PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG APARTEMEN 5
LANTAI DI BOYOLALI DENGAN SISTEM RANGKA
PEMIKUL MOMEN KHUSUS (SRPMK)
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I
pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Oleh:
SYAKIR MAGHFURI
D 100 136 003
PROGAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2019
ii
i
iii
ii
iv
iii
1
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG
APARTEMEN 5 LANTAI DI BOYOLALI DENGAN
SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS
(SRPMK)
Abstrak
Pertumbuhan ekonomi di Kabupaten Boyolali yang semakin
meningkat memicu peningkatan pemenuhan infrastruktur. Apartemen
menjadi salah satu pilihan hunian masyarakat pada daerah padat
penduduk. Pembuatan tugas akhir ini bertujuan untuk memberikan
saran dalam perencanaan struktur apatemen di Boyolali. Peraturan
yang digunakan sebagai acuan yaitu SNI-1726:2012 (Tata Cara
Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Gedung dan Non-
Gedung) dan SNI-2847:2013 (Persyaratan Beton Struktural Untuk
Bangunan Gedung). Lokasi perencanaan gedung berada di dekat
Bandara Adi Sumarmo yang memiliki jenis tanah sedang (SD) dengan
nilai Ss = 0,731 dan nilai S1 = 0,307. Perencanaan menggunakan Sistem
Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) dengan nilai faktor
keutamaan gedung (Ie) = 1,0 dan modifikasi respons (R) = 8.
Perencanaan material struktur menggunakan beton dengan f’c = 25
MPa, tulangan baja longitudinal fy = 390 MPa, serta tulangan baja geser
(begel) fyt = 300 MPa. Struktur atap menggunakan gable frame dengan
profil baja rafter IWF200.150.6.9 mm dan kolom profil baja H150.150.7.10. Gording menggunakan profil baja C125x50x20x4,5. Elemen portal gedung
tengah dan gedung tepi direncanakan berupa balok utama dengan
ukuran 450/700 mm dan 300/500 mm, balok anak ukuran 250/400 mm,
sloof ukuran 400/600 mm, balok lift ukuran 250/400 mm untuk gedung
tengah, dan Kolom ukuran 700/700 mm. Pemisahan struktur (dilatasi)
gedung tengah dan gedung tepi direncanakan menggunakan up-bottom
beam dengan jarak kritis horizontal (δMT) sebesar 15 cm dan jarak kritis
vertical (δV) sebesar 10 cm. Struktur bawah (fondasi) gedung tengah
dan gedung tepi direncanakan berupa poer dengan dimensi
2000x2000x500 mm dan tiang pancang ukuran 250x250 mm dengan
Panjang 11 m.
Kata kunci : Perencanaan Gedung, Sistem Rangka Pemikul Momen
Khusus, Pemisahan Struktur, Dilatasi.
Abstract
The increasing economic growth in Boyolali has triggered an increase
in infrastructure fulfillment. The apartment is one of the people's
residential choices in densely populated areas. The purpose of this final
2
project is to provide advice on planning the structure of the apartment
in Boyolali. The Regulations used as a reference are SNI-1726:2012
(Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Gedung dan
Non-Gedung) and SNI-2847:2013 (Persyaratan Beton Struktural
Untuk Bangunan Gedung). he building planning location is near Adi
Sumarmo Airport which has a medium type of land (SD) with value of
Ss = 0,731 and value of S1 = 0,307. Planning uses a Special Moment
Resisting Frame System (SMRFS) with building primacy factor value
(Ie) = 1.0 and modifying response (R) = 8. Planning material structure
using concrete with f'c = 25 MPa, reinforcing longitudinal steel fy =
390 MPa, and reinforcement (begel) steel fyt = 300 MPa. The roof
structure uses a gable frame with profile of rafter IWF200.150.6.9 mm and
profile of coloum H150.150.7.10. Profile of gording use C125x50x20x4,5. The
portal elements of the central building and the edge building are
planned in the form of a main beam with a size of 450/700 mm and
300/500 mm, secondary beam with 250/400 mm, sloof beam with
400/600 mm, a Lift Beam measuring 250/400 mm for a middle
building, and a column size of 700/700 mm. The separation of the
middle building and the edge building (dilatation) is planned to use an
up-bottom beam with a horizontal critical distance (δMT) of 15 cm and
a vertical critical distance (δV) of 10 cm. The lower structure
(foundation) of the middle building and the edge building is planned to
be a poer with dimensions of 2000x2000x500 mm and a pile measuring
250x250 mm with a length of 11 m.
Keywords: Building Planning, Special Moment Resisting Frame
System, Structural Separation, Dilatation.
1. PENDAHULUAN
Pembangunan di Indonesia dewasa ini telah mencakup berbagai bidang kehidupan.
Hal ini mempengaruhi kebutuhan masyarakat yang semakin kompleks. Pemenuhan
kebutuhan masyarakat akan hunian eksklusif, nyaman dan aman membuat investor
dan pengembang dituntut untuk memenuhi keinginan tersebut, salah satu pilihan
yang tepat adalah apartemen. Fasilitas dan layanan yang ditawarkan membuat
masyarakat banyak memilih apartemen sebagai hunian yang mereka perlukan.
Indonesia memiliki gunung berapi yang aktif, membuat wilayah Indonesia rawan
akan gempa. Dampak yang ditimbulkan akibat bencana gempa bumi berupa
kerugian materi hingga banyaknya korban jiwa, membuat perencanaan
pembangunan di Indonesia harus sudah mengacu pada bangunan tahan gempa.
3
Kabupaten Boyolali, khususnya daerah sekitar Bandara Adi Sumarmo
memiliki potensi ekonomi yang tinggi yang diiringi dengan jumlah penduduk yang
meningkat, sehingga membuat daerah tersebut layak dijadikan lokasi investasi
berupa apartemen. Akses yang mudah dan dekat dengan fasilitas publik, dapat
menambah nilai ekonomis bagi daerah tersebut. Pembangunan gedung apartemen
yang akan direncanakan ini akan menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen
Khusus (SRPMK) di wilayah Boyolali. Perencanaan gedung apartemen diharapkan
mampu menyediakan hunian eksklusif, nyaman dan aman bagi masyarakat. Tujuan
perencanaan struktur apartemen di Boyolali dengan Sistem Rangka Pemikul
Momen Khusus (SRPMK) adalah mendapatkan desain perencanaan struktur
gedung bertingkat 5 lantai yang aman dan mampu bertahan terhadap bencana
gempa yang sering terjadi di Indonesia.
1.1 Konsep Perencanaan Struktur Gedung Tahan Gempa
Asroni (2016), arti daktilitas yaitu sifat liat (keliatan) suatu bahan atau struktur.
Pengaruh daktilitas ditunjukkan oleh nilai faktor daktilitas (μ), nilai μ semakin
tinggi, maka semakin tinngi daktail struktur tersebut. Portal dengan Sistem Rangka
Pemikul Momen Khusus (SRPMK) memiliki perilaku sebagai portal dengan
keliatan penuh (daktail penuh), sehingga portal dijamin dalam keadaan kolom harus
kuat daripada balok portal (strong column-weak beam). Pemasangan sendi plastis
diperlukan dalam perencanaan gedung yang memenuhi persyaratan strong colomn
weak beam.
1.2 Pembebanan Struktur
Macam-macam kombinasi beban terfaktor yang terdapat dalam SNI-1727-2013,
sebagai berikut :
1). U = 1,4.D (1)
2). U = 1,2.D + 1,6.L + 0,5.(Lr atau R) (2)
3). U = 1,2.D + 1,6.(Lr atau R) + (L atau 0.5W) (3)
4). U = 1,2.D + 1,0.W + L + 0,5.(Lr atau R) (4)
5). U = 0,9.D + 1,0.W (5)
6). U = 1,2.D + 1,0.E + L (6)
7). U = 0,9.D + 1,0.E (7)
4
dengan :
U = kuat perlu atau kombinasi beban terfaktor (kN, kN/m’, kNm).
D = beban mati (kN, kN/m’, kNm).
L = beban hidup (kN, kN/m’, kNm).
LR = beban hidup tereduksi (kN, kN/m’, kNm).
R = beban air hujan (kN, kN/m’, kNm).
W = beban angin (kN, kN/m’).
E = beban gempa (kN, kNm).
1.3 Beban Gempa dengan Analisis Statik
Dari persamaan yang tercantum pada Pasal 7.8.1 SNI 172-2012, beban geser gempa
menggunakan analisis statis ekuivalen (V) yaitu :
V = Cs. Wt ; Cs = C. Ie / R (8)
dengan :
V = gaya geser dasar statis ekuivalen akibat gempa (kN)
Cs = koefisien respons seismik
C = koefisien beban gempa
Ie = faktor keutamaan bangunan gedung dan non gedung
R = koefisien modifikasi respons
Wt = berat total seismik efektif struktur (kN).
Faktor keutamaan gedung (Ie) adalah faktor pengali untuk berbagai kategori
resiko gempa pada bangunan. Pada Pasal 7.2.2 SNI 1726-2012 apabila
menggunakan sistem rangka pemikul momen (SRPM), besar koifisien R untuk
desain portal beton bertulang ditetapkan sebagai berikut :
1). SRPMB, faktor R = 3 (9)
2). SRPMM, faktor R = 5 (10)
3). SRPMK, faktor R = 8. (11)
Pada Pasal 7.7.2 SNI 1726-2012 memberikan rumus untuk berat total seismik
efektif struktur Wt adalah :
Wt = WD + Wlain (12)
Wlain = fr + WL (13)
5
dengan :
WD = seluruh beban mati (kN)
WL = seluruh beban hidup (kN)
Wlain = beban lainnya (kN)
fr = faktor reduksi beban hidup.
1.4 Beban Gempa dengan Analisis Dinamis
Perhitungan beban gempa dengan analisis dinamis menggunakan aplikasi SAP2000
v.19 dengan ketenteuan pada Pasal 7.9.4.1 SNI 1726-2012 bahwa gaya geser dasar
akibat gempa dinamis (Vdinamis) ≥ 85% gaya geser dasar akibat gempa statis (Vstatis).
1.5 Dilatasi (Pemisahan Struktur)
Struktur portal yang dipisah harus diberi jarak yang cukup memadai untuk
menghindari efek hammer (benturan) yang dapat merusak struktur yang saling
bersebelahan. Pada Pasal 7.12.3 SNI-1726-2012, simpangan pada kondisi inelastik
maksimum (δM) mampu mengakomodasi pemisahan struktur yang terjadinya, δM
dihitung dengan pesamaan dibawah ini:
= maxM
e
d
I
C
(14)
dengan:
δmax = simpangan elastik maksimum pada lokasi kritis.
Jarak minimal sejauh δMT untuk memisahkan Struktur-struktur yang
bersebelahan , untuk menghitung δMT menggunakan persamaan dibawah ini:
)()(= 2
M2
2
M1MT (15)
dengan:
δM1 dan δM2 = simpangan inelastik maksimum pada tepi-tepi struktur bangunan
yang bersebelahan.
1.6 Perencanaan Atap
Struktur atap menggunakan gable frame dengan komponen penunjang seperti
gording, usuk, dan reng guna menahan beban pada atap. Perencanaan gable frame
meliputi perencanaan gording, sambungan baut pada rafter, kolom, dan tumpuan.
Skema perencanaan dapat dilihat pada Gambar 1.
6
1.7 Perencanaan Pelat Lantai dan Tangga
Perencanaan pelat atap, pelat lantai, dan tangga direncanakan menunjang pelat dua
arah, dimana pelat dapat menahan momen lentur pada bentang dua arah.
Skema perhitungan penulangan plat dapa dilihat pada Gambar 2.
1.8 Perencanaan Balok SRPMK
Perencanaan balok SRPMK memiliki beberapa persyaratan sebagai berikut:
1). Perhitungan tulangan longitudinal dengan syarat Ujung balok Mu(+) 1/2Mu
(-)
dan Sembarang penampang, Mu(+/-) 1/4 Mu,maks.
Tidak
Pilih profil batang dan mutu baja
Gambar 1. Skema perencanaan gable frame
Menghitung luas
tampang batang (lihat
tabel baja)
λx = k.H
rx
λy = H
ry
λc = λmax
π ට
fy
E
Untuk
λc ≤ 0,25 maka ω = 1
0,25 < λc < 1,2 maka ω =
λc > 1,2 maka ω = 1,25 2
Selesai
Tidak
Ya Ya
Menentukan beban kapasitas rencana
Analisa SAP Kontrol sebagai
Batang tekan Kontrol
sebagai balok
Mulai
Nu < Nn1 = 0,85.A.fy/ω
Nu
Nn2 ≥ 0,2, maka
Nu
Nn1+
8
9.
Mu
Mn ≤ 1
Nu
Nn2
< 0,2, maka Nu
2.Nn1+
8
9.
Mu
Mn ≤ 1
Nn2 = 0,85.A.fy
7
2). Perhitungan tulangan longitudinal dan tulangan geser direncanakan lebih rapat
pada daerah sendi plastis (sepanjang 2h dari muka kolom) dari pada di luar
sendi plastis.
Skema hitungan penulangan longitudinal balok dan penulangan geser balok
dilihat pada Gambar 3 dan Gambar 4.
Data : dimensi plat (h,d,ds), mutu bahan (f’c,fy) dan
beban (Mu)
K = Mu
ø.b.d2 atau K = Mn
b.d2 dengan ϕ = 0.9 dan b =
1000mm
2)
yf(600
)1
225.βy
f.(600c
.f'1
382,5.β
maksK
atau dari table 2.1 (asroni :
2016)
K ≤ Kmaks
ya .d
c0,85f'
2K11a
tidak Plat dipertebal :
d ≥
maks.b.K
uM
Hitung luas tulangan pokok
perlu (As,u), pilih yang besar:
As,u=yf
.a.bc0,85.f'
As,u= 1,4.b.d/fy As,u= 1/4.√f’c.b.d/fy
Hitung luas tulangan bagi (Asb,u) (Kalau
ada), pilih yang terbesar :
1). Asb,u= 20.As,u
2). fy 350 MPa, Asb,u= 0,0020.b.h
fy= (350~420) MPa
Asb,u=[0,002-(fy-350)/350000].b.h
fy 420 MPa,
Asb,u=0,0018.b.h.(420/fy)
3). Asb,u harus ≥ 0,0014.b.h
Hitung jarak tulangan s :
s ≤ ¼ ∏ D2.b/As,u ; s≤ 450mm
s ≤ 2.h (untuk plat 2 arah)
s ≤ 3.h (untuk plat 1 arah)
Hitung jarak tulangan s :
s ≤ ¼ ∏ D2.b/Asb,u ;
s ≤ 5.h dan s ≤ 450mm
Selesai
Gambar 2. Skema perhitungan penulangan plat (Asroni, 2016)
8
1.9 Perencanaan Kolom SRPMK
Ya Tidak
Balok tulangan rangkap Balok tulangan tunggal
Dipilih Mu yang paling besar (11.2. SNI 2847-2002) dari :
Mu = 1,4 MD ; Mu = 1,2MD + 1,6 ML ; Mu = 1,2MD + 1,0 MLR 1,0 ME
; Mu = 0,9 MD 1,0ME
Pada ujung balok : Mu+ 1/2 Mu
- dan Pada lapangan : Mu 1/4 Mu,max
Mulai
Data : b, h, d, d’s, f’c, fy
Tulangan tarik perlu, As,u = A1 + A2
Tulangan tekan perlu, A’s,u = A2
Dipilih yang besar :
As,u = 𝟏,𝟒
𝐟𝐲 . b.d
As,u = √f′c
4.fy . b.d
;
Ditambahkan Tulangan tekan A’s,u
sebanyak 2 batang
K1 = 0,5. K maks
Gambar 3. Skema perhitungan tulangan memanjang balok untuk portal SRPMK
(Asroni,2016)
Selesai
9
1.10 Perencanaan Kolom SRPMK
Skema perhitungan tulangan longitudinal kolom dan tulangan geser kolom dapat
dilihat pada Gambar 5 dan Gambar 6.
Gambar 4. Skema perhitungan tulangan longitudinal kolom dari portal
SRPMK (Asroni,2016)
Jika tidak terjadi gempa Jika terjadi gempa
Mulai
Dihitung : Nu,k = 1,4.ND
Mu,k = 1,4.MD
Dihitung tulangan kolom pada ujung
atas dan bawah, sehingga diperoleh
Ast,1 dan Ast,2
1). Dihitung : Nu,k = 1,4.ND,k + NL,k +NE(+/-)
Mu,k = 1,4.MD,k + ML,k +ME(+/-)
Dihitung tulangan kolom sampai diperoleh Ast,5 dan
Ast,6 untuk gempa ke kanan, serta Ast,7 dan Ast,8 untuk
gempa ke kiri.
2). Nu,k = ∑൬∑Mkap,balok
Ibersih,balok൰ + ∑Ng,k
Mu,k = 1,2.αk,a/b.Iu
Ik. ൬
Ib,i
Inb,iMkap,i +
Ib,a
Inb,aMkap,a൰
Dihitung tulangan kolom sehingga diperoleh Ast,9 dan
Ast,10 untuk gempa ke kanan, serta Ast,11 dan Ast,12
untuk gempa ke kiri.
Selesai
Data portal : bb, hb, As, As’,
bk, hk, PD, PL, PE(+/-)
Mkap,b (+/-)
Dihitung : Nu,k = 1,2.ND + 1,6. NL
Mu,k = 1,4.MD + 1,6. ML
Dihitung tulangan kolom (ujung atas
dan bawah) sehingga diperoleh Ast,3
dan Ast,4
Dipilih yang paling besar dari Ast,1 sampai Ast,12
10
1.11 Perencanaan Joint
Menurut Asroni (2016), Desain portal SRPMK menjamin joint harus lebih kuat dari
kolom maupun balok. Hal dilakukan menahan gaya horizontal maupun gaya
vertikal pada joint. Pemasangan tulangan geser dengan arah horizontal (dapat
Gambar 5. Skema perhitungan begel kolom dari portal SRPMK (Asroni, 2016)
Mulai
Vu,k = (Mkap,ka + Mkap,kb)/Iu
Syarat : (a). Vu,k ≥ 1,4.VD,k ; (b). Vu,k ≥ (1,2.VD,k + 1,6 VL,k)
(c). Vu,k ≥ 1,2.VD,k + VL,k +VE,k (+/-)
Gaya geser yang ditahan begel, Vs,k < Vs,max :
Untuk sepanjang Io, Vs = Vu,k / ϕ
Di luar Io, Vs = (Vu,k – ϕ.Vc)/ ϕ
Vs, maks = 0,66.ඥf′c.b.d
Dihitung luas begel perlu per meter panjang kolom Av,u (pilih yang besar) :
1). ; 2). Av,u = 0,062.ඥf′c .b.S
fyt ; 3). ; dengan S = 1000 mm
Selesai
Data kolom : b, h, d, ds, d’s, f’c,fy,
VD, VL, VE(+/-)
ϕ Vc = ϕ.0,17൬1 +𝑁𝑢,𝑘
14.𝐴𝑔൰.λ. √f′c.b.d
dengan λ = 1,0 (beton normal) ; λ = 0,75 (beton ringan)
Dihitung jarak begel, s = (n.1/4.π.dp2.S)/Av,u kemudian dikontrol jarak begel
Untuk begel sepanjang Io:
s ≤ b/4 ; s ≤ 6.Dterkecil
s ≤ 100 + (350 – hs)/3
s ≤ 150 mm tetapi s ≥ 100
mm
Untuk begel di luar Io:
s ≤ 16.D ; s ≤ 48. ϕbegel
s ≤ d/2 ; s ≤ 600 mm jika Vs <1/2. Vs,maks
s ≤ d/4 ; s ≤ 300 mm jika Vs >1/2. Vs,maks
11
berupa begel) maupun arah vertikal (tulangan kolom antara dan tulangan khusus)
diperlukan dalam desain portal SRPMK. Tulangan horizontal dan vertikal joint
dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Penulangan pada joint
Data : balok (h,b, lb, lnb, Mkap,b, Z,), kolom (h, b, lk),
gaya geser kolom (1,2.VD,k + VL,k + VE,k(+)), f’c, fy,
Tulangan joint Horizontal
Dipilih gaya geser Vu terkecil dari:
Vu = 1,2.VD,k + VL,k + VE,k(+)
Vu = ൬
lb,iln,i
.Mkap,i⬚ +
lb,aln,a
.Mkap,a⬚൰
0,5.(lk,a + lk,i)
Dihitung:
Cki = Tki = Mkap,i / Z,i
Cka = Tka = Mkap,a / Z,a
Vjh = Cki + Tka – Vkol
Menentukan lebar joint:
bj = bb +0,5.hk dan bj ≤ bb+2.x untuk bb≤bk
bj = bk +0,5.hk dan bj ≤ bk+2.x untuk bb>bk
Dihitung:
Vch = 0 untuk Nu,k/Ag < 0,1f’c
Vch = 0,66.ඥ(Nuk/Ag)-0,1.f'c.bj .hk
untuk Nu,k/Ag < 0,1f’c
Vsh = Vjh – Vch
Diambil yang terbesar dari:
Ajh = Vsh
fyt
Ajh ≥ 0,3.(Ag/Ach-1).sbc.lj.f’c/fyt
Ajh ≥ 0,09.sbc.lj.f’c/fyt
Jumlah begel:
x = Ajh
n.1/4.π.d2
Tulangan joint Vertikal
Dihitung:
Vjv = (lj/hj).Vjh
Vcv = (A’s,k/As,k).Vjv.{0,6+[Nu,k/(Ag/f’c)]}
Vsv = Vjv-Vcv
Dihitung:
Ajv = Vsv / fy
Aan = n.(1/4).π.D2
kolom tidak mampu
menahan gaya geser
joint vertikal, sehingga
perlu tulangan vertikal
khusus dengan luas Ak.
Dihitung:
Ak = Ajv - Aan
Jumalh tulangan,
n = Ak/[(1/4).π.D2]
Aan ≥ Ajv Aan < Ajv
kolom mampu
menahan gaya geser
joint vertikal,
sehingga tidak perlu
tulangan vertikal
khusus
Jarak tulangan vertikal:
a) s harus ≤ 200 mm
b) Jika s > 200 mm,
maka disisipkan lagi
tulangan vertikal,
sehingga s ≤ 200
Selesai
12
Mulai
Selesai Selesai
Gambar 7. Skema perhitungan tulangan tiang pancang
Data : data fondasi (b,h), mutu bahan (fc’, fy),
beban (Pu, Mu), data hasil sondir
Dihitung reaksi akibat pengangkatan :
1). Metode pengangkatan dua titik a = 0,207.L Mmax = 1/8.q.(L-2a)2 – 1/2.q.a2
2). Metode pengangkatan satu titik a = 0,293.L
Mmax = 1/2.q. ቀL2-2.a.L
2.(L-a)ቁ
2
Penulangan tiang : Dihitung : d
s = 75 + D/2; d = h – d
s
Mu,tiang
=Mmax
K = Mu/(.b.d
2), b = 1000 mm
a = ൬1 − ට1 −2.K⬚
0,85.fc′൰.d
Tulangan longitudinal, dipilih nilai terbesar dari A
s,u berikut :
As,u
= (0,85.fc’.a.b)/f
y
As,u
= 1,4.b.d/fy
As,u
= √fc’.b.d/(4.f
y)
Tulangan geser (begel), dihitung sebagai berikut: Dipilih Vu,k terbesar :
(a). Vu,k ≥ 1,4.VD,k ; (b). Vu,k ≥ (1,2.VD,k + 1,6 VL,k)
(c). Vu,k ≥ 1,2.VD,k + VL,k +VE,k (+/-)
ϕ Vc = ϕ.0,17൬1 +Nu,k
14.Ag൰.λ. √f′c.b.d
Vs,k < Vs,max :
Vs = (Vu,k – ϕ.Vc)/ ϕ
Vs, maks = 0,66.ඥf′c.b.d
Dipilih Av,u (pilih yang besar) :
Av,u = 0,062.ඥf′c.b.S
fyt
Spasi tulangan s : s = 1/4.π.D
2/A
s,u
s ≤ 2.h s ≤ 450 mm
1.12 Perencanaan Fondasi dan Sloof
Penyaluran beban dari struktur atas ke tanah dasar merupakan fungsi fondasi pada
perencanaan gedung. Fondasi juga harus kuat untuk mencegah penurunan
(settlement) dan perputaran (rotasi) yang berlebihan (Asroni, 2018). Sloof berfungsi
sebagai pengikat antar kolom dan penerus beban dari elemen portal diatasnya ke
fondasi. Perencanaan fondasi menggunakan tiang pancang. Skema perhitungan
tulangan tiang pancang tergambar pada Gambar 7.
dengan S = 1000 mm
s = (n.1/4.π.dp2.S)/Av,u
s ≤ 16.D s ≤ 600 mm s ≤ 48. ϕbegel s ≤ d/4
s ≤ d/2 s ≤ 300 mm
13
2. METODE
Berikut data perencanaan untuk perhitungan struktur:
1). Gedung yang direncanakan merupakan apartemen 5 lantai yang mengacu
SRPMK Kabupaten Boyolali.
2). Ketinggian total gedung tengah adalah +24,90 m dan gedung tepi adalah
+23,40 m.
3). Perencanaan menggunakan bahan sebagai berikut:
a). Mutu beton f’c = 25 MPa.
b). Mutu baja fy = 390 MPa (BJTS tulangan utama).
c). Mutu baja fyt = 300 MPa (BJTP tulangan geser).
4). Plat lantai tebal 12 cm, dimensi awal balok induk 300/500 mm dan 450/700
mm, balok anak ukuran 250/400 mm, sloof ukuran 400/600 mm, dan dimensi
kolom 700/700 mm.
5). Atap digunakan plat lantai beton bertulang dengan tebal 10 cm, dan rangka
kuda-kuda baja.
6). Fondasi yang digunakan adalah fondasi Tiang Pancang.
7). Konstruksi lift direncanakan sesuai dengan spesifikasi yang berlaku.
Berikut software yang digunakan dalam perencanaan :
1). Software SAP2000 v.19
Software SAP2000 v.19 digunakan untuk pehitungan analisa struktur gedung.
2). Aplikasi AutoCAD 2016
Aplikasi AutoCAD 2016 digunakan untuk menggambar elemen struktur
gedung seperti detail pelat, balok, dan kolom, serta menggambar denah
gedung, tampak, dan potongan.
3). Aplikasi Microsoft Office 2010
Microsoft Office 2010 yang digunakan adalah Microsoft Office Word 2010
yang digunakan dalam penyusunan laporan, dan Microsoft Office Excel 2010 yang
membantu dalam analisa perhitungan penulangan pada struktur gedung. Tahapan
metode perencanaan Tugas Akhir dapat dilihat pada Gambar 8.
14
Ya
Membuat gambar detail
Kecukupan dimensi
kolom dan balok
Penulangan kolom dan balok
Asumsi dimensi pondasi
Kecukupan dimensi
pondasi
Perencanaan atap
Perencanaan plat lantai, tangga dan lift
Asumsi dimensi awal kolom dan balok
Analisa pembebanan
(Beban mati, beban hidup, beban gempa)
Analisa mekanika
Tahap VI
Mulai
Data : 1. Data tanah, 2. Data acuan / pedoman
Membuat gambar rencana
Penulangan pondasi
Tahap I
Tahap II
Tahap III
Tahap IV
Tahap V
Tidak
Selesai
Gambar 8. Skema metode perencanaan
15
m
m
Cm
m
m
m
D
Em
m
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Perencanaan Atap
Struktur atap menggunakan gable frame dengan BJ41 profil baja rafter
IWF200.150.6.9 dan kolom profil baja H150.150.7.10. Gording menggunakan baja BJ41
profil C125x50x20x4,5.
3.2 Perencanaan Pelat dan Tangga
1). Pelat Lantai
Hasil perhitungan tulangan pelat lantai disajikan pada Tabel 1
Tabel 1. Penulangan pelat lantai
Tipe pelat lantai
Arah
penulangan
Tebal pelat
(mm) Tulangan
pokok (mm)
Tulangan
bagi
(mm)
Arah X
120
D10 - 230
Arah Y D 10 - 240
Arah X D 10 - 230 D8 - 220
Arah Y D10 - 240 D8 - 220
Arah X
120
D10 - 230
Arah Y D10 - 240
Arah X D10 - 230 D8 - 220
Arah Y D10 - 240 D8 - 220
Arah X
120
D10 - 230
Arah Y D10 - 240
Arah X D10 - 230 D8 - 220
Arah Y D10 - 240 D8 - 220
Arah X
120
D10 - 230
Arah Y D10 - 240
Arah X D10 - 230 D8 - 220
Arah Y D10 - 240 D8 - 220
Arah X
150
D10 - 175
Arah Y D10 - 190
Arah X D10 - 175 D8 - 175
Arah Y D10 - 190 D8 - 175
16
m
m
2). Pelat atap
Hasil perhitungan tulangan pelat lantai disajikan pada Tabel 2
Tabel 2. Penulangan pelat atap
3). Tangga
Struktur tangga berupa pelat beton dengn tebal 120 mm dan bordes tebal 120
mm. Penulangan struktur tangga disusun pada Tabel 3 serta diplotkan pada
Gambar 9.
Tabel 3. Penulangan tangga
Batang Daerah
batang
Tulangan
pokok
(mm)
Tulangan
bagi (mm)
Tangga
(5,08 m)
Kiri D10 - 180 D8 - 220
Lapangan D10 - 150 D8 - 220
Kanan D10 - 120 D8 - 220
Bordes
(1,70 m)
Kiri D10 - 180 D8 - 220
Kanan D10 - 180 D8 - 220
Tangga
(2,43 m)
Kiri D10 - 180 D8 - 220
Lapangan D10 - 230 D8 - 220
Kanan D10 - 230 D8 - 220
Bordes
(1,50 m)
Kiri D10 - 120 D8 - 220
Lapangan D10 - 230 D8 - 220
Kanan D10 - 230 D8 - 220
Tipe pelat atap
Arah
penulangan
Tebal pelat
(mm) Tulangan
pokok (mm)
Tulangan bagi
(mm)
Arah X
100
D10 - 200
Arah Y D10 - 200
Arah X D10 - 200 D8 - 265
Arah Y D10 - 200 D8 - 265
Arah X
100
D10 - 200
Arah Y D10 - 200
Arah X D10 - 200 D8 - 265
Arah Y D10 - 200 D8 - 265
17
Gambar 9. Penulangan tangga
3.3 Perencanaan elemen portal
1). Balok
Balok induk ukuran 300/500 mm dan 450/700 serta penulangan balok anak
ukuran 250/400 mm menggunakan tulangan longitudinal D19 dan begel 10.
Berikut contoh penulangan pada balok B183 (gedung tengah) diplotkan pada
Gambar 10.
Gambar 10. Penulangan balok B183 (Gedung tengah) (Lanjutan)
m m m
m
mD10-180 D10-220
D10-230
D10-230
D10-220
D10-220
D10-180
D10-150
D10-220
D10-120
D10-220
D10-220
D10-120 D10-230
D10-230
D10-220
D10-220
m
D10-180
D10-220
4Ø10-90 4Ø10-1104Ø10-300
II
II
I
I
II
II
2h = 1,40 m
5D19
4D19 8D1911D19
5D19 4D19
0,7 m
7,5 m
0,70 m 0,70 m2h = 1,40 m
(mm)
11D19
5D19
2D19
4Ø10-90
60
580700
450
60
60
530700
450
60
50
8D19
4D19
2D19
4Ø10-110
50
POT. I-I POT. II-II POT. III-III
(mm)
5D19
2D19
4Ø10-300
60
530700
450
60
(mm)
18
2). Kolom
Kolom ukuran 700/700 mm menggunakan tulangan memanjang D25 dan
tulangan geser (begel) 12. Berikut contoh penulangan pada kolom K29
(gedung tengah) diplotkan pada Gambar 11.
Gambar 11. Penulangan kolom K29 (Gedung tengah)
3). Perencanaan joint
Joint direncanakan diberi tulangan geser 12 sebanyak 9 buah searah
horizontal.
4). Perencanaan Sloof
Penulangan Sloof ukuran 400/600 mm menggunakan tulangan longitudinal
D22 dan tulangan geser (begel) 10. Berikut contoh penulangan pada sloof Sc-
1 (gedung tengah) diplotkan pada Gambar 12.
Io =
0,7
5 m
Io =
0,7
5 m
Io =
0,7
5 m
4,35 m
4Ø12-60
IIIIII
IIII
II
450/700
4Ø12-110
4Ø12-60
700/700
(mm)
4Ø12-110
(mm)
4Ø12-60
(mm)
4Ø12-60
19
4D22
5D22
4Ø10-120
I
I
3,0 m
0,6 m
3D22
2D222D22
2D22
4Ø10-120
II
II4Ø10-120
Gambar 12. Penulangan sloof Sc-1 (gedung tengah)
5). Pemisahan struktur
Jarak vertikal balok yang digunakan adalah 10 cm dan Jarak minimal
pemisahan struktur ditampilkan pada Tabel 4.
Tabel 4. Jarak minimum Pemisahan struktur
Lantai δM,a δM,i δMT Pembulatan
(>5 cm) (cm) (cm) (cm)
Arah X
Atap 7,040 10,670 - -
R. mesin 6,710 9,900 11,960 15,000
5 5,555 8,085 9,809 10,000
4 4,400 6,105 7,525 10,000
3 3,025 3,740 4,810 5,000
2 1,485 1,210 1,916 5,000
Arah Y
Atap 6,490 7,205 - -
R. mesin 7,095 12,870 14,696 15,000
5 6,105 10,780 12,389 15,000
4 4,840 8,305 9,612 10,000
3 3,300 5,170 6,133 10,000
2 1,595 1,870 2,458 5,000
POT. I-I POT. II-II POT. III-III
4Ø10-120
400
350600
100
100
50
(mm)
4Ø10-120
400
2D22
400600
100
100
(mm)
4Ø10-120
400
3D22
2D22
400600
100
100
(mm)
2D224D22
5D22
20
2000
415
85
700
250D19-190
D12-110
D19
-190
D12
-110
300 700 700 300
D12-110
D19-190
D12
D12-110
Ø8-90D12
500
1100
(mm)
Kolom K29
(700/700) x
y
300
700
300
2000
(mm)
Tiang 1(250/250)
650 650700
Tiang 2(250/250)
Tiang 3(250/250)
Tiang 6(250/250)
Tiang 5(250/250)
Tiang 4(250/250)
700
2000
AA
250
3.5 Perencanaan fondasi
Fondasi menggunakan poer ukuran 2000x2000x500 mm dengan tulangan pokok
D19 dan tulangan bagi D12. Tiang pancang yang digunakan memiliki ukuran
250x250 mm dengan kedalaman 11 m dengan tulangan longitudinal D12 dan
tulangan begel 8. Contoh penulangan fondasi P1 diplotkan pada Gambar 13.
Gambar 13. Penulangan pondasi P1
4. PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Perencanaan struktur gedung apartemen 5 lantai di Boyolali dengan sistem rangka
pemikul momen khusus (SRPMK) didapatkan hasil sebagai berikut:
1). Struktur atap direncanakan menggunkan gable frame dengan BJ41 profil baja
rafter IWF200.150.6.9 dan kolom profil baja H150.150.7.10. Gording menggunakan
baja BJ41 profil C125x50x20x4,5.
2). Pada perencanaan plat lantai gedung digunakan mutu beton f’c = 25 Mpa dan
mutu baja fy =390 Mpa. Pelat lantai dengan tebal 12 cm menggunakan tulangan
pokok D10-230 dan tulangan bagi 8-220. Pelat atap dengan tebal 10 cm
menggunakan tulangan pokok D10-200 dan tulangan bagi 8-265. Pelat tangga
tebal 12 cm menggunakan tulangan pokok D10 dan tulangan bagi D8.
3). Balok ukuran 300/500 mm dan 450/700 mm serta balok anak ukuran 250/400
mm dengan tulangan memanjang D19 dan tulangan begel 10.
4). Kolom ukuran 700/700 mm menggunakan tulangan memanjang D25 dan
tulangan begel 12.
21
5). Joint direncanakan diberi tulangan geser 12 sebanyak 8 buah searah
horizontal.
6). Sloof ukuran 400/600 mm menggunakan tulangan longitudinal D22 dan
tulangan geser 10.
7). Jarak vertikal balok yang digunakan adalah 10 cm dan Jarak minimal
pemisahan struktur yang digunakan adalah 15 cm.
8). Fondasi menggunakan poer ukuran 2000x2000x500 mm dengan tulangan
pokok D19 dan tulangan bagi D12. Tiang pancang yang digunakan memiliki
ukuran 250x250 mm dengan kedalaman 11 m dengan tulangan longitudinal
D12 dan tulangan begel 8.
4.2 Saran
Berikut beberapa hal dalam perencanaan yang gharus diperhatikan demi
mendapatakan hasil yang maksimal:
1). Desain portal gedung akan mempengaruhi beban gempa yang ditimbulkan.
Desain portal juga berpengaruh pada eksentrisitas gedung yang akan
menimbulkan momen puntir pada portal. Perencanaan portal Gedung
diusahakan sesederhana mungkin agar mudah dalam perhitungan dan
pelaksanaan.
2). Pemahaman terhadap peraturan-peraturan dalam merecanakan struktur gedung
dibutuhkan agar tidak terjadi kegagalan dalam perencanaan struktur gedung.
3). Penggunaan alat bantu bantu perhitungan struktur (SAP2000) harus
dilaksanakan dengan benar dan cermat baik dalam permodelan struktur, input
data maupun pengambilan hasil output SAP2000 agar meminimalkan kesalahan
pada saat melakukan proses analisa data.
4). Perhitungan dalam merencanakan suatu struktur Gedung hendaknya dilakukan
pada semua elemen portal, namun karena keterbatasan waktu penulis hanya
melakukan tinjauan pada portal As-C dan As-10 (gedung tengah) serta portal
As-B dan As-8 (gedung tepi).
5). Material bangunan yang akan digunakan sebaiknya mudah ditemukan di
pasaran.
22
6). Perencanaan elemen portal (balok dan kolom) hendaknya memperhatikan
panjang elemen portal (balok dan kolom), beban yang ditahan portal, bentuk dari
elemen portal (balok dan kolom) agar hasil perencanaan didapatkan dimensi dan
penulangan yang efisien dan ekonomis.
7). Penentuan jarak antar tulangan sebaiknya mempertimbangkan kemudahan
pemasangan di lapangan.
DAFTAR PUSTAKA
Asroni, A. 2016. Desain Portal Beton Bertulang dengan SRPMB Berdasarkan
SNI 2847-2013. Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Surakarta, Surakarta.
Asroni, A. 2016. Rumus Lengkap Hitungan Struktur Beton Bertulang
Berdasarkan SNI 2847-2013. Program Studi Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.
Asroni, A. 2016. Struktur Beton Lanjut Sesuai SNI 2847-2013. Program Studi
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.
Asroni, A. 2017. Teori Dan Desain Balok Plat Beton Bertulang Berdasarkan SNI
2847-2013. Muhammadiyah University Pers, Universitas Muhammadiyah
Surakarta, Surakarta.
Asroni, A. 2018. Teori Dan Desain Kolom Fondasi Balok T Beton Bertulang
Berdasarkan SNI 2847-2013. Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.
BSN. 2002. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan
Gedung SNI-1726-2002. Departemen Permukiman Dan Prasarana Wilayah,
Bandung.
BSN. 2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung SNI
03-1729-2002, Dinas Pekerjaan Umum, Jakarta.
BSN. 2013. Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur
Lain SNI 03-1727-2012. Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.
BSN. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan
Gedung dan Non Gedung SNI 03-1726-2012. Badan Standardisasi Nasional,
Jakarta.
23
BSN. 2013. Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung SNI 03-2847-
2013. Badan Standardisasi Nasional, Jakarta.
Hanafi, M. 2015. Perencanaan Struktur Apartemen 5 Lantai + 1 Basement Dengan
Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) Di Sukoharjo Program
Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta,
Surakarta.
Listyawan, A. 2015. Rekayasa Pondasi 2. Program Studi Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.
Rochman, A. 2018. Buku Ajar Dasar-Dasar Perencanaan Struktur Baja.
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah
Surakarta, Surakarta.
Rochman, A. 2018. Buku Ajar Perencanaan Struktur Baja. Program Studi Teknik
Sipil Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.
Sumadi, Dewanto A.N. Perencanaan Struktur Gedung Kampus 6 Lantai (+1
Basement) di Sukoharjo dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus
(SRPMK), Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.