PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG B POLITEKNIK KESEHATAN SEMARANG

(1)

ii

LEMBAR PENGESAHAN

Tugas Akhir Sarjana Strata Satu (S-1)

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG B POLITEKNIK KESEHATAN SEMARANG

Oleh:

Sonny Sucipto (04.12.0008) Robertus Karistama (04.12.0049)

Telah diperiksa dan disetujui Semarang,………

Pembimbing I Pembimbing II

Ir. David Widianto, MT Suzy Wiramargana,ST, Meng. SC.

Disahkan oleh: Dekan Fakultas Teknik

(2)

iii

LEMBAR PENGESAHAN

Tugas Akhir Sarjana Strata Satu (S-1)

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG B POLITEKNIK KESEHATAN SEMARANG

Oleh:

Sonny Sucipto (04.12.0008) Robertus Karistama (04.12.0049)

Telah disetujui Semarang,………

Dosen Penguji 1 Dosen Penguji 2 Dosen Penguji 3

Ir. David Widianto, MT Dr.Rr.M.I. Retno Susilorini , ST., MT Ir. Widya Suseno, MT

Disahkan oleh: Dekan Fakultas Teknik

(3)

vi

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang selalu memberikan rahmat dan karunia-Nya, terutama dalam menyelesaikan laporan tugas akhir “ Perencanaan Struktur Gedung B Politeknik Kesehatan Semarang”

Laporan tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh gelar kesarjanaan (S1) pada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih atas segala bantuan, dukungan, dan bimbingan dari berbagai pihak selama pembuatan laporan ini tugas akhir hingga selesai. Ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada:

1. Bapak Ir David Widianto,MT , selaku dosen pembimbing I yang telah banyak membimbing dan mengarahkan dalam pembuatan tugas akhir ini; 2. Ibu Suzy Wiramargana, ST, Meng. Sc. , selaku dosen pembimbing II yang

telah banyak membimbing dan mengarahkan dalam pembuatan tugas akhir ini;

3. Keluarga dan rekan – rekan mahasiswa yang telah membantu, mendukung, sehingga penyusunan laporan tugas akhir ini dapat berjalan lancar dan selesai pada waktunya,

Akhir kata semua laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan, baik bagi penulis maupun bagi semua orang yang membacanya.

(4)

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 . Denah situasi ... 3

Gambar 2.1 Diagram Alir Metode perencanaan gedung ... 9

Gambar 2.2 Diagram Alir Perhitungan Rangka Atap Baja ... 12

Gambar 2.3 Diagram Alir Perhitungan Pelat ... 13

Gambar 2.4 Diagram Alir Perhitungan Balok ... 14

Gambar 2.5 Diagram Alir Perhitungan Kolom ... 15

Gambar 2.6 Diagram Alir Perhitungan Tangga ... 16

Gambar 3.1 Penulangan balok B1 ... 101

Gambar 3.2 Penulangan kolom K1 ... 105

(5)

viii

DAFTAR TABEL

(6)

ix DAFTAR ISI

Halaman

Halaman Judul ……… i

Lembar Pengesahan Pembimbing ……….. ii

Lembar Pengesahan Penguji ……….. iii

Lembar Asistensi ……… iv

Daftar Notasi……… xiii

BAB I : PENDAHULUAN……… 1

1.1 Nama Proyek ………. 1

1.2 Maksud dan Tujuan Proyek ……….. 1

1.3 Lokasi Proyek ……… 3

1.4 Deskripsi Proyek………. 4

1.5 Tujuan Penulisan Tugas Akhir ………. 5

1.6 Tujuan Perencanaan Struktur Gedung ……….. 6

1.7 Pembatasan Masalah ……… 6

1.8 Sistematika Penyusunan ……… 7

BAB II : PERENCANAAN STRUKTUR ……… 9

2.1 Metode Perancangan Gedung ………. 9

2.2 Uraian Umum ………. 17

2.3 Tinjauan Pustaka 2.3.1 Peraturan – Peraturan ………. 18

2.3.2 Beban yang Bekerja pada Struktur ……… 20

(7)

x

2.4.2 Pembebanan Gempa Menggunakan Analisa

Statik Ekuivalen ……… 23

2.4.3 Pembebanan Struktur Pondasi Tiang Pancang…………. 25

2.5 Asumsi – Asumsi……… 27

BAB III : PERHITUNGAN STRUKTUR………... 32

3.1 Perhitungan Stuktur Atas……….. 32

3.1.1 Perhitungan Kuda – Kuda ……… 32

3.1.1.1 Perencanaan Gording ……….. 32

3.1.1.2 Perhitungan Trekstang ……….. 36

3.1.1.3 Perencanaan Kuda – Kuda ………...………. 38

3.1.2 Perhitungan Profil dan Sambungan ………. 47

3.1.2.1 Cek Penampang Batang Tekan ……… 47

3.1.2.2 Cek Penampang Batang Tarik ………. 62

3.1.2.3 Perhitungan Sambungan Baut ……….. 68

3.2 Perhitungan Pelat Lantai………... 69

3.2.1 Pembebanan Pelat Lantai ………. 69

3.2.2 Penulangan Pelat Lantai A(two way)…..………... 71

3.2.3 Penulangan Pelat Lantai H(one way) ……….. 74

3.3 Perhitungan Gaya Gempa ( Static Analysis ) ……….. 78

3.3.1 Perhitungan Gaya Geser Dasar Horisontal Total Akibat Gempa ……….. 78

3.3.2 Perhitungan Waktu Getar ……….. 85

3.4 Perhitungan Penulangan Balok ………. 88

3.4.1 Penulangan Lentur Balok ……… 88

3.4.2 Penulangan Geser Balok ………. 93

3.4.3 Penulangan Torsi Balok ……….. 99

3.5 Perhitungan Penulangan Kolom ……….. 102

3.5.1 Kolom Persegi 50 x 50 cm dengan Tinggi Kolom ( Iu ) = 4 m ………..……… 102

(8)

xi

3.6 Perhitungan Tangga ………... 106

3.6.1 Perhitungan Tangga ……... 106

3.6.2 Pembatasan Luas Tulangan……….. 109

3.7 Perhitungan Pondasi ………. 110

3.7.1 Pemilihan Tipe Pondasi ……….. 110

3.7.2 Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang ………. 110

3.7.3 Menentukan Jarak Tiang Pancang……… 112

3.7.4 Menetukan Koefesiensi Kelompok Tiang Pancang…… . 113

3.7.5 Cek Kekuatan Tiang Pancang……… 114

3.7.6 Penulangan Tiang Pancang ……….. 118

3.7.7 Perhitungan Pilecap Ukuran (1,5×1,5×0,5) m………….. 123

BAB IV : RENCANA KERJA DAN SYARAT PEKERJAAN STRUKTUR ……….. 134

BAB V : RENCANA ANGGARAN BIAYA ……… 168

5.1 Analisa Perhitungan Harga Satuan Pekerjaan ……… 168

5.2 Rencana Anggaran Biaya ………... 174

5.3 Rekapitulasi Anggaran Biaya ………. 179

5.4 Prosentase Bobot Pekerjaan ……… 180

DAFTAR PUSTAKA

(9)

xii

DAFTAR LAMPIRAN

(10)

xiii

A adalah luas penampang kotor bidang geser (mm2)

t g

A adalah luas penampang kotor bidang tarik (mm2)

An adalah luas penampang bersih (mm2)

s n

A adalah luas penampang bersih bidang geser (mm2)

t n

A adalah luas penampang bersih bidang tarik (mm2)

As adalah luas penampang bidang geser (mm2)

b adalah lebar sayap profil (mm) Ch adalah koefisien di belakang angin

Ct adalah koefisien di pihak angin

db adalah diameter lubang baut (mm)

Du adalah gaya lintang akibat beban terfaktor (N)

e adalah eksentrisitas penampang (mm) fcr adalah tegangan kritis (MPa)

(11)

xiv fy adalah tegangan leleh (MPa)

Ix adalah momen inersia baja profil terhadap sumbu x (mm4)

Iy adalah momen inersia baja profil terhadap sumbu y (mm4) ix adalah jari-jari inersia baja profil terhadap sumbu x (mm)

iy adalah jari-jari inersia baja profil terhadap sumbu y (mm)

Lk adalah panjang tekuk baja profil (m)

Ll adalah panjang elemen komponen struktur yang dibatasi dua ujung unsur

penghubung (m)

Nn adalah kuat tarik nominal (N)

Nu adalah gaya aksial tarik terfaktor (N)

S adalah jarak dari sumbu ke sumbu dari 2 baut yang berturutan (mm) Sx adalah modulus penampang baja profil terhadap sumbu x (mm3)

Sy adalah modulus penampang baja profil terhadap sumbu y (mm3)

t adalah tebal penampang profil (mm) U adalah faktor reduksi

Vu adalah kuat geser terfaktor (N)

Vn adalah kuat geser nominal (N)

W adalah berat baja profil per meter (kg/m) x adalah eksentrisitas sambungan (mm)

Zx adalah modulus plastis baja profil terhadap sumbu x (mm3)

Zy adalah modulus plastis baja profil terhadap sumbu y (mm3)

α adalah sudut kemiringan atap ( o )

(12)

xv

ω adalah koefisien tekuk komponen struktur

λf adalah perbandingan setengah lebar sayap terhadap tebal sayap

λw adalah perbandingan tinggi bersih pelat badan terhadap tebal badan

λr adalah batas perbandingan lebar terhadap tebal untuk penampang tak

kompak

Perhitungan pelat lantai

a adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen (mm) Cc adalah gaya tekan beton (N)

Cv adalah tebal selimut beton (mm)

d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) lx adalah bentang pendek pelat lantai (m)

ly adalah bentang panjang pelat lantai (m)

Mu adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm)

Mn adalah momen nominal penampang ( Nmm)

S adalah jarak antar tulangan (mm) Ts adalah gaya tarik baja (N)

z adalah jarak antara gaya desak beton dengan gaya tarik baja (mm)

Perhitungan tangga

(13)

xvi

d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) Mu adalah momen terfaktor pada penampang (Nmm)

Ts adalah gaya tarik baja (N)

Perhitungan gempa

C adalah koefisien gempa dasar

di.x,y adalah deformasi lateral total akibat Fi pada lantai ke-i (m)

Fi adalah gaya geser horisontal akibat gempa pada lantai ke-i (kg)

g adalah percepatan gravitasi (9,81 m/det²)

Hi adalah tinggi lantai ke-i terhadap lantai dasar (m)

I adalah faktor keutamaan struktur Ni adalah nilai NSPT lapisan tanah ke-i

NSPT adalah nilai NSPT lapisan tanah

R adalah faktor reduksi gempa ti adalah teballapisan tanah ke-i (m)

Tx,y adalah waktu getar alami dalam arah x dan y (detik)

Vx,y adalah gaya geser horisontal total akibat gempa (kg)

Wt adalah berat total bangunan (kg)

Perhitungan balok

(14)

xvii As adalah luas tulangan tarik (mm2)

As’ adalah luas tulangan tekan (mm2)

At adalah luas satu kaki sengkang tertutup yang menahan puntir (mm2)

Av adalah luas satu kaki sengkang tertutup yang menahan geser (mm2)

a adalah tinggi daerah tekan beton ekivalen (mm) Cc adalah gaya tekan beton (N)

Cs adalah gaya tekan baja (N)

d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) d’ adalah jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tekan (mm) Es adalah modulus elastisitas baja (MPa)

Tn adalah momen puntir nominal (Nmm)

Ts adalah gaya tarik baja (N)

Tu adalah momen puntir terfaktor pada penampang (Nmm)

Vc adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton (N)

Vs adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan (N)

Vu adalah kuat geser terfaktor pada penampang (N)

x adalah jarak dari serat tekan terluar ke garis netral (mm)

β1 adalah faktor reduksi

(15)

xviii

εy adalah regangan tulangan luluh (mm)

ρ adalah rasio tulangan tarik

ρ’ adalah rasio tulangan tarik

Perhitungan kolom

Ag adalah luas bruto penampang (mm2)

As adalah luas tulangan tarik (mm2)

As’ adalah luas tulangan tekan (mm2)

a adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen (mm)

ab adalah tinggi daerah tekan beton ekuivalen dalam kondisi balance (mm)

Cc adalah gaya tekan beton (N)

d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) d’ adalah jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tekan (mm) e adalah eksentrisitas (mm)

eb adalah eksentrisitas dalam kondisi balance (mm)

Mnb adalah momen nominal penampang dalam kondisi balance ( Nmm)

Pn adalah kuat beban aksial nominal pada penampang (N)

Pnb adalah kuat beban aksial nominal pada penampang kondisi balance (N)

Pu adalah kuat beban aksial terfaktor (N)

Ts adalah gaya tarik Baja (N)

(16)

xix

Vs adalah kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan (N)

Vu adalah kuat geser terfaktor pada penampang (N)

xb adalah jarak dari serat tekan terluar ke garis netral dalam kondisi balance

(mm)

β1 adalah faktor reduksi

fs’ adalah kuat tekan tulangan (MPa)

Perhitungan pondasi

Ag adalah luas bruto penampang (mm2)

Ap adalah luas ujung pondasi (mm2)

As adalah luas selimut pondasi (mm2)

Ast adalah luas total tulangan longitudinal (mm2)

D adalah diameter tiang pancang (mm)

d adalah jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm) fs adalahtahanan selimut (kN/m2)

Mx adalah momen arah x (Nmm)

(17)

xx m adalah banyak baris tiang pancang

N60 adalah rata-rata nilai SPT disekitar ujung pondasi atau nilai rata-rata SPT

dari permukaan tanah ke ujung pondasi n adalah banyak tiang pancang tiap baris

nx adalah banyaknya tiang pancang dalam 1 baris arah x

ny adalah banyaknya tiang pancang dalam 1 baris arah y

Pn adalah kuat beban aksial nominal pada penampang (N)

Pu adalah kuat beban aksial terfaktor (N)

Qp adalah daya dukung ujung (kN)

Qs adalah daya dukung selimut (kN)

Qu adalah daya dukung ijin (kN)

qp adalah tahanan ujung (kN/m2)

S adalah jarak antar tiang pancang (m) Ts adalah gaya tarik baja (N)

xmax adalah absis terjauh tiang pancang ke titik berat kelompok tiang (m)

ymax adalah ordinat terjauh tiang pancang ke titik berat kelompok tiang (m)

η adalah effisiensi kelompok tiang (%)

θ adalah arc tg ( D/S )

∑v adalah jumlah beban normal (kN)

∑x² adalah ∑ kuadrat absis-absis tiang pancang (m2)