1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bangunan, khususnya gedung atau rumah tinggal adalah prasarana
utama yang sangat mutlak untuk menunjang kegiatan mereka sehari-hari,
entah gedung tersebut berfungsi sebagai tempat tinggal, menuntut ilmu,
berkarya, dan fungsi lainnya. Ditengah semakin meningkatnya kebutuhan
manusia akan bangunan gedung, serta tuntutan terhadap bangunan yang layak
huni dan handal secara teknis telah menjadi suatu keharusan pada bangunan
gedung tersebut.
Bencana alam yang akhir-akhir ini sangat akrab melanda bangsa
Indonesia, selain mengakibatkan jatuhnya banyak korban jiwa, harta benda
juga menyebabkan bangunan prasarana yang tidak dapat difungsikan kembali.
Bencana gempa bumi yang banyak terjadi akhir-akhir ini telah cukup banyak
meruntuhkan bangunan tradisional yang umumnya tanpa perencanaan
konstruksi yang baik serta bangunan-bangunan modern yang telah
menggunakan teknologi beton.
Saat ini, semakin berkurangnya lahan di kota bersar mengharuskan
pola pembangunan tidak lagi menyamping, namun secara vertikal.
Pembangunan gedung secara vertikal sangat rentan terhadap beban lateral
seperti beban angin dan beban gempa. Untuk mengatasi hal tersebut maka
elemen stuktur dari gedung tersebut harus direncanakan dengan baik sehingga
2
Seiring meningkatnya jumlah mahasiswa dari tahun ke tahun, maka
pihak Universitas Muhammadiyah Malang mempertimbangkan untuk
mengembangkan (menambah) Gedung Kampus I. Dengan kondisi Indonesia
yang rawan gempa serta ketersediaan lahan di kota besar yang terbatas, maka
dalam pengembangan Gedung Kampus I Universitas Muhammadiyah
Malang, mengharuskan pihak perencana membangunnya secara vertikal. Oleh
karena itu, diperlukan suatu perencanaan yang baik agar gedung tersebut
mampu menahan beban lateral, yang pada tugas akhir ini penyusun lebih
memfokuskan pada beban lateral akibat gempa. Pada pengembangan Gedung
Kampus I Universitas Muhammadiyah Malang ini, penulis menggunakan
perhitungan dengan metode analisa statis ekuivalen.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah meliputi:
1. Berapakah tebal pelat atap/lantai dan tulangan yg dibutuhkan?
2. Berapakah dimensi balok anak/induk dan tulangan yang dibutuhkan?
3. Berapakah dimensi kolom dan tulangan yang dibutuhkan?
4. Bepakah dimensi outrigger dan tulangan yang dibutuhkan?
1.3 Batasan Masalah
Dalam penulisan tugas akhir ini perlu adanya batasan yang jelas agar
didapatkan bentuk perencanaan yang dapat dipertanggungjawabkan secara
keseluruhan. Maka penulisan tugas akhir ini difokuskan pada :
a. Perhitungan Pelat Lantai dan Atap
b. Perhitungan Balok Induk dan Anak
3
1.4 Tujuan
Tujuan penulisan tugas akhir ini :
1. Merencanakan stuktur gedung tahan gempa yang efisien tanpa
mengabaikan mutu, tujuan, dan manfaat dari bangunan tersebut.
2. Mengetahui desain stuktur beton bertulang akibat beban lateral akibat
gempa.
3. Mengetahui dan mengerti perencanaan konstruksi bangunan gedung
bertingkat yang mengacu pada peraturan SNI 03-1729-2002 dan SNI
1726-2002.
4. Menambah pengetahuan dan pengalaman yang dapat digunakan pada
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA PADA GEDUNG TAMBAHAN KAMPUS I
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
AkademikDalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh:
AHMAD FARISI MUTTAQIN 09520023
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
iii
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Ahmad Farisi Muttaqin
NIM : 09520023
Jurusan : TEKNIK SIPIL
Fakultas : TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa: Tugas akhir dengan judul:
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA PADA GEDUNG TAMBAHAN KAMPUS I UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 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 di disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila penyataan ini tidak benar saya bersedia mendapat sangsi akademis.
Malang, 15 Nopember 2011
Yang menyatakan,
ii
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL : PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG TAHAN GEMPA PADA GEDUNG TAMBAHAN KAMPUS I UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Nama : Ahmad Farisi Muttaqin
NIM : 09520023
Pada hari kamis 2 Nopember 2011, telah diuji oleh tim penguji:
1. Ir. H.E. Meiyanto, MT Dosen Penguji I ………
2. Ir. Erwin Rommel, MT Dosen Penguji II ………
Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II,
Ir.Yunan Rusdianto, MT Ir. Yusuf Wahyudi, MT
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Sipil
iv
KATA PENGANTAR
Bismillahir rahmaanir rahim
Alhamdulillahi Rabbil ‘Alamin atas segala rahmat, taufiq, serta hidayah dari Allah SWT, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir yang berjudul “Perencanaan Struktur Gedung Tahan Gempa Pada Gedung Tambahan
Kampus I Universitas Muhammadiyah Malang” dengan baik dan tepat waktu.
Penulisan Laporan Akhir ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan di Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan beberapa pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah dengan ikhlas memotivasi dan memberi do’a demi terselesaikannya Laporan Akhir ini.
2. Bapak Khoirul Abadi Ir. MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil.
3. Bapak Yunan Rusdianto, Ir. MT. dan Yusuf Wahyudi, Ir. MT. selaku dosen pembimbing.
4. Bapak dan Ibu dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
5. Teman-teman serta semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan dan penulisan Laporan akhir ini tidak terlepas dari kesalahan-kesalahan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk penyempurnaan selanjutnya.
Akhirnya besar harapan penulis, semoga laporan ini dapat memenuhi persyaratan dan memberikan manfaat bagi pembaca dan penulis.
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL... i
HALAMAN PENGESAHAN... ii
SURAT PERNYATAAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... x
BAB I PENDAHULUAN... 1
1.1 Latar belakang ... 1
1.2 Rumusan masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan ... 3
BAB II DASAR TEORI ... 4
2.1 Konstruksi Beton Bertulang ... 4
2.1.1 Pengertian Beton Bertulang ... 4
2.1.2 Tegangan Regangan Baja ... 5
2.1.3 Pelat Lantai ... 6
2.1.4 Balok ... 9
2.1.5 Kolom... 16
2.2 Konsep Perencanaan Struktur Bangunan Tahan Gempa ... 22
2.2.1 Waktu Getar Alami ... 22
2.2.2 Analisa Beban Statis Ekivalen ... 22
2.2.3 Beban Gempa Tiap Lantai ... 25
2.3 Tahapan Pengerjaan ... 26
BAB III DATA PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN PELAT LANTAI DAN BALOK ANAK ... 27
3.1 Data-Data Lapangan ... 27
3.1.1 Data Struktur ... 27
3.1.2 Data Perhitungan ... 28
3.2 Perhitungan Pelat ... 28
3.2.1 Perhitungan Pelat Lantai dan Atap ... 29
3.3 Perhitungan Balok Anak ... 43
3.3.1 Perhitungan Tinggi Ekivalen dan Pembebanan ... 43
3.3.2 Skema Pembebanan dan Analisa Statika Balok ... 50
3.3.3 Perhitungan Penulangan Balok Anak ... 52
BAB IV PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN PORTAL DAN OUTTRIGGER ... 65
4.1 Perhitungan Beban Gempa dan Distribusi Beban Gempa ... 65
4.2 Analisa Statika Outtriger ... 69
viii
4.4 Perhitungan Penulangan Kolom Outtrigger ... 79
4.5 Perhitungan Tinggi Ekivalen dan Pembebanan Portal ... 86
4.6 Analida Statika Portal ... 91
4.7 Perhitungan Penulangan Balok Portal... 92
4.8 Perhitungan Penulangan Kolom... 98
4.8.1 Perhitungan Kolom 8 meter ... 98
4.8.2 Perhitungan Kolom 4 meter ... 105
BAB V PENUTUP ... 113
5.1 Kesimpulan ... 113
ix
DAFTAR TABEL
Hal:
Tabel 3.1 Hasil perhitungan pelat atap dan lantai ... 40
Tabel 3.2 Hasil analisa statika balok anak atap ... 51
Tabel 3.3 Hasil analisa statika balok anak ... 52
Tabel 3.4 Hasil perhitungan balok anak ... 63
Tabel 3.5 Hasil perhitungan balok anak lantai ... 64
Tabel 4.1 Nilai faktor keutamaan ... 65
Tabel 4.2 Distribusi beban gempa tiap lantai ... 68
Tabel 4.3 Hasil perhitungan statika balok akibat beban mati... 69
Tabel 4.4 Hasil perhitungan statika kolom akibat beban ... 69
Tabel 4.5 Hasil perhitungan statika balok akibat kombinasi 1... 70
Tabel 4.6 Hasil perhitungan statika kolom akibat kombinasi 1 ... 70
Tabel 4.7 Hasil perhitungan statika balok akibat kombinasi 2... 71
Tabel 4.8 Hasil perhitungan statika kolom akibat kombinasi 2 ... 71
Tabel 4.9 Hasil perhitungan beban titik balok anak atap ... 90
Tabel 4.10 Hasil perhitungan beban titik balok anak lantai ... 90
Tabel 4.11 Hasil analisa statika balok portal ... 91
x
DAFTAR GAMBAR
Hal :
Gambar 2.1 Diagram tegangan regangan baja ... 5
Gambar 2.2 Diagram alir perencanaan pelat ... 8
Gambar 2.3 Diagram dan regangan balok tulangan tunggal ... 9
Gambar 2.4 Diagram tegangan dan regangan balok rangkap ... 11
Gambar 2.5 Diagram alir perencanaan balok tulangan rangkap ... 12
Gambar 2.6 Potongan melintang balok T ... 13
Gambar 2.7 Diagram geser setengan bentang balok ... 15
Gambar 2.8 Diagram alir perencanaan tulangan geser ... 16
Gambar 2.9 Kolom persegi dan kolom bundar ... 18
Gambar 2.10 Detail potongan melintang kolom ... 19
Gambar 2.11 Diagram alir perencanaan kolom ... 21
Gambar 2.12 Diagram alir tahapan pengerjaan ... 26
Gambar 3.1 Denah pelat lantai 4-7 ... 28
Gambar 3.2 Denah pelat lantai 8 (atap) ... 29
Gambar 3.3 Denah pembalokan lantai 8 (atap) ... 43
Gambar 3.4 Denah pembalokan lantai ... 43
Gambar 3.5 Skema pembebanan balok atap ... 50
Gambar 3.6 Skema pembebanan balok lantai ... 51
Gambar 4.1 Skema pembebanan akibat beban mati ... 69
xi
Gambar 4.3 Bidang momen akibat kombinasi 1 ... 70
Gambar 4.4 Bidang momen akibat kombinasi 2 ... 70
Gambar 4.5 Detail penulangan kolom outrigger ... 86
Gambar 4.6 Skema pembebanan portal ... 91
Gambar 4.7 Detail penulangan kolom 8 meter ... 105
DAFTAR PUSTAKA
SNI 03-2847-2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan
Gedung Jakarta: Yayasan Badan Penerbit PU.
SNI 1726-2002, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan
Gedung, Jakarta: Yayasan Badan Penerbit PU.
Dipohusodo, Istimawan, 1994, Struktur Beton Bertulang, Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.
Kusuma, Gideon; dan W.C Viz, 1993, Dasar-dasar Perencanaan Beton
Bertulang Seri 1, Jakarta: Erlangga.
Kusuma, Gideon; dan Takim Andriono, 1993, Desain Struktur Rangka Beton
Bertulang di Daerah Rawan Gempa Seri 3, Jakarta: Erlangga.
Nawi, Edward G., 1998, Beton Bertulang, Suatu Pendekatan Dasar,
diterjemahkan oleh Bambang S., 1998, Bandung: PT. Refika Aditama. Rusdianto, Yunan; dan Zamzani Estiropa , 2005, Analisa dan Perencanaan Beton
Bertulang, Malang: Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Malang.
Sudarmoko, dkk, 1996, Perancangan dan Analisis Kolom Beton Bertulang,
