ANALISA PERBANDINGAN PELAT HOLLOW PRACETAK
(HOLLOW CORE SLAB)
TERHADAP PELAT
KONVENSIONAL DENGAN BEBAN HIDUP YANG
VARIATIF
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk
Menempuh Ujian Sidang Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh :
10 0404 088
REBEKKA ROSALIA SILALAHI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Lembar Persembahan
Υντυκ σετιαπ πενψερτααν Τυηαν δαλαµ ηιδυπκυ... Υντυκ σετιαπ βερκατ, καρυνια−Νψα βαγικυ δαν κελυαργακυ ....
Υντυκ σετιαπ κεκυαταν ψανγ ∆ια βερικαν βαγικυ δαν βαγι σεµυα ορανγ δισεκιταρκυ υντυκ µεµβυατ ηιδυπ λεβιη βεραρτι ...
Aku mau bersyukur kepada-Mu
Diantara bangsa-bangsa, ya Tuhan,
Dan aku mau bermazmur bagi-Mu
diantara suku-suku bangsa;
sebab kasih Mu besar mengatasi langit,
dan setia Mu sampai ke awan-awan
ABSTRAK
Seiring perkembangan teknologi konstruksi, penggunaan elemen pracetak pada bangunan sudah mulai dipertimbangkan. Salah satu elemen struktur itu adalah pelat. Penggunaan pelat pracetak dibandingkan dengan pelat konvensional akan menguntungkan secara ekonomi , waktu, dan tenaga kerja. Pada tugas akhir ini penulis membandingkan seberapa besar efektifitas pelat pracetak hollow core slab dibandingkan dengan pelat konvensional, dengan desain pelat one way slab untuk pelat hollow core slab dan two way slab untuk pelat konvensional.
Dasar-dasar perencanaan dan metode-metode yang digunakan dalam perhitungan disusun berdasarkan buku-buku referensi penulis. Perhitungan mekanika teknik momen dan lendutan one way slab menggunakan metode Hirschfeld dan metode pelat silindris (Thimosenko). Sementara pada pelat two way slab menggunakan metode Hirschfeld dan metode Stiglat/Wippel, dimana momen dan lendutan paling efisien digunakan untuk merencakan tulangan pelat konvensional. Untuk perencanaan pelat hollow core slab, desain pelat ditentukan oleh penulis, kemudian dihitung gaya prategang yang terjadi terhadap beban hidup yang variatif dan didapat diameter dan jumlah strand yang digunakan untuk kemudian dikontrol terhadap tegangan yang diizinkan. Kehilangan, lawan lendut dan lendutan ikut dihitung dalam perencaan.
Pada tugas akhir ini akan terlihat bagaimana efektifitas penggunaan pelat hollow core
slab terhadap pelat konvensional dengan beban hidup yang variatif. Bagaimana desain pelat
yang ekonomis akan terlihat dan diharapkan menjadi alternatif penggunaan pelat pracetak pada konstruksi bangunan.
KATA PENGANTAR
Puji, syukur dan sembah kepada Tuhan Yesus Kristus yang telah memberkati dan
menyertai penulis sehingga tugas akhir ini dapat selesai dengan baik.
Tugas Akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang
struktur Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara dengan judul
“ANALISA PERBANDINGAN PELAT HOLLOW PRACETAK (HOLLOW CORE
SLAB) TERHADAP PELAT KONVENSIONAL DENGAN BEBAN HIDUP YANG
VARIATIF”.
Tugas akhir ini merupakan studi untuk mengetahui perencanaan dan efisiensi antara
pelat konvensional dengan pelat pracetak hollow. Tugas akhir ini dapat disusun berkat
adanya bimbingan dan kerjasama beberapa dosen maupun mahasiswa Departemen Teknik
Sipil, Universitas Sumatera Utara. Disamping itu penulis juga mencari literature untuk
mendukung penyelasaian tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa penyelesaian tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan,
bantuan dan dorongan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada
kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya
kepada banyak pihak. Pertama-tama terimakasih penulis sampaikan kepada kedua orangtua
penulis yang sangat penulis cintai dan banggakan, Bapak Justin Silalahi dan Ibu Dameria
Sidabutar atas doa-doa yang dipanjatkan kepada putri tercintanya.
Penulis juga menyampaikan terimakasih banyak kepada pihak-pihak yang berperan
1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara sekaligus dosen pembimbing yang telah memberikan
dukungan, masukan, bimbingan, waktu, serta tenaga serta pikiran dalam membantu
penulis menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Ir. Syahrizal, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara
3. Bapak Ir. Besman Surbakti, MT dan Bapak Ir. Torang Sitorus, MT selaku dosen
pembanding dan penguji
4. Bapak / Ibu staf pengajar Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara
5. Seluruh pegawai administrasi yang telah memberikan bantuannya kepada penulis
6. Saudara-saudara penulis, Kak Riama Silalahi, Bang Sijabat, Kak Risda Silalahi, Bang
Manik Sikettang, Bang Roiman Silalahi, Kak Frisca Siregar, Kak Rumata Silalahi, Bang
Siahaan, Kak Rut Silalahi, Bang Damanik, Kak Raphita Silalahi, Bang Harianja, serta
keponakan-keponakan penulis Enjes, Edu, Bionita, Thania, Jonathan, Lemuel, Griselda,
Evelyn dan Laura yang telah memberikan dorongan, motivasi, doa dan bantuan materil
kepada penulis
7. Rekan, sahabat-sahabat dan saudara yang setia mendukung, membantu, memberikan
masukan dan informasi, memotivasi dan menghibur, menjalani suka-duka, pahit-manis
masa perkuliahan : Badia Sihite, Hopnagel Sinaga, Tohap Pakpahan, Elwis Sitorus,
Grandson Tumorang, Boby Hutapea, Fander Simanjuntak, Festus Simbolon, Henry
Beteholi, Rizky Siagian, Fransiscus Pinem, Dila Marpaung, Mardi Banurea, Mangasi
Sinaga, Welman Tambunan, Andre Manurung, serta seluruh rekan-rekan Keluarga Besar
Teknik Sipil 2010, abang dan kakak 2007 dan adik-adik 2013 Universitas Sumatera
8. Rekan-rekan di Paguyuban Karya Salemba Empat USU, Margaret, Saryanta, Dany, Bang
Laung, Dek Santo dan semua abang, kakak, dan adik-adik penggiat sharing, networking
and developing
9. Sahabat-sahabat penulis semasa SMA yang juga selalu mendukung dan mendorong
penulis, Jenni Sinaga, Sofina Harahap, Theresia Pasaribu, Elsa Sembiring, Tiara
Batubara, Melinda Siahaan, Lia Purba, Enny Manalu, Ikhwan Zulmi
10.Seluruh rekan-rekan yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu atas dukungan dan
batuannya yang baik kepada penulis
Walaupun dalam menyusun tugas akhir ini penulis telah berusaha untuk mengkaji dan
menyampaikan materi secara sistematis dan terstruktur, penulis menyadari tugas akhir ini
masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritikan yang
membangun dari pembaca demi perbaikan di masa yang akan dating. Akhir kata, penulis
mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya dan semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi
pembaca.
Medan, Oktober 2014
Rebekka Rosalia Silalahi
DAFTAR ISI
II. 2 Material Beton Prategang II. 2. 1 Beton ……….………..11
II. 2. 2 Baja Prategang ………..12
II. 3 Prinsip Dasar Prategang ………...13
II. 4 Sistem Pemberian Prategang ………...15
II. 5 Sistem Hollow Core Slab II. 5.1 Metode Pembuatan ………17
II. 5.2 Material Pembentuk Hollow Core Slab ...…...21
II. 5.3 Jenis-Jenis Hollow Core Slab ……..………...22
II. 5.4 Keuntungan Penggunaan Hollow Core Slab ……….24
II. 6.1 Perencanaan Lentur ……….26
II. 7.2 Teori Pelat Silindris (Thimosenko)………..35
II. 7.3 Metode Stiglat/Wippel …..………..40
II. 8 Lendutan pada Pelat Beton Bertulang ………..43
BAB III METODE ANALISA III. 1 Data Desain dan Geometri II. 1.1 Pelat Konvensional …...……….……..47
II. 1.2 Pelat Pracetak Hollow Core Slab ………..48
III. 2 Data Pembebanan ...………..48
III. 3 Perhitungan Tebal Pelat ...………..50
III. 6 Penulangan Pelat Konvensional ……….53
III. 7 Mengitung Momen ……….56
III. 8 Hitung dan Kontrol Tegangan ……….…….56
III. 9 Menghitung Kehilangan (Losses)……….……..57
III. 10 Kontrol Lawan Lendut dan Lendutan ………..…………58
BAB IV APLIKASI IV. 1 Perhitungan Momen dan Lendutan ………59
IV. 2 Penulangan Pelat Konvensional ………..69
IV. 3 Perencanaan Pelat Hollow Core Slab ………..77
IV. 4 Analisa Harga Bahan ………..100
IV. 5 Diskusi ………..106
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V. 1 Kesimpulan ……….136
V. 2 Saran ……….137
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Skema two way slab 4
Gambar 2.1 Kebutuhan prinsipil beton yang baik 11
Gambar 2.2 Tendon konsentris, hanya prategang 14
Gambar 2.3 Tendon konsentris, berat sendiri ditambahkan 14
Gambar 2.4 Tendon eksentris, hanya prategang 14
Gambar 2.5 Tendon eksentris, berat sendiri ditambahkan 14
Gambar 2.6 Proses pembuatan beton prategang pratarik 16
Gambar 2.7 Proses pembuatan beton prategang pascatarik 17
Gambar 2.8 Persamaan lendutan dengan berbagai perletakan 35
Gambar 2.9 Tegangan pada pelat 36
Gambar 3.1 Ilustrasi portal gedung 44
Gambar 3.2 Desain denah pelat rencana 45
Gambar 3.3 Potongan A-A 45
Gambar 3.4 Diagram alir perencanaan pelat konvensional 49
Gambar 3.5 Diagram alir perencanaan pelat hollow core slab 55
Gambar 3.6 Diagram tegangan prategang penampang 56
Gambar 4.1 Segmen pelat dua arah konvensional 59
Gambar 4.2 Segmen pelat satu arah pracetak hollow core slab 60
Gambar 4.3 Potongan A-A, desain rencana hollow core slab 60
Gambar 4.4 Penulangan pelat konvensional beban hidup 125 Kg/m2 70
Gambar 4.6 Penulangan pelat konvensional beban hidup 400 Kg/m2 74
Gambar 4.7 Penulangan pelat konvensional beban hidup 500 Kg/m2 76
Gambar 4.8 (a) Detail A, (b) Detail B, (c) Detail C portal gedung pelat pracetak 77
Gambar 4.9 Jumlah dan letak strand pelat hollow beban hidup 125 Kg/m2
(Pro. RS 01) 84
Gambar 4.10 Jumlah dan letak strand pelat hollow beban hidup 250 Kg/m2
(Pro. RS 02) 89
Gambar 4.11 Jumlah dan letak strand pelat hollow beban hidup 400 Kg/m2
(Pro. RS 03) 94
Gambar 4.12 Jumlah dan letak strand pelat hollow beban hidup 500 Kg/m2
(Pro. RS 04) 99
Gambar 4.13 Denah dan penamaan pelat 108
Gambar 4.14 Denah pemodelan pembebanan lapangan 131
DAFTAR GRAFIK
Grafik 2.1 Mencari nilai u (Thimosenko, 1992) 39
Grafik 2.2 Mencari nilai f0(u) dan ѱ0 (u) 40
Grafik 4.1 Momen arah x di tumpuan pelat konvensional 65
Grafik 4.2 Momen arah x di lapangan pelat konvensional 65
Grafik 4.3 Momen arah y di tumpuan pelat konvensional 66
Grafik 4.4 Momen arah y di lapangan pelat konvensional 66
Grafik 4.5 Momen pelat pracetak hollow core slab satu arah 67
Grafik 4.6 Momen pelat pracetak hollow core slab satu arah dengan
pelat konvensional dua arah 67
Grafik 4.7 Lendutan pelat konvensional dua arah 68
Grafik 4.8 Lendutan pelat pracetak satu arah 68
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kawat-Kawat untuk Beton Prategang 12
Tabel 2.2 Strand Standar Tujuh Kawat untuk Beton Prategang 13
Tabel 2.3 Sistem Hollow Core 24
Tabel 2.10 Koefisien lendutan metode Stiglat/Wippel 42
Tabel 4. 1 Perhitungan momen dan lendutan pelat konvensional dan pracetak 61
Tabel 4. 2 Penulangan pelat konvensional dengan beban hidup 125 Kg/m2 69
Tabel 4. 3 Penulangan pelat konvensional dengan beban hidup 250 Kg/m2 71
Tabel 4. 4 Penulangan pelat konvensional dengan beban hidup 400 Kg/m2 73
Tabel 4. 5 Penulangan pelat konvensional dengan beban hidup 500 Kg/m2 75
Tabel 4. 6 Perhitungan volume pelat konvensional dan pracetak hollow core slab 100
Tabel 4. 7 Daftar harga satuan bahan 105
Tabel 4. 8 Analisa harga bahan pelat konvensional dan pracetak hollow core slab 105
Tabel 4. 9 Perhitungan momen tumpuan pelat dengan berbagai kombinasi
pembebanan papan catur 109
Tabel 4. 10 Momen lapangan yang terjadi dihitung dengan sistem pembebanan
