MODIFIKASI GEDUNG FAKULTAS HUKUM UPN “VETERAN” JAWA TIMUR MENGGUNAKAN METODE FLAT SLAB.

TUGAS AKHIR

Diajukan oleh :

DJ OKO SUMARSONO 0 8 5 3 0 1 0 0 4 3

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

Dengan segenap puji syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas

Akhir ini dengan judul ‘Modifikasi Gedung Fakultas Hukum UPN “Veteran” Jawa

Timur Menggunakan Metode Flat Slab’. Yang merupakan suatu syarat bagi

mahasiswa dalam menempuh jenjang sarjana Strata 1 (S1) di Fakultas Teknik Sipil

dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Timur.

Dalam menyelasaikan Tugas Akhir ini penulis berusaha semaksimal mungkin

menerapkan ilmu yang penulis dapatkan di bangku perkuliahan dan buku-buku

literatur yang sesuai dengan judul Tugas Akhir ini. Disamping ini penulis juga

menerapkan petunjuk-petunjuk yang diberikan oleh dosen pembimbing. Namun

sebagai manusia biasa dengan keterbatasan yang ada penulis menyadari bahwa

Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala saran dan kritik

yang bersifat membangun dari setiap pembaca akan penulis terima demi

kesempurnaan Tugas Akhir ini.

Dengan tersusunya Tugas Akhir ini penulis tidak lupa mengucapkan terima

kasih sebanyak-banyaknya kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan,

dorongan, semangat, arahan serta berbagai macam bantuan baik berupa moral

maupun spiritual, terutama kepada :

1. Ibu Ir. Naniek Ratni Jar.,M.Kes. selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan

3. Ir. Made Dharma Astawa, MT. selaku Dosen pembimbing utama Tugas Akhir

yang telah berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama

pengerjaan Tugas Akhir sampai selesai.

4. Sumaidi, ST. selaku Dosen pembimbing pendamping Tugas Akhir yang telah

berkenan memberikan bimbingan, waktu dan dorongan moril selama pengerjaan

Tugas Akhir sampai selesai.

5. Segenap Dosen dan Staff Program Studi Teknik Sipil Universitas Pembangunan

Nasional “Veteran” Jawa Timur.

6. Para tim penguji yang telah membantu penulis sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan lebih baik.

7. Bapak tersayang, Ibu tersayang, dan kakakku yang telah banyak memberikan

dukungan lahir dan batin, material, spiritual, dan moral sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.

8. Untuk teman-teman Agung Nugroho Budiyono, Hendra Cipta Gunawan, Rudi

Antoro (Kasino), Periyadi, Wahyu Leuroke, Ambarini, Erwin Dwianto, Eko

Prastyo, Jainudin, Rahmat Hidayat (Komeng), Sadmay Gigid Handika, dan

teman-teman yang tidak bisa sasya sebutkan satu persatu, terima kasih atas

angkatan 2008 terima kasih atas dorongan dan semangatnya yang bermanfaat

sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Surabaya, 8 Mei 2012

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

ABSTRAK ... x

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar belakang ... 1

1.2. Perumusan Masalah ... 2

1.3. Maksud dan Tujuan ... 2

1.4. Batasan Masalah ... 3

1.5. Lokasi ... 3

BAB II TINJ AUAN PUSTAKA ... 4

2.1. Slab ... 4

2.2. Flat Slab ... 5

2.2.1. Pengertian Flat Slab ... 5

2.2.2. Kekuatan Geser di Dalam Sistem Lantai Flat Slab ... 5

2.2.3. Momen Statis Berfaktor di Dalam Lantai Flat Slab ... 7

2.2.4. Jalur Kolom dan Jalur Tengah Pada Lantai Flat Slab ... 9

2.2.5. Pemindahan Momen dan Geser Pada PertemuanAntara Pelat dan ujung Kolom ... 10

2.4.1. Momen Inersia Efektif ... 16

2.5. Persyaratan Nominal Untuk Tebal Pelat dan Ukuran Balok Tepi, Kepala Kolom dan Pertebalan Pelat di Kepala Kolom ... 17

2.6. Analisa Struktur Flat Slab ... 19

2.7. Konsep Desain... 19

2.8. Sistam Rangka Pemikul Momen Khusus ... 20

2.8.1. Persyaratan Detailing Komponen struktur SRPMK yang Menerima Kombinasi Lentur dan Aksial ... 20

BAB III METODOLOGI ... 24

3.1. Umum ... 24

3.2. Pengumpulan Data ... 24

3.3. Studi Literatur ... 25

3.4. Pembebanan ... 26

3.5. Kombinasi Pembebanan ... 28

3.6. Diagram Alur ... 30

BAB IV PERHITUNGAN ... 31

4.1. Umum ... 31

4.2. Perencanaan Dimensi Struktur ... 31

4.2.1. Perencanaan Dimensi Pelat ... 31

4.2.2. Perencanaan Drop Panel ... 32

4.4. Menentukan Berat Total Struktur ( Wt ) ... 36

4.5. Beban Gempa ... 39

4.5.1. Perhitungan Gaya Geser Dasar ... 39

4.5.2. Periode Waktu Getar Alami Fundamental ... 40

4.5.3. Faktor Respon Gempa ( C ) ... 40

4.5.4. Faktor Keutamaan ( I ) dan Faktor Reduksi Gempa( R ) ... 41

4.5.5. Gaya Geser Dasar Nominal ( V ) ... 41

4.5.6. Distribusi Gaya Geser Horizontal Kesepanjang Tinggi Gedung ... 42

4.6. Perencanaan Penulangan Pelat ... 42

4.6.1. Penulangan Pelat Lantai ... 44

4.6.2. Penulangan Pelat Atap ... 53

4.7. Penulangan Geser Pelat ... 63

4.8. Kontrol Terhadap Lendutan Pelat ... 65

4.9. Penulangan Kolom ... 68

4.9.1. Kekakuan Lentur Komponen kolom ... 69

4.9.2. Panjang Tekuk Kolom ... 70

4.9.3. Kontrol Kelangsingan Kolom... 71

4.9.4. Perhitungan Tulangan Kolom... 72

4.9.5. Penulangan Geser Kolom ... 73

4.10.2. Perencanaan Kolom Sengkang Geser Horizontal Pada Join ... 78

4.10.3. Menghitung Vu ... 80

4.11. Menghitung Kuat Geser Nominal Join ... 80

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 82

5.1. Kesimpulan ... 82

5.2. Saran ... 83

DAFTAR PUSTAKA ... xi

2.1 Lendutan Izin Maksimum ... 14

2.2 Tebal Minimum Pelat Tanpa Balok Interior ... 15

4.1 Berat total Bangunan ... 39

4.2 Distribusi Gaya Geser Kesepanjang Tinggi ... 42

1.1 Lokasi Gedung Fakultas Hukum UPN ”Veteran” Jawa Timur ... 3

2.1 Jenis – Jenis Slab ... 4

2.2 Pelat dua arah dengan struktur flat slab ... 5

2.3 Statika dari panel dalam cirian pada sistem lantai flat slab ... 8

2.4 Jalur kolom dan jalur tengah ... 9

2.5 Dimensi efektif dari kepala kolom ... 18

4.1 Dimensi Pelat, Drop Panel, Kolom ... 33

4.2 Grafik Spektrum Respon untuk Zona Gempas 5 ... 41

4.3 Bidang Kritis untuk Transfer Momen Geser... 64

4.4 Diagram Monogram ... 71

DJ OKO SUMARSONO

ABSTRAK

Gedung fakultas Hukum UPN “Veteran” Jawa Timur merupakan gedung perkuliahan setinggi tiga lantai yang dibangun dengan menggunakan struktur pelat dua arah yang ditumpu oleh balok. Gedung tersebut direncanakan ulang menjadi delapan lantai

dibawah zona gempa kuat dengan struktur flat slab dan Sistem Rangka Pemikul

Momen Khusus (SRPMK). Alasan dipilihnya struktur flat slab pada perencanaan ini

karena struktur flat slab cukup fleksibilitas terhadap tata ruang, waktu pengerjaan yang relatif lebih pendek, dan hemat dalam penggunaan bekisting. Flat slab (lantai cendawan) adalah plat beton bertulang yang ditumpu secara langsung oleh kolom-kolom tanpa melalui balok-balok perantara. Flat slab mempunyai kekuatan geser yang cukup dengan adanya salah satu atau kedua hal berikut, pertama adanya drop panel yang merupakan penebalan pelat didaerah kolom, kedua dibuatnya kepala kolom yaitu pelebaran yang mengecil dari ujung kolom atas. Flat slab digunakan untuk kisaran bentang 20-30 ft atau sekitar 6-9 m. Dengan diterapkannya SRPMK pada perencanaan ini diharapkan bangunan dapat bersifat daktail pada saat terjadi gempa kuat. Peraturan yang digunakan di dalam perencanaan yaitu SNI 03-1726-2002 tentang “ Tata Cara Perencanaan Ketahanan gempa untuk Bangunan Gedung”, SNI 03-2847-2002 tentang ” Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung”, dan Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung (PPIUG) 1983. Untuk analisa struktur menggunakan program bantu SAP2000 V.7.4. Berdasarkan perencanaan diperoleh lebar drop panel 250 mm dengan tebal 70 mm, tebal pelat lantai 180 mm dan tebal pelat atap 150 mm. Dimensi penampang kolom diperoleh 70 x 70 cm. Dibutuhkan sambungan pada kolom untuk gedung setinggi 8 lantai. Perlu dilakukan kajian yang lebih mendalam agar hasil perencanaan mendekati hasil sesungguhnya dilapangan.

Kata kunci: flat slab, SRPMK, drop panel, kolom kapital

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam membangun sebuah gedung biasanya dilakukan penghematan.

Penghematan boleh saja dilakukan asalkan tidak mengurangi kekuatan bangunan

tersebut. Salah satu hal yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan flat

slab. Flat slab (lantai cendawan) adalah plat beton bertulang yang ditumpu

secara langsung oleh kolom-kolom tanpa melalui balok-balok perantara. Flat

slab mempunyai kekuatan geser yang cukup dengan adanya salah satu atau

kedua hal berikut, pertama adanya drop panel yang merupakan penebalan plat

didaerah kolom, kedua dibuatnya kepala kolom yaitu pelebaran yang mengecil

dari ujung kolom atas. Flat slab digunakan untuk kisaran bentang 20-30 ft atau

sekitar 6-9 m (James G. MacGregor, 1997). Flat Slab mempunyai

kelebihan-kelebihan diantaranya (1) fleksibilitas terhadap tata ruang, (2) waktu pengerjaan

yang relatif lebih pendek, hal ini dapat dilihat dari proses pembuatan dimana

pengecoran plat dapat langsung dilakukan tanpa perlu mengecor balok lebih

dulu, (3) hemat dalam penggunaan bekisting, (4) menghemat tinggi bangunan,

tinggi ruang bebas lebih besar dikarenakan tidak adanya pengurangan akibat

balok dan komponen pendukung struktur lainnya.

Dalam tugas akhir ini akan dibuat perencanaan struktur dengan objek

gedung Fakultas Hukum UPN “Veteran” Jawa Timur. Gedung Fakultas Hukum

UPN “Veteran” Jawa Timur adalah gedung perkuliahan setinggi tiga lantai yang

balok. Gedung tersebut nantinya akan direncanakan ulang menjadi delapan

lantai dibawah zona gempa kuat dengan struktur flat slab dan Sistem Rangka

Pemikul Momen Khusus (SRPMK).

1.2. Per umusan Masalah

Pada penyusunan tugas akhir ini akan dilakukan pembahasan mengenai

permasalahan - permasalahan berikut:

1. Bagaimana menganalisa struktur gedung dengan menggunakan sistem

struktur flat slab.

2. Bagaimana menganalisa dan merencanakan struktur flat slab yang mampu

memikul beban gravitasi dan lateral gempa.

3. Bagaimana mengimplementasikan hasil perhitungan menjadi Detail

Engineering Design (DED).

1.3. Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan dari punyusunan tugas akhir ini adalah:

1. Agar dapat menganalisa struktur gedung dengan menggunakan sistem

struktur flat slab.

2. Agar dapat menganalisa dan merencanakan struktur flat slab yang mampu

memikul gravitasi dan lateral gempa.

3. Agar dapat menuangkan hasil perhitungan menjadi Detail Engineering

1.4. Batasan Masa lah

Batasan masalah dalam pembahasan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Pada perencanaan ini tidak meninjau analisa biaya dan manajemen konstruksi

dalam menyelesaikan pekerjaan proyek.

2. Tidak meninjau segi arsitekturalnya.

3. Tidak merencanakan pondasi.

4. Mutu beton dan tulangan struktur digunakan f’c = 30 Mpa dan fy = 350 Mpa.

5. Peraturan yang digunakan sebagai acuan adalah SNI 2847-2002, SNI

03-1726-2002, dan PPIUG 1983.

1.5. Lokasi Gedung

Lokasi gedung : Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Surabaya

2.1. Slab

Slab atau pelat merupakan elemen utama dalam menyalurkan beban hidup

maupun beban mati kedalam rangka pendukung vertikal dari suatu sistem

struktur. Didalam konstruksi beton bertulang, slab mempunyai arah horizontal

dengan permukaan atas dan bawah sejajar atau mendekati sejajar. Plat atau slab

biasanya ditumpu oleh kolom- kolom atau tertumpu secara menerus oleh tanah.

Jika nilai perbandingan antara panjang dan lebar pelat lebih dari 2,

digunakan penulangan 1 arah (one way slab). Dan apabila nilai perbandingan

antara panjang dan lebar pelat tidak lebih dari 2, digunakan penulangan 2 arah

(two way slab).

Ada beberapa jenis slab yaitu one way slab ( pelat 1 arah ), two way slab

(pelat dua arah), flat plate, grid Slab, dan flat slab.

(a). Flat Plate (b). Flat Slab

2.2. Flat Slab

2.2.1. Penger tian Flat Slab

Flat slab (lantai cendawan) adalah pelat beton bertulang yang

ditumpu secara langsung oleh kolom - kolom tanpa melalui balok- balok

perantara. Lantai flat slab mempunyai kekuatan geser yang cukup dengan

adanya salah satu atau kedua hal berikut :

a. Drop Panel yaitu pertambahan tebal plat didalam daerah kolom.

b. Kepala kolom (Column Capital) yaitu pelebaran mengecil dari ujung

kolom atas

Gambar 2.2 Plat dua arah dengan struktur flat slab

2.2.2. Kekuatan Geser di Dalam Sistem Lantai Flat Slab

Kekuatan geser dari lantai flat slab sekitar kolom dengan cirian di bawah

beban mati dan beban hidup penuh adalah analog dengan kekuatan geser dari

pondasi hamparan persegi atau bujur sangkar yang dibebani oleh kolom

terhadap aksi balok lebar dan kemudian untuk aksi dua arah. Didalam aksi

balok lebar, penampang kritis adalah sejajar dengan garis pusat panel dalam

arah transversal dan menerus pada seluruh jarak antara dua garis pusat panel

longitudinal yang berdekatan. Kekuatan nominal dalam keadaan umum dimana

tidak digunakan tulangan geser adalah

Vn = Vc =2 fc'2bwd_{………(2.1)}

Menurut metode yang disederhanakan, Vc dapat ditentukan dengan

menggunakan rumus yang lebih terperinci yang mencakup ρ Vu d / Mu.

Didalam aksi dua arah, retak diagonal potensial dapat terjadi dikerucut

atau piramida sekeliling kolom. Dengan demikian penampang kritis

ditempatkan sedemikian hingga kelilingnya b0 berada pada jarak setnengah

tinggi efektif diluar keliling pertebalan. Bila pertebalan tidak digunakan, maka

hanya ada satu penampang kritis untuk aksi dua arah. Jika tulangan geser tidak

digunakan, kekuatan geser nominal adalah

d b f d b

f_{c c}

n 0 0

c

c ' 4 '

4 2 m

1 V

V ≤

  

 + =

=

β _{………(2.2)}

Dimana untuk kepala kolom atau pertebalan persegi,

β

_cmerupakan

perbandingan sisi yang panjang terhadap yang pendek dari segi empat. Kecuali

c

β

lebih besar dari 2,0, maka rumus yang mencakup

β

_ctidak menetukan dan

dalam hal ini Vc dibatasi dengan 4 fc'b0d. Bahkan jika tulangan geser

digunakan, kekuatan nominal dibatasi kepada harga maksimum sebesar

d b f_c

s

n Vc V 4 ' 0

V = + ≤

Selanjutnya dalam perencanaan tulangan geser, bagian dari kekuatan Vc

tidak boleh melebihi 2 f_c'b₀d.

2.2.3. Momen Statis Ber faktor di dalam Lantai Flat Slab

Dengan meninjau panel dalam cirian dari suatu lantai flat slab yang

memikul beban merata berfaktor

ω

_u persatuan luas, seperti pada gambar

2.3.(a). Beban total pada permukaan panel (persegi dikurangi empat

seperempat lingkaran) ditumpu oleh geser vertikal pada keempat busur

seperempat lingkaran. Mneg dan Mpos menyatakan masing-masing momen

negatif total sepanjang tepi ABCD dan momen positif total sepanjang EF

terhadap sumbu horisontal b diarah L2. Sehingga

Beban pada permukaan ABCDEF = jumlah reaksi pada busur AB dan CD

=

ω

_u

    ₋ 8 πc 2 2 2 1L L …………..………..(2.4)

Dengan meninjau setengah panel ABCDEF sebagai benda bebas, dan dengan

mengingat tidak adanya geser pada tepi BC, DE, EF, dan FA, maka dengan

mengambil momen terhadap sumbu 1-1 diperoleh

Mneg + Mpos +

ω

u 0

3π 2c 8 πc 4 2 π c 8 πc 2 2 1 2 1 2 2

1 _=

     +       −       

L L ₋ ωuLL L ωu

..(2.5)

Dengan memasukkan M0 = Mneg + Mpos,

M0 =

Persamaan (2.6) dapat dilihat dengan jelas dari pemeriksaan bentang interior

ekivalen yang ditunjukkan dalam gambar 2.3.(b)

Gambar 2.3 Statika dari Panel dalam cirian pada sistem lantai flat slab.

Ayat ACI-13.6.2.5 menyatakan bahwa tumpuan yang berbentuk lingkaran atau

poligon beraturan harus diperlakukan sebagai tumpuan bujur sangkar dengan

luas yang sama. Untuk lantai flat slab, khususnya dengan kepala kolom,

bentang bersih Ln yang dihitung dengan menggunakan tumpuan bujur sangkar

ekivalen harus dibandingkan dengan yang dinyatakan oleh persamaan (2.6),

yang besarnya adalah L1 dikurangi dengan 2c/3.

2.2.4. J alur Kolom dan J alur Tengah pada Lantai Flat Slab

Jalur kolom adalah pelat dengan lebar di setiap sisi garis tengah kolom

sama dengan ¼ dimensi panel terkecil ℓ1 atau ℓ2. Jalur tengah adalah bagian

pelat diantara dua jalur kolom.

Gambar 2.4 Jalur Kolom dan Jalur Tengah

Bagian dari momen yang diterima jalur kolom dan jalur tengah

diasumsikan tersebar merata pada seluruh jalur. Persentase momen yang

dipikul oleh jalur kolom tergantung pada kekakuan efektif dari jalur kolom dan

pada aspect ratioℓ1/ℓ2 (dengan ℓ1 adalah panjang bentang pusat ke pusat, dari

tumpuan-tumpuannya dalam arah momen yang ditinjau dan ℓ2 adalah panjang

bentang pusat ke pusat, dari tumpuan-tumpuannya dalam arah tegak lurus

2.2.5. Pemindahan Momen dan Geser Pada Per temuan Antar a Pelat dan Ujung

Kolom.

Untuk kolom-kolom dan pelat yang bertemu pada titik-titik buhul secara

monolit, diperlukan pemindahan momen dan geser antara pelat dan

ujung-ujung kolom. Momen-momen dapat ditimbulkan oleh beban lateral akibat

pengaruh angin atau gempa yang bekerja pada portal bertingkat banyak atau

oleh beban-beban gravitasi yang tidak berimbang. Selanjutnya gaya-gaya geser

pada ujung kolom dan seluruh kolom harus ditinjau didalam perencanaan dari

tulangan lateral (pengikat atau spiral) dalam kolom-kolom.

Momen berfaktor total yang harus dipindah kepada ujung-ujung kolom

yang bertemu pada suatu titik kumpul dalam atau luar, dengan Mu. Peraturan

ACI mensyaratkan pembagian dari momen berfaktor total Mu terhadap Mb

yang dipindahkan oleh lentur (ACI-13.3.3) dan Mv yang dipindahkan oleh

geser (ACI-11.12.2.3) sedemikian sehingga :

d

c

d

c

Mu

Mb

+

+

×

+

=

2 1

3

2

1

……….(2.7)

dan

Mb

Mu

Mv

=

−

_{………(2.8)}

Besaran (c1 + d) dan (c2 + d) didalam persamaan (2.7). Sesungguhnya

adalah dimensi dari penampang kritis masing-masing dari arah longitudinal

dan transversal. Dengan demikian persamaan, persamaan (2.7) sesungguhnya

adalah dimensi dari penampang kritis masing-masing dari arah longitudinal

dinyatakan hanya untuk kolom-dalam. Untuk kolom-luar, pembilang (c1 + d)

harus diambil sebesar (c1 + d/2).

Momen Mv yang dipindahkan oleh geser bekerja bersamaan bekerja

bersamaan dengan gaya geser Vu pada titik pusat dari permukaan geser sekitar

keliling yang berada sejarak d/2 dari sisi kolom.

c c

c u

J

x

M

A

V

v

φ

φ

1

1

=

−

………(2.9)

c c

c u

J

x

M

A

V

v

φ

φ

1

1

=

+

……….(2.10)

Agar konsisten dengan metode perencanaan kekuatan, faktor reduksi

kekuatanφdiikutkan dalam penyebut dari persamaan (..) dan (…) dengan

menggunakan sifat pemanpang J_cyang analog dengan momen inersia polar

terhadap numbu z-z dari permukaan geser sekitar keliling kritis dimisalkan

aadnya tegangan geser horisontal dan vertikal pada permukaan geser dengan

dimensi a x d dalam gambar..

untuk kolom-luar, x1 dan x2 diperoleh dengan menempatkan permukaan

geser vertikal yang berupa profil kanal

(

a

b

)

d

A

_c

=

2

+

……….(2.11)

(

)( )

6

2

6

3 2

2 3

ad

x

b

a

a

d

J

_c



+











−

+

=

……….(2.12)

(

a

b

)

d

A

_c

=

2

+

………(2.13)

6

2

6

3 2

3

ad

ba

a

d

J

_c



+











+

=

………...(2.14)

Menurut ACI-11.12.2.4, tegangan geser harus kurang dari

4

fc

'

(atau lebih kurang lagi bila perbandingan dimensi permukaan geser lebih besar dari

2), kalau tidak harus digunakan penulangan geser.

2.2.6. Bukaan dan Hubungan Sudut Pada lantai Flat Slab

Bila di dalam lantai flat slab terdapat bukaan dan hubungan sudut, maka

harus dipastikan bahwa provisi untuk itu harus cukup. Bukaan dengan segala

ukuran dapat dibuat asalkan dengan analisa dapat ditunjukkan bahwa semua

persyaratan untuk kekuatan dan kelayanan termasuk batasan lendutan yang

dapat dipenuhi. Namun dalam keadaan yang biasa tidak diperlukan suatu

analisa khusus untuk untuk sistem pelat tanpa balok bila (1) bukaan berada di

dalam setengah bentang di masing- masing arah, asalkan jumlah tulangan yang

diperlukan untuk panel yang tanpa bukaan dipertahankan; (2) bukaan berada di

dalam permukaan bersama untuk dua jalur kolom dan memutus tidak lebih dari

seperdelapan dari lebar jalur kolom dalam bentang yang mana saja, dan

tulangan yang ekivalen dengan yang diputus, ditambah pada semua sisi dari

bukaan; (3) bukaan berada pada permukaan bersama dari satu jalur tengah dan

memutusb tidak lebih dari seperempat tulangan didalam jalur, dan tulangan

yang ekivalen dengan yang terputus ditambah pada semua sisi dari bukaan.

Mengenai tegangan geser nominal pada aksi dua arah, penampang kritis

diliput oleh proyeksi radial dari bukaan terhadap pusat kolom. Untuk plat

dengan kepala geser, keliling kritis direduksi hanya dengan setengah dari yang

dipotong oleh garis-garis radial dari pusat kolomke tepi- tepi bukaan.

2.3. Tebal Pelat Minimum Untuk Pengendalian Lendutan

Tebal minimum pelat tanpa balok interior yang menghubungkan

tumpuan-tumpuannya dan mempunyai rasio bentang panjang terhadap yang tidak lebih dari

dua harus memenuhi ketentuan-ketentuan sebagai berikut:

a. Pelat tanpa penebalan, tebal pelat tidak boleh kurang dari 120 mm

b. Pelat dengan penebalan, tebal pelat tidak boleh kurang dari 100 mm

Pelat dengan tebal kurang dari tebal minimum yang ditetapkan boleh digunakan bila

dapat ditunjukkan dengan perhitungan bahwa lendutan yang terjadi tidak melebihi

batas lendutan yang ditetapkan dalam tabel 2.1. Lendutan tersebut harus dihitung

dengan memperhitungkan pengaruh dari ukuran dan bentuk panel, kondisi tumpuan,

dan keadaan kekangan pada sisi panel. Untuk perhitungan lendutan modulus

elastisitas (Ec), momen inersia efektif (Ie), lendutan jangka panjang harus dihitung

Tabel 2.1. Lendutan izin maksimum

Tabel 2.2. Tebal Minimum Pelat Tanpa Balok Interior

Sumber : SNI 03-2847-2002 ( Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung)

2.4. Kontr ol Ter hadap Lendutan

Lendutan yang diizinkan ditentukan oleh persyaratan kelayakan untuk

struktur seperti besarnya deformasi yang dapat diterima oleh interaksi antara

komponen struktur. Pengaruh lendutan pada jangka pendek (seketika) atau

jangka panjang harus ditinjau. Lendutan seketika maksimum yang diperbolehkan

akibat beban hidup, untuk pelat atap atau lantai yang tidak mendukung

mendukung atau dihubungkan dengan elemen nonstruktural seperti langit-langit

dengan perekat atau partisi yang mudah pecah akibat lendutan besar ditetqapkan

pelat lantai. Selanjutnya dengan bertambahnya lendutan sesuai dengan waktu

tabel 9-5 (b) dari ACI juga menetapkan batas untuk jumlah dari lendutan

rangkak dan susut akibat semua beban tetap dan lendutan akibat beban hidup

tambahan lainnya. Kedua batas yang diberikan untuk kombinasi lendutan ini

adalah L/480 bila elemen nonstruktural kemungkinan rusak dan L/240 bila tidak

ada kemugkinan kerusakan elemen nonstruktural.

2.4.1. Momen Iner sia Efektif

Agar menyajikan peralihan yang mulus antara momen inersia Icr dari

penampang retak transformasi dan Ig dari penampang bruto yang tidak retak,

maka :

Ig Icr Mmaks

Mcr

-1 Ig Mmaks

Mcr I

3 3

≤ ×     

  

   

  + ×    

  = e

Dimana :

M cr =

yt Ig

fr× = momen ret ak

Mmaks= momen maksimum akibat beban layan yang bekerja pada

kondisi dimana lendutan dihitung

Ig = Momen inersia dari penampang bruto beton yang tidak retak

terhadap sumbu pusat dengan mengabaikan tulangan

Fr = Modulus runtuh dari beton sebesar

7

,

5

fc

'

untuk beton berbobot normal; secara umum dapat diambil sebesar

'

.

65

,

0

Wc

fc

, dimana Wc adalah berat satuan beton.

2.5. Per syar atan Nominal Untuk Tebal Pelat dan Ukuran Balok Tepi, Kepala

Kolom, dan Per tebalan Pelat di Kepala Kolom

a.Tebal pelat

- Ketebalan Pelat dengan drop panel tidak boleh kurang dari 100 mm

- Dalam segala hal tebal pelat minimum tidak boleh kurang dari harga:

Untuk

α

m< 2,0 tebal pelat tidak boleh kurang dari 120 mm

Untuk

α

m> 2,0 tebal pelat tidak boleh kurang dari 90 mm

b.Kepala Kolom

Kepala kolom yang digunakan dalam kontruksi flat slab merupakan

perbesaran dari kolom bagian atas pada pertemuan dengan pelat lantai. Oleh

karena tidak menggunakan balok- balok, maka tujuan dari kepala kolom

adalah untuk mendapatkan pertambahan keliling sekitar kolom untuk

memindahkan geser dari beban lantai dan untuk menambah tebal dengan

berkurangnya perimeter didekat kolom. Dengan memisalkan garis

maksimum 45° untuk distribusi geser kepada kolom, kepala kolom efektif

untuk pertimbangan kekuatan agar berada di dalam kerucut bulat terbesar,

piramida, atau biji yang mengecil (tapered wedge) dengan puncak 90°yang

Garis tengah dari kepala kolom biasanya sekitar 20 sampai 25% dari

bentang rata- rata diantara kolom.

Gambar 2.5 Dimensi efektif dari kepala kolom

c.Pertebalan pelat (Drop Panel)

Pertebalan pelat yang lazimnya digunakan di dalam kontruksi lantai

Flat Slab merupakan penambahan tebal pelat di sekitar kolom bila

pertebalan pelat diteruskan dari garis pusat tumpuan paling tidak seperenam

dari bentang yang diukur pusat ke pusat dalam masing-masing arah, dan bila

proyeksi di bawah pelat paling tidak seperempat dari tebal pelat di luar

pertebalan, diizinkan penggunaan tebal pelat minimum yang disyaratkan

oleh Persamaan (2..) sampai (2.) yang direduksi dengan 10%. Untuk

menentukan tulangan bahwa tebal dari drop panel dibawah pelat harus

dimisalkan pada harga yang tidak melebihi seperempat dari jarak antar tepi

dari drop panel dan tepi dari kepala kolom. Oleh karena persyaratan ini,

tidak ada alasan yang cukup kuat untuk menggunakan drop panel yang lebih

2.6. Analisa Str uktur Flat Slab

Analisa suatu konstuksi flat slab dapat dilakukan dengan dua metode,

yaitu dengan metode desain langsung (direct design methode) dan metode portal

ekuivalen. Perbedaan analisa antara dua metode yaitu pada metode perencanaan

langsung, yang diperoleh adalah pendekatan momen dan geser dengan

menggunakan koefisien-koefisien yang disederhanakan. Sedangkan metode

rangka ekuivalen menganggap portal (rangka) idealisasi ini serupa dengan portal

aktual sehingga hasilnya akan lebih eksak dan mempunyai batasan penggunaan

yang lebih sedikit dibandingkan dengan metode desain langsung (Nawy, 1998).

2.7. Konsep Desain

Tujuan Perencanaan Struktur tahan gempa adalah bangunan mampu

menahan gempa kuat tanpa mengalami keruntuhan total bangunan, walaupun

bagian struktur utama sudah mengalami kerusakan atau mencapai pelelehan.

Untuk menjamin hal ini, elemen- elemen struktur bangunan yang diharapkan

mengalami plastifikasi (kerusakan) harus diberi detailing penulangan yang

memadai agar perilakunya tetap stabil walaupun telah mengalami deformasi

inelastis yang benar. Ketentuan detailing ditetapkan dalam SNI 03-2847-2002.

Semakin tinggi resiko kegempaan suatu daerah maka semakin ketat persyaratan

detailing penulangan yang harus dipenuhi pada stuktur bangunan yang berada di

2.8. Sistem Rangka Pemik ul Momen Khusus

Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus yaitu suatu system rangka yang

selain memenuhi ketentuan- ketentuan untuk rangka pemikul juga memenuhi

ketentuan- ketentuan SNI 03-2847-2002 pasal 23.2 sampai dengan pasal 23.5.

Sistem ini memiliki tingkat daktilitas penuh dan wajib digunakan di zona 5 dan

6.

2.8.1. Per syar atan Detailing Komponen Str uktur SRPMK yang Mener ima

Kombinasi Lentur dan Beban Ak sial

a. Persyaratan geometri

Beberapa persyaratan geometri juga harus dipenuhi oleh komponen

struktur kolom SRPMK, diantaranya:

1. Ukuran penampang terkecil tidak kurang dari 300 mm.

2. Perbandingan antara ukuran terkecil penampang terhadap ukuran

dalam arah tegak lurusnya tidak kurang dari 0,4.

b. Persyaratan Tulangan Lentur

Berdasarkan SNI Beton (BSN,2002b), tulangan lentur kolom harus

memenuhi beberapa persyaratan berikut:

1. Rasio penulangan dibatasi minimum tidak boleh kurang dari 0,01 dan

maksimum tidak boleh lebih dari 0,06.

2. Sambungan mekanis tipe 1 untuk penyambungan tulangan lentur

(dengan kekuatan 125% kuat leleh batang tulangan yang disambung)

tidak boleh ditempatkan di lokasi yang berpontensi membentuk sendi

dengan kekuatan yang lebih kuat dari kuat tarik batang tulangan yang

disambung.

3. Sambungan las untuk penyambungan tulangan lentur (dengan

kekuatan 125% kuat leleh batang tulangan yang disambung) tidak

boleh ditempatkan di lokasi yang berpotensi membentuk sendi plastis.

4. Sambungan lewatan hanya diizinkan di lokasi setengah panjang

elemen struktur yang berada di tengah, direncanakan sebagai

sambungan lewatan tarik, dan harus diikat dengan tulangan spiral atau

sengkang tertutup yang direncanakan.

c. Persyaratan Tulangan Transversal

Tulangan transversal pada kolom utama berfungsi untuk

mengekang daerah inti kolom. Tulangan transversal pada kolom dapat

berupa tulangan spiral atau tulangan sengkang tertutup. SNI beton (BSN,

2002b) mensyaratkan bahwa jumlah tulangan spiral atau sengkang

tertutup yang dipasang dipasang di daerah-daerah tertentu kolom yang

berpotensi membentuk sendi plastis harus memenuhi ketentuan berikut:

1. Rasio volumetrik tulangan spiral atau sengkang cincin, ρ_s, tidak boleh

kurang dari:

yh c f

f ' 12 , 0

ρ_s = ………..(2.7)

yh c

c g

f f A

A '

1 45

., 0 * ρ_s

  

 − =

………..(2.8)

2. Luas total penampang sengkang tertutup persegi tidak boleh kurang

-untuk potongan penampang arah yang normalnya searah sumbu x:     −        

=0.,3 ' 1

* ch g yh c cx shx A A f f sh A …………...(2.9)

dan _

      = yh c cx shx f f sh

A 0.,09 '

………...(2.10)

-untuk potongan penampang yang arah normalnya searah sumbu y:

    −        

=0.,3 ' 1

* ch g yh c cy shy A A f f sh A ………...(2.11)         = yh c cy shy f f sh

A 0.,09 '

………...(2.12)

Dimana :

Ashx = Luas penampang total tulangan transversal dalam rentang spasi s dan tegak

lurus terhadap dimensi hcx

Ashy = Luas penampang total tulangan transversal dalam rentang spasi s dan tegak

lurus terhadap dimensi hcy

s = Spasi tulangan transversal

hcx = Dimensi penampang inti kolom yang arah normalnya sejajar sumbu x,

diukur dari sumbu ke sumbu tulangan transversal terluar

hcy = Dimensi penampang inti kolom yang arah normalnya sejajar sumbu y,

diukur dari sumbu ke sumbu tulangan transversal terluar

Ag = Luas bruto penampang kolom

Ach = Luas penampang inti kolom dari sisi luar ke sisi luar tulangan sengkang

Ac = Luas penampang inti kolom dari sisi luar ke sisi luar tulangan spiral

fyh = Kuat leleh tulangan transversal

3.1. Umum

Bab ini menjelaskan urutan pelaksanaan penyelesaian yang akan

digunakan dalam penyusunan Tugas Akhir.

3.2. Pengumpulan Data

Data-data perencanaan secara keseluruhan mencakup data umum

bangunan dan data bahan.

Data umum bangunan:

- Nama Gedung : Gedung Fakultas Hukum

- Lokasi : Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Surabaya

- Fungsi : Gedung Perkuliahan

- Zona Gempa : 5 ( zona kuat )

- Jumlah lantai : 8 lantai

- Tinggi tiap lantai : 4 m

- Struktur utama : Struktur beton bertulang

Data Bahan :

- Mutu baja (fy) : 350 Mpa ( untuk balok dan kolom )

1.3. Studi Literatur

Melakukan studi referensi yang menjadi acuan dalam pengerjaan

proposal dengan menggunakan struktur flat slab. Adapun beberapa literatur serta

peraturan gedung tersebut antara lain adalah sebagai berikut :

a. G. Nawy, Edward. 2008. Beton Bertulang - Suatu Pendekatan Dasar.

Bandung. Penerbit Refika Aditama.

b. Herningtyas, Ike. 2009. “Modifikasi Perencanaan Gedung Office Park Jalan

Mayjen Sungkono Surabaya Menggunakan Flat Slab Dengan Sistem

Rangka Pemikul Momen Menengah”. Surabaya.ITS

c. Imran, Swandi, dan Fajar Hendrik. 2009. Perencanaan Struktur Gedung

Beton Bertulang Tahan Gempa. Bandung. Penerbit ITB.

d. McCormac, Jack C. 2004. Desain Beton Bertulang. Jilid 2 Edisi Kelima.

Jakarta. Penerbit Erlangga.

e. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG).1983.

f. SNI 03-1726-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk

Bangunan Gedung

g. SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur

Beton Untuk Bangunan Gedung

h. Wang, Chu-Kia, dan Charles G. Salmon. 1989. Disain Beton Bertulang. Jilid

3.4. Pembebanan

a. Beban Mati (PPIUG 1983 Bab1 pasal 1.1)

Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang

bersifat tetap termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian,

mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak

terpisahkan dari gedung itu.

Yang nilainya sebagai berikut :

-Berat jenis beton : 2400 kg/m3 (tabel 2.1)

-Berat jenis spesi : 2100 kg/m3 (tabel 2.1)

-Berat jenis tegel : 2400 kg/m3 (tabel 2.1)

-Berat jenis pasangan bata merah : 250 kg/m2 (tabel 2.1)

-Berat jenis plafond : 11 kg/m2 (tabel 2.1)

-Berat jenis penggantung : 7 kg/m2 (tabel 2.1)

-Berat jenis AC dan perpipaan : 10 kg/m2 (tabel 2.1)

-Berat dinding partisi : 40 kg/m2 (tabel 2.1)

b. Beban Hidup (PPIUG 1983 Bab 1 pasal 1. 2)

Beban hidupa dalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau

penggunaan suatu gedung, dan kedalamnya termasuk beban-beban pada

lantai yang berasal dari barang - barang yang dapat berpindah, mesin-mesin

serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dari

gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga

mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap tersebut.

- Beban hidup pada lantai diambil sebesar 250 kg/m2 (pasal 3.1.1)

c. Beban Angin (PPIUG 1983 Bab 1pasal 1. 3)

Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau

bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.

Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif

dan tekanan negatif (isapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang-bidang

yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan tekanan negatif ini dinyatakan

dalam kg/m2, ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup yang ditentukan

dalam pasal 4.2 (PPIUG 1983) dengan kefisien-koefisien angin yang

ditentukan dalam pasal 4.3 (PPIUG 1983).

d. Beban Gempa (PPIUG 1983 Bab 1 pasal 1.4)

Beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada

gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah

akibat gempa itu. Dalam hal pengaruh gempa pada struktur gedung

ditentukan berdasarkan suatu analisa dinamik, maka yang diartikan dengan

beban gempa disini adalah gaya-gaya di dalam struktur tersebut yang

terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa itu.

Gaya geser dasar rencana total, V, ditetapkan sebagai berikut:

Wt R

I C

V = 1× × _{; T}

1 = 0.085 (hn)3/4………..(3.1)

dimana :

R = Faktor reduksi gempa

T1 = Waktu getar alami fundamental

Wt = Berat total gedung

I = Faktor kepentingan struktur

Hn = Tinggi total gedung

C1 = Faktor respons gempa

Pembatasan waktu getar alami fundamental (Pasal 5.6 SNI 03 –

1726-2002):

T1<ς n……….(3.2)

dimana :

ς = Koefisien untuk wilayah gempa tempat struktur gedung berada

(Tabel 8).

n = Jumlah tingkatnya

3.5. Kombinasi Pembebanan

Adapun kombinasi pembebanan terfaktor sesuai dengan SNI 03-2847-2002

yaitu:

1. 1,4D

2. 1,2D + 1,6L + 0,5 (A atau R)

3. 1,2D + 1,0L + 1,6W + 0,5 ( A atau R )

4. 0,9D + 1,6W

5. 1,2D + 1,0L + 1,0E

Dimana :

D = Beban mati

L = Beban hidup

A = Beban atap

R = Beban hujan

W = Beban angin

3.6. Diagr am Alur

TIDAK

YA

START

Studi Literatur

Perencanaan dimensi Struktur, meliputi:

- Flat slab

- kolom

Analisa pembebanan:

Berdasarkan SNI 03- 1726- 2002, SNI 03-2847-2002, dan PPIUG 1983

Perhitungan struktur:

- Flat slab

- Kolom

Kontrol Desain Ubah

Dimensi

Gambar – Auto Cad

Kesimpulan Pengumpulan Data

4.1. Umum

Didalam merencanakan sebuah gedung langkah pertama yang harus

dilakukan adalah perencanaan dimensi struktur atau preliminary desain.

Kemudian hasil yang diperoleh dari perhitungan preliminary desain akan

digunakan dalam perhitungan struktur. Struktur primer merupakan suatu

komponen utama dimana kekakuannya mempengaruhi perilaku dari gedung

tersebut. Struktur primer ini berfungsi untuk menahan pembebanan yang berasal

dari beban gravitasi dan beban lateral yang berupa beban gempa maupun angin.

Komponen struktur primer pada gedung ini terdiri dari flat slab dan kolom.

4.2. Per enca naan Dimensi str uktur

4.2.1. Per encanaan Dimensi Pelat

Pelat dengan ukuran 6x6m.

n

λ

= bentang terpanjang = 6000 mm

Dari tabel SNI 03-2847-2002 ( pasal 11.5.3 ) untuk tebal pelat tanpa balok

interior dengan fy= 350 Mpa

cm 18 818 , 181 33

6000 33

n

h= λ = = ≈

Jadi tebal pelat lantai direncanakan h = 18 cm

4.2.2. Per encanaan Dr op Panel

Direncanakan drop panel untuk menahan gaya geser :

L drop panel 6 1

≥ L

L1 = 600 cm, L drop panel =

6 1

x 600 = 100 cm

L2 = 600 cm, L drop panel =

6 1

x 600 = 100 cm

Direncanakan lebar drop panel 125 cm untuk masing - masing arah x

dan y, diukur dari pusat kolom.

h drop panel

4 1

≥ h pelat

h drop panel 18

4 1

×

≥ cm

h drop panel ≥4,5cm

tebal drop panel tidak boleh melebihi :

h drop panel

4 1

≤ jarak tepi kolom ekivalen ketepi drop panel

h drop panel 90

4 1

× ≤

h drop panel ≤22,5cm

Gambar 4.1 Dimensi pelat, drop panel, dan kolom

4.2.3. Tebal Ek ivalen

Karena adanya drop panel disekitar kolom, maka beban per meter

persegi pelat lantai didapat berdasarkan tebal ekivalen (tebal berbobot)

dengan perbandingan luas (L) :

  

 _×

+ +

= h droppanel

pelat L droppanel L

droppanel L

pelat h h

   



 _×

+ +

= 7

5040000 1500000

1500000 18

h

4.2.4. Per encanaan dimensi kolom

Pembebanan

- Beban mati

Lantai atap

Pelat = 6 x 6 x 0,18 x 2400 = 15552 kg

Drop panel = 3 x 3 x 0,07 x 2400 = 1512 kg

Spesi = 1 x 21 x 6 x 6 = 756 kg

Aspal = 1 x 14 x 6 x 6 = 504 kg

Ducting dan Plumbing = 40 x 6 x 6 = 1440 kg +

Pd1 = 19764 kg

Lantai 1 – 8

Pelat = 6 x 6 x 0,18 x 2400 x 8 = 124416 kg

Drop panel = 3 x 3 x 0,07 x 2400 x 8 = 12096 kg`

Tegel = 1 x 24 x 6 x 6 x 8 = 6912 kg

Spesi = 2 x 21 x 6 x 6 x 8 = 12096 kg

Ducting dan Plumbing = 40 x 6 x 6 x 8 = 11520 kg

Dinding setengah batu = 250 x 6 x 6 x 8 = 72000 kg +

` Pd2 = 239040 kg

Berat total (Pd) = Pd1 + Pd2

= 19764 + 239040

- Beban hidup

Beban hidup atap = 6 x 6 x 100 = 3600 kg

Beban hidup lantai 1 s/d 8= 6 x 6 x 8 x 250 = 72000 kg +

Pl = 75600 kg

Pu = 1,2 Pd + 1,6 Pl

= 1,2 (258804) + 1,6 ( 75600)

= 431524,8 kg

Fc' 0,33

Pu Ag

× =

300 0,33

431524,8 Ag

× =

83 , 4358 b2=

70 02 , 66 83 , 4358

b2= = ≈ cm

Dimensi kolom diambil 70 x 70cm

4.3. Pembebanan Pelat

Pembebanan pelat direncanakan sesuai Revisi SNI 03-1727-1989, sebagai

berikut :

Beban Pelat Lantai

Beban mati

Berat Sendiri = 0,196 x 2400 = 470,4 kg/m2

Spesi = 2 x21 = 42 kg/m2

Ducting dan Plumbing = 40 kg/m2

Dinding Setengah Batu = 250 kg/m2 +

Total beban mati qd = 826,4 kg/m2

Beban hidup

Beban hidup lantai 1 s/d 8 ql = 250 kg/m2

Beban Pelat Atap

Beban mati

Berat sediri = 0,196 x 2400 = 470,4 kg/m2

Aspal = 1 x 14 = 14 kg/m2

Spesi = 1 x 21 = 21 kg/m2

Ducting dan Plumbing = 40 kg/m2 +

qd = 454,4 kg/m2

Beban hidup

Beban hidup ql = 100 kg/m2

4.4. Menentukan Berat total str uktur (Wt)

• Beban lantai atap

Luas pelat atap = 504 m2

Kolom = 70 x 70

Berat mati :

- Pelat lantai = 0,196 m x 2400 kg/m3 x 504 m2 = 237081,6 kg

- Kolom 70/70 = 0,7 x 0,7 x 2 x 24 x 2400 = 56448 kg

- Ducting dan plumbing = 40 kg/m2 x 504 m2 = 20160 kg

- Spesi = 1 x 21 kg/m2 x 504 m2 = 10584 kg

- Asphal = 14 kg/m2 x 504 m2 = 7056 kg +

Wd = 331329,6 kg

Berat hidup :

Koefisien reduksi beban hidup = 0,3

Beban hidup atap = 100 kg/m2

- Beban lantai = 0,3 x 504 m2 x 100 kg/m2 = 15120 kg +

Wl = 15120 kg

• Beban lantai 2-8

Luas pelat lantai = 504 m2

Kolom = 70 x 70 cm2

Tinggi lantai = 4 m

Berat mati lantai :

- Pelat lantai = 0,196 m x 2400 kg/m3 x 504 m2 = 237081,6 kg

- Kolom 70/70 = 0,7 x 0,7 x 4 x 24 x 2400 = 112896 kg

- Spesi = 2 x 21 kg/m2 x 504 m2 = 21168 kg

- Ducting dan plumbing = 40 kg/m2 x 504 m2 = 20160 kg +

Wd = 403401,6 kg

Berat hidup lantai :

Koefisien reduksi beban hidup = 0,3

- Beban lantai = 0,3 x 504 m2 x 250 kg/m2 = 37800 kg +

Wl = 37800 kg

• Beban lantai 1

Luas pelat lantai = 504 m2

Kolom = 70 x 70 cm2

Tinggi lantai = 4 m

Berat mati lantai :

- Pelat lantai = 0,196 m x 2400 kg/m3 x 504 m2 = 237081,6 kg

- Kolom 70/70 = 0,7 x 0,7 x 2 x 24 x 2400 = 56448 kg

- Spesi = 2 x 21 kg/m2 x 504 m2 = 21168 kg

- Tegel = 1 x 24 kg/m2 x 504 m2 = 12096 kg

- Ducting dan plumbing = 40 kg/m2 x 504 m2 = 20160 kg +

Wd = 346953,6 kg

Berat hidup lantai :

Koefisien reduksi beban hidup = 0,3

- Beban lantai = 0,3 x 504 m2 x 250 kg/m2 = 37800 kg +

Tabel 4.1 berat total bangunan

Lantai Beban Mati

(kg)

30 % Beban Hidup

(kg)

Jumlah

(Kg)

Atap 331329,6 15120 346449,6

8 403401,6 37800 441201,6

7 403401,6 37800 441201,6

6 403401,6 37800 441201,6

5 403401,6 37800 441201,6

4 403401,6 37800 441201,6

3 403401,6 37800 441201,6

2 403401,6 37800 441201,6

1 346953,6 37800 384753,6

Total berat bangunan 3819614,4

4.5. Beban Gempa

4.5.1. Per hitungan Gaya Geser Dasar

Gaya lateral direncanakan dan dilaksanakan untuk menahan suatu

beban geser dasar gempa (V) dalam arah-arah yang ditentukan. Besarnya

beban lateral menurut peraturan SNI 03-1726-2002 pasal 6.1.2 dapat

dinyatakan berikut:

Wt

R

I

C

V

=

1

⋅

×

Dimana:

V = Gaya geser horizontal total akibat gempa

R = Faktor reduksi gempa

C1 = Faktor respon gempa

I = Faktor keutamaan

Wt = Berat total bangunan termasuk beban hidup yang sesuai

4.5.2. Per iode Waktu Getar Alami Fundamental (T1)

Berdasarkan pasal 5.6. SNI 03-1726-2002 waktu getar alami struktur

gedung (T1) dibatasi sebagai berikut:

T1 < ζ n

Dimana:

ζ = ditetapkan menurut tabel 8. SNI 03-1726-2002 (WG 5 = 0,16)

n = jumlah tingkat

T1 < 0,16 x 8

T1 < 1,28 →diambil T1 = 1,25 detik

4.5.3. Faktor Respon Gempa (C)

Perencanaan diasumsikan pada wilayah gempa 5 dengan tanah tergolong

tanah lunak, didapatkan C =

T 9 , 0

= 25 , 1

9 , 0

= 0,72 sehingga harga faktor

Gambar 4.2 Grafik Spektrum Respon untuk Zona Gempa 5

4.5.4. Faktor Keutamaan (I) dan Faktor Reduksi Gempa (R)

Gedung direncanakan menggunakan Sistem Rangka Pemikul Momen

Khusus (SRPMK) sehingga berdasarkan tabel SNI 03-1726-2002

didapatkan nilai faktor reduksi gempa (R) = 8,5. Kemudian sesuai fungsi

gedung yaitu untuk perkuliahan, faktor keutamaan yang diperoleh dari

tabel I = 1.

4.5.5. Gaya Geser Dasar Nominal (V)

V1 = Wt

R I C

× ×

(SNI 03-1726-2002 Ps. 7.1.3)

V1 = 3819614,4 kg

5 , 8

1 72 ,

0 × _×

4.5.6. Distr ibusi Gaya Geser Hor isontal ke Sepanjang Tinggi

Fi = ⋅V

⋅ ⋅

∑

Wi Hi

Hi Wi

Tabel 4.2. Distribusi gaya geser horisontal kesepanjang tinggi gedung

Lantai Wi Hi Wi x Hi Fx-y 30% Fx-y

(kg) (m) (kg.m) (kg) (kg)

Atap 346449.6 32 11086387.2 59509.28 17852.78

8 441201.6 28 12353644.8 66311.63 19893.49

7 441201.6 24 10588838.4 56838.54 17051.56

6 441201.6 20 8824032 47365.45 14209.64

5 441201.6 16 7059225.6 37892.36 11367.71

4 441201.6 12 5294419.2 28419.27 8525.78

3 441201.6 8 3529612.8 18946.18 5683.85

2 384753.6 4 1539014.4 8261.09 2478.33

4.6. Per enca naan penulangan pelat

Data perencanaan :

• Mutu beton ( fc’) = 30 Mpa

• Mutu baja tulangan (fy) = 350 Mpa

• h pelat = 18 cm

• h drop panel = 7 cm

• Ukuran pelat = 6 x 6 m

• Ukuran drop panel = 3,5 x 3,5 m

Dari hasil analisa struktur 3 dimensi menggunakan program bantu SAP2000 v.7.4

didapat momen pelat sebagai berikut :

Mu = 1607,11 kg m (daerah tumpuan jalur kolom arah x dan y)

Mu = 1223,62 kg m (daerah lapangan jalur kolom arah x dan y)

Mu = 1567,97 kg m (daerah tumpuan jalur tengah arah x dan y)

Mu = 1180,01 kg m (daerahlapangan jalur tengah arah x dan y)

    + × × = fy 600 600 fy fc' β 0,85 ρb 1       + × × = 350 600 600 350 30 85 , 0 0,85 ρb 039 , 0 ρb= ρb 0,75

max= ×

ρ 0,039 0,75 = × 0,029 = fy 1,4 min= ρ 004 , 0 350 1,4

min= =

4.6.1. Penulangan Pelat Lantai

4.6.1.1. Penulangan jalur kolom

Tumpuan

• Arah x

Selimut beton = 20 mm

Tulangan pokok = D13

pokok tulangan 2

1 beton selimut pelat

h

dx= − − φ

13

2 1 20

250− − ×

=

=223,5 _mm

dx’=h −d

=250−223,5

= 26,5 mm

Mu = 1607,1 kg m = 16,07 x 106 N mm

2

d b Mu Rn

× × =

φ

2

6

223,5 1000

8 , 0

10 07 , 16

× ×

×

= =0,4

  

 _{− −} × × =

fy Rn m 2 1 1 m

1

    _{× ×} − − × = 350 4 , 0 73 , 13 2 1 1 13,73 1 = 0,00115 0,004 min ρ dipakai min ρ ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 22,35

= 8,94 cm2

Digunakan tulangan D13- 140 (As = 9,05 cm2)

As’ =50% x As

= 50% x 8,94 = 4,525 cm2

Digunakan tulangan D10- 150 (As’= 4,76 cm2)

• Arah Y

y tulangan 2 1 x tulangan selimut

dy'= +φ + φ

13 2 1 13 20

dy'= + + ×

= 39,5 mm

dy = h – dy’

= 250 – 39,5 = 210,5 mm

Mu = 1607,1 kg m = 16,07 x 106 N mm

2 d b Mu Rn × × =

φ

0,8 1000 210,5 0,45

  

 _{× ×}

− − =

fy Rn m 2 1 1 m

1

ρ

  

 _{× ×}

− − =

350 45 , 0 73 , 13 2 1 1 13,73

1

= 0,0013

0,004 min

ρ dipakai min

ρ

ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 21,05

= 8,42 cm2

Digunakan tulangan D13-150 (As = 8,45 cm2)

As’ =50% x As

= 50% x 8,45 = 4,225 cm2

Digunakan Tulangan D10- 160 ( As’= 4,46 cm2)

Lapangan

• Arah x

Selimut beton = 20 mm

Tulangan pokok = D13

pokok tulangan

2 1 beton selimut pelat

h

dx= − − φ

13

2 1 20

180− − ×

=153,5mm

dx’=h −d

=180−153,5

= 26,5 mm

Mu = 1223,62 kgm = 12,24 x 106 Nmm

2 d b Mu Rn × × =

φ

2 6 5 , 53 1 1000 8 , 0 10 24 , 12 × × ×

= =0,65

    _{× ×} − − = fy Rn m 2 1 1 m 1 ρ

δ

    _{− −} × × = 350 65 , 0 73 , 13 2 1 1 13,73 1 =0,0019 0,004 min ρ dipakai min ρ ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 15,35

= 6,14 cm2

Digunakan tulangan D13-200 (As = 6,34 cm2)

As’ =50% x As

= 50% x 6,34 = 3,17 cm2

• Arah Y y tulangan 2 1 x tulangan selimut

dy'= +φ + φ

13 2 1 13 20

dy'= + + ×

= 39,5 mm

dy = h – dy’

= 180 – 39,5 = 140,5 mm

Mu = 1223,62 kgm = 12,24 x 106 Nmm

2 d b Mu Rn × × =

φ

0,8 1000 140,5 0,77

10 24 , 12 2 6 = × × × =     _{− −} × × = fy Rn m 2 1 1 m 1 ρ     _{− −} × × = 350 77 , 0 73 , 13 2 1 1 13,73 1 = 0,0022 0,004 min ρ dipakai min ρ ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 14,05

= 5,62 cm2

Digunakan tulangan D10-125 (As = 5,71 cm2)

As’ =50% x As

= 50% x 5,71 = 2,855 cm2

4.6.1.2. Penulangan Jalur tengah

Tumpuan

• Arah x

Selimut beton = 20 mm

Tulangan pokok = D13

pokok tulangan 2 1 beton selimut pelat h

dx= − − φ

13

2 1 20

180− − ×

=

=153,5mm dx’=h −d

=180−153,5

= 26,5 mm

Mu = 1567,97 kgm = 15,68 x 106 Nmm

2 d b Mu Rn × × =

φ

2 6 5 , 153 1000 8 , 0 10 68 , 15 × × ×

= = 0.83

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 15,35

= 6,14 mm2

Digunakan tulangan D13- 200 (As = 6,34 mm2)

As’ =50% x As

= 50% x 6,34 = 3,17 cm2

Digunakan Tulangan D10- 225 ( As’= 3,17 cm2)

• Arah Y

y tulangan 2 1 x tulangan selimut

dy'= +φ + φ

13 2 1 13 20

dy'= + + ×

= 39,5 mm

dy = h – dy’

= 180 – 39,5 = 140,5 mm

Mu = 1567,97 kgm = 15,68 x 106 Nmm

2 d b Mu Rn × × =

φ

0,8 1000 140,5 0,99

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 14,05

= 5,62 cm2

Digunakan tulangan D10-125 (As = 5,71 cm2)

As’ =50% x As

= 50% x 5,71 = 2,855 cm2

Digunakan Tulangan D10- 240 ( As’= 2,97 cm2)

Lapangan

• Arah x

Selimut beton = 20 mm

Tulangan pokok = D13

pokok tulangan 2 1 beton selimut pelat h

dx= − − φ

13

2 1 20

180− − ×

=

=153,5mm dx’=h −d

=180−153,5

= 26,5 mm

Mu = 1180,01 kgm = 11,8 x 106 Nmm

2 d b Mu Rn × × =

φ

2 6 5 , 53 1 1000 8 , 0 10 8 , 11 × × ×

= =0,63

    _{− −} × × = 350 63 , 0 73 , 13 2 1 1 13,73 1

= 0,0018

0,004 min ρ dipakai min ρ ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 15,35

= 6,14 mm2

Digunakan tulangan D13- 200 (As = 6,34 mm2)

As’ =50% x As

= 50% x 6,34 = 3,17 cm2

Digunakan Tulangan D10- 225 ( As’= 3,17 cm2)

• Arah Y

y tulangan 2 1 x tulangan selimut

dy'= +φ + φ

13 2 1 13 20

dy'= + + ×

= 39,5 mm

dy = h – dy’

= 180 – 39,5 = 140,5 mm

Mu = = 1180,01 kgm = 11,8 x 106 Nmm

2 d b Mu Rn × × =

φ

0,8 1000 140,5 0,74

  

 _{− −} × × =

fy Rn m 2 1 1 m

1

ρ

  

 _{− −} × × =

350 74 , 0 73 , 13 2 1 1 13,73

1

= 0,002

0,004 min

ρ dipakai min

ρ

ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 14,05

= 5,62 cm2

Digunakan tulangan D10-125 (As = 5,71 cm2)

As’ =50% x As

= 50% x 5,71 = 2,855 cm2

Digunakan Tulangan D10- 240 ( As’= 2,97 cm2)

4.6.2. Penulangan Pelat Atap

. 4.6.2.1. Penulangan jalur kolom

Tumpuan

• Arah x

Selimut beton = 20 mm

Tulangan pokok = D13

pokok tulangan 2

1 beton selimut pelat

h

dx= − − φ

13

2 1 20

220− − ×

=

dx’=h −d

=220−193,5

= 26,5 mm

Mu = 1607,1 kg m = 16,1 x 106 N mm

2 d b Mu Rn × × =

φ

2 6 5 , 93 1 1000 8 , 0 10 1 , 6 ` 1 × × ×

= =0,54

    _{− −} × × = fy Rn m 2 1 1 m 1 ρ     _{× ×} − − = 350 54 , 0 73 , 13 2 1 1 13,73 1 = 0,0016 0,004 min ρ dipakai min ρ ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 19,35

=7,74 cm2

Digunakan tulangan D13- 160 (As = 7,92 cm2)

As’ =50% x As

= 50% x 7,92 = 3,96 cm2

Digunakan tulangan D10- 180 (As’= 3,97 cm2)

• Arah Y

y tulangan 2 1 x tulangan selimut

dy'= +φ + φ

13 2 1 13 20

dy'= + + ×

dy = h – dy’

= 220 – 39,5 = 180,5 mm

Mu = 1607,1 kg m = 16,1 x 106 N mm

2 d b Mu Rn × × =

φ

0,8 1000 180,5 0,62

10 1 , 16 2 6 = × × × =     _{− −} × × = fy Rn m 2 1 1 m 1 ρ     _{− −} × × = 350 62 , 0 73 , 13 2 1 1 13,73 1 = 0,0018 0,004 min ρ dipakai min ρ ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 18,05

= 7,22 cm2

Digunakan tulangan D13-175 (As = 7,23 cm2)

As’ =50% x As

= 50% x 7,23 = 3,615 cm2

Digunakan Tulangan D10 - 180 ( As’= 3,97 cm2)

Lapangan

• Arah x

Selimut beton = 20 mm

Tulangan pokok = D13

pokok tulangan 2 1 beton selimut pelat h

13 2 1 20

150− − ×

=

=123,5mm

dx’ =h −d

=150−123,5

= 26,5 mm

Mu = 1223,62 kgm = 12,23 x 106 Nmm

2 d b Mu Rn × × =

φ

2 6 5 , 123 1000 8 , 0 10 23 , 12 × × ×

= =1,002

    _{× ×} − − = fy Rn m 2 1 1 m 1 ρ     _{× ×} − − = 350 002 , 1 73 , 13 2 1 1 13,73 1 =0,0029 0,004 min ρ dipakai min ρ ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 12,35

= 4,94 cm2

Digunakan tulangan D10 - 140 (As = 5,09 cm2)

As’ = 50% x As

= 50% x 5,09 = 2,545 cm2

• Arah Y y tulangan 2 1 x tulangan selimut

dy'= +φ + φ

13 2 1 10 20

dy'= + + ×

= 36,5 mm

dy = h – dy’

= 150 – 36,5 = 113,5 mm

Mu = 1223,62 kgm = 12,23 x 106 Nmm

2 d b Mu Rn × × =

φ

0,8 1000 `113,5 1,19

10 23 , 12 2 6 = × × × =     _{− −} × × = fy Rn m 2 1 1 m 1 ρ     _{− −} × × × = 350 19 , 1 73 , 13 2 1 1 13,73 1 = 0,0035 0,004 min ρ dipakai min ρ ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 11,35

= 4,54 cm2

Digunakan tulangan D10-150 (As = 4,76 cm2)

As’ =50% x As

= 50% x 4,76 = 2,38 cm2

4.6.2.2. Penulangan Jalur tengah

Tumpuan

• Arah x

Selimut beton = 20 mm

Tulangan pokok = D13

pokok tulangan 2 1 beton selimut pelat h

dx= − − φ

13

2 1 20

150− − ×

=

=123,5mm dx’=h −d

=150−123,5

= 26,5 mm

Mu = 1567,97 kgm = 15,67 Nmm

2 d b Mu Rn × × =

φ

2 6 5 , 123 1000 8 , 0 10 67 , 15 × × ×

= =1,28

    _{× ×} − − = fy Rn m 2 1 1 m 1 ρ     _{− −} × × × = 350 28 , 1 73 , 13 2 1 1 13,73 1 =0,0037 0,004 min ρ dipakai min ρ ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 4,94 mm2

Digunakan tulangan D10- 140 (As = 5,09 mm2)

As’ = 50% x As

= 50% x 5,09 = 2,545 cm2

Digunakan tulangan D10-250 ( As’= 2,85 cm2)

• Arah Y

y tulangan 2 1 x tulangan selimut

dy'= +φ + φ

13 2 1 10 20

dy'= + + ×

= 36,5 mm

dy = h – dy’

= 150 – 36,5 = 113,5 mm

Mu = 1567,97 kgm = 15,68 Nmm

2 d b Mu Rn × × =

φ

0,8 1000 113,5 1,52

10 68 , 15 2 6 = × × × =     _{− −} × × = fy Rn m 2 1 1 m 1 ρ     _{− −} × × = 350 52 , 1 73 , 13 2 1 1 13,73 1 = 0,0044 0,0044 ρ dipakai min ρ ρ≥ → =

As = ρ×b×d

= 0,0044 x 100 x 11,35

Digunakan tulangan D10-140 (As = 5,09 cm2)

As’ =50% x As

= 50% x 5,09 = 2,54 cm2

Digunakan Tulangan D10- 275 ( As’= 2,6 cm2)

Lapangan

• Arah x

Selimut beton = 20 mm

Tulangan pokok = D13

pokok tulangan 2 1 beton selimut pelat h

dx= − − φ

13

2 1 20

150− − ×

=

=123,5mm

dx’ =h −d

=150−123,5

= 26,5 mm

Mu = 1180,01 kgm = 11,8 x 106 Nmm

2 d b Mu Rn × × =

φ

2 6 5 , 123 1000 8 , 0 10 8 , 11 × × ×

= =0,97

= 0,0028

0,004 min

ρ dipakai min

ρ

ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 12,35

= 4,94 mm2

Digunakan tulangan D10- 140 (As = 5,09 mm2)

As’ = 50% x As

= 50% x 5,09 = 2,545 cm2

Digunakan tulangan D10-250 ( As’= 2,85 cm2)

• Arah Y

y tulangan 2

1 x tulangan selimut

dy'= +φ + φ

13 2 1 10 20

dy'= + + ×

= 36,5 mm

dy = h – dy’

= 150 – 36,5 = 113,5 mm

Mu = 1180,01 kgm = 11,8 x 106 Nmm

2

d b Mu Rn

× × =

φ

0,8 1000 113,5 1,14

10 8 , 11

2 6

= ×

  

 _{− −} × × =

fy Rn m 2 1 1 m

1

ρ

  

 _{− −} × × =

350 14 , 1 73 , 13 2 1 1 13,73

1

= 0,0033

0,004 min

ρ dipakai min

ρ

ρ≤ → =

As = ρ×b×d

= 0,004 x 100 x 11,35

= 4,54 cm2

Digunakan tulangan D10-150 (As = 4,76 cm2)

As’ =50% x As

= 50% x 4,76 = 2,38 cm2

Tabel 4.3 penulangan lentur pelat

Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan Tumpuan Lapangan At ap At as D13-160 D10-250 D10-140 D10-250 D13-175 D10-275 D10-140 D10-275

Baw ah D10-180 D10-140 D10-250 D10-140 D10-180 D10-150 D10-275 D10-150 8 At as D13-140 D10-225 D13-200 D10-225 D13-150 D10-240 D10-125 D10-240 Baw ah D10-150 D10-200 D10-225 D13-200 D10-160 D10-125 D10-240 D10-125 7 At as D13-140 D10-225 D13-200 D10-225 D13-150 D10-240 D10-125 D10-240

Baw ah D10-150 D10-200 D10-225 D13-200 D10-160 D10-125 D10-240 D10-125 6 At as D13-140 D10-225 D13-200 D10-225 D13-150 D10-240 D10-125 D10-240 Baw ah D10-150 D10-200 D10-225 D13-200 D10-160 D10-125 D10-240 D10-125 5 At as D13-140 D10-225 D13-200 D10-225 D13-150 D10-240 D10-125 D10-240 Baw ah D10-150 D10-200 D10-225 D13-200 D10-160 D10-125 D10-240 D10-125 4 At as D13-140 D10-225 D13-200 D10-225 D13-150 D10-240 D10-125 D10-240 Baw ah D10-150 D10-200 D10-225 D13-200 D10-160 D10-125 D10-240 D10-125 3 At as D13-140 D10-225 D13-200 D10-225 D13-150 D10-240 D10-125 D10-240 Baw ah D10-150 D10-200 D10-225 D13-200 D10-160 D10-125 D10-240 D10-125 2 At as D13-140 D10-225 D13-200 D10-225 D13-150 D10-240 D10-125 D10-240 Ba