PERENCANAAN GEDUNG MALL ENAM LANTAI DI KOTA PARIAMAN

1

PERENCANAAN GEDUNG MALL ENAM LANTAI DI KOTA PARIAMAN

Ryan Hanafi, Wardi, Rahmat

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan Universitas Bung Hatta Padang

Email : ryanhanafi_ar@yahoo.co.id, wardi_ubh@yahoo.com,

r4mt_99@yahoo.com

ABSTRAK

Dalam perencanaan struktur gedung, banyak metode-metode yang digunakan. Analisanya dilakukan dengan cara mengkonversikan beban-beban yang ada dan diteruskan ke kolom sehingga diperoleh dimensi, tulangan kolom dan balok. Pada tugas akhir ini, diperhitungkan gaya gempa untuk daerah gempa yang termasuk ke dalam Kategori Desain Seismik D. Penentuan beban-beban tiap lantai berdasarkan denah lantai serta fungsi gedung yang akan dipakai. Pembebanan tersebut meliputi: beban hidup, beban mati, dan beban gempa. Perhitungan struktur menggunakan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2013), Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung ( SNI 03-1736-2012) dan Beban Minimum Untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur lain (SNI 1727-2013). Analisis yang akan dilakukan bersumber dari beberapa literatur meliputi: Perencanaan dimensi balok, perencanaan dimensi kolom dan perencanaan pelat. Untuk perhitungan gaya-gaya dalam menggunakan bantuan program SAP2000 versi 14. Dari analisa yang akan dilakukan maka diperoleh hasil, yaitu dimensi dan penulangan struktur atas yang terdiri dari pelat lantai, kolom, balok induk, dan balok pembagi.

Kata kunci: analisa frame 3 dimensi, program SAP2000 versi 14, struktur atas.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Dalam Perencanaan suatu

struktur bangunan gedung

diperlukan ketelitian, karena ilmu sipil adalah ilmu yang selalu berhubungan dengan perhitungan. Jika perhitungan yang dilakukan salah atau tidak sesuai dengan peraturan yang berlaku maka akan berakibat fatal terhadap bangunan yang akan dibangun.

2

Sumatera Barat termasuk

daerah rawan gempa yang

tergolong kategori disain seimik

(sismic design category) D

menurut SNI-03-1726-2012. Oleh karena itu, perencanaan sebuah

gedung harus dirancang

sedemikian rupa dengan berbagai perhitungan yang sesuai dengan peraturan-peraturan yang ada agar

bangunan yang direncanakan

kuat, aman, dan kokoh.

Untuk itulah dalam tugas akhir ini berbentuk suatu proyek akhir dengan melakukan disain struktur untuk mendirikan suatu bangunan dengan membuat suatu

Perencanaan Gedung Mall 6 (enam) Lantai Di Kota Pariaman sesuai dengan peraturan-peraturan dan Standar

Nasional Indonesia

(SNI-03-2847-2013).

1.2Tujuan

Penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk merencanakan struktur gedung mall enam lantai.

1.3 Batasan Masalah

Agar tidak melebarnya

perhitungan dan pembahasan

maka penulis memberikan

batasan masalah pada Tugas Akhir ini, yaitu :

1. Perencanaan elemen struktur

yang merupakan struktur beton bertulang yaitu pelat, balok,dan kolom.

2. Analisis beban gempa yang digunakan adalah analisis gempa

Dinamis dengan Respons Spektrum.

3. Perhitungan analisa portal

dilakukan tiga dimensi dengan bantuan program komputer SAP versi 14.

4. Tidak membahas metode

pelaksanaan di lapangan.

5. Tidak membahas struktur

bawah.

1.4 Spesifikasi Teknis

Data teknis struktur gedung yang akan direncanakan adalah sebagai berikut :

1. Jenis struktur : Beton

bertulang.

2. Mutu beton (f’c) : K350

(30 Mpa).

3. Mutu baja : 420

Mpa.

4. Fungsi bangunan : Mall.

5. Jumlah lantai : 6

lantai + 1 lantai atap.

6. Total tinggi bangunan : ± 29 meter.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

BAB I Pendahuluan

Berisikan tentang latar belakang, tujuan penulisan, batasan masalah dan sistematika penulisan.

BAB II Dasar Teori (Tinjauan Pustaka)

Berisikan dasar-dasar teori

tentang perhitungan struktur beton bertulang (sistem struktur, sistem

pembebanan, analisa gempa

Dinamis dan perencanaan

penulangan elemem-elemen

struktur).

3

Berisikan tata cara pelaksanaan

perhitungan yang meliputi

pembebanan pada struktur,

perhitungan gaya dalam,

perhitungan penulangan pelat, balok, dan kolom.

BAB IV Analisa dan Perancangan Struktur

Berisikan analisa struktur utama akibat pembebanan, perhitungan gaya geser akibat gaya gempa

serta perhitungan penulangan

pelat, balok, dan kolom.

BAB V Penutup

Berisikan kesimpulan dan saran dari hasil perhitungan struktur gedung pada penulisan tugas akhir ini.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1Tinjauan Umum

Penggunaan beton bertulang mempunyai banyak keuntungan seperti : harga yang relatif murah, daya tahan yang baik terhadap api dan cuaca, kekuatan tekan yang baik, serta kemampuan yang

istimewa dari beton untuk

dibentuk. Dalam perhitungan,

beban bangunan yang bekerja pada struktur beton bertulang diilustrasikan sebagai gaya-gaya dalam yaitu gaya aksial, momen lentur, dan gaya geser. Semua gaya-gaya yang bekerja padanya harus berada dalam keadaan

seimbang tergantung pada

hubungan tegangan-regangan

yang terjadi di dalam beton dan jenis tegangan yang dapat ditahan.

2.2 Perencanaan Awal

Sebelum dilakukan analisa terhadap suatu struktur yang akan

digunakan, tahap awal yang

dilakukan adalah perencanaan

terhadap dimensi penampang

balok, pelat dan kolom yang

dikenal dengan preliminary

design.

2.2.1. Perencanaan Dimensi Balok

Berdasarkan SK SNI 03 – 2847 – 2013 tabel 8 halaman 63, tebal minimum balok adalah :

1. Untuk balok dengan dua tumpuan sederhana

h ≥

16

L

2. Untuk balok dengan satu ujung menerus h ≥ 5 , 18 L

3. Untuk balok dengan kedua ujung menerus

h ≥

21

L

4. Untuk balok kantilever h ≥

8

L

sedangkan lebar balok ( b ) untuk kesemua jenis balok di atas adalah : 2 1 h ≤ b ≤ 3 2 h

Ketentuan diatas berlaku jika mutu baja fy = 400 Mpa, sedangkan untuk mutu baja selain 400 MPa , nilai tebal minimum balok harus dikalikan dengan:

( 0,4 +

700

y f

)

4 2.2.2.1. Untuk balok yang berada ditengah konstruksi. Berdasarkan SK SNI 03 – 2847 – 2013 pasal 10.10(2): be = bw + b1 + b2 1) Untuk be ≤ 4 1 L , dimana L adalah panjang balok

2) Untuk b1 = b2 ≤ 8 hf, dan ≤

2 1

ln , dimana ln adalah jarak bersih antar balok

Gambar 2.1. Penampang balok tengah

2.2.2.2. Untuk balok yang berada ditepi konstruksi.

Berdasarkan SK SNI 03-2013 pasal 10.10(3):

Untuk lebar efektif sayap dari sisi badan (b1) berlaku :

1) b1 ≤ 12 1 L 2) b1 ≤ 6 hf 3) b1 ≤ 12 1 ln Gambar.2.2. Penampang balok pinggir 2.2.3. Perencanaan Dimensi Kolom

Dimensi kolom didapat dengan menggunakan rumus :

Agr > f`c

P

Dimana : Agr = Luas

penampang kolom (cm2)

P = Beban yang dipikul kolom (kg)

f`c = Mutu beton (kg/cm2)

2.3 Analisis Pembebanan 2.3.1. Beban Vertikal

a). Beban pelat dan beban yang bekerja pada pelat.

Mekanisme pembebanan

pada portal akibat beban pelat dan beban yang dipikul oleh pelat dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 2.3. Mekanisme pembebanan portal akibat pelat persegi panjang dan bujur sangkar Keterangan : = garis leleh pelat

= Arah beban

b). Beban akibat berat balok dan dinding

Mekanisme pembebanan

pada portal akibat beban balok dan dinding dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

b_e h_w b_w h b₁ h_f h_w b₁ b_w b₂ b_e h_f Bal Bal Bal Bal Bal Bal Bal Bal

5 Gambar 2.4. Mekanisme pembebanan portal akibat balok dan dinding

2.4 Analisis Gempa menurut SNI 03-1726-2012 atau ASCE 7-10

Berikut ini langkah-langkah analisis gempa menurut SNI 03-1726-2012 atau ASCE 7-10 :

2.4.1 Menentukan kategori resiko bangunan

Berdasarkan SNI 03-1726-2012,

kategori resiko bangunan terbagi atas 4 kategori.

2.4.2 Menentukan Kategori disain seismik – KDS

Untuk menentukan nilai SDS dan

SD1 diperlukan nilai Ss (Respons spektrum dalam periode 0,2 detik) dan S1 (Respons spektrum dalam periode 1 detik) yang diperoleh dari peta zonasi gempa 2010.

2.4.2.1 Menentukan koefisien situs (site coefficient)

Tiap kelas situs harus ditetapkan sesuai dengan definisi dari tabel.

2.4.2.2 Menentukan Spektral Respons Percepatan SDs dan SD1

SDs = 2/3 (Fa x Ss) SD1= 2/3 (Fy x S1)

Untuk membuat Spectrum

Response Design dinyatakan

dalam bentuk kurva sebagai berikut : Dengan ketentuan-ketentuan : 1. T < To : Sa = SDs [ 0,40 + 0,60 ] → To = 0,20 SD1/SDs 2. To ≤ T ≤ Ts : Sa = SDs → Ts = SD1/SDs 3. T ≥ Ts : Sa = 2.4.3 Menentukan Waktu getar alami (Ta)

Waktu getar alami fundamental alami dibatasi tidak boleh lebih besar dari Cu . Ta (SNI 03-1726-2012 pasal 7.8.2). Untuk struktur dengan ketinggian tidak melebihi 12 tingkat dimana sistem panahan gaya sismik terdiri dari rangka penahan momen beton atau baja secara keseluruhan dan tinggi tingkat paling sedikit 3 m.

Ta = 0,1 N

N : Jumlah tingkat

2.4.3 Menentukan gaya

geser seismik dasar (Seismic Base Shear)

V= Cs. W

2.4.4 Menentukan distribusi

vertikal gaya gempa

Balok

6

Gaya gempa lateral yang timbul di semua tingkat harus ditentukan dari persamaan berikut :

F = Cv . V Cv =

2.6 Analisis dan Disain Balok 2.6.1. Dasar Teori Perhitungan Tulangan Lentur Balok

Dalam analisa lentur balok beton bertulang, asumsi – asumsi yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Bidang penampang tetap rata sebelum dan sesudah lentur terjadi.

2. Diagram tegangan – regangan baja diketahui. 3. Tegangan tarik beton boleh

diabaikan.

4. Diagram tegangan – regangan yang mendefenisikan besar dan distribusinya di daerah tekan beton diketahui.

Regangan maksimum dalam

keadaan lentur diambil sebesar 0,003 sesuai dengan SK SNI 2013 pasal 12.2(3).

2.6.2.Kapasitas Penampang Balok dengan Tulangan Tunggal

Balok merupakan elemen struktur yang memikul beban luar yang menyebabkan momen lentur dan gaya geser sepanjang bentang balok tersebut. Sehingga balok harus di disain sedemikian rupa agar dapat menahan tegangan tekan dan tegangan tarik.

2.6.3. Kapasitas Penampang Balok dengan Tulangan Rangkap

Pemasangan tulangan rangkap didasarkan pada suatu kondisi dimana penampang dikehendaki.

2.6.4.Dasar Teori Perhitungan Gaya Geser dan Tulangan Geser Balok

Perencanaan penampang

terhadap geser harus didasarkan pada persamaan : ØVu > Vn Vn = Vc + Vs Vc = bw d 6 f`c _{× ×}         Vs = S d fy Av× × sehingga : S = Vs d fy Av× ×

2.7 Analisis dan Disain Pelat 2.7.1.Syarat-syarat Tumpuan Pelat

1. Terjepit penuh

Gambar _{2.11. Tumpuan terjepit}

penuh 2. Terjepit elastis

tidak dibebani

7

(

s s s s

)

c n f ab A f A f P =0,85. ' . . + ' . ' − . b a f P_n =0,85. '_c. .

(

_{s s s s}

)

b nb a b A f A f P =0,85. . + ' . ' − . ) .( . ) ' .( . ' 2 . . ' . 85 , 0 .e f a b y a A f y d A f d y P M s s s y b b c b nb nb + − + −      − = = 18 , 1 . . 3 ' . . 5 , 0 ) ' ( . 2 +      + +       − = d e h f h b d d e f A P s y c n

Gambar _{2.12. Tumpuan terjepit}

elastis 3. Terjepit bebas

Gambar _{2.13. Tumpuan terjepit}

bebas

2.7.2.Bentang Teoritis dan Bentang Bersih

Bentang teoritis (l) adalah bentang pelat yang dihitung dari titik berat antara dua tumpuan baik pada balok maupun kolom, sedangkan bentang bersih (ln) adalah bentang suatu pelat yang

dihitung dari sisi terluar

tumpuannya.

2.8 Analisis dan Disain Kolom 2.8.1.Umum

Kolom merupakan elemen struktur vertikal yang menerima beban aksial tekan atau kombinasi aksial tekan dan lentur,yang

meneruskan beban-beban dari

balok dan lantai dari lantai paling atas sampai lantai paling bawah sampai ke tanah melalui pondasi.

2.8.2.Kapasitas Maksimun Kolom

Kapasitas maksimum (P₀)

suatu kolom pendek yang

dibebani secara sentris adalah :

y st st g c A A A f f P0 =0,85. '.( − )+ . 2.8.3.Jenis-jenis Keruntuhan Kolom Berdasarkan besarnya

regangan pada baja tulangan tarik, keruntuhan penampang kolom dapat dibedakan atas :

1. Keruntuhan Tarik (Tension Failure) : y s s s f c d c E f ≤      − = = . ' 600 ' ' ε

dan apabila baja tulangan tekan

sudah leleh dan , maka :

2. Keruntuhan Seimbang (Balanced Failure) :

Kapasitas penampang pada

keruntuhan seimbang : dan

3. Keruntuhan Tekan (Compression Failure) :

Persamaan Whitney, untuk kolom dengan keruntuhan tekan :

2.9 Perencanaan Sambungan Balok dan Kolom

Sambungan balok dan kolom adalah bagian paling lemah dalam sistem struktur, namun secara umum sambungan balok dan tidak dibebani dibebani

8

kolom justru menentukan

kekuatan dari struktur. Untuk mengatasi hal tersebut, maka sambungan balok dan kolom harus di desain dengan baik. Dalam perencanaan, sebaiknya

balok dan kolom memiliki

kekuatan yang seimbang.

2.10 Analisis Mekanika Teknik

2.10.1 Analisis Portal untuk Rangka tidak bergoyang dengan metode Slope Deflection

Metode Slope deflection dikembangkan secara terpisah oleh Bendixen di Jerman pada tahun 1914 dan Maney di Amerika Serikat pada tahun 1915. Metode ini dilakukan dengan jalan menuliskan dua

persamaan untuk tiap-tiap

batang dari sebuah rangka

menerus, masing-masing satu pada tiap-tiap ujungnya, yang

menyatakan momen ujung

sebagai jumlah dari empat sumbangan yang diberikan oleh :

1. Momen tahanan sesuai

dengan kondisi ujung yang

terjepit seperti yang

dimisalkan untuk bentang yang dibebani .

2. Momen yang berhubungan

dengan rotasi dari garis

singgung terhadap kurva

elastis di dekat ujung batang.

3. Momen yang berhubungan

dengan garis singgung pada ujung batang.

4. _{Momen yang berhubungan}

dengan translasi dari satu ujung batang terhadap batang lainnya.

BAB III

METODOLOGI PENULISAN 3.1 Pengumpulan Data

Perancangan Dan Studi Literatur

Pada tahap ini dilakukan

pengumpulan data-data yang

diperlukan antara lain : Data Bangunan :

Nama Bangunan :

Pariam an Mall

Lokasi : Jl.

Desa Air Santok, Kota Pariaman

Fungsi : Mall

Jumlah lantai : 6

lantai + 1 lantai atap

Tinggi Gedung : 29 m

Ketinggian Tiap lantai : 4 m lantai basement, 5 m lantai serterusnya

Struktur Utama :

Struktur beton bertulang

3.2 Pre-eliminary Design 3.2.1 Perancangan Dimensi

Balok

Menurut SNI

03-2847-2013 pasal 9.5.2.2 pada tabel 9.5(a), balok pada dua tumpuan

sederhana memiliki tebal

minimum ( bila lendutan tidak dihitung) :

16

min

L

h

=

3.2.2 Perancangan Dimensi Kolom

Adapun rumus yang digunakan untuk merancang dimensi kolom :

9

A

N

c

f

₌

uk

'

c

f

c

f

'

3

1

'

=

Dimana : Nuk = beban aksial yang

diterima kolom (kg)

A = luas penampang kolom (cm2)

c

f' = tegangan ijin (kg/cm2) f’c = kuat tekan beton (kg/cm2)

3.2.3 Perancangan Ketebalan Pelat

Perhitungan ketebalan pelat berdasarkan SNI 03-2847-2013 pasal 9.5.3.3 dimana :

a. Untuk αm ≤ 0,2 , harus

memenuhi pasal 9.5.3.2 dan tidak boleh kurang dari nilai berikut :

• Pelat tanpa Drop Panels : h = 125 mm.

• Pelat dengan Drop Panels : h = 100 mm.

b. Untuk 0,2 < αm < 2,

ketebalan minimum pelat harus memenuhi :

dan tidak boleh kurang dari 125 mm.

c. Untuk αm ≥ 2, ketebalan

minimum pelat harus memenuhi :

d a

n tidak boleh kurang dari 90 mm.

3.3 Pembebanan

Pembebanan dikelompokkan menjadi dua macam sesuai dengan arah gaya yang diterima :

3.3.1 Beban Vertikal

Terdiri dari :

a) Beban Mati (SNI 03 – 1727 - 2013).

b) Beban Hidup (SNI 03 – 1727 - 2013).

3.3.2 Beban Horizontal

Terdiri dari beban gempa (SNI 03-1726-2012).

3.3.3 Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan

diatur dalam SNI 03-2847-2013 pasal 11.2 U = 1,4D U = 1,2D + 1,6L U = 1,2D + 1,0L + 1,0E U = 1,2D + 1,0W + 1,0L + 0,5R U = 0,9D ± 1,0E

D (Beban Mati), L (Beban Hidup), W (Beban Angin), E(Beban gempa), dan R (Beban air hujan).

3.4 Analisa Struktur

Gaya-gaya dalam pada rangka utama diperoleh dengan bantuan program SAP versi 14.

3.5 Perhitungan Tulangan Struktur Utama

Setelah seluruh perhitungan

pembebanan selesai, maka dapat

dilanjutkan dengan perhitungan

penulangan dari struktur utama yang ada dengan bantuan perangkat lunak SAP versi 14.

[

0.2

]

5 36 1500 8 . 0 1 _{+ −}     ₊ × = m n fy L h α β β 9 36 1500 8 . 0 2 ₊       ₊ × = fy L h n

10 3.6 Gambar Struktur

Penggambaran gambar rencana dan detailnya dilakukan dengan program Autocad.

BAB IV

ANALISA DAN PERANCANGAN STRUKTUR

4.1 Data Perancangan

Bahan yang dipakai untuk struktur gedung ini adalah beton bertulang dengan data-data sebagai berikut :

Fungsi bangunan : Mall

Kategori gempa :

Design Seimic Kategori D, tanah keras

Tinggi bangunan : 29 m

(6 lantai + 1 lantai atap)

Lebar bangunan (Arah X) : 57,6 m

Panjang bangunan (Arah Y) : 50,40 m Mutu beton (f’c) : 35 Mpa Mutu baja (fy) : 420 Mpa 4.2 Item Pembebanan Bangunan gedung diperhitungkan untuk memikul beban-beban sebagai berikut : 1. Beban Gravitasi

Beban Mati (SNI 03 – 1727 - 2013) :

- Berat sendiri beton bertulang : 2400 Kg/m3

- Adukan finishing lantai/1 cm : 21 Kg/m2

- Penutup lantai/1 cm : 24 Kg/m2

- Pasangan Bata Ringan : 200 Kg/m2

- Plafond : 11 Kg/m2.

- Penggantung : 7 Kg/m2

- Plumbing : 10 Kg/m2.

- Pipa + Ducting AC : 20 Kg/m2 Beban Hidup (SNI 03 – 1727 - 2013) :

- Lantai atap : 96 Kg/m2 - Lantai atap untuk shelter

: 479 Kg/m2

- Lantai Mall : 359 Kg/m2 - Lantai Gudang Penyimpanan

: 600 Kg/m2 2. Beban Gempa

Perancangan dan perhitungan

struktur terhadap gempa dilakukan

berdasarkan SNI 03-1726-2012

kategori Seimik Disain D untuk wilayah Kota Pariaman.

4.3 Perencanaan Dimensi Balok

Perencanaan balok

disesuaikan dengan kondisi kedua ujungnya. Untuk perencanaan tebal balok ada 4 kondisi balok,yaitu : a. Balok di atas dua tumpuan sederhana : h > L/16 b. Balok dengan salah satu ujung

menerus : h > L/18,5

c. Balok dengan kedua ujung

menerus : h > L/21

d. Balok kantilever

: h > L/8

4.3.1. Balok induk

Balok induk dengan L = 7200 mm (kedua ujung menerus)

tinggi balok (h) :

h > L/21 h > 7200/21 h > 342,86 mm

Jadi tinggi balok yang dipakai yaitu h = 600 mm

11 lebar balok (b) : 2 1 h < b < 3 2 h 2 1 × 600 mm < b < 3 2 × 600 mm 300 mm < b < 400 mm

Jadi lebar balok yang dipakai yaitu b = 400 mm

4.3.2. Balok anak

Balok anak dengan salah satu ujung menerus

• Balok anak dengan L =

7200 mm

tinggi balok (h) :

h > L/18,5 h > 7200/18,5 h > 389,19 mm

Jadi tinggi balok yang dipakai yaitu h = 450 mm. lebar balok (b) : 2 1 h < b < 3 2 h 2 1 × 450 mm < b < 3 2 × 450 mm 225 mm < b < 300 mm Jadi lebar balok yang dipakai yaitu b = 300 mm.

4.4 Perencanaan Dimensi Pelat 1. Perhitungan Dimensi Pelat

a)Pelat lantai Mall

4 4 3 2 1 α α α α α_m = + + + = 4 46 , 1 84 , 2 49 , 5 49 , 5 + + + = 3,82 Berdasarkan SNI 03-2847-2013

pasal 9.5(3(3))yang mana

α

m _≥

2, maka ketebalan plat minimum adalah : 09 , 2 . 9 36 1500 400 8 , 0 720 +       ₊ = f h = 14 cm

Tebal pelat minimum 14 cm < Tebal Plat rencana 15 cm , ... ok!

Cek pelat terhadap geser ditinjau untuk tiap 1 meter lebar.

Berat sendiri : Berat beton = 2400 kg/m3 Keramik = 24 kg/m2/cm Spesi = 21 kg/m2/cm Plafond + penggantung = 18 kg/m2 Beban ins.listrik = 15 kg/m2

Beban hidup (untuk Mall)

= 359 kg/m2

Tebal spesi

= 2 cm

Tebal keramik

= 1 cm

Perhitungan pembebanan lantai per lebar 1 meter. Beban mati (DL) : B.pelat = 0,15 × 2400 × 1 = 360 kg/m B.keramik = 1 × 24 × = 24 kg/m B.spesi = 2 × 21 × = 42 kg/m B.ins. listrik = 15 × 1 = 15 kg/m B.plafond + penggantung = 18 × 1 = 18 kg/m

12

DL = 459 kg/m

Beban hidup (LL) :

B.hidup = 359

× 1 = 359 kg/m

Kombinasi beban yang bekerja pada pelat

Wt = 1,2 DL + 1,6 LL = (1,2 × 459) + (1,6 × 359) = 1125,2 kg/m

Gaya geser pada pelat : Bentang bersih (ln) = 6,80 m Vu = 1,15 × Wt × ln/2 = 1,15 × 1125,2 kg/m × 6,80 m/2 = 8799,064 kg Selimut beton (p) = 20 mm (SK SNI 2013 pasal 7.7(1)).

Tinggi efektif (d) = tebal pelat – selimut beton = 150 – 20 =130 mm Vc = 1/6 × λ × f`c × b × d : λ = 1 (SNI 2013, pasal 8.6.1) = 1/6 × 35 × 1000 × 130 = 128181,73 kg Φ Vc = 0,6 × 128181,73 kg = 76909,04 kg Vu < Φ Vn 8799,064 kg < 76909,04 kg ……..Ok

Jadi pelat dengan tebal 15 cm dapat digunakan.

4.5 Perencanaan Dimensi Kolom

Asumsi awal dimensi kolom : 700 mm × 700 mm

Pembebanan berdasarkan SNI 03 – 1727 – 2013

4.6 Analisa Pembebanan

Jumlah berat bangunan adalah

18613471 kg.

4.6.3.2 Pembebanan gempa dinamis

Pembebanan gempa secara

dinamis menggunakan bantuan

program SAP2000 v14 dengan

analisa dinamis respons spektrum. Sebelumnya dilakukan permodelan 3D struktur terlebih dahulu.

Parameter – parameter lain yang digunakan dalam permodelan

struktur pada program bantu

SAP2000 v14 dijelaskan dibawah ini: a. Lantai tingkat sebagai diafragma

Menurut SNI 03-1726-2012 Psl.

7.3.1.2 bahwa diafragma pelat beton atau dek metal yang diberi penutup (topping) beton dengan perbandingan S/De sebesar 3 atau kurang pada struktur tanpa ketidakberaturan horizontal dapat diidealisasikan sebagai diafragma kaku.

b. Arah Pembebanan

Beban gempa yang

bekerja pada struktur bangunan terjadi dalam arah sembarang

13

(tidak terduga) baik dalam arah x dan y secara bolak balik dan periodical. Menurut SNI 03-1726-2012 ps 7.5.3a, Pengaruh beban paling kritis akibat arah penerapan gaya gempa pada struktur dianggap terpenuhi jika

komponen dan pondasinya

didisain untuk memikul

kombinasi beban-beban yang

ditetapkan sebagai berikut : 100% gaya untuk satu arah ditambah 30% gaya untuk arah tegak lurus. Kombinasi yang

mensyaratkan kekuatan

komponen maksimum harus

digunakan.

c. Faktor Respons Gempa

Respon Spektrum gempa rencana untuk masing masing wilayah gempa ditetapkan grafik nilai C-T dalam Gambar 2 SNI 03-1726-2012 dimana pada perencanaan gedung ditetapkan Respon Spektrum gempa Rencana Kategori Disain Seismik D pada Tanah Keras.

d. Kontrol waktu getar alami

fundamental (T)

Dengan nilai Cu dari Tabel 14 SNI 03-1726-2012 dan hn adalah Ketinggian Struktur yang akan ditinjau, maka kontrol waktu getar alami fundamental (T) menjadi,

Ta = Ct hnx

Dari Tabel 14 SNI 03-1726-2012 Didapat nilai Cu = 1,4 maka: • Arah x Tax = 0,92 detik Tx izin = Cu Ta = 1,4 (0,92) = 1,288 detik Tax < Tx izin = 0,92 < 1,288 detik …….OK • Arah y Ty = 0,89 detik Ty izin = Cu Ta = 1,4 (0,89) = 1,25 detik Tay < Ty izin = 0,89 < 1,25 detik …….OK

Sehingga, beradasarkan waktu getar alami fundamental struktur gedung masih memenuhi batas kontrol waktu getar alami.

e. Kontrol gaya geser dasar (Base shear) dan distribusi vertical gaya gempa V = Cs W Syarat :Csmin<Cs<Csmax Cs = =

=

0,1125 Csmax =

=

=

0,0463 Csmin = 0,01 0,01 < 0,0463 < 0,1125 maka diambil Cs= 0,0463 V = 0,0463 x 16209950 = 750520,7 kg k = 1 + (1,288-0,5) (1/(2,5-0,5)) = 1,39 ....(Interpolasi Linear 0,5 - 2,5) f. Pemeriksaan Story Drift

Setelah didapat nilai simpangan gedung, ditinjau nilai simpangan antar tingkat arah X dan arah Y.

Untuk syarat batas besarnya

drift :

- Untuk lantai dengan h = 4 m yang terjadi adalah,

14

Syarat ∆s izin = 0,02 × 4 meter = 0,08 meter = 80 mm - untuk lantai dengan h = 5 m

yang terjadi adalah,

Syarat ∆s izin = 0,02 × 5 meter = 0,1 meter = 100 mm

4.7 Perhitungan penulangan struktur utama

4.7.1 Penulangan struktur pelat

1. Data perencanaan

Untuk perancangan tipe pelat Shelter diambil contoh

Untuk perancangan dipakai data sebagai berikut :

- Mutu baja : fy = 400MPa - Mutu beton : f’c = 35 MPa - Tebal pelat : 15 cm

- Luas panel : 51,84 m2

- Dimensi pelat : 7,2 m × 7,2

m

- Tebal decking : 20 mm

- Diameter tulangan rencana : 12 mm - dx =       − − ×12 2 1 20 150 = 124 mm dy =       − − − ×12 2 1 12 20 150 = 112 mm

2. Pembebanan pada pelat Shelter a. Beban Mati (DL) :

− Berat sendiri pelat = 0,15 × 2400 = 360 kg/m2

− Berat plafond + penggantung = 11 + 7= 18 kg/m2

− Berat ducting + plumbing = 30 kg/m2 − Berat spesi (2 cm) = 2 × 21 = 42 kg/m2 Total DL = 450 kg/m2 - Beban Hidup (LL) = (500 + 100) = 600 kg/m2 b. Kombinasi pembebanan (qu) : qu = 1,2 DL + 1,6 LL = (1,2 × 450) + (1,6 × 600) = 1500 kg/m2

3. Perhitungan momen pelat qu = 1500 kg/m2 f’c = 35 MPa, maka : β1 =0,85-       − 1000 30 ' 8 f c = 0,85-      − 1000 30 35 8 = 0,81 ρbalance = _       + × × y y c f f f 600 600 ' 85 , 0 β1 =       + × × 400 600 600 400 35 81 , 0 85 , 0 = 0,036 ρmax = 0,75 × ρb = 0,75 × 0,036 = 0,027 0037 , 0 400 4 35 4 ' min = _fy = _× = c f

ρ

ρmin = fy 4 . 1 = 400 4 . 1 = 0,0035 Diambil ρmin= 0,0037 m = c f fy ' 85 . 0 × = 0.85 35 400 × = 13,45 680 2 40 2 40 720 =      ₊ − = Ly cm

15 =       ₊ − = 2 40 2 40 720 Lx 680 cm 1 680 680 ₌ = = Lx Ly

β

< 2 (pelat dua arah)

Sesuai dengan SNI 03-1847-2013 Pelat dihitung :

Mu = 1/8 qu x L2 x Ln2 = 1/8 x 1500 x 1,7 x 3,4 2

= 3684,75 Kgm

Momen Lapangan di distribusikan sebesar = 0,35

Mu = 0,35 . 1/8. qu .L2. Ln2 = 0,35 × 3684,75 x 104

= 12896625 Nmm

Momen Tumpuan di distribusikan sebesar = 0,65

Mu = 0,65 . 1/8. qu .L2. Ln2 = 0,65 × 3684,75 x 104

= 23950875 Nmm

Perhitungan Tulangan Tumpuan Arah X

Asperl u = ρ.b.d = 0,005 × 1000 × 124

= 624,8 mm2

Digunakan tulangan lentur D 12 – 150 (As pakai = 753,6 mm2)

Perhitungan Tulangan Tumpuan Arah Y

Asperl u = ρ.b.d = 0,0062 × 1000 ×

112 = 697,5 mm2

Digunakan tulangan lentur D 12 – 150 (As pakai = 753,6 mm2)

Perhitungan Tulangan Lapangan Arah X

Asperl u = ρ.b.d = 0,0037 × 1000 ×

124 = 458 mm2

Digunakan tulangan lentur D 12 – 200 (As pakai = 565,2 mm2)

Perhitungan Tulangan Lapangan Arah Y

Asperl u = ρ.b.d = 0,0037 × 1000 ×

112 = 414,4 mm2

Digunakan tulangan lentur D 12 – 200 (As pakai = 565,2 mm2)

4.7.2 Penulangan balok induk

Data perencanaan : c f' = 35 MPa y f = 400 MPa h = 750 mm b = 500 mm Tul.longitudinal = D 29 Tul.geser = φ 13 mm Cover = 25 mm d’ = 25+13+ (½) (29) = 52,5 mm d = h - d’ = 750 – 52,5 = 697,5 mm Persyaratan perancangan balok : φMn = φ As fy (d-a/2) ≥ Mu As min = 1,4 b (d /fy) As min = 1,4 x 400 x (697,5/400) = 976,5 mm2

16

Direncanakan :

1. Perancangan Balok Eksterior

Tulangan Lapangan (momen positif) Mu = 929734354 Nmm Rencana Tulangan 8 D29 As = 8 x 660,185 = 5281,48 mm2 a = mm x x b fc 0,85 35 400 221,91 25x400 5281,48x1, ' fy) (1,25 x As _{= =} φ Mn = 0,8 x 5281,48 x 400 x (697,5 – 221,91/2) = 991303438,6 Nmm ≥ Mu ... OK

Tulangan Tumpuan (momen negatif)

Mu = 1417603619 Nmm Rencana Tulangan 13 D29 As = 13 x 660,185 = 8582,405 mm2 a = mm x x b fc 0,85 35 400 360,61 ,25x400 8582,405x1 ' fy) (1,25 x As = = φ Mn = 0,8 x 8582,405 x 400 x (697,5 – 360,61/2) = 1420415145 Nmm ≥ Mu .... OK

Tulangan tarik dipasang 2 lapis dengan konfigurasi 7 pada lapis pertama dan 6 pada lapis kedua dengan spasi bersih antar lapis 25 mm.

2. Perancangan Balok Interior Tulangan Lapangan (momen positif) Mu = 880836396 Nmm Rencana Tulangan 8 D29 As = 8 x 660,185 = 5281,48 mm2 a = mm x x b fc 0,85 35 400 221,91 25x400 5281,48x1, ' fy) (1,25 x As = = φ Mn = 0,8 x 5281,48 x 400 x (697,5 – 221,91/2) = 991303438,6 Nmm ≥ Mu ... OK

Tulangan Tumpuan (momen negatif)

Mu = 1315344446 Nmm Rencana Tulangan 12 D29 As = 12 x 660,185 = 7922,22 mm2 a = mm x x b fc 0,85 35 400 332,87 25x400 7922,22x1, ' fy) (1,25 x As = = φ Mn = 0,8 x 7922,22 x 400 x (697,5 – 332,87/2) = 1346312985 Nmm ≥ Mu .... OK

Rekapitulasi tulangan lentur

Balok Eksterior Tulangan Tumpuan • Tulangan atas = 13 D29 • Tulangan bawah = 8 D29 Tulangan Lapangan • Tulangan atas = 4 D29 • Tulangan bawah = 8 D29 Balok Interior Tulangan Tumpuan • Tulangan atas = 12 D29 • Tulangan bawah = 8 D29 Tulangan Lapangan • Tulangan atas = 4 D25 • Tulangan bawah = 8 D25 3. Penulangan geser

Pada perhitungan tulangan geser balok diambil nilai gaya geser pada daerah tumpuan dan lapangan yang maksimum dari hasil analisa struktur

berdasarkan tipe dan bentang

17

Berikut ini adalah contoh

perhitungan penulangan geser balok untuk lantai 4.

L = 6800 mm b = 400 mm h = 700 mm d` = 52,5 mm d = 647,5 mm fy = 400 mm f`c = 35 Mpa Φ (faktor reduksi) = 0,75 (berdasarkan SNI 2013)

Perhitungan tulangan geser balok

Ditinjau pada jarak 2h = 1,2 m dari muka kolom

Vs max = 0,66 b. d …… (SNI 2847-2013 pasal 11.4.7.9) = 0,66 x 400 x 547,5 = 855110,17 N Vu = 1001008,7 N Vs = Vu/ Φ – Vc = (1001008,7/0,75) – 0 = 1334678,267 N > Vs max ….. Tidak Ok

Maka dilakukan pembesaran penampang menjadi 500/750 mm sehingga: Vs max = 0,66 b. d …… (SNI 2847-2013 pasal 11.4.7.9) = 0,66 x 500 x 697,5 = 1361733,66 N Vs = Vu/ Φ – Vc = (1001008,7/0,75) – 0 = 1334678,267 N < Vs max ….. Ok

Jarak sengkang yang diizinkan diambil nilai terkecil dari :

S = mm x x x Vs d fy Av 111 267 , 1334678 5 , 697 400 665 , 132 4 . . = =

Diperlukan 4 kaki sengkang sebagai penyangga lateral tulangan

longitudinal.

S = d/4 = 697,5 /4 = 174 mm

S = 8x diameter Tul. Longitudinal = 8x25 = 200 mm

S = 24 x diameter sengkang = 24 x 13 = 312 mm

S = 300 mm

Maka digunakan sengkang D13 – 100 mm

Ditinjau dari titik 1,2 m sampai 5,6 m : Vc = 0,17 b. d = 0,17 x 400 x 697,5 = 280599,66 N Vu = 693241,3 N Vs = Vu/ Φ – Vc = (693241,3/0,75) – 280599,66 = 643722,07 N S = mm x x x Vs d fy Av 230 07 , 643722 5 , 697 500 665 , 132 4 . . _{= =}

Maka digunakan sengkang D13 – 200 mm

13D29

8D29 2D29

Gambar 4.16 Penampang balok lantai 4 pada daerah tumpuan kanan

dan tumpuan kiri

18 7D22 4D22 2D22 3D22 TUMPUAN LAPANGAN 4D29 8D29 2D29

Gambar 4.17 Penampang balok lantai 4 pada daerah lapangan

4.7.3 Penulangan balok anak

Perhitungan penulangan

balok anak akan menggunakan

output analisa struktur yang dimodelkan dengan program bantu

SAP v14. dengan mengambil nilai

maksium dari kombinasi

pembebanan 1,2 DL + 1,6 LL (combo 1). Berikut ini diambil contoh perhitungan balok anak 30 cm × 45 cm arah X yaitu Balok anak pada lantai 4. 4.7.4 Penulangan kolom 4.7.4.1Perencanaan Tulangan Lentur Kolom Dimensi kolom = 700 × 700 mm Agr = 490000 mm2 fy = 420 Mpa f`c = 35 Mpa d` = 40 mm Φ = 0,65 Pu = 1063565,025 kg Mux = 127795,8 kg.m Muy = 91979,3 kg.m

Kontrol Rasio Tulangan Longitudinal

Menurut SNI 03-2847-2013

Pasal 21.6.3.1, rasio tulangan memanjang tidak boleh kurang dari 0,01 (1 %) dan tidak boleh lebih dari 0,06 (6 %) terhadap luas penampang.

Maka diambil :

Tulangan Longitudinal =

24D29 (1 % < ρ = 3,2 % < 6

%)……….. OK

Kontrol Kapasitas Beban Aksial

Menurut SNI 03-2847-2013

Pasal 21.6.5.2 : kapasitas beban aksial kolom tidak boleh kurang dari beban aksial terfaktor hasil analisa struktur.     = × × × × − + × st A y f ) st A g (A ' c f , φ , ) ( n φ.P max 08 085     =0,8×0,65× 0,85×35×(7002−15844,44)+420×15844,44 = 10795612,21 N > 10635650,25 N OK

4.7.4.4 Persyaratan Kekuatan geser - Kontribusi beton dalam menahan

19 Vc = b d f w c _{× ×} 6 ' = 660 700 6 35 × × = 455538,14 N = 455,538 kN

- Cek apakah dibutuhkan tulangan geser

Vu didapat dari analisis SAP : 576,2 kN

- Cek apakah cukup dengan tulangan pengekangan saja

Tulangan pengekangan tepasang adalah 4D13 (As = 530 mm2) dengan s = 100 mm Vs = s d y f s A . . = 100 660 420 530× × = 1469160 N = 1469,16 kN maka φ(Vs+Vc) = 0,75(1469,16 + 455,538) = 1924,698 kN > Vu = 576,2 kN

Ini berarti Ash terpasang

berdasarkan persyaratan

pengekangan (Pasal 21.6(4(1)) di lo

cukup untuk menahan geser.

Sisa panjang kolom tetap harus pakai tulangan transversal dengan: s ≤ 6 x db tulangan memanjang ≤ 6 x 25 = 150 mm atau ≤ 150 mm pakai s = 150 mm 24D29 4D13 D13-100

Gambar 4.29 Penampang kolom lantai 3

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Perencanaan yang dilakukan untuk gedung mall ini menggunakan konstruksi beton bertulang. Secara

umum, perencanaan dilakukan

dengan menggunakan konsep desain

ultimate. Untuk perencanaan

terhadap gempa dianalisa dengan

analisa gempa dinamis dengan

menggunakan Respons Spektrum Disain, lokasi gedung berada pada

daerah Kategori Disain Seimik

(Seismic Design Category) D

menurut SNI 03-1726-2012 dan kondisi tanah keras. Gedung ini

direncanakan dengan mengacu

kepada SNI – 2847 – 2013 tentang Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung.

Hasil akhir dari tugas akhir ini dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Tebal Pelat yang direncanakan adalah:

a. Pelat Lantai Mall ketebalan 150 mm.

20

b. Pelat Lantai Atap Untuk Shelter dengan ketebalan 150 mm.

2. Balok induk yang direncanakan adalah balok ukuran 500x700 mm untuk arah memanjang dan melintang.

3. Balok anak yang direncanakan adalah balok ukuran 300x450 mm.

4. Kolom yang direncanakan adalah Kolom ukuran 700 x 700 mm. 5. Baja tulangan yang digunakan :

a. Balok induk : untuk

tulangan lentur

menggunakan BJTD

diameter 29 mm,

sedangkan untuk tulangan

sengkang menggunakan

BJTD diameter 13 mm.

b. Balok anak : untuk

tulangan lentur

menggunakan BJTD

diameter 22 mm,

sedangkan untuk tulangan

sengkang menggunakan

BJTD diameter 10 mm. c. Pelat : menggunakan

tulangan BJTD diameter 12 mm.

Kolom : Untuk tulangan utama menggunakan BJTD diameter 29 mm, sedangkan untuk tulangan

sengkang menggunakan BJTD

diameter 13.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil Tugas Akhir yang telah dilakukan ini, maka disarankan :

1. Untuk analisa beban gempa

disarankan menggunakan analisa

gempa statik agar terukur

keakuratan perhitungannya.

2. Untuk lebih teliti dalam

menganalisa gaya-gaya dalam

yang diperoleh melalui program agar tidak terjadi kesalahan

dalam menentukan jumlah

tulangan yang dibutuhkan.

3. Untuk studi lebih lanjut penulis menyarankan melakukan analisa dan perancangan struktur bawah (Pondasi).

DAFTAR KEPUSTAKAAN

1. Badan Standar Nasional. 2013. Tatacara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03 – 2847 – 2013).

2. Badan Standar Nasional. 2012. Tatacara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung (SNI 03 – 1726 – 2012).

3. Departemen Pekerjaan Umum. 1987. PPPURG 1987

4. Kusuma, Gideon. 1993.

Dasar-dasar Perencanaan Beton

Bertulang.

5. Moesley, W.H dan Bungey, J.H,

1989. Perencanaan Beton

Bertulang. Erlangga

6. McCormac, Jack C. 2000. Desain Beton Bertulang. Erlangga

7. M. Ferguson, Phil. 1986. Dasar-dasar Beton Bertulang. Erlangga

8. Winter, George. 1993.

Perencanaan struktur beton

bertulang. PT. PRADNYA