Informasi Dokumen
- Penulis:
- Arif
- M.A.
- A.
- H.
- Nur
- A.
- S.
- R.
- M.
- J.
- P.
- A.
- Pengajar:
- N.
- W.
- A.
- Sekolah: Diponegoro University
- Mata Pelajaran: Civil Engineering
- Topik: PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG APARTEMEN PERMATA BERLIAN JAKARTA (Structure Design of Permata Berlian Apartment Jakarta)
- Tipe: Graduation Project
- Tahun: 2011
- Kota: Semarang
Ringkasan Dokumen
I.
Bagian ini membahas perencanaan pembebanan pelat lantai dan atap gedung apartemen Permata Berlian Jakarta. Analisis perhitungannya disesuaikan dengan beban yang dipikul tiap lantai, mengikuti bentuk denah balok. Metode Finite Element digunakan dengan bantuan software SAP2000 versi 10.01. Material beton konvensional dengan f’c = 25 MPa dan baja tulangan utama fy = 240 MPa digunakan. Pelat lantai dibagi menjadi 4 kelompok pembebanan: semi basement (parkir), lantai 1-10 (perkantoran), lantai 11 (ruang mesin lift), dan atap. Langkah-langkah perencanaan meliputi penentuan syarat batas, tebal pelat (berdasarkan SK SNI 2002), perhitungan beban mati dan hidup, kombinasi pembebanan, dan perhitungan gaya dalam serta defleksi menggunakan SAP2000. Penentuan tebal pelat mengacu pada rumus (2.7) dan (2.8) dari SK SNI 2002, mempertimbangkan bentang terpanjang (ly), bentang terpendek (lx), dan mutu baja tulangan (fy). Pemilihan elemen Shell Thick dalam SAP2000 diasumsikan pelat lantai sebagai pelat kaku yang mampu menahan gaya gempa.
4.1.1. Langkah-langkah Perencanaan Pelat
Subbab ini menjelaskan secara rinci langkah-langkah sistematis yang digunakan dalam merancang pelat lantai. Dimulai dengan menentukan syarat batas dan panjang bentang, dilanjutkan dengan menentukan tebal pelat berdasarkan standar SNI 2002 dan pengecekan terhadap lendutan yang diijinkan. Selanjutnya, dihitung beban mati dan beban hidup yang bekerja pada pelat. Kombinasi pembebanan kemudian ditentukan sebelum analisis gaya dalam dan defleksi dilakukan menggunakan program SAP2000. Urutan langkah-langkah ini penting untuk dipahami karena mencerminkan proses perancangan struktur yang terstruktur dan sistematis, sesuai dengan prinsip-prinsip rekayasa sipil yang baik. Hal ini memberikan pemahaman yang komprehensif tentang tahapan dalam perancangan struktur pelat.
4.1.2. Penentuan Tebal Pelat Lantai
Subbab ini menjelaskan bagaimana tebal pelat lantai ditentukan berdasarkan rumus empiris yang dirujuk dari SK SNI 2002. Rumus-rumus tersebut memperhitungkan faktor-faktor penting seperti bentang terpanjang dan terpendek, mutu baja tulangan, dan kekuatan beton. Perhitungan dilakukan untuk berbagai jenis pelat, termasuk pelat semi-basement, lantai perkantoran, dan atap. Hasil perhitungan menunjukkan nilai minimum dan maksimum tebal pelat, yang kemudian digunakan untuk menentukan tebal pelat akhir. Penjelasan ini sangat penting untuk memahami bagaimana faktor-faktor desain memengaruhi tebal pelat dan bagaimana memenuhi persyaratan standar keamanan.
4.1.3. Pembebanan pada Lantai Gedung
Bagian ini menjelaskan detail perhitungan beban mati (DL) dan beban hidup (LL) untuk setiap jenis lantai. Perhitungan beban mati meliputi beban dari spesi, penutup lantai (keramik), dan plafond (untuk lantai perkantoran). Beban hidup ditentukan berdasarkan PPI untuk Gedung 1983, yang berbeda untuk setiap jenis penggunaan lantai (parkir, perkantoran, ruang mesin lift, dan atap). Detail perhitungan beban ini penting untuk memahami bagaimana beban-beban tersebut dihitung dan bagaimana pengaruhnya terhadap desain keseluruhan struktur. Pemahaman ini krusial dalam memastikan ketepatan perhitungan dan keamanan struktur.
II.
Bagian ini membahas perencanaan struktur tangga gedung apartemen. Karena perbedaan elevasi antar lantai, tangga dirancang sebagai alternatif transportasi vertikal selain lift. Terdapat tiga tipe tangga dengan perencanaan yang berbeda berdasarkan beda tinggi antar lantai dan keterbatasan ruang. Analisis momen tangga dilakukan menggunakan SAP2000, memperhitungkan beban mati (berat sendiri) dan beban hidup (orang). Kombinasi pembebanan mengacu pada SK SNI 03-xxx-2002 (1,2 DL + 1,6 LL). Perhitungan meliputi penentuan dimensi tangga (tinggi dan panjang anak tangga, lebar tangga, kemiringan), serta perhitungan beban mati dan hidup pada pelat tangga dan bordes.
4.2.1. Tinjauan Umum
Subbab ini memberikan pengantar tentang perencanaan tangga pada gedung apartemen. Penjelasan mengenai fungsi dan kegunaan tangga sebagai alternatif transportasi vertikal disajikan. Pembagian tipe tangga berdasarkan beda tinggi antar lantai dan keterbatasan ruang dijelaskan. Hal ini memberikan konteks penting untuk memahami mengapa desain tangga dibagi menjadi beberapa tipe dan bagaimana faktor-faktor tersebut mempengaruhi perencanaan. Pemahaman ini sangat relevan untuk mahasiswa agar mengerti prinsip desain yang fleksibel dan adaptif.
4.2.2. Perencanaan Dimensi dan Pembebanan Tangga
Subbab ini merinci perhitungan dimensi dan pembebanan untuk masing-masing tipe tangga. Untuk setiap tipe, diberikan data perencanaan seperti tinggi antar lantai, lebar tangga, kemiringan, dan panjang bordes. Perhitungan tinggi dan panjang anak tangga menggunakan pendekatan berdasarkan Diktat Konstruksi Bangunan Sipil Ir. Supriyono. Perhitungan tebal pelat tangga dan bordes, serta pembebanan (beban mati dan hidup) juga dijelaskan secara detail. Penjelasan ini memberikan gambaran praktis tentang bagaimana merancang tangga yang aman dan nyaman sesuai standar.
4.2.3. Analisa Gaya Dalam Pelat Tangga dan Pelat Bordes
Subbab ini menjelaskan analisis gaya dalam, khususnya momen, pada pelat tangga dan bordes menggunakan metode elemen hingga (Finite Element Method) dengan bantuan software SAP2000. Hasil analisis disajikan dalam tabel, menunjukkan momen maksimum pada joint area. Tinjauan momen maksimum dilakukan berdasarkan joint area, bukan per elemen area. Pemahaman tentang analisis ini penting bagi mahasiswa untuk mengaplikasikan metode numerik dalam analisis struktur dan menginterpretasikan hasil simulasi komputer.
4.2.4. Perhitungan Penulangan Pelat Tangga
Subbab ini menjelaskan perhitungan penulangan pelat tangga. Diberikan data material (f’c, fy), dimensi pelat, dan selimut beton. Contoh perhitungan tulangan untuk tangga tipe 1 ditunjukkan secara detail, mencakup perhitungan momen nominal, faktor reduksi, dan luas tulangan. Diperlihatkan pula perhitungan tulangan berdasarkan kondisi tulangan tunggal dan ganda. Hasil perhitungan tulangan untuk semua tipe tangga disajikan dalam tabel. Subbab ini menekankan pentingnya pemilihan material dan perhitungan tulangan yang tepat untuk memenuhi persyaratan kekuatan dan keamanan.
III.
Bagian ini membahas perencanaan balok pengatrol dan balok perletakan mesin lift. Digunakan 5 lift dengan kapasitas 9 orang. Data teknis lift (dari Hyundai Elevator Co. Ltd.) diberikan. Balok pengatrol berfungsi untuk menaikkan mesin lift ke lantai 11, sementara balok perletakan mesin menumpu mesin lift di lantai 11. Perhitungan beban pada balok pengatrol (6200 kg) dan balok perletakan mesin (R1 = 3500 kg, R2 = 2700 kg) dijelaskan. Dimensi balok direncanakan, dan pembebanan diperhitungkan dengan mempertimbangkan berat balok baja tambahan.
4.3.1. Tinjauan Umum
Subbab ini menjelaskan fungsi lift sebagai sarana transportasi vertikal utama pada gedung apartemen. Spesifikasi lift yang digunakan, termasuk kapasitas angkut dan dimensi, dijelaskan secara singkat. Ini memberikan latar belakang yang penting untuk memahami kebutuhan perencanaan balok lift dan bagaimana hal ini berkaitan dengan keseluruhan sistem bangunan. Mahasiswa diajarkan pentingnya integrasi sistem dalam perancangan bangunan.
4.3.2. Data Teknis
Subbab ini menyajikan data teknis lift yang digunakan dalam perencanaan, yang bersumber dari spesifikasi pabrikan (Hyundai Elevator Co. Ltd.). Data meliputi kapasitas angkut, dimensi kabin, dan dimensi lubang lift. Data ini penting sebagai input untuk perhitungan beban pada balok lift. Mahasiswa diajarkan akan pentingnya data akurat dan terpercaya dalam perencanaan teknik sipil.
4.3.3. Perhitungan Balok Pengatrol dan Balok Perletakan Mesin
Subbab ini menjelaskan fungsi masing-masing balok dan perhitungan beban yang bekerja pada balok tersebut. Perhitungan beban terpusat pada balok pengatrol dan beban reaksi pada balok perletakan mesin dijelaskan detail. Dimensi balok juga direncanakan. Mahasiswa diajarkan bagaimana menentukan beban-beban yang bekerja pada struktur dan bagaimana memilih dimensi struktur yang sesuai dengan kebutuhan.
4.3.4. Pembebanan Pada Balok
Subbab ini secara rinci menjelaskan perhitungan pembebanan pada balok pengatrol dan balok perletakan mesin lift. Beban terpusat akibat beban mesin dihitung untuk balok pengatrol. Untuk balok perletakan mesin, beban reaksi akibat berat lift dan orang diperhitungkan, termasuk beban terpusat dari balok baja tambahan. Gambar-gambar pembebanan disertakan untuk memperjelas perhitungan. Subbab ini mengajarkan mahasiswa cara memodelkan pembebanan pada struktur dan mendemonstrasikan pentingnya perhitungan beban yang akurat untuk memastikan keamanan struktur.
IV.
Bagian ini membahas perhitungan dinding semi basement. Ketebalan dinding ditentukan berdasarkan SNI-2002 (minimal 1/25 tinggi dinding atau 190 mm). Tebal dinding semi basement diambil 300 mm. Pemodelan dalam SAP2000 menggunakan shear wall dengan tumpuan jepit pada pondasi. Beban yang bekerja adalah tekanan tanah, dihitung dengan mempertimbangkan koefisien tekanan tanah aktif (Ka). Pemodelan 2D dalam SAP2000 menggunakan beban permukaan segitiga. Kombinasi pembebanan mengacu pada SK SNI 03-xxx-2002 (0,9 DL + 1,6 H). Analisis dinding semi basement dengan SAP2000 menghasilkan gaya dalam (gaya aksial dan momen). Perhitungan penulangan dinding (arah vertikal dan horizontal) dijelaskan.
4.4.1. Tinjauan Umum
Subbab ini menjelaskan ketentuan ketebalan dinding semi-basement berdasarkan SNI 2002 dan alasan pemilihan ketebalan dinding 300 mm. Pemodelan dinding sebagai shear wall di dalam SAP2000 juga dijelaskan, termasuk kondisi tumpuannya. Subbab ini memberikan dasar teoritis bagi perhitungan selanjutnya. Mahasiswa diajarkan pentingnya memahami aturan dan standar yang berlaku dalam perencanaan struktur.
4.4.2. Pembebanan pada Dinding Semi Basement
Subbab ini membahas beban yang bekerja pada dinding semi-basement, yaitu tekanan tanah. Perhitungan koefisien tekanan tanah aktif (Ka) dijelaskan, termasuk rumus dan parameter yang digunakan. Beban tanah dimodelkan sebagai beban segitiga dan proses pemodelan dalam SAP2000 dijelaskan. Mahasiswa diajarkan cara menghitung dan memodelkan beban tanah dalam analisis struktur.
4.4.3. Kombinasi Pembebanan
Subbab ini menjelaskan kombinasi pembebanan yang digunakan dalam analisis, berdasarkan SK SNI 03-xxx-2002. Rumus kombinasi pembebanan (0,9 DL + 1,6 H) dijelaskan, di mana DL adalah beban mati dan H adalah beban akibat tekanan tanah. Mahasiswa diajarkan tentang berbagai kombinasi pembebanan yang mungkin terjadi dalam analisis struktur dan pentingnya memilih kombinasi yang tepat.
4.4.4. Analisa Dinding Semi Basement dengan SAP2000
Subbab ini mempresentasikan hasil analisis dinding semi-basement menggunakan SAP2000. Hasil analisis berupa gaya dalam maksimum (gaya aksial dan momen) disajikan dalam tabel. Proses perhitungan penulangan dinding, baik arah vertikal maupun horizontal, dijelaskan secara detail, meliputi perhitungan eksentrisitas, momen nominal, dan luas tulangan. Mahasiswa diajarkan bagaimana menginterpretasikan hasil analisis dan merancang penulangan yang sesuai.
4.4.5. Perhitungan Berat Struktur Gedung (Wt), Massa, dan Titik Pusat Massa per-Lantai
Subbab ini menjelaskan metode perhitungan berat struktur gedung, massa, dan titik pusat massa per lantai menggunakan SAP2000. Proses penghilangan kolom dan penggantian dengan beban terpusat, serta pemodelan beban dinding semi basement dijelaskan. Hasil perhitungan berat dan momen per lantai disajikan dalam tabel, yang kemudian digunakan untuk menghitung koordinat titik pusat massa. Metode penentuan massa terpusat (lumped mass model) dalam SAP2000 juga dijelaskan. Subbab ini penting untuk memahami analisis dinamik struktur.
V.
Bagian ini membahas perencanaan struktur portal gedung apartemen. Portal beton dimodelkan sebagai elemen frame 3D di SAP2000, mengikuti standar SNI 03-1726-2002. Digunakan analisis dinamik Response Spektrum dengan Lumped Mass Model. Data perencanaan meliputi jenis struktur, fungsi gedung, lokasi (zona gempa 3), dan material (f’c = 30 MPa, fy = 400 MPa/240 MPa). Dimensi penampang balok dan kolom ditentukan berdasarkan panjang bentang antar kolom. Faktor keutamaan struktur (I), faktor reduksi gempa (R), dan kombinasi pembebanan (menurut SK SNI 03-xxx-2002) dijelaskan. Jenis tanah dasar (lunak) ditentukan berdasarkan kuat geser tanah. Faktor respon gempa (C) berdasarkan SNI 03-1726-2002 dan wilayah gempa 3 dengan tanah lunak dijelaskan.
4.5.1. Tinjauan Umum
Subbab ini memberikan pengantar tentang perencanaan struktur portal gedung apartemen. Pemilihan analisis dinamik Response Spektrum dengan model massa terpusat dijelaskan, dengan alasan pemilihan metode tersebut. Subbab ini memberikan konteks penting untuk memahami perhitungan yang akan dibahas selanjutnya. Mahasiswa diajarkan untuk memahami alasan di balik pemilihan metode analisis.
4.5.2. Data Perencanaan Struktur
Subbab ini mencantumkan data perencanaan yang digunakan dalam analisis struktur, termasuk jenis struktur, fungsi bangunan, lokasi (zona gempa), dan sifat material beton dan baja tulangan. Data ini penting sebagai input untuk perhitungan selanjutnya. Mahasiswa diajarkan pentingnya data input yang akurat dan relevan dalam perencanaan struktur.
4.5.3. Properties Penampang
Subbab ini menjelaskan properties penampang balok dan kolom yang digunakan dalam perhitungan. Dimensi penampang balok dan kolom didasarkan pada panjang bentang antar kolom dan standar yang berlaku. Tabel properties penampang balok dan kolom diberikan, memudahkan pembaca untuk memahami elemen-elemen struktur yang digunakan. Mahasiswa mempelajari bagaimana memilih dimensi penampang struktur yang sesuai.
4.5.4. Faktor Keutamaan Struktur (I)
Subbab ini membahas tentang faktor keutamaan struktur (I) yang digunakan dalam perhitungan gempa, berdasarkan SNI Gempa 2002. Rumus dan penjelasan faktor I1 dan I2 diberikan, dan nilai I untuk gedung perkantoran dijelaskan. Subbab ini menekankan pentingnya mempertimbangkan faktor keutamaan dalam perencanaan struktur bangunan.
4.5.5. Faktor Reduksi Gempa (R)
Subbab ini menjelaskan faktor reduksi gempa (R) untuk sistem rangka pemikul momen menengah (SRPMM), sesuai dengan SNI Gempa 2002. Rumus perhitungan dan batasan nilai R dijelaskan, termasuk pembahasan tentang daktilitas struktur. Mahasiswa diajarkan untuk memahami konsep faktor reduksi gempa dan cara perhitungannya.
4.5.6. Kombinasi Pembebanan
Subbab ini menjelaskan kombinasi pembebanan yang digunakan dalam analisis struktur, sesuai dengan standar SNI. Kombinasi pembebanan meliputi beban mati, beban hidup, dan beban gempa. Penjelasan tentang reduksi beban hidup dan pembagian beban gempa juga diberikan. Mahasiswa diajarkan berbagai jenis kombinasi beban dan pentingnya dalam analisis struktur.
4.5.7. Jenis Tanah Dasar
Subbab ini menjelaskan penentuan jenis tanah dasar berdasarkan SNI Gempa 2002, dengan perhitungan kuat geser tanah. Hasil perhitungan kuat geser untuk dua lokasi pengeboran (DB.1 dan DB.2) disajikan, menunjukkan klasifikasi tanah lunak dan sedang. Pemilihan jenis tanah lunak untuk analisis spektrum respon gempa dijelaskan. Mahasiswa mempelajari bagaimana menentukan jenis tanah dan pengaruhnya terhadap analisis gempa.
4.5.8. Faktor Respon Gempa (C)
Subbab ini membahas faktor respon gempa (C) berdasarkan SNI 03-1726-2002, wilayah gempa 3, dan kondisi tanah lunak. Nilai koefisien gempa (C) diambil berdasarkan kurva spektrum respon untuk tanah lunak. Proses pendefinisian spektrum respon dalam SAP2000 dijelaskan. Mahasiswa diajarkan cara menentukan nilai faktor respon gempa dan menginputkannya ke dalam perangkat lunak analisis.
4.5.9. Referensi Perhitungan
Subbab ini menjelaskan referensi standar yang digunakan dalam perhitungan, yaitu SNI 03-1726-2002 dan adopsi dari ACI 318-99. Pengaturan nilai Phi (bending-tension) dan Phi (Shear) di SAP2000 dijelaskan. Mahasiswa diajarkan pentingnya menggunakan standar yang tepat dan memahami pengaturan software analisis.
4.5.10. Hasil Perhitungan
Subbab ini merangkum hasil perhitungan analisis dinamik struktur menggunakan SAP2000. Analisis modal memberikan periode getar struktur, yang kemudian dibandingkan dengan batasan waktu getar berdasarkan SNI. Hasil analisis respon dinamik (gaya geser dasar) diperiksa berdasarkan persyaratan SNI 03-1726-2002. Analisis simpangan antar tingkat dibandingkan dengan simpangan yang diizinkan untuk memeriksa kinerja batas layan. Mahasiswa belajar menginterpretasi hasil analisis dan menilai kinerja struktur berdasarkan standar.
VI.
Bagian ini membahas analisis gaya dalam dan perhitungan penulangan pelat lantai dan atap. Analisis momen menggunakan metode elemen hingga (Finite Element Method) dengan bantuan SAP2000. Penulangan dilakukan dua arah (two way slab) jika ly/lx ≤ 3 dan satu arah (one way slab) jika ly/lx > 3. Pelat dibagi dalam 3 kelompok: semi basement, lantai 1-11, dan atap, dengan data tebal pelat dan diameter tulangan yang berbeda. Perhitungan penulangan pelat lantai (contoh untuk tipe pelat A, lantai 1-10) dijelaskan detail, meliputi perhitungan momen nominal, faktor reduksi, dan luas tulangan. Hasil perhitungan penulangan untuk semua tipe pelat disajikan dalam tabel.
4.6.1. Analisa Gaya Dalam Pelat Lantai dan Pelat Atap
Subbab ini menjelaskan metode analisis gaya dalam pada pelat lantai dan atap menggunakan metode elemen hingga (Finite Element Method) dengan software SAP2000. Klasifikasi penulangan dua arah dan satu arah berdasarkan rasio bentang dijelaskan. Pengelompokan pelat lantai berdasarkan fungsi dan data material untuk setiap kelompok pelat disajikan. Mahasiswa mempelajari teknik analisis pelat dan bagaimana memilih metode penulangan yang tepat.
4.6.2. Perhitungan Penulangan Pelat Lantai
Subbab ini menjelaskan secara detail perhitungan penulangan pelat lantai. Contoh perhitungan untuk satu tipe pelat diberikan, yang mencakup perhitungan momen, faktor reduksi, dan luas tulangan. Perbedaan antara penulangan satu arah dan dua arah dijelaskan. Tabel lengkap berisi hasil perhitungan penulangan untuk semua tipe pelat diberikan. Mahasiswa belajar bagaimana menghitung penulangan pelat sesuai standar dan memahami prinsip-prinsip desain struktur pelat.
