i
PERENCANAAN GEDUNG MALL
5 LANTAI (+ 1 BASEMENT ) DI SURAKARTA
DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN
MENENGAH (SRPMM)
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
MOHAMMAD AVIF NOVA SOFIANTO NIM : D100 130 017
kepada:
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2020
ii
Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
Surakarta, Dekan Fakultas Teknik
Ir. Sri Sunarjono,M.T.,Ph.D. NIK : 733
Ketua Progdi Teknik Sipil
Mochamad Solikin,S.T.,M.T.,Ph.D NIK :792
HALAMAN PENGESAHAN
PERENCANAAN GEDUNG MALL 5 LANTAI (+ 1 BASEMENT ) DI SURAKARTA DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN
MENENGAH (SRPMM)
Tugas Akhir
Diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran Tugas Akhir di hadapan Dewan Penguji
Pada tanggal Oleh :
MOHAMMAD AVIF NOVA SOFIANTO NIM : D100 130 017
Susunan Dewan Penguji Pembimbing
Budi Setiawan,. ST.,MT NIK : 785
Anggota I Dewan Penguji
Ir. Ali Asroni., M.T NIP : 484
Anggota II Dewan Penguji
Yenny Nur Chasanah., ST.,M.T NIP : 921
iii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Mohammad Avif Nova Sofianto NIM : D 100 130 017
Fakultas/Jurusan : Teknik / Teknik Sipil
Judul : Perencanaan Struktur Gedung Mall 5 Lantai (+1 Basement) di Surakarta dengan Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM).
` Menyatakan bahwa tugas akhir/skripsi yang saya buat dan serahkan ini, merupakan hasil karya sendiri , kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan yang semuanya telah saya jelaskan dari mana sumbernya. Apabila dikemudian hari dapat dibuktikan bahwa tugas akhir ini hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan peraturan yang telah dibuat.
Surakarta, --- Yang menyatakan,
iv MOTTO
Komputasi termutakhir pun belum bisa menggantikan Engineering Judgement seorang Experienced Engineer.
(Professor Wilson)
Jika kita tidak bisa menjelaskan hal yang kompleks secara sederhana itu artinya pemahaman kita belum mendalam.
(Dr. A. Einstein)
Kesempurnaan bukan tercipta lewat sebuah kemudahan, namun lahir dari jalan panjang, jauh dan juga terjal.
(Mikhail Karasov)
Selesaikanlah masalah atau terus hidup dalam permasalahan dan jawablah persoalan, bukannya mempersoalkan sebuah jawaban.
(Mikhail Karasov)
What we do in live will echoing to the eternity (Mikhail Karasov)
Life but nothing or die for something (Fyodor Dtoryetsky)
v
PERSEMBAHAN
Untuk orang tuaku, Ibu Eny Sofiati dan Bapak Soetrisno yang senantiasa mendoa’kan, memberikan semangat dan mencurahkan kasih sayangnya sampai terselesaikannya Tugas Akhir ini dan sampai kapanpun. Semoga kami dijadikan anak yang berguna bagi nusa dan bangsa.
Adik-adikku Yusuf Alwi dan Ramadhani.
Seluruh Dosen teknik sipil UMS yang telah mengajarkan ilmunya berdasarkan keahlian pada bidang masing-masing.
Seluruh rekan-rekan kontrakan CUBE.
Teknik Sipil UMS angkatan 2013, adik dan kakak tingkat Teknik Sipil UMS yang tidak bisa saya sebutkan satu-persatu. Semoga tetap solid.
vi PRAKATA
Assalamu’alaykum wa rahmatullahi wa barakatuh.
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanahu wataa’ala yang telah melimpahkan rahmat, taufiq dan hidayah-Nya, sehingga dapat terselesaikannya penyusunan Tugas Akhir ini yang berjudul “PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG MALL 5 LANTAI (+1
BASEMENT) DI SURAKARTA DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL
MOMEN MENENGAH (SRPMM)”. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi sebagian persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Bersama dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terimakasih kepada :
1). Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta .
2). Bapak Mochamad Solikin, S.T., M.T., Ph.D., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3). Bapak Budi Setiawan, S.T., M.T., selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi Penulis.
4). Bapak Ir. Ali Asroni M.T., dan Ibu Yenny Nur Chasannah S.T., M.T., selaku Anggota Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang juga sangat bermanfaat bagi Penulis.
5). Bapak Ir. Achmad Karim, M.T., selaku Pembimbing Akademik.
6). Bapak dan Ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. 7). Bapak, ibu, dan keluarga tercinta yang selalu memberikan do’a dan dukungan
baik material maupun spiritual.
vii
9). Semua pihak– pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penyusun, senantiasa mendapatkan pahala dari Allah Subhanahu wataa’ala. Aamiin.
Penyusun menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, Oleh karena itu segala koreksi dan saran yang bersifat membangun Penyusun harapkan guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Besar harapan Penyusun semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi Penyusun dan Pembaca. Wassalamu’alaykum wa rahmatullahi wa barakatuh.
Surakarta, 2020
viii DAFTAR ISI
halaman HALAMAN JUDUL ... HALAMAN PENGESAHAN ... SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI ILMIAH ... MOTTO ... PERSEMBAHAN ... PRAKATA ... DAFTAR ISI ... DAFTAR GAMBAR ... DAFTAR TABEL ... DAFTAR LAMPIRAN ... DAFTAR NOTASI ... ABSTRAK ... BAB I PENDAHULUAN ... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah ... 1 C. Tujuan Perencanaan... 2 D. Manfaat Perencanaan ... 2 E. Batasan Masalah ... 2
F. Keaslian Tugas Akhir ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
A. Konsep Perancangan Struktur Gedung Tahan Gempa ... 5
1. Daktilitas ... 5
2. Sistem rangka pemikul momen ... 5
3. Sendi plastis ... 5
B. Pembebanan Struktur... 6
1. Kekuatan komponen struktur ... 6
2. Kombinasi beban metode ultimit ... 7
ix
C. Beban Gempa ... 8
1. Parameter percepatan batuan dasar ... 8
2. Kelas situs tanah ... 8
3. Perioda alami fundamental pendekatan ... 9
4. Kontrol perioda fundamental struktur ... 10
5. Beban geser dasar statis ekuivalen akibat gempa (V) ... 10
6. Berat total seismik efektif struktur (Wt) ... 10
7. Koefisien modifikasi respons (R) ... 11
8. Faktor keutamaan bangunan (Ie) ... 11
9. Jumlah ragam ... 13
10. Parameter respons terkombinasi ... 13
11. Syarat gaya geser dasar ... 14
BAB III LANDASAN TEORI ... 15
A. Perencanaan Atap Rangka Baja (LRFD SNI 03-1729-2002)... 15
1. Perencanaan gording ... 15
2. Perencanaan kuda-kuda ... 16
3. Perencanaan sambungan (las) ... 17
B. Perencanaan Struktur Pelat dan Tangga ... 18
1. Perancangan pelat beton bertulang ... 18
2. Perancangan tangga beton bertulang ... 19
C. Perancangan Balok ... 21
1. Perhitungan tulangan longitudinal balok ... 21
2. Perhitungan tulangan geser balok ... 21
3. Torsi balok ... 21
D. Perancangan Kolom ... 25
1. Perhitungan tulangan longitudinal kolom ... 25
2. Perhitungan tulangan geser kolom ... 26
E. Perancangan Fondasi dan Sloof ... 27
1. Perencanaan fondasi tiang pancang ... 27
1a). Perhitungan daya dukung tiang pancang ... 27
x
1c). Metode pengangkatan tiang ... 29
2. Perencanaan poer fondasi ... 33
2a). Tinjauan geser 1 arah ... 33
2b). Tinjauan geser 2 arah ... 34
2c). Penulangan poer fondasi... 35
3. Perencanaan balok sloof ... 36
BAB IV METODE PERENCANAAN ... 37
A. Data Perencanaan ... 37
B. Alat Bantu Perencanaan ... 38
C. Peraturan yang Digunakan ... 38
D. Tahapan Perencanaan ... 39
BAB V PERENCANAAN STRUKTUR ATAP ... 41
A. Rencana Atap... 41
B. Perhitungan Panjang Batang Kuda-Kuda Utama ... 42
C. Perencanaan Gording ... 43
1. Data-data perencanaan ... 43
2. Analisa pembebanan ... 45
3. Kontrol kekuatan dan keamanan gording ... 48
4. Perencanaan sagrod ... 51
D. Perencanana Kuda-Kuda ... 52
1. Data-data perencanaan ... 52
2. Analisa pembebanan ... 52
3. Analisa mekanika ... 61
4. Perencanaan profil batang kuda-kuda ... 70
E. Perencanaan Sambungan ... 79
1. Alat sambung las ... 79
BAB VI PERENCANAAN PLAT, TANGGA, DINDING DAN BALOK ANAK ... 80
A. Perencanaan Plat Atap ... 80
1. Denah plat atap ... 80
xi
3. Analisis pembenan plat atap ... 81
4. Perhitungan momen plat atap ... 81
5. Penulangan plat atap A1 ... 83
B. Perencanaan Plat Lantai ... 91
1. Denah plat lantai ... 91
2. Data-data perencanaan ... 94
3. Analisis pembebanan plat lantai ... 95
4. Perhitungan momen plat lantai ... 95
5. Penulangan plat lantai B1 ... 97
C. Perencanaan Plat Lantai Basement ... 107
1. Perencanaan plat lantai basement ... 107
2. Data-data perencanaan ... 107
3. Analisis pembebanan ... 108
4. Perhitungan momen plat lantai basement ... 108
5. Perhitungan penulangan plat lantai basement ... 110
D. Perencanaan Tangga ... 111
1. Perhitungan anak tangga ... 111
2. Data-data perencanaan ... 112
3. Analisis pembebanan ... 113
4. Anlisa mekanika (momen pada tangga ) ... 113
5. Perhitungan tulangan tangga ... 114
E. Perencanaan Dinding Penahan (Kantilever) ... 123
1. Konstruksi dinding penahan ... 123
2. Data-data perencanaan ... 124
3. Analisis stabilitas dinding penahan ... 124
4. Perhitungan tulangan dinding penahan ... 127
F. Perencanaan Balok Anak ... 134
1. Tulangan longitudinal balok ... 134
2. Tulangan geser balok ... 135
3. Tulangan torsi balok ... 138
xii
BAB VII ANALISIS BEBAN PADA STRUKTUR ... 143
A. Beban Gravitasi pada Struktur Gedung ... 143
1. Data umum ... 143
2. Perhitungan beban mati dan beban hidup pada struktur ... 147
3. Validasi beban mati dan beban hidup pada struktur ... 153
B. Pembebanan Gempa SNI 1726-2012 ... 154
1. Klasifikasi situs tanah ... 154
2. Respons spektrum desain melalui situ PU ... 155
3. Faktor keutamaan bangunan dan kategori desain seismik .. 157
4. Perhitungan koefisien beban gempa ... 157
5. Analisis gempa Equialent Lateral Force (ELF) ... 157
6. Analisis gempa dengan metode respon spektrum ... 161
C. Analisis Mekanika Struktur ... 167
1. Hasil analisa mekanika ... 168
2. Validasi hasil output software SAP 2000 ... 168
BAB VIII PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA ... 172
A. Kombinasi Pembebanan ... 172
1. Kombinasi beban pada balok ... 172
2. Kombinasi beban pada kolom ... 173
B. Kontrol Kecukupan Dimensi Struktur ... 174
1. Kecukupan dimensi balok ... 174
1a). Efisiensi dimensi dan kontrol tulangan lentur ... 174
1b). Kontrol tulangan torsi ... 176
2. Kecukupan dimensi kolom ... 176
2a). Pembuatan diagram desain kolom (600/600) ... 176
2b). Efisiensi dimensi kolom ... 181
3. Dimensi akhir struktur ... 184
4. Simpangan antar lantai struktur ... 184
C. Perencanaan Struktur Portal dengan SRPMM ... 186
1. Perencanaan balok SRPMM ... 186
xiii
1b). Momen desain balok ... 189
1c). Panjang penyaluran tulangan ... 191
1d). Selimut momen balok ... 192
1e). Tulangan geser balok ... 193
1f). Tulangan torsi balok ... 196
2. Perencanaan kolom SRPMM ... 197
2a). Perhitungan tulangan longitudinal kolom K_205 akibat gaya portal sumbu X ... 197
2b). Perhitungan tulangan longitudinal kolom K_205 akibat gaya portal sumbu Y ... 201
2c). Perhitungan tulangan geser kolom ... 202
2d). Kuat desain kolom biaksial ... 205
BAB IX PERENCANAAN STRUKTUR BAWAH ... 215
A. Perencanaan tiang pancang ... 215
1. Spesifikasi tiang pancang ... 215
2. Daya dukung izin ... 216
3. Keamanan pengangkatan tiang ... 217
4. Perhitungan jumlah tiang ... 219
5. Efisiensi kelompok tiang ... 220
6. Beban maksimum masing-masing tiang ... 221
B. Perencanaan Poer ... 222
1. Kontrol tegangan geser 1 arah ... 222
2. Kontrol tegangan geser 2 arah ... 223
3. Penulangan poer ... 224
C. Perencanaan Sloof ... 227
1. Pembebanan sloof ... 227
2. Analisa mekanika sloof ... 228
3. Penulangan sloof ... 229
3a). Penulangan longitudinal sloof ... 230
xiv
BAB X KESIMPULAN DAN SARAN ... 236
A. Kesimpulan ... 236
B. Saran ... 237
DAFTAR PUSTAKA ... 239 LAMPIRAN
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1. Pemasangan sendi plastis ... 6
Gambar III.1. Skema perencanaan kuda-kuda baja ... 18
Gambar III.2. Ukuran anak tangga (T dan I) ... 19
Gambar III.3. Skema perhitungan tulangan plat ... 20
Gambar III.4. Skema perhitungan tulangan longitudinal balok SRPMM .. 22
Gambar III.5. Skema perhitungan tulangan geser balok SRPMM ... 23
Gambar III.6. Skema perhitungan tulangan torsi balok ... 23
Gambar III.7. Penentuan rasio tulangan (ρt) dengan membuat diagram desain kolom tanpa satuan ... 25
Gambar III.8. Skema perhitungan tulangan geser kolom SRPMM ... 26
Gambar III.9. Skema perhitungan kebutuhan tiang ... 28
Gambar III.10. Momen dan gaya geser tiang pengangkatan satu titik ... 29
Gambar III.11. Momen dan gaya geser tiang pengangkatan dua titik ... 30
Gambar III.12. Skema perhitungan tulangan longitudinal tiang pancang .... 31
Gambar III.13. Skema perhitungan tulangan geser tiang pancang ... 32
Gambar III.14. Tegangan geser 1 arah ... 33
Gambar III.15. Tegangan geser 2 arah ... 34
Gambar III.16. Skema perhitungan tegangan geser pada poer fondasi ... 35
Gambar III.17. Skema perhitungan penulangan poer ... 36
Gambar VI.1. Flow chart langkah-langkah perencanaan ... 40
Gambar V.1. Denah rencana atap ... 41
Gambar V.2. Bentuk kuda-kuda utama. ... 42
Gambar V.3. Penampang baja profil kanal C100 x 50 x 20 x 3,2 ... 44
Gambar V.4. Pembebanan akibat beban mati ... 53
Gambar V.5. Pembebanan akibat beban hidup ... 57
Gambar V.6. Pembebanan akibat beban angin kanan ... 59
Gambar V.7. Pembebanan akibat beban angin kiri ... 70
Gambar VI.1. Denah plat atap ... 80
Gambar VI.2. Penulangan plat atap A1 ... 91
xvi
Gambar VI.4. Denah plat lantai 2 ... 92
Gambar VI.5. Denah plat lantai 3 ... 93
Gambar VI.6. Denah plat lantai 4 ... 93
Gambar VI.7. Denah plat lantai 5 ... 94
Gambar VI.8. Penulangan plat lantai B1 ... 104
Gambar VI.9. Denah plat lantai basement ... 107
Gambar VI.10. Penulangan lantai basement C1 ... 111
Gambar VI.11. Denah dan sketsa konstruksi tangga. ... 112
Gambar VI.12. Beban dan momen pada tangga ... 114
Gambar VI.13. Penulangan tangga dan bordes ... 122
Gambar VI.14. Sketsa dinding penahan kantilever ... 123
Gambar VI.15. Gaya-gaya yang bekerja pada dinding penahan ... 125
Gambar VI.16. Penulangan dinding penahan kantilever ... 133
Gambar VI.17. Diagram gaya geser balok A_10 ... 136
Gambar VI.18. Penulangan dan selimut momen balok A_10 ... 142
Gambar VII.1. Model 3D struktur pada software SAP 2000. ... 143
Gambar VII.2. Spesifikasi teknis Hyundai LUXEN Elevator 1S-CO ... 146
Gambar VII.3. Spesifikasi teknis Hyundai S-1000 (35o) Escalators ... 146
Gambar VII.4. Pemilihan wilayah dan koordinat pada situs PU ... 156
Gambar VII.5. Diagram respons spektrum dari aplikasi PU ... 156
Gambar VII.6. Output waktu getar eksak struktur pada SAP2000 ... 158
Gambar VII.7. IBC 2012 Seismic Load pattern pada SAP2000 v.15 ... 160
Gambar VII.8. Table output Base Reactions SAP2000 ... 160
Gambar VII.9. Response Spectrum IBC 2012 Function SAP2000 ... 161
Gambar VII.10. Modal Case SAP2000 ... 162
Gambar VII.11. Load Case gempa respon spektrum arah X SAP2000 ... 163
Gambar VII.12. Table output Modal Period and Frequencies SAP2000 ... 164
Gambar VII.13. Table output Modal Participating Mass Ratios SAP2000 ... 165
Gambar VII.14. Base Reactions SAP2000 gempa statik dan gempa dinamik 166 Gambar VII.15. Base Reactions SAP2000 gempa statik dan gempa dinamik setelah dimodifikasi faktor koreksi ... 167
xvii
Gambar VIII.1. Diagram interaksi kolom 600/600 tanpa satuan dengan
mutu bahan f’c = 25 MPa dan fy = 350 MPa ... 181
Gambar VIII.3. Plot nilai Q dan R kolom K_205 pada setiap beban kombinasi ... 183
Gambar VIII.4. Selimut momen balok B_299 ... 193
Gambar VIII.5. Diagram gaya geser balok B_299 ... 193
Gambar VIII.6. Penulangan balok B_299 ... 196
Gambar VIII.7. Plot nilai Qd dan Rd kolom K_205 dari beberapa kombinasi beban akibat gaya portal sumbu X ... 200
Gambar VIII.8. Plot nilai Qd dan Rd kolom K_205 dari beberapa kombinasi beban akibat gaya portal sumbu Y ... 201
Gambar VIII.9. Penulangan kolom K_205 ... 205
Gambar VIII.10. Diagram interaksi kuat desain kolom K_205 arah Sumbu X ... 211
Gambar VIII.11. Diagram interaksi kuat desain kolom K_205 arah Sumbu Y ... 211
Gambar VIII.12. Plot Nilai Pux kolom K_205 ujung atas pada kombinasi beban IV (1,2.D+L+E(-)) pada diagram M-N arah sumbu X ... 212
Gambar VIII.13. Plot Nilai Pux kolom K_205 ujung atas pada kombinasi beban IV (1,2.D+L+E(-)) pada diagram M-N arah sumbu Y ... 213
Gambar IX.1. Spesifikasi tiang pancang WIKA BETON ... 215
Gambar IX.2. Macam metode pengangkatan tiang pancang ... 217
Gambar IX.3. Penempatan tiang pancang kolom K_205 ... 220
Gambar IX.4. Tegangan geser 1 arah ... 222
Gambar IX.5. Tegangan geser 2 arah ... 223
Gambar IX.6. Penulangan pondasi tiang pancang pada kolom K_205 ... 227
Gambar IX.7. Momen sloof C_07 pada saat musim kemarau ... 228
Gambar IX.8. Momen sloof C_07 pada saat musim hujan ... 229
Gambar IX.9. Penulangan longitudinal sloof C_07 ujung kiri ... 232
Gambar IX.10. Gaya geser sloof C_07 (kombinasi beban I = 1,4D) ... 233
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1. Klasifikasi situs tanah ... 9
Tabel II.2. Faktor keutamaan bangunan (Ie) untuk gedung dan non gedung ... 12
Tabel V.1. Panjang batang penyusun kuda-kuda utama ... 43
Tabel V.2. Momen kombinasi perencanaan gording ... 48
Tabel V.3. Panjang masing-masing batang kuda-kuda baja ... 53
Tabel V.4. Beban mati pada kuda-kuda baja ... 56
Tabel V.5. Hasil perhitungan gaya batang kuda-kuda baja ... 62
Tabel V.6. Validasi hasil hitungan gaya batang kuda-kuda baja ... 69
Tabel V.7. Kombinasi pembebanan kuda-kuda ... 70
Tabel V.8. Perencanaan dimensi batang kuda-kuda ... 78
Tabel VI.1. Hasil perhitungan momen plat atap ... 82
Tabel VI.2. Tulangan dan momen desain plat atap ... 90
Tabel VI.3. Hasil perhitungan momen plat lantai ... 95
Tabel VI.4. Tulangan dan momen desain plat lantai ... 105
Tabel VI.5. Hasil perhitungan momen plat lantai basement ... 108
Tabel VI.6. Penulangan dan momen desain plat lantai basement ... 110
Tabel VI.7. Momen pada konstruksi tangga ... 114
Tabel VI.8. Tulangan dan momen desain konstruksi tangga ... 123
Tabel VI.9. Perhitungan gaya vertikal dan momen ... 125
Tabel VI.10. Perhitungan gaya horizontal dan momen ... 126
Tabel VI.11. Kombinasi momen balok A_10 ... 134
Tabel VI.12. Kombinasi gaya geser balok A_10 ... 135
Tabel VI.13. Kombinasi momen torsi balok A_10 ... 138
Tabel VI.14. Penulangan dan momen desain balok A_10 ... 141
Tabel VII.1. Beban mati dan beban hidup struktur pada tiap lantai ... 153
Tabel VII.2. Hasil hitungan beban dengan SAP2000 dan manual ... 153
Tabel VII.3. Perhitungan N-SPT Bore log BH-1 ... 154
xix
Tabel VII.5.a. Gaya geser gempa statik arah X ... 169
Tabel VII.5.b. Gaya geser gempa statik arah Y ... 169
Tabel VII.6.a. Momen akibat gempa X pada kolom lantai 5 di tiap as ... 169
Tabel VII.6.b. Momen akibat gempa Y pada kolom lantai 5 di tiap as ... 170
Tabel VIII.1. Hasil hitungan Q dan R dengan sebesar 1%, 2%, 3%, dan 4% dengan fc’ = 25 MPa, fy = 350 MPa ... 180
Tabel VIII.2. Beban kombinasi pada kolom K_205 ... 181
Tabel VIII.3. Nilai Q dan R kolom K_205 akibat beban kombinasi ... 182
Tabel VIII.4. Dimensi balok yang efisien pada tiap as bangunan ... 184
Tabel VIII.5. Dimensi kolom yang efisien... 184
Tabel VIII.6. Kontrol story drift di setiap lantai pada portal sumbu X (as-5) ... 185
Tabel VIII.7. Kontrol story drift di setiap lantai pada portal sumbu Y (as-D) ... 185
Tabel VIII.8. Kombinasi momen balok B_299 ... 186
Tabel VIII.9. Momen perlu pada balok B_299 ... 186
Tabel VIII.10. Penulangan dan momen desain balok B_299... 192
Tabel VIII.11. Kombinasi gaya geser balok B_299 ... 193
Tabel VIII.12. Penentuan rasio tulangan (ρ) kolom K_205 akibat gaya portal sumbu X berdasarkan beberapa kombinasi beban ... 199
Tabel VIII.13. Penentuan rasio tulangan (ρ) kolom K_205 akibat gaya portal sumbu Y berdasarkan beberapa kombinasi beban ... 201
Tabel VIII.14. Kombinasi gaya geser kolom K_205 di sendi plastis ... 202
Tabel VIII.15. Kombinasi gaya geser kolom K_205 diluar sendi plastis ... 203
Tabel VIII.16. Nilai kuat desain kolom K_205 arah Sumbu X ... 210
Tabel VIII.17. Kontrol kemampuan kolom K_205 ujung atas ... 214
xx
Tabel IX.1. Daya dukung tiang pancang berdasarkan N-SPT (BH-1) ... 217
Tabel IX.2. Kombinasi pembebanan momen sloof C_07... 229
Tabel IX.3. Kombinasi pembebanan gaya geser sloof C_07... 229
Tabel IX.4. Momen perlu pada sloof C_07 ... 230
xxi
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 = luasanyang dibatasi garis begel terluar, mm2.
As = luas tulangan tarik pada struktur, mm2. A’s = luas tulangan tekan, mm2.
Asb = luas tulangan bagi (pada pelat), mm2.
Ast = As + A’s = 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 beton bertulang, mm2. As,min = batas minimal luas tulangan tarik pada beton bertulang, mm2. As,u = luas tulangan yang diperlukan, mm2.
Av,u = luas tulangan geser/begel yang diperlukan, mm2.
a = tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen, mm.
ab = tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen kondisi balance, mm. b = ukuran lebar penampang struktur, mm.
C = koefisien bebab gempa, bergantung pada situs tanah tempat struktur dibangun dan perioda fundamental struktur.
Cd = faktor amplifikasi defleksi
Cu = koefisien batas atas untuk perioda yang dihitung bergantung pada SD1 Cc = gaya tekan beton, kN.
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-y (bentang panjang). Cs = koefisien respon seismik.
D = beban mati (dead load), N, N/mm, atau Nmm. = lambang batang tulangan deform (tulangan ulir).
xxii db = diameter batang tulangan, mm.
dd = jarak antara pusat berat tulangan tarik pada baris paling dalam dan tepi serat beton tekan, mm.
d’d = 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 baris pertama dan tepi serat beton
tarik, mm.
ds2 = jarak antara pusat berat tulangan tarik baris pertama dan baris kedua, mm. d’s = jarak antara pusat berat tulangan tekan dan tepi serat beton tekan, mm. E = beban yang diakibatkan oleh gempa (eartquake load), N atau Nmm. Ec = modulus elastisitas beton, MPa.
Es = modulus elastisitas baja tulangan, MPa. fct = kuat tarik beton, MPa.
f’c = kuat tekan beton dan mutu beton yang disyaratkan pada beton umur 28 hari, MPa.
Fa = koefisien situs untuk parameter respon spektral Ss.
Fi = beban gempa nominal statik ekuivalen pada lantai ke-i, kN.
fi = gaya geser pada selimut segmen tiang (untuk pasir = N/5, lempung fi=N) Fv = koefisien situs untuk parameter respon spektral S1.
fr = faktor reduksi beban hidup.
fs = tegangan tarik baja tulangan, Mpa. F’s = tegangan tekan baja tulangan, Mpa.
fy = kuat leleh baja tulangan longitudinal, MPa. fyt = kuat leleh baja tulangan transversal, MPa.
H = tinggi total gedung diukur dari penjepitan lateral, m. h = ukuran tinggi penampang struktur, mm.
hi = ketinggian lantai ke-i dari taraf penjepitan lateral, m. I = momen inersia, mm4.
Ie = faktor keutamaan bangunan yang bergantung pada fungsi bangunan dan kategori resiko akibat kejadian gempa.
xxiii K = faktor momen pikul, MPa.
Kmaks = faktor momen pikul maksimal, MPa. Kr = kategori resiko bangunan.
L = beban hidup (life load), N, N/mm, atau Nmm.
ld = panjang penyaluran tegangan tulangan tarik atau tekan, mm. ldb = panjang penyaluran tegangan dasar, mm.
ldh = panjang penyaluran tulangan kait, mm. lhb = panjang penyaluran kait dasar, mm. li = panjang segmen tiang yang ditinjau, m. ln = bentang bersih kolom atau balok, mm.
lo = jarak sendi plastis pada ujung bawah kaki kolom atau kaki dinding, mm. m = jumlah tulangan maksimal per baris selebar balok.
Md = momen desain struktur, kNm.
MD = momen lentur diakibatkan oleh beban mati, kNm. ME = momen lentur diakibatkan oleh beban gempa, kNm. Mi = momen pelat pada arah sumbu-I, Nmm.
ML = momen lentur diakibatkan oleh beban hidup, kNm.
Mlx = momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), kNm. Mly = momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), kNm. Mn = momen nominal aktual struktur, kNm.
Mn,maks = momen nominal aktual maksimal struktur, kNm
Mtx = momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), kNm. Mty = momen tumpuan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), kNm. Mu = momen perlu atau momen terfaktor, kNm.
Mu,x = momen terfaktor yang bekerja searah sumbu X, kNm. Mu,y = momen terfaktor yang bekerja searah sumbu Y, kNm. N = nilai standard penetration test
n = jumlah total batang tulangan pada hitungan balok. P = beban aksial kolom.
Pa = daya dukung izin tiang, ton.
xxiv
PD = beban aksial yang diakibatkan oleh beban mati, kN. PE = beban aksial yang diakibatkan oleh beban gempa, kN. Ph = keliling yang dibatasi garis begel terluar, mm.
PL = beban aksial yang diakibatkan oleh beban hidup, kN. Pn = beban aksial nominal kolom, kN.
Pnb = beban aksial nominal kolom pada kondisi balance, kN. Pu = beban aksial perlu atau aksial terfaktor, kN.
Pu,x = beban aksial perlu yang bekerja searah sumbu X, kN. Pu,y = beban aksial perlu yang bekerja searah sumbu Y, kN.
Pu = beban aksial perlu minimum pada batas nilai yang mengikat dari 0,65 untuk kolom bersengkang atau 0,70 untuk kolom dengan tulangan spiral sampai 0,90, kN.
Po = beban aksial sentris atau beban aksial pada sumbu kolom, kN. Q = sumbu vertikal pada diagram interaksi kolom tanpa satuan, dihitung
dengan rumus Q= .Pn/(f’c.b.h) atau Q= Pu/(f’c.b.h).
Qb = .Pn/(f’c.b.h) = nilai Q pada kondisi regangan penampang balance. Qo = .Po/(f’c.b.h) = nilai Q pada beban sentris.
Q = Pu./(f’c.b.h) = nilai Q pada beban P. qc = tahanan ujung konus.
qD = beban mati terbagi rata, kN/m. qL = beban hidup terbagi rata, kN/m. qu = beban terfaktor terbagi rata, kN/m. R = faktor reduksi gempa
S = jarak 1 meter atau 1000 mm.
SDS = parameter desain percepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik).
SDSu = parameter desain percepatan respons spektral pada batas atas (ultimit). SD1 = parameter desain percepatan respons spektral pada perioda panjang (1,0 detik).
SF = faktor aman pondasi.
xxv terhadap pengaruh kelas situs.
SM1 = modifikasi percepatan respons spektral S1 yang sudah disesuaikan terhadap pengaruh kelas situs.
SS = parameter kecepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik). S1 = parameter kecepatan respons spektral pada perioda panjang (1,0 detik). s = spasi begel balok atau spasi tulangan pelat, mm.
Ta = waktu getar fundamental struktur untuk rumus pendekatan, detik. Tc = waktu getar fundamental struktur eksak, detik.
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.
V = beban dasar nominal statik ekuivalen akibat gempa rencana, kN. Vc = gaya geser nominal yang dapat ditahan oleh beton, kN.
VD = gaya geser yang diakibatkan oleh beban mati, kN. VE = gaya geser yang diakibatkan oleh beban gempa, kN. VL = gaya geser yang diakibatkan oleh beban hidup, kN. Vn = gaya geser nominal pada struktur beton bertulang, kN.
Vs = gaya geser yang dapat ditahan oleh tulangan sengkang/begel, kN. Vu = gaya geser perlu atau gaya geser terfaktor, kN.
Vud = gaya geser terfaktor pada jarak d dari muka tumpuan, kN.
Wi = berat gedung termasuk beban hidup yang sesuai pada lantai ke-i, kN. Wt = berat total gedung termasuk beban hidup yang sesuai, kN.
1 = faktor pembentuk tegangan beton persegi ekuivalen yang nilainya bergantung mutu beton.
c = berat beton, kN/m3. Ω0 = faktor kuat lebih struktur ɛ’c = regangan beton (tanpa satuan).
ɛ’cu = regangan tekan beton pada batas retak. ɛs = regangan tarik baja tulangan.
ɛ’s = regangan tekan baja tulangan.
xxvi
PERENCANAAN GEDUNG MALL 5 LANTAI (+ 1 BASEMENT) DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN MENENGAH
(SRPMM) DI SURAKARTA
MOHAMMAD AVIF NOVA SOFIANTO
Program Studi Teknik Sipil FT Universitas Muhammadiyah Surakarta ,Jl A.Yani Tromol Pos 1 Pabelan,Kartasura, Sukoharjo.
e-mail: avifnova099@gmail.com ABSTRAKSI
Kota Surakata atau yang biasa disebut Solo adalah salah satu kota besar di Indonesia dengan perkembangan ekonomi yang cukup pesat. Hal ini memicu para pengembang membuka beberapa pusat perbelanjaan di kota Surakarta untuk pengembangan bisnis mereka. Bangunan pusat perbelanjaan adalah bangunan dengan kategori cukup vital. Aspek teknis yang sering digunakan adalah SNI Indonesia rilisan terbaru. Bangunan pusat perbelanjaan ini direncanakan dengan rangka beton bertulang dengan sistem SRPMM. Aspek teknis berpedoman pada SNI 1726:2012, SNI 2847:2013, SNI 1727:2013 dan SNI 1729:2002. Mutu bahan yang digunakan adalah beton (f’c) = 25 MPa, tulangan polos BJTP 24 (begel), tulangan polos BJTP 30, dan tulangan deform BJTD 35. Sedangkan rangka atap dengan baja profil BJ41. Karena gedung berlokasi di Surakarta dengan Ss = 0,749 dan S1 = 0,314 maka gedung berada di wilayah gempa tinggi. Dan berdasarkan data N-SPT dari boring test, gedung berlokasi pada situs tanah sedang. Analisa mekanika struktur dengan bantuan software “SAP2000”. Perencanaan terdiri dari struktur atap, dan betonabertulang (plat lantai,atangga,abalok, sloof, kolom dinding penahan danafondasi). Rangka atap didesain dengan kuda-kuda tipe truss dengan baja profil pipa hollow. Plat beton atap dan bangunan digunakan ketebalan 120 mm dan 200 mm pada lantai basement. Pada plat lantai atap dipakai tulangan D10 dan D8, plat lantai bangunan dipakai tulangan D13 dan D8, plat lantai basemant dipakai tulangan D16 dan D10, plat tangga dipakai tulangan D13 dan D8. Dimensi balok induk yang dipakai antara lain 400/600 mm, 450/700 mm, dan
xxvii
450/750 mm dengan tulangan D22 dan Ø10. Dimensi balok anak yang dipakai 250/500 mm dengan tulangan D22 dan Ø8. Dimensi sloof yang dipakai antara lain 400/600 mm dan 450/700 mm dengan tulangan D22 dan Ø8. Dimensi kolom yang dipakai antara lain 650/650 mm dan 750/750 mm dengan tulangan D25 dan Ø10. Dinding penahan yang dipakai adalah tipe kantilever dengan tulangan D22, D19, D16, dan D13. Fondasi dengan tiang pancang persegi PT WIKA BETON ukuran 400/400 mm. Pile cap dipakai ketebalan 1000 mm dengan ukuran antara lain 2000 x 2000 mm, 2500 x 2500 mm, dan 3000 x 3000 mm dengan tulangan deform D22 dan D19.
xxviii ABSTRACTION
Surakata City or commonly called Solo is one of the major cities in Indonesia with fairly rapid economic development. This triggered the developers to open several shopping centers in the city of Surakarta for the development of their business. Shopping center buildings are vital buildings categories. The technical aspect that is often used is the latest Indonesian SNI. This shopping center building is planned with reinforced concrete frame with SRPMM system. Technical aspects are guided by SNI 1726: 2012, SNI 2847: 2013, SNI 1727: 2013 and SNI 1729: 2002. The quality of the material used is concrete (f'c) = 25
MPa, plain reinforcement of BJTP 24 (ties), plain reinforcement of BJTP 30, and deform reinforcement of BJTD 35.The roof truss with steel profile BJ41. Because the building is located in Surakarta with Ss = 0.749 and S1 = 0.314, the building is
in a high earthquake probability. And based on N-SPT data from the boring test, the building is located on a medium soil site. Analysis of structural mechanics with the help of software "SAP2000". Planning consists of a roof structure, and repeated concrete (slab, roof, floor, sloof, retaining wall column and ceiling). The roof truss is designed with hollow pipe steel profiles. Roof and building concrete slabs are used in thickness of 120 mm and 200 mm on the basement floor. On the roof floor plate Ø10 and Ø8 reinforcement, main floor plate using D13 and D8 reinforcement, basemant floor plate D16 and D10 reinforcement, D13 and D8 reinforcement. The dimensions of the main beam are used 400/600 mm, 450/700 mm, and 450/750 mm with reinforcement D22 and Ø10. Dimensions of beams are used 250/500 mm with reinforcement D22 and Ø8. Sloof dimensions used include 400/600 mm with reinforcement D22 and Ø8. Column dimensions are used 650/650 mm and 750/750 mm with reinforcement D25 and Ø10. Retaining wall used is a cantilever type with reinforcement D22, D19, D16, and D13. Foundation using product of PT WIKA CONCRETE piles of 400/400 mm size. Pile caps are used in thickness of 1000 mm with sizes including 2000 x 2000 mm, 2500 x 2500 mm, and 3000 x 3000 mm with deform reinforcement of D22 and D19.
