 3,65 x 2,62 ................ 60
Tabel 4.4 Distribusi Momen pada Pelat Atap Dimensi 3,65 x 2,62 .................. 60
Tabel 4.5 Momen pada Pelat Lantai ................................................................ 61
xv
Tabel 4.6 Momen pada Pelat Atap................................................................... 61
Tabel 4.7 Rekapitulasi Penulangan Pelat ......................................................... 68
Tabel 4.8 Beban pada Balok Anak Memanjang ............................................... 73
Tabel 4.9 Pembebanan Gravitasi Balok Induk Tengah................................... 103
Tabel 4.10 Pembebanan Gravitasi Balok Induk Tepi ....................................... 104
Tabel 4.11 Berat Struktur Lantai 1 .................................................................. 105
Tabel 4.12 Berat Struktur Lantai 2 .................................................................. 105
Tabel 4.13 Berat Struktur Lantai 3 .................................................................. 106
Tabel 4.14 Berat Struktur Lantai 4 .................................................................. 106
Tabel 4.15 Berat Struktur Lantai 5 .................................................................. 106
Tabel 4.16 Berat Struktur Lantai 6 .................................................................. 107
Tabel 4.17 Berat Struktur Lantai 7 .................................................................. 107
Tabel 4.18 Berat Struktur Atap........................................................................ 107
Tabel 4.19 Total Berat Gedung ....................................................................... 108
Tabel 4.20 Gaya Gempa Lateral Tiap Tingkat ................................................. 113
Tabel 4.21 Distribusi Gaya Gempa Pada Portal Dan Shearwall ....................... 113
Tabel 4.22 Distribusi Gaya Gempa Arah Utama.............................................. 114
Tabel 4.23 Distribusi Gaya Gempa Arah Non-Utama...................................... 114
Tabel 4.24 Drift dan Simpangan Antar Lantai Portal Arah Utama Dengan
Dinding Geser ............................................................................... 116
Tabel 4.25 Drift dan Simpangan Antar Lantai Portal Arah Utama Tanpa Dinding
Geser ............................................................................................. 116
Tabel 4.26 Drift dan Simpangan Antar Lantai Portal Arah Non Utama............ 116
xvi
Tabel 4.27 Perhitungan Koefisien Stabilitas (θ) ............................................... 117
Tabel 4.28 Gaya Ultimit Balok Induk Melintang L = 5,25 m........................... 118
Tabel 4.29 Gaya Ultimit Balok Induk Melintang L = 2,40 m........................... 119
Tabel 4.30 Gaya Ultimit Balok Induk Memanjang L = 3,65 m ........................ 120
Tabel 4.31 Gaya Ultimit Balok Induk Memanjang L = 6,80 m ........................ 120
Tabel 4.32 Gaya Ultimit Balok Induk Memanjang L = 7,05 m ........................ 121
Tabel 4.33 Momen Balok Induk L = 5250 mm................................................ 122
Tabel 4.34 Penulangan Tumpuan Balok Induk L = 5250 mm .......................... 131
Tabel 4.35 Penulangan Lapangan Balok Induk L = 5250 mm.......................... 132
Tabel 4.36 Penulangan Tumpuan Balok Induk L = 2400 mm .......................... 133
Tabel 4.37 Penulangan Lapangan Balok Induk L = 2400 mm.......................... 134
Tabel 4.38 Penulangan Tumpuan Balok Induk L = 3650 mm .......................... 135
Tabel 4.39 Penulangan Lapangan Balok Induk L = 3650 mm.......................... 136
Tabel 4.40 Penulangan Tumpuan Balok Induk L = 6800 mm .......................... 137
Tabel 4.41 Penulangan Lapangan Balok Induk L = 6800 mm.......................... 138
Tabel 4.42 Penulangan Tumpuan Balok Induk L = 7050 mm .......................... 139
Tabel 4.43 Penulangan Lapangan Balok Induk L = 7050 mm.......................... 139
Tabel 4.44 Penulangan Balok Induk ................................................................ 141
Tabel 4.45 Penulangan Kolom Interior ............................................................ 153
Tabel 4.46 Penulangan Kolom Eksterior ......................................................... 154
Tabel 4.47 Gaya Momen dan Gaya Lintang pada Dinding Geser..................... 156
Tabel 4.48 Kontrol Komponen Batas .............................................................. 160
Tabel 4.49 Penulangan Dinding Geser ............................................................. 162
xvii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Peta wilayah gempa menurut SNI 1726-2012 berdasarkan
parameter Ss ............................................................................... 5
Gambar 2.2 Peta wilayah gempa menurut SNI 1726-2012 berdasarkan
parameter S1 ............................................................................... 5
Gambar 2.3 Performance Level Akibat Gempa .............................................. 7
Gambar 2.4 Balok Menerus.......................................................................... 19
Gambar 2.5 Diagram Tegangan Regangan Balok Beton Bertulang............... 20
Gambar 2.6 Penampang Persegi Pada Kondisi Seimbang ............................. 22
Gambar 2.7 Penampang Seimbang dan Penampang Terkendali Tarik........... 25
Gambar 2.8 Penampang Persegi Dengan Tulangan Rangkap dan Diagram
Regangan.................................................................................. 28
Gambar 2.9 Pelat Satu Arah dan Pelat Dua Arah.......................................... 32
Gambar 2.10 Sistem Rangka Pemikul Momen ............................................... 35
Gambar 2.11 Contoh-contoh sengkang tertutup saling tumpuk dan ilustrasi
batasan pada spasi horizontal maximum batang tulangan
longitudinal yang ditumpu ........................................................ 39
Gambar 2.12 Geser desain untuk balok dan kolom......................................... 41
Gambar 2.13 Contoh Tulangan Transversal pada Kolom................................ 43
Gambar 2.14 Beberapa Tipe Dinding Geser di Lapangan ............................... 44
Gambar 2.15 Sistem Ganda............................................................................ 48
Gambar 3.1 Lokasi proyek pembangunan NEO Java Condotel Batu ............ 50
xviii
Gambar 3.2 Pemodelan Gedung................................................................... 51
Gambar 4.1 Distribusi Momen Statik Total Menjadi Momen Postif dan
Negatif...................................................................................... 59
Gambar 4.2 Distribusi Beban Pelat pada Balok Anak................................... 69
Gambar 4.3 Penulangan Daerah Tumpuan Balok Anak Memanjang............. 75
Gambar 4.4 Penulangan Daerah Lapangan Balok Anak Memanjang ............ 77
Gambar 4.5 Penulangan Geser Balok Anak Memanjang............................... 80
Gambar 4.6 Penulangan Balok Anak Memanjang ........................................ 80
Gambar 4.7 Penulangan Daerah Tumpuan Balok Anak Melintang ............... 88
Gambar 4.8 Penulangan Daerah Lapangan Balok Anak Melintang............... 90
Gambar 4.9 Penulangan Geser Balok Anak Melintang ................................. 92
Gambar 4.10 Penulangan Balok Anak Melintang ........................................... 93
Gambar 4.11 Distribusi Beban Plat pada Balok Induk .................................... 93
Gambar 4.12 Koordinat Garis Lintang dan Garis Bujur Neo Java Condotel
Batu........................................................................................ 108
Gambar 4.13 Input Data Koordinat Garis Lintang & Garis Bujur Neo Java
Condotel Batu......................................................................... 109
Gambar 4.14 Distribusi Gaya Gempa Lateral ............................................... 113
Gambar 4.15 Pembagian Zona Portal ........................................................... 118
Gambar 4.16 Momen Balok Induk L = 5250 mm (a) Akibat Beban Tetap; (b)
Akibat Beban Gempa Kiri; (c) Akibat Beban Gempa Kanan ... 122
Gambar 4.17 Penulangan Daerah Tumpuan Balok Induk ............................. 125
Gambar 4.18 Penulangan Daerah Lapangan Balok Induk ............................. 128
xix
Gambar 4.19 Penulangan Sengkang Balok Induk ......................................... 131
Gambar 4.20 Diagram Tegangan-Regangan Kolom Kondisi Seimbang........ 144
Gambar 4.21 Desain Kolom Pada Bagian SRPMK (a) Pengekang Kolom
(b) Sengkang Kolom............................................................... 152
Gambar 4.22 Gaya yang Bekerja pada Dinding Geser .................................. 155
Gambar 4.23 Diagram Interaksi P-M Dinding Geser .................................... 159
Gambar 4.24 Detail Penulangan Dinding Geser ........................................... 161
xx
DAFTAR PUSTAKA
Badan Standarisasi Nasional. 2013. SNI 2847:2013 Tata Cara PerencanaanStruktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Jakarta: Badan StandarisasiNasional
Badan Standarisasi Nasional. 2013. SNI 1726:2012 Tata Cara PerencanaanKetahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung.Jakarta: Badan Standarisasi Nasional
Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. 1983. Peraturan PembebananIndonesia Untuk Gedung 1983. Bandung: Yayasan Lembaga PenyelidikanMasalah Bangunan
Diphohusodo, Istimawan. 1993. Struktur Beton Bertulang. Jakarta: GramediaPustaka Utama
Kusuma, Gideon, dan Takim Andriono. 1997. Desain Struktur Rangka BetonBertulang di Daerah Rawan Gempa. Jakarta: Erlangga
Rachmat, Purwono. 2005. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa.Surabaya: ITS press
Setiawan, Agus. 2016. Perancangan Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SNI2847:2013. Jakarta: Erlangga