Panduan ini dimaksudkan untuk perencanaan, desain, dan konstruksi struktur beton bertulang bangunan baru bertingkat rendah dengan jumlah hunian, jumlah lantai dan luas terbatas. Meskipun informasi yang disajikan pada panduan ini dikembangkan untuk menghasilkan sebuah struktur bertulang dengan margin keselamatan yang sesuai, apabila dipergunakan dengan benar, namun panduan ini bukan merupakan pengganti dari pengalaman dan pengetahuan seorang perancang profesional berlisensi. Agar struktur yang didesain dengan panduan ini mencapai batas keselamatan yang dimaksudkan, panduan ini harus digunakan secara menyeluruh, dan prosedur alternatif harus digunakan hanya jika diizinkan secara eksplisit di sini. Penentuan dimensi minimum yang ditentukan dalam panduan ini, dalam kebanyakan kasus, menggantikan prosedur yang lebih rinci sebagaimana yang ditentukan dalam SNI 2847, SNI 1726, dan SNI 1727.
– Tujuan
Panduan ini memberikan informasi yang memadai kepada seorang perancang profesional berlisensi untuk merancang komponen-komponen struktur beton bertulang yang terdiri dari struktur rangka gedung bertingkat rendah dengan batas yang ditentukan dalam 1.3. Peraturan desain yang ditetapkan dalam panduan ini adalah penyederhanaan, yang ketika digunakan bersamaan, memenuhi persyaratan yang lebih detail dari SNI 2847, SNI 1726, dan SNI 1727.
– Batasan
Panduan ini hanya berlaku untuk bangunan yang memenuhi seluruh batasan dalam 1.3.1 hingga 1.3.10. Batasan-batasan ini mempertahankan ruang lingkup panduan ini sesuai dengan pengalaman kolektif dari komite perancang asli (ICONTEC-AIS). Bangunan dalam ruang lingkup ini diharapkan memiliki tapak persegi panjang yang normal dengan geometri standar sederhana dan dimensi elemen pada denah dan tampak vertikal. Bangunan seperti itu juga tergantung terutama pada dinding beton bertulang struktural untuk menahan beban lateral. Dengan memperhatikan batasan-batasan ini, maka analisis dan metode desain yang disederhanakan dapat dijustifikasi tanpa perlu melakukan analisis khusus, termasuk efek kelangsingan dan efek orde kedua. Gedung dengan offsets, sudut dalam (reentrant corner), dan ketidakberaturan vertikal dan horizontal tidak termasuk lingkup panduan ini.
1.3.1 Penggunaan dan hunian
Penggunaan dan hunian yang diizinkan ― Tabel 1.3.1.1 berisi daftar kelompok dan subkelompok hunian gedung, yang diizinkan penggunaan panduan ini.
Hunian campuran ― Rekomendasi yang dijelaskan dalam panduan ini berlaku untuk kasus-kasus yang hanya melibatkan kombinasi penggunaan yang diizinkan, sebagaimana diidentifikasi dalam Tabel 1.3.1.1.
1.3.2 Jumlah lantai maksimum ― Rekomendasi yang dijelaskan dalam panduan ini berlaku untuk gedung dengan lima lantai atau kurang di atas tanah dan tidak lebih dari satu lapis besmen.
1.3.3 Luas per lantai maksimum ― Luas per lantai tidak boleh melebihi 1.000 m2.
1.3.4 Tinggi lantai maksimum ― Tinggi lantai, diukur dari muka lantai ke muka lantai tidak boleh melebihi 4 m.
1.3.5 Panjang bentang maksimum ― Panjang bentang untuk girder, balok, dan sistem slab-kolom (tanpa balok), diukur dari as ke as tumpuan, tidak boleh melebihi 10 m.
© BSN 2020 2 dari 275
1.3.6 Perbedaan pada panjang bentang maksimum ― Panjang bentang-bentang harus mendekati sama, dan bentang yang lebih pendek dari dua bentang yang berdekatan harus paling tidak 80% dari bentang yang lebih panjang, kecuali pada core elevator dan core tangga. Istilah core mengacu pada 7.9.1
1.3.7 Jumlah bentang minimum ― Paling tidak harus ada dua bentang pada masing-masing dua arah utama pada denah bangunan. Gedung dengan satu atau dua lantai dapat diijinkan hanya memiliki satu bentang jika panjang bentang tersebut tidak melebihi 5 m.
1.3.8 Panjang kantilever maksimum ― Untuk girder, balok dan slab dengan overhang, panjang overhang tidak boleh melebihi sepertiga panjang bentang interior pertama dari elemen.
1.3.9 Kemiringan maksimum untuk slab, girder, balok dan rusuk (joists) ― Kemiringan slab, girder, balok atau rusuk (joists) tidak boleh melebihi 15 derajat.
1.3.10 Kemiringan lahan maksimum ― Kemiringan lahan yang mengelilingi gedung tidak boleh melebihi 30 derajat (Gambar 1.3.10) atau rasio tinggi lantai pertama terhadap dimensi yang lebih kecil dari denah gedung.
Gambar 1.3.10 – Tata letak elevasi struktur secara umum
Tabel 1.3.1.1 – Hunian dan penggunaan yang diizinkan
Kelompok hunian Subkelompok hunian Diizinkan
Kelompok A – Assembly (Pertemuan)
A-1 Teater dengan tempat duduk tetap, studio televisi dan radio TIDAK A-2
A-3 Gedung yang memiliki ruang pertemuan dengan kapasitas
kurang dari 100 orang dan tidak memiliki panggung YA A-4 Arena, arena skating, kolam renang, dan lapangan tenis TIDAK A-5 Taman hiburan, tempat duduk terbuka di stadion, tribun,
stadion TIDAK
Kelompk B –
Business (Bisnis) B Gedung untuk kantor, atau layanan profesional yang berisi
tempat makan dan minum dengan penghuni kurang dari 50 YA Kelompok E –
Educational (Pendidikan)
E Bangunan untuk pendidikan dengan kapasitas jumlah murid
dan staf kurang dari 500 TIDAK
Kelompok F – Factory (Pabrik)
F-1 Industri ringan yang tidak menggunakan mesin berat YA F-2 Industri berat yang menggunakan mesin berat TIDAK Kelompok H –
Hazardous (Bahaya) H Bangunan untuk manufaktur, pengolahan, pembangkit, atau peyimpanan bahan yang berbahaya untuk fisik atau
kesehatan TIDAK
Kelompok I – Institutional (Kelembagaan)
I-1 Bangunan untuk tempat tinggal dan fasilitas perawatan YA
I-2 Rumah sakit TIDAK
I-3 Penjara, pusat penampungan YA
I-4 Fasilitas penitipan anak YA
Kelompok M – Mercantile
(Perdagangan) M Bangunan untuk menampilkan barang jualan dan tempat
berjualan YA
Kelompok R - Residential (Hunian)
R-1 Hotel yang memiliki ruang pertemuan dengan kapasitas
kurang dari 100 orang dan tidak memiliki panggung YA
R-2 Bangunan apartemen dan asrama YA
R-3 Rumah YA
R-4 Rumah perawatan dan fasilitas penyandang kebutuhan
khusus YA
Kelompok S – Storage (Penyimpanan)
S-1 Gudang penyimpanan bahan yang berat dan berbahaya TIDAK
S-2 Gudang penyimpanan bahan yang ringan YA
Kelompok U – Utility and Miscellanous (Utilitas dan lain-lain)
U Utilitas, sistem penyuplai air, dan pembangkit listrik TIDAK U Garasi untuk kendaraan dengan kapasitas angkut hingga
18 kN YA
U Garasi untuk truk dengan kapasitas angkut lebih dari 18 kN TIDAK – Peraturan dan standar pendukung
Untuk kasus-kasus dengan batasan yang dijelaskan pada 1.3, panduan ini dimaksudkan untuk penyederhanaan agar sesuai dengan peraturan dan standar pendukung:
SNI 2847
SNI 1726 dan SNI 1727
Kasus-kasus lain tidak tercakup dalam panduan ini. Silakan merujuk pada Tabel A.1 di Lampiran A untuk panduan dengan bagian untuk topik yang sesuai dalam peraturan dan standar pendukung.
– Prosedur desain dan konstruksi
1.5.1 Prosedur ― Prosedur desain terdiri dari langkah-langkah yang tercantum dalam Tabel 1.5.1. Lihat juga Gambar 1.5.1a dan 1.5.1b sebagai acuan. Perhatikan bahwa dengan mematuhi batasan dimensi dan tebal selimut dalam panduan ini, maka peringkat ketahanan api selama 1 jam tercapai. Peringkat ini biasanya cukup memadai untuk penggunaan hunian yang diizinkan dalam panduan ini. Peringkat api lainnya di luar cakupan dari panduan ini, dan desain tersebut harus dilakukan mengacu pada SNI 2847, SNI 1726, dan SNI 1727.
1.5.2 Dokumentasi desain ― Langkah-langkah desain harus dicatat sebagai berikut.
© BSN 2020 4 dari 275
Catatan perhitungan ― Perancang profesional berlisensi harus mendokumentasikan seluruh langkah desain dalam catatan perhitungan. Catatan ini harus berisi minimal hal-hal sebagai berikut:
Tata letak struktural secara umum, seperti yang dijelaskan pada Bab 3 Deskripsi sistem struktural
Beban-beban
Karakteristik, kekuatan, dan standar fabrikasi untuk seluruh material struktur Justifikasi atas seluruh perhitungan desain
Sketsa tata letak penulangan untuk seluruh komponen struktural
Laporan geoteknik ― Laporan geoteknik harus minimal mencatat hasil investigasi tanah, pemilihan daya dukung tanah yang diizinkan, jenis profil tanah, tekanan tanah lateral untuk desain seluruh struktur penahan tanah, dan seluruh informasi yang ditunjukkan dalam Bab 4 dan Bab 14.
Gambar struktur ― Gambar struktur harus minimal termasuk seluruh denah yang ditunjukkan dalam Bab 15 untuk konstruksi gedung.
Spesifikasi proyek ― Spesifikasi proyek harus minimal termasuk seluruh spesifikasi konstruksi yang dijelaskan dalam Bab 15.
1.5.3 Komponen beton pracetak ― komponen beton pracetak mungkin digunakan, termasuk beton pratekan yang diproduksi di luar lokasi proyek. Komponen seperti ini harus dirancang oleh perancang profesional berlisensi dengan mengacu pada SNI 2847, SNI 1726, dan SNI 1727.
Perhitungan harus di kaji oleh perancang profesional berlisensi yang bertanggung jawab (1.2) dan dimasukkan dalam laporan perhitungan (1.5.2.1). Pendetailan dan penempatan gambar sesuai 15.2.2 harus dilengkapi dan disertakan sebagai bagian dari gambar struktural (1.5.2.3). Produksi komponen pracetak harus dilakukan di fasilitas yang dibuktikan mampu menghasilkan produk yang berkualitas.
Tabel 1.5.1 – Langkah-langkah prosedur desain dan konstruksi
Langkah Deskripsi Bab terkait
A Verifikasi bahwa batasan untuk menggunakan panduan ini terpenuhi.
Penentuan denah dan tampak vertikal struktur. 1 dan 3
B Perhitungan seluruh beban gravitasi yang bekerja pada struktur, kecuali
berat sendiri. 4
C Definisi sistem lantai yang sesuai, tergantung pada panjang bentang dan
besarnya beban gravitasi. 6
D
Penentuan tebal dimensi awal untuk slab pada sistem lantai.
Perhitungan berat sendiri dari sistem dan desain elemen penyusunnya, koreksi terhadap dimensi awal jika diperlukan akibat batasan kekuatan atau layan, memenuhi batasan untuk sistem slab dengan balok, atau sistem slab-kolom.
6, 7 dan 9
E
Dimensi awal untuk balok dan girder (jika diperlukan).
Perhitungan berat sendiri girder, balok dan rusuk (joists).
Desain lentur dan geser balok dan girder, koreksi terhadap dimensi jika diperlukan untuk memenuhi batasan kekuatan dan layan.
6 dan 8
F
Dimensi awal untuk kolom.
Verifikasi kelangsingan kolom melalui penggunaan dimensi minimum.
Perhitungan berat sendiri kolom.
Desain kolom terhadap kombinasi beban aksial, momen dan geser.
Koreksi terhadap dimensi jika diperlukan untuk memenuhi batasan kekuatan dan layan.
10
G
Jika beban lateral, seperti gempa, angin atau tekanan tanah lateral
melampaui besar nilai nominal, maka besar beban dan dan titik pembebanan
harus ditentukan; jika tidak, desainer dapat melanjutkan ke Langkah I. 4
H
Lokasi awal dan dimensi awal untuk dinding beton bertulang mampu menahan beban lateral.
Untuk beban gempa, pengaruh berat sendiri dinding dievaluasi.
Desain lentur dan geser untuk dinding beton bertulang.
11 dan 12
I Desain tangga, ramp, tangki air minum kecil dan dinding penahan. 13 J Beban pada tingkat fondasi ditentukan.
Definisi sistem fondasi ditentukan.
Desain elemen struktural fondasi.
14
K Produksi gambar struktural dan spesifikasi. 15
L Struktur dibangun sesuai dengan persyaratan konstruksi dan inspeksi. 16
© BSN 2020 6 dari 275
Gambar 1.5.1a – Prosedur desain dan konstruksi
Mulai
Definisi struktur
Definisi beban
Pelat lantai
Girder
Kolom
Beban lateral
Dinding struktural
Fondasi
Apakah dimensi OK?
Yes
Gambar struktur
Konstruksi Ubah penampang
dan hitung kembali beban, jika
diperlukan
Gambar 1.5.1b – Prosedur desain dan konstruksi untuk daerah gempa Mulai
Definisi struktur
Definisi beban
Pelat lantai
Beban lateral
Dinding struktural
Girder
Kolom Fondasi
Apakah dimensi
OK?
Gambar struktur Konstruksi
Yes Ubah penampang
dan hitung kembali beban, jika
diperlukan
© BSN 2020 8 dari 275 – Keadaan Batas
Pendekatan desain pada panduan ini berdasarkan beberapa keadaan batas. Keadaan batas adalah suatu kondisi struktur atau komponen yang melewati batas mengakibatkan komponen tersebut tidak memenuhi syarat kemampuan layan dan dinilai tidak aman atau tidak lagi berfungsi sesuai peruntukkannya. Perencana harus memverifikasi bahwa keadaan batas kekuatan dan kemampuan layan diperhitungkan dalam struktur yang didesain. Berikut ini dipertimbangkan secara implisit dalam prosedur desain:
Integritas struktur
Simpangan antar tingkat akibat gaya lateral Durabilitas
Ketahanan api – Desain kekuatan
1.7.1 Umum ― Pada desain kekuatan, dimensi struktur dan komponen struktur harus dirancang sedemikian rupa sehingga kekuatan desain pada seluruh penampang setidaknya sama dengan kebutuhan akibat gaya bekerja berdasarkan kombinasi beban terfaktor yang dijelaskan pada Bab 4.
Ekspresi dasar untuk keadaan batas kekuatan adalah
ketahanan ≥ efek beban (1.7.1a)
Karena nilai ketahanan dapat lebih kecil daripada yang dihitung dan efek beban dapat lebih besar daripada yang dihitung, maka faktor reduksi kekuatan ɸ adalah lebih kecil dari 1, dan faktor beban umumnya digunakan lebih besar dari 1
ϕRn γ1S2 + γ2S2+... (1.7.1b) dengan Rn adalah kekuatan nominal, dan S adalah efek beban berdasarkan beban-beban yang dijelaskan pada Bab 4. Oleh karena itu, kekuatan desain mensyaratkan
kekuatan desain ≥ kekuatan perlu (1.7.1c) ϕ (kekuatan nominal) kekuatan perlu (1.7.1d)
dengan kekuatan perlu U = γ1S2 + γ2S2+...
1.7.2 Kekuatan perlu ― Kekuatan perlu U harus dihitung untuk kombinasi beban terfaktor yang tercantum dalam 4.2.
1.7.3 Kekuatan desain ― Kekuatan desain elemen, hubungan (connection) dengan elemen lain, dan penampang dalam hal lentur, gaya aksial, dan geser, adalah kekuatan nominal dikalikan dengan faktor reduksi kekuatan ɸ. Kekuatan nominal harus dihitung untuk setiap pengaruh gaya tertentu pada masing-masing jenis elemen pada bagian kritis yang ditentukan. Faktor reduksi kekuatan ɸ berikut harus digunakan:
Lentur, tanpa beban aksial: ɸ = 0,90
Tarik aksial dan tarik aksial dengan lentur: ɸ = 0,90 Tekan aksial dan tekan aksial dengan lentur:
i. Kolom dengan ikatan/sengkang dan dinding beton bertulang: ɸ = 0,65 ii. Kolom dengan tulangan spiral: ɸ = 0,75
Geser dan Torsi: ɸ = 0,75 Tumpuan pada beton: ɸ = 0,65
– Desain terhadap kemampuan layan
Untuk memastikan respons yang memadai selama layanan, rekomendasi dimensi, selimut beton, penulangan, dan konstruksi yang direkomendasikan dalam panduan ini agar diikuti. Kondisi layanan ini mencakup pengaruh-pengaruh seperti berikut:
Pengaruh lingkungan jangka panjang, termasuk paparan terhadap lingkungan agresif atau korosi pada tulangan
Perubahan dimensi akibat variasi suhu, kelembaban relatif, dan pengaruh lainnya Retak pada beton yang berlebihan
Defleksi vertikal yang berlebihan Vibrasi yang berlebihan
© BSN 2020 10 dari 275
BAB 2 – NOTASI DAN DEFINISI