PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS

GEDUNG LABORATORIUM KEBENCANAAN

TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG DENGAN TIPE FLAT SLAB

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

HARY SATRIO

201410340311115

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2019

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Hary Satrio

NIM : 201410340311115

Jurusan : Teknik Sipil

Fakultas : Teknik

Universitas : Universitas Muhamadiyah Malang

Dengan ini saya menyatakan sebenar-benarnya bahwa: Tugas Akhir dengan judul:

“Perencanaan Ulang Struktur Atas Gedung Laboratorium Kebencanaan Teknik

Sipil Universitas Brawijaya Malang dengan Tipe Flat Slab”. Adalah hasil karya

saya dan bukan karya tulis orang lain. Dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat

karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar

akademik di suatu Perguruan Tinggi dan tidak terdapat karya atau pendapat yang

pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya,

kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber

kutipan atau daftar pustaka. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya

dan apabila pernyataan ini tidak benar saya bersedia mendapat sanksi akademis.

Malang, Maret 2019

Yang menyatakan,

Hary Satrio

Lembar Persembahan Hasil karya sederhana ini saya persembahkan kepada :

Kedua Orang Tua

Sutrisno dan Sri Sulistyawati

atas segala kasih sayang, kepercayaan, semangat, motivasi, do’a yang tiada henti serta cinta tanpa syarat yang telah diberikan.

Terimakasih Ibu. Terimakasih Bapak.

Kakak

Trisna Kartika Sari, S.E

Priyo Prasetiyo, S.T

Surya Widodo, S.Kom

Ayu Linda Lestari, S.Farm., Apt

atas segala dorongan, semangat, serta do’a yang kau lakukan dengan caramu sendiri, yang menjadi tempat berbagi, bertengkar dan bertukar cerita.

Keluarga Besar

Keluarga Besar Bapak Sutikno atas dukungan, canda tawa dan do’a yang diberikan.

Rekan Spesial

R.A. Bella Paramitha

Ahmad Jalaludin Alfagani

Muhamad Royyan

sebagai sumber inspirasi, tempat berbagi keluh kesah, canda tawa, berbagi ilmu, dan saling bertukar pengalaman.

Teman-teman

Teknik Sipil 2014, Sipil C 2014, Kontrakan H.Imam yang telah menjadi keluarga kedua, memberikan semangat serta dukungan,

pengalaman dan banyak hal berarti yang tak terlupakan.

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat dan hidayahnya sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

Tugas Akhir yang berjudul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Gedung

Laboratorium Kebencanaan Teknik Sipil Universitas Brawijaya Malang dengan

Tipe Flat Slab” ini disusun dalam rangka menyelesaikan studi Strata 1 di Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

Penyusunan Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan banyak

pihak, oleh sebab itu dalam kesempatan kali ini penulis menyampaikan terimakasih

kepada :

1. Ketua Jurusan Teknik Sipil, Ir. Rofikatul Karimah, M.T. ;

2. Bapak Ir. Erwin Rommel, M.T. selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Ir.

Lukito Prasetyo, MT selaku Dosen Pembimbing II yang membantu dalam

pemahaman materi;

3. Dosen Penguji 1, Ir. Yunan Rusdianto, M.T. dan Dosen Penguji 2, Ir. Rofikatul

Karimah, M.T. atas masukan yang bermanfaat ;

4. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,

Universitas Muhammadiyah Malang ;

5. Teman – teman Teknik Sipil, terutama kelas C 2014 ;

6. Teman – teman Bullwang dan Geng Kapak ;

7. Ibu, Ayah, Kakak dan Keponakan yang selalu mendukung, mendoakan dam

memberi semangat ;

8. Pihak – pihak lain yang mendukung secara langsung dan tidak langsung, yang

tidak dapat disebutkan satu per satu.

Semoga tugas akhir ini bermanfaat dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan

teknologi dalam Negara Kesatuan Republik Indonesia

Malang, Maret 2019

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. ii

SURAT PERNYATAAN ..................................................................................... iii

LEMBAR PERSEMBAHAN .............................................................................. iv

KATA PENGANTAR ........................................................................................... v

ABSTRACT ........................................................................................................... vi

ABSTRAK ............................................................................................................ vi

DAFTAR ISI ........................................................................................................ vii

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

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii

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

PENDAHULUAN .................................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang.......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2

1.3 Tujuan Masalah ........................................................................................ 2

1.4 Manfaat ..................................................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah ....................................................................................... 3

BAB II .................................................................................................................. 4

TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................ 4

2.1 Umum ....................................................................................................... 4

2.1.1 Beton ................................................................................................. 4

2.1.2 Beton Bertulang ................................................................................ 5

2.1.3 Pelat ................................................................................................... 6

2.1.3 Kolom ................................................................................................ 8

2.1.4 Flat slab ............................................................................................. 9

2.2 Analisa Struktur Flat Slab ...................................................................... 10

2.3 Tebal Pelat Minimum Untuk Pengendalian Lendutan ........................... 11

2.4 Kategori Risiko dan Faktor Keutamaan ................................................. 14

2.4.1 Klasifikasi Situs .............................................................................. 15

2.4.2 Parameter Percepatan Terpetakan ................................................... 16

2.4.3 Koefisien-koefisien Situs dan Parameter-parameter Respons Spektral Percepatan Gempa Maksimum ......................................... 17

2.4.4 Struktur Penahan Beban Gempa (Kombinasi Sistem Perangkai dalam Arah yang Berbeda).............................................................. 18

2.5 Dinding Geser (shear wall) .................................................................... 19

2.6 Gaya Geser Dan Momen Lentur............................................................. 20

2.6.1 Gaya Geser (Shearing Force) ......................................................... 20

2.6.2 Momen Lentur ................................................................................. 21

2.7 Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) .............................. 21

BAB III ................................................................................................................ 23

METODOLOGI .................................................................................................. 23

3.1 Data Perencanaan ................................................................................... 23

3.1.1 Lokasi Pembangunan ...................................................................... 23

3.1.2 Data Umum Bangunan .................................................................... 23

3.1.3 Data Teknis Bangunan .................................................................... 24

3.1.4 Mutu Bahan Yang Digunakan ......................................................... 24

3.2 Tahapan analisis perencanaan gedung.................................................... 24

3.3 Pembebanan ........................................................................................... 24

3.3.1 Beban Mati (Dead Load) ................................................................ 25

3.3.2 Beban Hidup (Live Load) ................................................................ 25

3.3.3 Kombinasi beban ultimit ................................................................. 26

BAB IV ................................................................................................................ 28

PERENCANAAN STRUKTUR ......................................................................... 28

4.1 Perencanaan Umum Struktur Primer ...................................................... 28

4.1.1 Perencanaan Dimensi Pelat ............................................................. 28

4.1.2 Perencanaan Dimensi Drop Panel ................................................... 28

4.1.3 Perencanaan Dimensi Kolom .......................................................... 28

4.1.4 Perencanaan Balok Pinggir ............................................................. 29

4.1.5 Perencanaan Dinding Geser ............................................................ 29

4.1.6 Perencanaan Dimensi Tie Beam ..................................................... 29

4.2 Beban Vertikal pada Pelat ...................................................................... 29

4.2.1 Beban pada Pelat ............................................................................. 29

4.3 Beban Horisontal pada Pelat .................................................................. 30

4.3.1 Perhitungan Beban pada tiap Lantai ............................................... 30

4.3.1.1 Perhitungan Beban Mati Lantai 1 ................................................ 30

4.3.2 Parameter Gempa Sesuai SNI 1726 : 2012 ..................................... 32

4.3.2.1 Kategori Resiko Bangunan .......................................................... 32

4.3.2.2 Faktor Keutamaan Gempa ........................................................... 33

4.3.2.3 Definisi Kelas Situs ..................................................................... 33

4.3.2.4 Parameter Kecepatan Tanah (Ss) ................................................. 33

4.3.2.5 Koefisien Kelas Situs (Fa) .......................................................... 34

4.3.2.6 Parameter Percepatan Spektral Desain (SDS, SD1) ........................ 34

4.3.2.7 Kategori Desain Seismic .............................................................. 34

4.3.2.8 Sistem dan Parameter Struktur (R, Cd, dan Ω0) ........................... 35

4.3.2.9 Koefisien respon seismic (Cs) dan gaya dasar seismic (V) .......... 35

4.3.2.10 Distribusi beban gempa pada struktur bangunan ........................ 36

4.4 Perencanaan Plat ..................................................................................... 37

4.4.1 Pendistribusian Momen pada Pelat ke Lajur Kolom dan Ljur Tengah. 38

4.4.1.1 Distribusi Momen ke Lajur Kolom dan Lajur Tengah ............. 38

4.4.2 Kontrol Geser .................................................................................. 41

4.4.2.1 Kontrol Geser Satu Arah .......................................................... 41

4.4.2.2 Kontrol Geser Dua Arah (pons) ............................................... 42

4.5 Perencanaan Kolom ................................................................................ 52

4.6 Perencanaan Dinding Geser (Shear Wall) .............................................. 62

BAB V ................................................................................................................ 77

PENUTUP ............................................................................................................ 77

5.1 Kesimpulan ...............................................................................................77

5.2 Saran ..........................................................................................................77

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 79

DAFTAR TABEL

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

BAB II .................................................................................................................. 4

Tabel 2.1 Lendutan izin maksimum .................................................................. 12

Tabel 2.2 Tebal minimum pelat tanpa balok interior ........................................ 13

Tabel 2.3 kategori risiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa ........................................................................................................................... 14

Tabel 2.4 faktor keutamaan gempa ................................................................... 15

Tabel 2.5 Klasifikasi Situs ................................................................................. 16

Tabel 2.6 Koefisien Situs Fa .............................................................................. 17

Tabel 2.7 Koefisien Situs Fv .............................................................................. 17

Tabel 2.8 Faktor R, Cd, dan Ω0, untuk sistem penahan gaya gempa ................. 18

Tabel 2.6 Presentase Momen pada Pelat Dalam Dua Arah Tanpa Balok ......... 21

BAB III ................................................................................................................ 23

Tabel 3.1 Lendutan izin maksimum .................................................................. 25

Tabel 3.2 Beban hidup terdistribusi merata minimum Lo dan terpusat minimum ........................................................................................................................... 26

BAB IV ................................................................................................................ 28

Tabel 4.1 Beban total perlantai .......................................................................... 31

Tabel 4.2 Gaya gempa lateral tiap tingkat ......................................................... 36

Tabel 4.3 Distribusi gaya gempa tiap lantai ...................................................... 37

Tabel 4.4 Momen distribusi lajur kolom dan lajur tengah portal A .................. 38

Tabel 4.5 Momen distribusi lajur kolom dan lajur tengah portal C .................. 39

Tabel 4.6 Momen distribusi lajur kolom dan lajur tengah portal 3 ................... 40

Tabel 4.7 Kontrol gaya geser pada pelat ........................................................... 45

Tabel 4.8 Simpangan antar lantai ijin ................................................................ 45

Tabel 4.9 Simpangan pada tiap tingkat (arah x) ............................................... 46

Tabel 4.10 Simpangan pada tiap tingkat (arah z).............................................. 46

Tabel 4.11 Perhitungan penulangan pelat melintang portal C dan D ............... 48

Tabel 4.12 Perhitungan penulangan pelat memanjang bentang 2 – 3 ............... 50

Tabel 4.13 Rekapitulasi gaya maksimum pada kolom ...................................... 52

Tabel 4.14 Perhitungan Tulangan Kolom ......................................................... 61

Tabel 4.15 Perhitungan gaya momen dan gaya geser pada dinding geser arah melintang ........................................................................................................... 63

Tabel 4.16 Perhitungan gaya momen dan gaya geser pada dinding geser arah memanjang ........................................................................................................ 63

BAB V ................................................................................................................ 77

DAFTAR GAMBAR

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

BAB II .................................................................................................................. 4

gambar 2.1 jenis bentuk dan susunan tulangan pada kolom ............................... 9

gambar 2.2 flat slab dengan penebalan.............................................................. 10

gambar 2.3 Ss Gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko tertarget (MCER), kelas situs SB...................................................................................... 16

gambar 2.4 S1 Gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko tertarget (MCER), kelas situs SB...................................................................................... 17

BAB III ................................................................................................................ 23

gambar 3.1 Lokasi Gedung Laboratorim Kebencanaan Teknik Sipil Universitas Brawijaya ........................................................................................................... 23

BAB IV ................................................................................................................ 28

Gambar 4.1 Portal .............................................................................................. 30

Gambar 4.2 Gempa maksimum risiko tertarget (MCER) .................................. 33

Gambar 4.3 Denah portal ekuivalen .................................................................. 38

Gambar 4.4 portal A .......................................................................................... 39

Gambar 4.5 portal B .......................................................................................... 40

Gambar 4.6 portal 3 ........................................................................................... 41

Gambar 4.7 Geser pons kolom dalam bagian drop panel ................................. 42

Gambar 4.8 Geser pons kolom tepi bagian drop panel ..................................... 43

Gambar 4.9 Geser pons kolom sudut bagian drop panel .................................. 44

Gambar 4.10 Denah pelat melintang yang ditinjau ........................................... 47

Gambar 4.11 Denah pelat memanjang yang ditinjau ........................................ 49

Gambar 4.12 Denah perencanaan kolom........................................................... 52

Gambar 4.13 Grafik nomogram portal bergoyang ............................................ 53

Gambar 4.14 Diagram regangan kondisi seimbang .......................................... 56

Gambar 4.15 Diagram regangan kondisi eksentris y......................................... 57

Gambar 4.16 Diagram regangan kondisi eksentris x......................................... 58

Gambar 4.17 Gaya pada dinding geser.............................................................. 62

Gambar 4.18 Denah dinding geser yang ditinjau .............................................. 64

Gambar 4.19 Boundary zone pada bentang 6 m ................................................ 66

Gambar 4.20 Denah dinding geser yang ditinjau .............................................. 68

Gambar 4.21 Boundary zone paa bentang 3,5 m ............................................... 70

Gambar 4.22 Denah dinding geser yang ditinjau .............................................. 72

Gambar 4.23 Boundary zone pada bentang 4m ................................................. 74

BAB V ................................................................................................................ 77

PENUTUP ............................................................................................................ 77

5.1 Kesimpulan ...............................................................................................77

5.2 Saran ..........................................................................................................77

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 79

DAFTAR PUSTAKA

BSN. 2013. SNI-03-1727-2013 : Beban Minimum Untuk Perencanaan Gedung dan Struktur Lain, Dept. PU

BSN. 2013. SNI-03-2847-2013 : Persyaratan Beton Struktur Untuk Bangunan

Gedung.

BSN. 2012. SNI-03-1726-2012 : Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk

Bangunan Gedung, Dept. PU

Setiawan, Agus, 2016, Perencanaan Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SNI

2847 : 2013, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Soedarsono, Ese, 2002, Design and Detailing of Flat Slab.