ANALISA SISTEM DILATASI DENGAN BALOK
KANTILEVER DISERTAI PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS
DAN STRUKTUR BAWAH
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh ujian sarjana Teknik Sipil
OLEH :
MIA KARLINA MIERZA
09 0404 096
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya ucapkan kepada Allah SWT, karena atas rahmat karunia-Nya, serta dukungan dari berbagai pihak, sehingga saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Sholawat dan Salam tidak lupa pula saya curahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, yang telah membawa kita menuju alam yang terang benderang akan ilmu pengetahuan seperti saat ini.
Tugas Akhir ini berjudul “ANALISA SISTEM DILATASI DENGAN
BALOK KANTILEVER DISERTAI PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS
DAN STRUKTUR BAWAH”. Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat
menempuh jenjang pendidikan Strata Satu (S-1) pada Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, tentunya tidak dapat terlepas dari segala hambatan dan rintangan, namun berkat bantuan moril maupun materil dari berbagai pihak serta dukungan dan saran dari berbagai pihak, akhirnya Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Untuk tidak berlebihan kiranya dalam kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Besman Surbakti, MT, selaku dosen pembimbing yang telah memberikan begitu banyak ilmu yang tak ternilai harganya serta masukan-masukan, tenaga, pikiran yang dapat membimbing saya sehingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara
4. Bapak/Ibu Dosen Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan banyak sekali ilmu yang bermanfaat selama saya menempuh pendidikan di Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak/Ibu Staf TU Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan bantuan dalam proses administrasi selama saya menempuh pendidikan di Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
6. Teristimewa untuk Orang Tua saya tercinta, Dra. Fitriaty Harahap, S.U., sebagai Ibu paling kuat dan tangguh serta paling saya syukuri. Dan juga kakak-kakak saya tersayang Vriezka Mierza, S. Farm., M. Si., Apt., dan Farah Dian Mierza, SS., yang telah meramaikan hidup saya dan mau memakan apa saja yang saya masak. Juga kepada tante Murniaty Harahap, Bang Jupri, dan teristimewa Qisya Madina Al Juvrie sebagai keponakan terlucu, terkeling, tapi yang paling bisa bikin semangat lagi.
8. Sahabatku, Grace dan Ditaa (makasih atas kesabaran kalian selama 10 tahun persahabatan kita ini yaa), Ester Gaara, Inggith Tomatku sayang, Debo sebagai wanita paling laku di genk ini (Power Ranger, Go, go, go), dan Sapi yang suka ilang timbul. Kalian sahabat yang paling ingin aku lihat pas wisuda nanti.
9. Adik-adik mahasiswa stambuk 2012 yang telah banyak membantu memberikan dukungan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Saya menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, sehingga saya mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk menambah pengetahuan dan wawasan saya di masa depan.
Akhirnya saya berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi saya dan rekan-rekan serta adik-adik di Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Medan, 2014
ABSTRAK
Dalam bidang perencanaan bangunan, sistem dilatasi tentu tidak asing. Sistem ini angat baik diterapkan pada bangunan yang memiliki bentuk tidak beraturan, bangunan dengan bentang yang panjang, menahan beban gempa, dan tentu saja dalam hal mengekspansi bangunan. Dalam ekspansi bangunan, dilatasi yang dilakukan adalah dilatasi dengan balok kantilever. Sehingga, jarak dari balok ini sangat penting untuk direncanakan.
Dilatasi ini memerlukan celah yang dapat ditentukan dengan menghitung simpangan tiap bangunan. Atau dapat ditentukan dengan peraturan yang ada. Balok kantilever yang direncanakan memiliki bentang sebesar 1,5 m, yang dianggap telah memiliki jarak aman dalam perencanaan dilatasi ini serta lendutan yang tidak melebihi lendutan ijin.
Dalam memilih besar bentang kantilever, bukan hanya jarak balok induk yang menentukan, tetapi juga bagaimana jenis pondasi, dimensi pondasi, alat pekerjaan pondasi, dan lain-lain. Dalam Tugas Akhir ini, ditinjau tiga jenis pondasi yaitu pondasi tiang pancang, pondasi sumuran, dan pondasi bore pile. Pemilihan pondasi ini sangat penting agar jarak balok kantilever yang hanya 1,5 m tidak mengganggu bangunan yang telah ada.
Dalam Tugas akhir ini, pondasi yang paling cocok untuk bangunan dilatasi dengan balok kantilever ini adalah pondasi bore pile. Yang mana memenuhi kriteria dalam segi dimensi pondasi yang cukup, alat yang memungkinkan untuk melaksanakan pekerjaan pondasi ini, dan tidak menganggu bangunan disekitarnya.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR i ABSTRAK iv DAFTAR ISI v DAFTAR GAMBAR ix DAFTAR TABEL xi BAB I Pendahuluan1. 1. Latar Belakang Masalah..……... 1
1. 2. Perumusan Masalah………. 6
1. 3. Maksud dan Tujuan……….. 6
1. 4. Pembatasan Masalah……… 7
1. 5. Metodologi Penulisan………... 8
BAB II Tinjauan Pustaka 2. 1. Umum………... 9
2. 2. Struktur Atas……….. 10
2. 2. 1. Kolom atau Colomn……….…………. 11
2. 2. 2. Balok atau Beam………..…….. 15
2. 2. 3. Pelat atau Slab……….……….…… 22
2. 2. 3. 1. Tipe Pelat……..………..……….. 23
2. 2. 3. 2. Klasifikasi Pelat…….……….. 25
2. 3. 1. Pondasi……….………... 31
2. 3. 1. 1. Pondasi Dangkal (Shallow Foundation)………. 34
2. 3. 1. 2. Pondasi Dalam……….……… 36
2. 3. 2. Sloof……… 46
BAB III. Metodologi dan Analisa 3. 1. Perencanaan Struktur Gedung………...… 47
3. 2. Material……….………... 48
3. 3. Pembebanan...………..………... 48
3. 4. Pendimensian dan Penulangan………..……….. 49
3. 4. 1. Pelat ………….………..………. 49
3. 4. 2. Balok ………..………. 50
3. 4. 2. 1. Defleksi Balok Kantilever……… 51
3. 4. 3. Kolom……… . 53
3. 4. 4. Pondasi……… 53
3. 4. 5. Tie Beam………..……... 60
3. 5. Gempa……… 60
3. 5. 1. Pengaruh Gempa Vertikal……… 66
3. 6. Dilatasi………... 68
3. 7. Langkah-langkah Analisa………..….. 68
BAB IV Perencanaan dan Pembahasan 4. I. Denah dan Pembahasan………...…… 69
4. 2. Pekerjaan Struktur Portal……….………... 70
4. 4. 1. Perencanaan Pelat…...……….………… 72
4. 4. 2. Perencanaan Dimensi Balok…….……….……... 73
4. 4. 3. Perencanaan Dimensi Kolom………..…..……... 74
4. 4. 4. Pembebanan Bangunan I……… 76
4. 4. 4. 1. Beban Mati dan Beban Hidup…...………...…….……... 76
4. 4. 4. 2. Beban Gempa………..……… 77
4. 4. 5. Penulangan Utama/Longitudinal………. 78
4. 4. 5. 1. Penulangan Utama Balok dan Kolom……… 78
4. 4. 6. Penulangan Pelat………..……… 79
4. 4. 7. Tulangan Geser……….………. .. 81
4. 4. 8. Perhitungan Pondasi……….………. .. 81
4. 4. 8. 1. Pemilihan Tipe Pondasi…….……….….…... 81
4. 4. 8. 2. Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang………..……… 82
4. 4. 8. 3. Menentukan Jumlah Tiang Pancang……..………..……… 82
4. 4. 8. 4. Penulangan Tiang Pancang………..……..………..……… 85
4. 4. 8. 5. Penulangan Pile Cap……… 90
4. 4. 8. 6. Penulangan Tie Beam……….. 94
4. 5. Perencanaan Bangunan dengan Dilatasi Balok Kantilever…… . 95
4. 5. 1. Perencanaan Pelat……….. . 96
4. 5. 2. Perencanaan Dimensi Balok...….……….. . 97
4. 5. 3. Perencanaan Dimensi Kolom...….……...………. . 98
4. 5. 4. Pembebanan……….……… 100
4. 5. 4. 1. Beban Mati dan Beban Hidup…...………... 100
4. 5. 4. 2. Beban Gempa……….. 101
4. 5. 5. Penulangan Utama/Longitudinal……… 103
4. 5. 5. 2. Penulangan Utama Balok Kantilever………...……… 104
4. 5. 6. Penulangan Pelat………..……… 104
4. 5. 6. 1. Penulangan Pelat J, K, L…………..……… 107
4. 5. 7. Tulangan Geser……….……… 109
4. 5. 8. Analisa Balok Kantilever……….……… 109
4. 5. 8. 1. Defleksi Balok Kantilever……… 109
4. 5. 8. 2. Hmin Balok ……….……… 110
4. 5. 8. 3. Bentang Balok Kantilever……… 110
4. 5. 8. 4. Pemilihan Dilatasi Balok.……… 110
4. 5. 9. Perhitungan Pondasi………. 111
4. 5. 9. 1. Pemilihan Tipe Pondasi…….……….….… 111
4. 5. 9. 2. Penulangan Pilar……….……….….… 115
4. 5. 9. 3. Penulangan Tie Beam………... 116
4. 5. 9. 4. Alternatif pemilihan pondasi dengan Jack In Pile……….. . 118
4. 6. Perbandingan Distribusi Gaya Lateral Gempa SNI 2002 dengan SNI 2010………. 122
4. 7. Analisa Bangunan dengan Dilatasi……..……… 128
4. 7. 1. Simpangan……….……… 128
4. 8. Efisiensi jarak antar pondasi yang berdekatan……….. 131
BAB V Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan……….. 134
5.2. Saran…….……….. 135
Daftar Gambar
Gambar 1. 1. Alat Bored Pile 3
Gambar 1. 2. Alat Pancang 4
Gambar 1. 3. Pondasi Sumuran 4
Gambar 1. 4. Dilatasi Dengan Balok Kantile5er 5
Gambar I. 5. Tampak Depan Perencanaan Bangunan 7
Gambar 2. 1. Penulangan Balok 18
Gambar 2. 2. Panjang Penyaluran Tulangan Balok Kantilever 21
Gambar 2. 3. Perletakan Tulangan pada Balok Menerus 22
Gambar 2. 4. Flat Slab 23
Gambar 2. 5. Sistem Lantai Grid 24
Gambar 2. 6. Sistem Pelat dan Balok 24
Gambar 2. 7. Penulangan pelat Kantilever 26
Gambar 2. 8. Penulangan Pelat dengan 2 Tumpuan 26
Gambar 2. 9. Penulangan Pelat 28
Gambar 2. 10. Pondasi Dangkal 34
Gambar 2. 11. Pondasi Dalam 36
Gambar 2. 12. Pondasi Sumuran 37
Gambar 2. 13. Pondasi Sumuran Tanpa Casing 38
Gambar 2. 15. Proses Pondasi Sumuran Tanpa Casing 39
Gambar 2. 16. Proses Pondasi Sumuran Dengan Casing Diambil 40
Gambar 2. 17. Proses Pondasi Sumuran Dengan Casing Ditinggal 41
Gambar 2. 18. Bored Pile 41
Gambar 2. 19. Pondasi Baru Lebih Tinggi 45
Gambar 2. 21. Pondasi Baru Lebih Dalam 46
Gambar 2. 22. Pondasi Baru Sama Dalam 47
Gambar 3. 1. Tampak Depan Bangunan 47
Gambar 3. 2. Denah Bangunan 47
Gambar 3. 3. Koefisien Gempa Dasar (C) 64
Gambar 3. 4. Peta Wilayah Gempa Indonesia 65
Gambar 4. 1. Denah Bangunan 69
Gambar 4. 2. Tampak Depan Bangunan 69
Gambar 4. 3. Pemodelan dengan Program SAP 2000 V.15 71
Gambar 4.4. Tampak Bangunan I 95
Gambar 4. 5. Tampak Bangunan setelah dilakukan Ekspansi 96
Gambar 4. 6. Metoda Hydraulic Jack-In Pile 119
Gambar 4. 7. Mesin Hydraulic dengan Roda Crawler 120
Daftar Tabel
Tabel 2. 1. Perilaku Kolom yang Dibebani 12
Tabel 2. 2. Selimut Beton 19
Tabel 3. 1. Faktor Keutamaan 61
Tabel 3. 2. Faktor Daktilitas Maksimum 63
Tabel 3. 3. Koefisien Ψ untuk menghitung factor respons gempa vertikal
Cv 67
Tabel 3. 4. Percepatan Puncak batuan dasar dan percepatan puncak muka
tanah untuk masing-masing Wilayah Gempa Indonesia 67
Tabel 4. 1. Dimensi Balok 74
Tabel 4.2. Dimensi Balok Bangunan I 74
Tabel 4. 4. Berat Bangunan I 77
Tabel 4. 5. Beban Gempa Nominal Statik ekivalen 78
Tabel 4. 7. Momen Pelat Atap dan Lantai Bangunan I 79
Tabel 4. 10. Perhitungan Dimensi Balok 98
Tabel 4. 13. Berat Bangunan II 101
Tabel 4. 14. Beban Gempa Nominal Statik ekivalen 102
Tabel 4. 15. Beban Gempa Nominal Statik ekivalen untuk Gempa
Vertikal 103
Tabel 4. 17. Penulangan Utama Balok Kantilever 104
Tabel. 4.23. Variabel gempa dengan SNI 03-1726-2010 123
Tabel. 4.24. Spektral Percepatan (g) 124
Tabel 4. 25. Gaya Lateral Gempa Tiap Lantai pada Bangunan I 127
Tabel 4. 26. Gaya Lateral Gempa Tiap Lantai pada Bangunan II 127
Tabel 4. 27. Perbandingan nilai gaya lateral gempa tiap lantai SNI-1726-2002
Dengan SNI 03-1726-2010 128
