kajian portal beton bertulang untuk gedung 3 dan 4 …

KAJIAN PORTAL BETON BERTULANG

UNTUK GEDUNG 3 DAN 4 LANTAI DI WILAYAH GEMPA I

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana-1 Teknik Sipil

diajukanoleh :

NUR FITRI ROHIMA ARUM

NIM : D 100 070 047

NIRM : 07 06 106 03010 5 0047

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2012

LEMBAR PENGESAHAN

KAJIAN PORTAL BETON BERTULANG UNTUK GEDUNG 3 DAN 4

LANTAI DI WILAYAH GEMPA I

Tugas Akhir

Diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran

Tugas Akhir dihadapan Dewan Penguji

Pada tanggal 26 September 2012

diajukan oleh :

NUR FITRI ROHIMA ARUM

NIM : D 100 070 047

NIRM : 07 06 106 03010 5 0047

Susunan Dewan Penguji:

“Punggung pisaupun bila diasah akan menjadi tajam.”

(Penulis)

“Tak ada sesuatu yang turun dari langit dengan sendirinya. Segala sesuatu berawal dari

kemauan, tekad, kerja keras dan do'a.”

(Penulis)

“Wisuda setelah 10 semester adalah kesuksesan yang tertunda.”

(Penulis)

“Kegagalan hanya terjadi bila kita menyerah.”

(Lessing)

“Kebanggaan kita yang terbesar adalah bukan tidak pernah gagal, tetapi bangkit kembali

setiap kali kita jatuh.”

(Confusius)

“Jenius adalah 1 % inspirasi dan 99 % keringat. Tidak ada yang dapat menggantikan kerja keras. Keberuntungan adalah sesuatu yang terjadi ketika kesempatan bertemu dengan kesiapan.”

(Thomas A. Edison)

“Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari betapa dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah. “

(Thomas A. Edison)

“Witing tresno jalaran soko kulino.” (Anonim)

Tugas akhir ini ku persembahkan kepada :

1. Allah SWT yang telah meridhoi tugas akhir ini hingga selesai.

2. Babe dan Mami, terima kasih atas do’a, semangat dan dukungan baik moril

maupun materiil.

3. Beloved Choirul Listianto, just be my first and my endless.

4. DINAMIK (Divisi Pecinta Alam Mahasiswa Teknik) yang kelak akan melantikku

sebagai Anggota Luar Biasa.

5. All Civil Engineering 2007.

6. Almamater.

PRAKATA

Assalamu’alaikum Wr Wb.

Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas

limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir

dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk

menyelesaikan program studi Sarjana-1 pada Fakultas Teknik Program Studi

Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun

mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan

sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan

banyak terima kasih kepada :

1). Bapak Ir. H. Agus Riyanto, SR, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2). Bapak Ir. H. Suhendro Tri Nugroho, M.T., selaku Ketua Program Studi

Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3). Bapak Ir. H. Ali Asroni, M.T., selaku Pembimbing Utama sekaligus sebagai

Ketua Dewan Penguji yang telah memberikan dorongan, arahan serta

bimbingan.

4). Bapak Basuki, S.T, M.T., selaku Pembimbing Pendamping sekaligus sebagai

Sekretaris Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta

bimbingan dan nasehatnya.

5). Bapak Sugiyatno, S.T, M.T., selaku Anggota Dewan Penguji, yang telah

memberikan dorongan, arahan serta bimbingan.

6). Bapak Gurawan Djati W, S.T, M.T., selaku Pembimbing Akademik yang telah

memberikan bimbingan dan ilmu selama masa perkuliahan.

7). Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta, terimakasih atas bimbingan dan ilmu

yang telah diberikan.

8). Bapak, Ibu dan keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan dorongan

baik material maupun spiritual. Terimakasih atas do’a dan kasih sayang yang

telah diberikan selama ini, semoga Allah S.W.T. membalas kebaikan kalian

dan selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas.

9). Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir

ini.

Penyusun menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih

jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat

diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amiin.

Wassalamu’alaikum Wr Wb.

Surakarta, Oktober 2012

Penyusun

DAFTAR ISI

Halaman

PRAKATA ...................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv

DAFTAR NOTASI ......................................................................................... xviii

ABSTRAKSI .................................................................................................. xxii

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1

A. Latar Belakang ........................................................................... 1

B. Rumusan Masalah...................................................................... 2

C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3

D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 3

E. Batasan Masalah ........................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 6

A. Perencanaan Tahan Gempa ....................................................... 6

B. Daktilitas .................................................................................... 6

C. Pembebanan Struktur ................................................................. 7

1. Kekuatan komponen struktur ............................................... 7

2. Faktor beban ........................................................................ 8

3. Faktor reduksi kekuatan ( ) ................................................. 9

D. Beban Gempa ............................................................................ 10

1. Faktor-faktor penentu beban gempa .................................... 10

a). Faktor respons gempa (C1) ........................................... 10

b). Faktor keutamaan gedung (I) ........................................ 11

c). Faktor reduksi gempa (R) .............................................. 14

d). Berat total bangunan (Wt) ............................................. 14

2. Gaya geser dasar horisontal akibat gempa (V) .................... 15

3. Distribusi beban geser dasar akibat gempa sepanjang tinggi

gedung ................................................................................. 16

4. Kontrol waktu getar gedung ................................................ 16

BAB III LANDASAN TEORI ..................................................................... 18

A. Perencanaan Struktur Portal dengan Prinsip Elastik Penuh ...... 18

1. Perencanaan tulangan balok ................................................ 18

a). Perhitungan tulangan longitudinal balok ...................... 19

b). Perhitungan tulangan geser (begel) balok .................... 21

c). Perhitungan tulangan torsi balok .................................. 25

2. Perencanaan kolom .............................................................. 29

a). Persyaratan dan jenis kolom ......................................... 29

b). Faktor panjang efektif kolom (k) ................................... 30

c). Perhitungan tulangan memanjang kolom dengan

membuat diagram .......................................................... 31

d). Perencanaan tulangan longitudinal kolom ................... 33

e). Perencanaan tulangan geser (begel) kolom .................. 35

B. Perencanaan Fondasi ................................................................. 38

BAB IV METODE PENELITIAN ............................................................. 41

A. Materi Penelitian........................................................................ 41

B. Alat Bantu Penelitian ................................................................. 41

1. Program Gambar (Autocad 2010) ........................................ 41

2. Program Microsoft Office Word 2007 ................................. 41

3. Program Microsoft Office Excel2007 .................................. 41

C. Tahapan Penelitian .................................................................... 41

BAB V PERENCANAAN AWAL ............................................................. 44

A. Data Perencanaan ...................................................................... 44

B. Analisis Beban Portal ................................................................ 46

1. Beban mati ........................................................................... 46

a). Perhitungan beban ........................................................ 46

b). Perhitungan momen lentur ............................................ 51

c). Perhitungan gaya geser ................................................. 63

d). Perhitungan gaya aksial kolom ..................................... 63

2. Beban hidup ......................................................................... 68


b). Perhitungan momen lentur ............................................ 70

c). Perhitungan gaya geser ................................................. 77

d). Perhitungan gaya aksial kolom ..................................... 79

3. Beban gempa ....................................................................... 81

a). Berat total bangunan ..................................................... 81

b). Perhitungan beban ........................................................ 83

c). Perhitungan momen lentur ............................................ 84

d). Perhitungan gaya geser ................................................. 94

e). Perhitungan gaya aksial kolom ..................................... 96

4. Kombinasi beban ................................................................. 98

5. Torsi balok ........................................................................... 99

C. Kontrol Kecukupan Dimensi Portal .......................................... 111

1. Kecukupan dimensi balok ................................................... 111

a). Kontrol terhadap tulangan momen lentur ..................... 111

b). Kontrol terhadap torsi ................................................... 114

c). Penetapan dimensi balok ............................................... 115

2. Kecukupan dimensi kolom .................................................. 115

a). Pembuatan diagram perancangan kolom...................... 115

b). Kontrol dimensi ............................................................. 121

c). Penetapan dimensi kolom .............................................. 124

BAB VI PERENCANAAN AKHIR ............................................................ 125

A. Analisis Beban ........................................................................... 125

1. Beban mati ........................................................................... 125


b). Hitungan gaya dalam .................................................... 125

2. Beban hidup ......................................................................... 141


b). Hitungan gaya dalam .................................................... 141

3. Beban gempa ....................................................................... 151

a). Berat total bangunan ..................................................... 151

b). Perhitungan beban ........................................................ 154

c). Hitungan gaya dalam .................................................... 154

d). Kombinasi beban ........................................................... 166

B. Kontrol Waktu Getar Alami Gedung ......................................... 177

C. Penulangan Balok ...................................................................... 195

1. Tulangan longitudinal .......................................................... 195

a). Hitungan tulangan ......................................................... 195

b). Kontrol momen rencana ................................................ 208

c). Panjang penyaluran tulangan balok ............................. 212

2. Tulangan geser ..................................................................... 214

3. Tulangan torsi ...................................................................... 218

D. Penulangan Kolom .................................................................... 223

1. Tulangan longitudinal .......................................................... 223

a). Penentuan kolom panjang dan kolom pendek ............... 223

b). Penentuan faktor pembesar momen (δs) ........................ 226

c). Hitungan tulangan ......................................................... 231

2. Tulangan geser ..................................................................... 234

E. Perencanaan Fondasi dan Sloof ................................................. 240

1. Penentuan ukuran fondasi .................................................... 240

2. Kontrol tegangan geser 1 arah ............................................. 242


4. Penulangan fondasi .............................................................. 246

5. Kontrol kuat dukung fondasi ............................................... 249

6. Penulangan sloof .................................................................. 250

a). Hitungan gaya dalam .................................................... 250

b). Hitungan tulangan longitudinal .................................... 253

c). Kontrol momen rencana ................................................ 256

d). Hitungan tulangan geser ............................................... 259

F. Perencanaan Ulang Fondasi dan Sloof ....................................... 261

1. Penentuan ukuran fondasi .................................................... 261



4. Penulangan fondasi .............................................................. 266

5. Kontrol kuat dukung fondasi ............................................... 269

6. Penulangan sloof .................................................................. 269

a). Hitungan gaya dalam .................................................... 270

b). Hitungan tulangan longitudinal .................................... 273

c). Kontrol momen rencana ................................................ 276

d). Hitungan tulangan geser ............................................... 279

G. Gambar Perencanaan ................................................................. 284

BAB VII KAJIAN PORTAL 3 LANTAI DAN 4 LANTAI ....................... 285

A. Dimensi Portal ........................................................................... 285

B. Penulangan Balok ...................................................................... 286

C. Penulangan Kolom .................................................................... 292

D. Penulangan Sloof ....................................................................... 293

E. Penulangan Fondasi ................................................................... 294

F. Penambahan Satu Lantai Tingkat pada Portal ........................... 294

BAB VIII KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 295

A. Kesimpulan ................................................................................ 295

B. Saran .......................................................................................... 295

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 296

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel II.1. Koefisien ζ yang membatasi Ti .............................................. 10

Tabel II.2. Faktor keutamaan (I) berbagai jenis gedung (SNI-1726-2002)

................................................................................................ 11

Tabel II.3. Faktor reduksi gempa (SNI-1726-2002) ................................ 14

Tabel II.4. Koefisien reduksi beban hidup ............................................... 14

Tabel V.1. Proses hitungan gaya dalam akibat beban mati...................... 56

Tabel V.2. Momen lentur balok akibat beban mati .................................. 61

Tabel V.3. Momen lentur kolom akibat beban mati ................................ 62

Tabel V.4. Gaya geser balok akibat beban mati ...................................... 64

Tabel V.5. Gaya geser kolom akibat beban mati ..................................... 64

Tabel V.6. Gaya aksial kolom akibat beban mati .................................... 67

Tabel V.7. Proses hitungan gaya dalam akibat beban hidup.................... 71

Tabel V.8. Momen lentur balok akibat beban hidup ................................ 76

Tabel V.9. Momen lentur kolom akibat beban hidup .............................. 76

Tabel V.10. Gaya geser balok akibat beban hidup .................................... 78

Tabel V.11. Gaya geser kolom akibat beban hidup ................................... 78

Tabel V.12. Gaya aksial kolom akibat beban hidup .................................. 79

Tabel V.13. Proses hitungan beban gempa pada Portal B ......................... 84

Tabel V.14. Proses hitungan gaya dalam akibat beban gempa .................. 87

Tabel V.15. Momen lentur balok akibat beban gempa ke kanan (positif)

dan ke kiri (negatif) ................................................................ 92

Tabel V.16. Momen lentur kolom akibat beban gempa ke kanan (positif)


Tabel V.17. Gaya geser balok akibat beban gempa ke kanan (positif) dan

ke kiri (negatif) ....................................................................... 94

Tabel V.18. Gaya geser kolom akibat beban gempa ke kanan (positif)


Tabel V.19. Gaya aksial kolom akibat beban gempa ke kanan (positif)


Tabel V.20. Hasil hitungan momen perlu balok ........................................ 100

Tabel V.21. Hasil hitungan gaya geser perlu balok ................................... 102

Tabel V.22. Hasil hitungan gaya aksial perlu kolom ................................. 104

Tabel V.23. Hasil hitungan momen perlu kolom ....................................... 106

Tabel V.24. Hasil hitungan gaya geser perlu kolom .................................. 108

Tabel V.25. Hasil hitungan momen lentur pelat ........................................ 110

Tabel V.26. Hasil hitungan nilai Q dan R dengan ρ sebesar 1%, 2%, 3%

dan 4% untuk perancangan kolom Lantai 1 dengan ukuran

400 x 400 mm2, fc’ = 20 MPa, fy = 350 MPa ......................... 120

Tabel VI.1. Proses hitungan gaya dalam akibat beban mati...................... 131

Tabel VI.2. Momen lentur balok akibat beban mati .................................. 136

Tabel VI.3. Momen lentur kolom akibat beban mati ................................ 136

Tabel VI.4. Gaya geser balok akibat beban mati ...................................... 137

Tabel VI.5. Gaya geser kolom akibat beban mati ..................................... 137

Tabel VI.6. Gaya aksial kolom akibat beban mati .................................... 138

Tabel VI.7. Proses hitungan gaya dalam akibat beban hidup.................... 142

Tabel VI.8. Momen lentur balok akibat beban hidup ................................ 147

Tabel VI.9. Momen lentur kolom akibat beban hidup .............................. 147

Tabel VI.10. Gaya geser balok akibat beban hidup .................................... 148

Tabel VI.11. Gaya geser kolom akibat beban hidup ................................... 148

Tabel VI.12. Gaya aksial kolom akibat beban hidup .................................. 149

Tabel VI.13. Proses hitungan beban gempa pada Portal B ......................... 154

Tabel VI.14. Proses hitungan gaya dalam akibat beban gempa .................. 156

Tabel VI.15. Momen lentur balok akibat beban gempa ke kanan (positif)


Tabel VI.16. Momen lentur kolom akibat beban gempa ke kanan (positif)


Tabel VI.17. Gaya geser balok akibat beban gempa ke kanan (positif) dan

ke kiri (negatif) ....................................................................... 162

Tabel VI.18. Gaya geser kolom akibat beban gempa ke kanan (positif)


Tabel VI.19. Gaya aksial kolom akibat beban gempa ke kanan (positif)


Tabel VI.20. Hasil hitungan momen perlu balok ........................................ 167

Tabel VI.21. Hasil hitungan gaya geser perlu balok ................................... 169

Tabel VI.22. Hasil hitungan gaya aksial perlu kolom ................................. 171

Tabel VI.23. Hasil hitungan momen perlu kolom ....................................... 173

Tabel VI.24. Hasil hitungan gaya geser perlu kolom .................................. 175

Tabel VI.25. Nilai dan a untuk hitungan simpangan gedung .................. 178

Tabel VI.26a. Penentuan defleksi tiap lantai portal ...................................... 182

Tabel VI.26b. Penentuan waktu getar alami portal gedung .......................... 182

Tabel VI.27. Proses hitungan ulang beban gempa pada Portal B ............... 183

Tabel VI.28. Tinjau ulang proses hitungan gaya dalam akibat beban gem-

pa ............................................................................................ 185

Tabel VI.29. Tinjau ulang momen lentur balok akibat beban gempa ke ka-

nan (positif) dan ke kiri (negatif) ........................................... 190

Tabel VI.30. Tinjau ulang momen lentur kolom akibat beban gempa ke

kanan (positif) dan ke kiri (negatif) ....................................... 190

Tabel VI.31. Tinjau ulang gaya geser balok akibat beban gempa ke kanan

(positif) dan ke kiri (negatif) .................................................. 191

Tabel VI.32. Tinjau ulang gaya geser kolom akibat beban gempa ke kanan

(positif) dan ke kiri (negatif) .................................................. 192

Tabel VI.33. Tinjau ulang gaya aksial kolom akibat beban gempa ke ka-

nan (positif) dan ke kiri (negatif) ........................................... 192

Tabel VI.34. Hasil tinjau ulang hitungan momen perlu balok .................... 196

Tabel VI.35. Hasil tinjau ulang hitungan gaya geser perlu balok ............... 198

Tabel VI.36. Hasil tinjau ulang hitungan gaya aksial perlu kolom ............. 200

Tabel VI.37. Hasil tinjau ulang hitungan momen perlu kolom ................... 202

Tabel VI.38. Hasil tinjau ulang hitungan gaya geser perlu kolom .............. 204

Tabel VI.39. Hasil hitungan tulangan longitudinal balok ........................... 211

Tabel VI.40. Hasil hitungan tulangan geser (begel) balok .......................... 222

Tabel VI.41. Penentuan jenis kolom ........................................................... 226

Tabel VI.42a. Faktor pembesar momen kolom δs dengan kuat perlu U =

1,4.D ...................................................................................... 228

Tabel VI.42b. Faktor pembesar momen kolom δs dengan kuat perlu U =

1,2.D + 1,6.L .......................................................................... 228

Tabel VI.42c. Faktor pembesar momen kolom δs dengan kuat perlu U =

1,2.D + L + E(+)

...................................................................... 229

Tabel VI.42d. Faktor pembesar momen kolom δs dengan kuat perlu U =

0,9.D + E(+)

............................................................................. 230

Tabel VI.43. Hasil hitungan tulangan longitudinal kolom .......................... 235

Tabel VI.44. Hasil hitungan tulangan geser kolom ..................................... 239

Tabel VI.45. Proses hitungan gaya dalam pada sloof .................................. 251

Tabel VI.46. Momen dan gaya geser sloof .................................................. 252

Tabel VI.47. Hasil hitungan tulangan longitudinal sloof ............................ 259

Tabel VI.48. Proses hitungan ulang gaya dalam pada sloof ........................ 270

Tabel VI.49. Momen dan gaya geser sloof .................................................. 272

Tabel VI.50. Hasil hitungan tulangan longitudinal sloof ............................ 278

Tabel VI.51. Hasil hitungan tulangan geser (begel) sloof ........................... 284

Tabel VII.1. Dimensi portal bertingkat empat dam tiga ............................. 286

Tabel VII.2. Penulangan longitudinal balok ............................................... 287

Tabel VII.3. Penulangan geser (begel) balok ............................................. 288

Tabel VII.4. Penulangan kolom .................................................................. 292

Tabel VII.5. Penulangan longitudinal sloof ................................................ 293

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar I.1. Denah dan bentuk portal 3 lantai ......................................... 4

Gambar I.2. Denah dan bentuk portal 4 lantai ......................................... 4

Gambar II.1. Wilayah Gempa Indonesia dengan percepatan puncak ba-

tuan dasar dengan perioda ulang 500 tahun ......................... 12

Gambar II.2. Respons Spektrum Gempa Rencana .................................... 13

Gambar III.1. Penampang balok ................................................................. 18

Gambar III.2. Bagan alir perhitungan tulangan longitudinal balok ............ 21

Gambar III.3. Lokasi geser maksimal (Vud) untuk perencanaan ................ 22

Gambar III.4. Bagan alir perhitungan begel balok ..................................... 24

Gambar III.5. Contoh Acp dan pcp ............................................................... 25

Gambar III.6. Definisi A0h dan ph ............................................................... 26

Gambar III.7. Bagan alir hitungan tulangan torsi ....................................... 28

Gambar III.8. Penampang kolom ............................................................... 29

Gambar III.9. Penentuan rasio tulangan ρt kolom dengan membuat dia-

gram interaksi kuat rencana tanpa satuan ............................ 32

Gambar III.10. Skema hitungan tulangan longitudinal kolom ..................... 36

Gambar III.11. Skema hitungan begel kolom ............................................... 39

Gambar III.12 Skema hitungan fondasi ....................................................... 40

Gambar IV.1. Bagan alir perencanaan gedung ........................................... 42

Gambar V.1. Denah pembagian beban mati (dan beban hidup) pada ba-

lok portal .............................................................................. 44

Gambar V.2. Dimensi komponen struktur pada Portal B .......................... 45

Gambar V.3. Pola garis leleh untuk pelat persegi ..................................... 46

Gambar V.4. Pemberian nomor batang pada balok Portal B .................... 48

Gambar V.5. Pembagian beban pelat pada balok-balok Portal B ............. 48

Gambar V.6. Beban mati pada Portal B .................................................... 51

Gambar V.7. Diagram bidang momen akibat beban mati pada portal

awal ...................................................................................... 62

Gambar V.8. Diagram gaya geser akibat beban mati pada portal awal .... 65

Gambar V.9. Beban vertikal yang didukung kolom berdasarkan pemba-

gian daerah beban (tributary area system) .......................... 65

Gambar V.10. Diagram gaya aksial akibat beban mati pada portal awal .... 68

Gambar V.11. Beban hidup pada Portal B .................................................. 70

Gambar V.12. Diagram bidang momen akibat beban hidup pada portal

awal ...................................................................................... 77

Gambar V.13. Diagram gaya geser akibat beban hidup pada portal awal .. 79

Gambar V.14. Diagram gaya aksial akibat beban hidup pada portal awal .. 80

Gambar V.15. Beban gempa nominal (kN) pada portal awal ..................... 85

Gambar V.16. Diagram bidang momen akibat beban gempa ke arah ka-

nan (positif) pada portal awal .............................................. 93

Gambar V.17. Diagram gaya geser akibat beban gempa ke arah kanan

(positif) pada portal awal ..................................................... 95

Gambar V.18. Perhitungan gaya aksial kolom ............................................ 96

Gambar V.19. Diagram gaya aksial kolom akibat beban gempa ke arah

kanan (positif) pada portal awal .......................................... 98

Gambar V.20. Diagram interaksi kolom Lantai 1 dengan ukuran 400 x 400

mm2, untuk perancangan tulangan dengan fc’ = 20 MPa, fy

= 350 MPa ............................................................................ 120

Gambar V.21. Tulangan longitudinal pada Kolom K2 ............................... 124

Gambar VI.1. Beban mati (kN/m’) pada portal akhir ................................. 126

Gambar VI.2. Diagram bidang momen akibat beban mati pada portal a-

khir ...................................................................................... 139

Gambar VI.3. Diagram gaya geser akibat beban mati pada portal akhir .... 140

Gambar VI.4. Diagram gaya aksial akibat beban mati pada portal akhir ... 140

Gambar VI.5. Beban hidup pada Portal B .................................................. 141

Gambar VI.6. Diagram bidang momen akibat beban hidup pada portal a-

khir ...................................................................................... 150

Gambar VI.7. Diagram gaya geser akibat beban hidup pada portal akhir .. 150

Gambar VI.8. Diagram gaya aksial akibat beban hidup pada portal akhir . 151

Gambar VI.9. Beban gempa nominal (kN) pada portal akhir ..................... 155

Gambar VI.10. Diagram bidang momen akibat beban gempa ke arah kanan

(positif) pada portal akhir .................................................... 164

Gambar VI.11. Diagram gaya geser akibat beban gempa ke arah kanan

(positif) pada portal akhir .................................................... 165

Gambar VI.12. Diagram gaya aksial kolom akibat beban gempa ke arah

kanan (positif) pada portal akhir .......................................... 165

Gambar VI.13. Beban gempa nominal (kN) pada portal akhir (tinjau ulang) 184

Gambar VI.14. Diagram bidang momen akibat tinjau ulang beban gempa

ke arah kanan (positif) pada portal akhir ............................. 193

Gambar VI.15. Diagram gaya geser akibat tinjau ulang beban gempa ke

kanan (positif) pada portal akhir .......................................... 194

Gambar VI.16. Diagram gaya aksial kolom akibat tinjau ulang beban gem-

pa ke kanan (positif) pada portal akhir ................................ 194

Gambar VI.17. Penulangan Balok B17 ujung kiri ........................................ 207

Gambar VI.18. Penulangan Balok B17 ........................................................ 208

Gambar VI.19. Selimut momen Balok B17 .................................................. 214

Gambar VI.20. Gaya geser pada Balok B17 ................................................. 215

Gambar VI.21. Penampang kolom K2 .......................................................... 239

Gambar VI.22. Bentuk penampang dan potongan fondasi telapak menerus 240

Gambar VI.23. Penulangan fondasi .............................................................. 250

Gambar VI.24. Beban pada sloof .................................................................. 250

Gambar VI.25. Diagram bidang momen sloof .............................................. 253

Gambar VI.26. Diagram gaya geser sloof ..................................................... 253

Gambar VI.27. Penulangan Sloof S1 bentang lapangan ............................... 256

Gambar VI.28. Gaya geser pada Sloof S1 .................................................... 260

Gambar VI.29. Bentuk penampang dan potongan fondasi telapak menerus

(Sloof 400/900 mm) ............................................................. 261

Gambar VI.30. Penulangan fondasi (Sloof 400/900 mm) ............................. 269

Gambar VI.31. Beban pada sloof 400/900 .................................................... 270

Gambar VI.32. Diagram bidang momen sloof 400/900 ................................ 272

Gambar VI.33. Diagram gaya geser sloof 400/900 ...................................... 273

Gambar VI.34. Penulangan Sloof S1 (400/900) bentang lapangan .............. 276

Gambar VI.35. Gaya geser Sloof S1 (400/900) ............................................ 279

Gambar VI.36. Penulangan Sloof S1 ............................................................ 284

DAFTAR NOTASI

Acp = luasan yang dibatasi oleh tepi luar penampang (termasuk rongga),

mm2

A0 = luasan yang dibatasi oleh garis pusat (centerline) dinding pipa, mm2

A0h = luasan yang dibatasi garis begel terluar, mm2

As = luas tulangan longitudinal tarik (pada balok), mm2

= luas tulangan pokok pada pelat, mm2

As’ = luas tulangan longitudinal tekan (pada balok), mm2

Asb = luas tulangan bagi (pada pelat), mm2

Ast = As + As’ = luas total tulangan longitudinal (pada balok), mm2

As,b = luas tulangan tarik pada kondisi seimbang (balance), mm2

As,maks = batas maksimal luas tulangan tarik pada perencanaan beton

bertulang, mm2

As,min = batas minimal luas tulangan tarik pada perencanaan beton

bertulang, mm2

As,u = luas tulangan yang diperlukan berdasarkan hasil hitungan, mm2

Av,u = luas tulangan geser/begel yang diperlukan dari hasil hitungan, mm2

a = tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen, mm

ab = tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen pada kondisi

balance, mm

amaks,leleh = tinggi a maksimal agar tulangan tarik sudah leleh, mm

amin,leleh = tinggi a minimal agar tulangan tekan sudah leleh, mm

b = lebar penampang balok, mm

Cc = gaya tekan beton, N

Ci = koefisien momen pelat pada arah sumbu-i

Clx = koefisien momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentang

pendek)

Cly = koefisien momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentang

panjang)

Ctx = koefisien momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentang

pendek)

Cty = koefisien momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentang

panjang)

c = jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan, mm

cb = jarak antara garis netral dan tepi serat beton tekan pada kondisi

penampang seimbang (balance), mm

D = beban mati (dead load), N, N/mm atau Nmm

= lambang batang tulangan deform (tulangan ulir)

d = jarak antara pusat berat tulangan tulangan tarik dan tepi serat beton

tekan, mm

db = diameter batang tulangan, mm

dd = jarak antara pusat berat tulangan tarik pada baris paling dalam dan

tepi serat beton tekan, mm

dd’ = jarak antara pusat berat tulangan tekan pada baris paling dalam dan

tepi serat beton tekan, mm

ds = jarak antara pusat berat tulangan tarik dan tepi serat beton tarik, mm

ds1 = jarak antara pusat berat tulangan tarik pada baris pertama dan tepi

serat beton tarik, mm

ds2 = jarak antara pusat berat tulangan tarik baris pertama dan baris

kedua, mm

ds’ = jarak antara pusat berat tulangan tekan dan tepi serat beton tekan,

mm

E = beban yang diakibatkan oleh gempa (earthquake load), N atau

Nmm

Ec = modulus elastisitas beton, MPa

Es = modulus elastisitas baja tulangan, MPa

fct = kuat tarik beton, MPa

fc’ = kuat tekan beton atau mutu beton yang disyaratkan pada saat beton

berumur 28 hari, MPa

fy = kuat leleh baja tulangan longitudinal, MPa

h = tinggi penampang struktur, mm

I = momen inersia, mm4

K = faktor momen pikul, MPa

Kmaks = faktor momen pikul maksimal, MPa

L = beban hidup (life load), N, N/mm atau Nmm

Mi = momen pelat pada arah sumbu-i, Nmm

Mn = momen nominal aktual struktur, Nmm

Mn,maks = momen nominal aktual maksimal struktur, Nmm

Mlx = momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), Nmm

Mly = momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), Nmm

Mtx = momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), Nmm

Mty = momen tumpuan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), Nmm

Mu = momen perlu atau momen terfaktor, Nmm

Mr = momen rencana yang struktur, Nmm

m = jumlah tulangan maksimal per baris selebar balok

n = jumlah total batang tulangan ada hitungan balok

= jumlah kaki begel pada hitungan begel

pcp = keliling yang dibatasi oleh tepi luar penampang (termasuk rongga),

mm

ph = keliling yang dibatasi garis begel terluar, mm

qD = beban mati terbagi rata, N/mm

qL = beban hidup terbagi rata, N/mm

qu = beban terfaktor terbagi rata, N/mm

r = jari-jari inersia, mm

S = jarak 1 m atau 1000 mm

s = spasi begel balok atau spasi tulangan pelat, mm

Tn = momen puntir (torsi) nominal, Nmm

Tu = momen puntir (torsi) perlu atau torsi terfaktor, Nmm

U = kuat perlu atau beban terfaktor, N, N/mm atau Nmm

Vc = gaya geser dapat ditahan oleh beton, N

Vn = gaya geser nominal pada struktur beton bertulang, N

Vs = gaya geser yang dapat ditahan oleh tulangan sengkang/begel, N

Vu = gaya geser perlu atau gaya geser terfaktor, N

Vu,d = gaya geser terfaktor pada jarak d dari muka tumpuan, N

α = faktor lokasi penulangan

β = faktor pelapis tulangan

β1 = faktor pembentuk tegangan beton persegi ekuivalen yang nilainya

bergantung pada mutu beton

γ = faktor ukuran batang tulangan

γc = berat beton, kN/m3

γt = berat tanah di atas fondasi, kN/m3

λ = faktor beton agregat ringan

= panjang bentang, m

λd = panjang penyaluran tegangan tulangan tarik atau tekan, mm

λdb = panjang penyaluran tegangan dasar, mm

λdh = panjang penyaluran tulangan kait, mm

λhb = panjang penyaluran kait dasar, mm

λn = panjang bersih kolom atau balok, mm

= lambang dimensi batang tulangan polos, mm

= faktor reduksi kekuatan

KAJIAN PORTAL BETON BERTULANG UNTUK GEDUNG 3 DAN 4

LANTAI DI WILAYAH GEMPA I

Nur Fitri Rohima Arum

(D 100 070 047)

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

ABSTRAKSI

Tujuan penelitian ini untuk mengetahui perbandingan antara hasil

perencanaan portal beton bertulang 3 dan 4 lantai, serta mengetahui kemungkinan

penambahan satu lantai tingkat pada portal 3 lantai tersebut ditinjau dari segi

keamanan gedung. Penelitian dilaksanakan dengan mengambil contoh dua buah

portal gedung kantor 3 lantai yang direncanakan oleh Asroni (2010b), dan portal 4

lantai yang akan direncanakan. Kedua portal tersebut dari denah bangunan yang

sama, dibangun di wilayah gempa satu, dan direncanakan dengan sistem elastik

penuh. Kombinasi beban (beban mati, beban hidup, dan beban gempa) diberikan

pada kedua portal untuk diteliti. Kombinasi beban tersebut mengikuti peraturan

beton di Indonesia (Tatacara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan

Gedung, SNI 03-2847-2002). Dimensi portal (balok, kolom, sloof, dan fondasi)

serta penulangannya direncanakan dengan baik/cukup untuk mendukung beban-

beban yang bekerja. Berdasarkan dimensi dan penulangan yang diperoleh, dapat

diketahui perbandingan jumlah tulangan dan jarak begel pada kedua portal, serta

kemungkinan aman / tidaknya struktur portal 3 lantai bila ditambah satu lantai

tingkat di atasnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dimensi struktur (balok,

kolom, sloof, dan fondasi) pada portal 4 lantai lebih besar daripada portal 3 lantai,

jumlah tulangan longitudinal lebih banyak, dan jarak begel pada balok tepi lebih

rapat. Selain itu, penambahan satu lantai tingkat pada portal gedung 3 lantai akan

berbahaya bagi keamanan gedung dan pengguna gedung.

Kata kunci : penambahan lantai, portal, elastik penuh, wilayah gempa satu

kajian portal beton bertulang untuk gedung 3 dan 4 …

Documents