Roni Hidayatullah Suryo Sudarso

(1)

STUDI PERENCANAAN STRUKTUR RESERVOIR DENGAN

MENGGUNAKAN BETON BERTULANG PROYEK SPAM

PEMANDIAN ALAM BANYUBIRU KAB. PASURUAN

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaiakan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

Roni Hidayatullah Suryo Sudarso

(201410340311244)

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

TAHUN 2021

(2)

i

LEMBAR PENGESAHAN

JUDUL : STUDI PERENCANAAN STRUKTUR RESERVOIR DENGAN MENGGUNAKAN BETON BERTULANG PROYEK SPAM PEMANDIAN ALAM BANYUBIRU KAB. PASURUAN

NAMA : RONI HIDAYATULLAH SURYO SUDARSO NIM : 201410340311244

Pada hari Kamis, 14 Januari 2021, telah diuji oleh tim penguji:

1. Ir. Chairil Saleh, MT. Dosen Penguji I ……… 2. Azhar Adi Darmawan, ST, MT Dosen Penguji II ………

Disetujui:

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Sipil

(3)

ii

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini:

Nama : Roni Hidayatullah Suryo Sudarso NIM : 201410340311244

Jurusan : Teknik Sipil Fakultas : Teknik

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Dengan ini saya menyatakan sebenar-benarnya bahwa: Tugas akhir dengan judul: “STUDI PERENCANAAN STRUKTUR RESERVOIR DENGAN MENGGUNAKAN BETON BERTULANG PROYEK SPAM PEMANDIAN ALAM BANYUBIRU KAB. PASURUAN”. Adalah hasil karya saya dan bukan karya tulis orang lain, dan dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi dan tidak terdapat karya atau pendapat orang yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar saya bersedia mendapat sanksi akademis.

Malang, 14 Januari 2021 Yang menyatakan

(4)

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya sehingga Tugas Akhir ini dapat terealisasikan dengan baik. Tugas Akhir yang berjudul “Studi Perncanaan Struktur Reservoir Dengan Menggunakan Beton Bertulang Proyek SPAM Pemandian Alam Banyubiru Kab. Pasuruan” ini di susun dalam rangka menyelesaikan studi Strata 1 di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

Penyusun Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan dan dukungan banyak pihak, oleh sebab itu dalam kesempatan kali ini penulis menyampaikan terimakasih banyak kepada :

1. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT sebagai Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang, yang telah memberikan izin, arahan, dan petunjuk dalam penyelesaian skripsi ini;

2. Bapak Ir. Ernawan Setyono, MT sebagai pembimbing I yang selalu memberikan bantuan, petunjuk dan arahannya dalam penyelesaian skripsi ini;

3. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT selaku dosen pembimbing II yang tanpa lelah membantu dalam pemahaman untuk penyelesaian skripsi ini;

4. Kedua orang tua Sudarso dan Supini yang telah mendidik anaknya menjadi generasi yang lebih baik;

5. Nur Mufidah selaku istri tercinta yang senantiasa mendukung dan mendoakan yang terbaik;

6. Warsini, Eka Wahyu Kurnia Wati Suryo Sudarso, Antika Aliefiana selaku keluarga dan kerabat yang senantiasa mendukung dan mendoakan yang terbaik; 7. Seluruh Dosen dan Karyawan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Muhammadiyah Malang;

8. Teman – teman Teknik Sipil, terutama kelas E 2014;

Malang, 14 Januari 2021

(5)

iv Abstrak

Reservoir ground water tank adalah sebuah bangunan struktur yang berfungsi sebagai bak penampung air dari sumber mata air intake, yang akan dipompa dan diolah untuk kebutuhan sehari - hari pada kehidupan manusia maupun makhluk hidup yang ada di alam semesta. Dengan adanya struktur reservoir ground water tank, air dapat di kontrol debitnya dan dapat dimanfatkan sebagai tempat sedimentasi mengendap. Tugas akhir ini merencanakan struktur reservoir ground water tank dengan menggunakan material beton bertulang, ground water tank dengan panjang 17.00 m dan lebar 10.5 m dengan tinggi bangunan 6.05m, terletak pada elevasi -6.05m dibawah permukaan tanah. Berdasarkan hasil analisa dan perhitungan didapatkan dimensi pelat atap dengan tebal 120 mm dan tulangan utama Ø10 – 175 mm, pelat dinding dengan tebal 200 mm dan tulangan utama D13 – 175 mm, pelat Bawah dengan tebal 120 mm dan tulangan utama D16 – 250 mm. Balok anak atap dengan dimensi 15/20 menggunakan tulangan pokok tumpuan dan lapangan 2 Ø 10 serta menggunakan tulangan sengkang 10 Ø 100, balok induk atap dengan dimensi 25/35 menggunakan tulangan pokok tumpuan 3 D 13 dan lapangan 2 D 13 serta menggunakan tulangan sengkang 10 Ø 100, balok pelat dinding arah X dengan dimensi 35/50 menggunakan tulangan pokok tumpuan 5 D 13 dan lapangan 4 D 13 serta menggunakan tulangan sengkang 10 Ø 100, balok anak tie bem dengan dimensi 15/20 menggunakan tulangan pokok tumpuan dan lapangan 2 Ø 10 serta menggunakan tulangan sengkang 10 Ø 100, balok induk tie beam dengan dimensi 25/35 menggunakan tulangan pokok tumpuan 3 D 13 dan lapangan 2 D 13 serta menggunakan tulangan sengkang 10 Ø 100.

(6)

v

Abstract

The ground water tank reservoir is a structural building that function as a reservoir for water from intake spring, wich will be pumped and processed for the daily needs of human life and living things in the universe. With the ground water tank structure, the water flow can be controlled and can be used as a place for sedimantation to settle. This final project plans a ground water tank reservoir structure using reinforced concrete material, ground water tank with a length of 17.00m and a width of 10.50m with a building height of 6.05m, is at an elevation of -6.05m belom ground level. Based on the results of analysis, the dimensions of the roof plate are 120mm thick and the main reinforcement is Ø10 – 175mm, wall plate with a thickness of 200 mm and main reinforcement D13 – 175mm, bottom plate with a thickness of 120 mm and main reinforcement D16 – 250mm. Roof joist beam with dimension 15/20 using main support and field reinforcement 2 Ø 10 and using stirrup 10 Ø 100, roof main beam with dimension 25/35 using staple reinforcement 3 D 13 and field 2 D 13 and using stirrup reinforcement 10 Ø 100, X direction wall plate beam with dimension 35/50 using staple reinforcement 5 D 13 and field 4 D 13 using stirrup reinforcement 10 Ø 100, tie beam joists with dimension 15/20 using staple reinforcement and field 2 Ø 10 using stirrup reinforcement 10 Ø 100, tie main beam with dimension 25/35 using staple reinforcement 3 D 13 and field 2 D 13 and using stirrup reinforcement 10 Ø 100

(7)

vi DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... i

SURAT PERNYATAAN... ii

KATA PENGANTAR ... iii

ABSTRAK ... iv

ABSTRACT ... v

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xii

BAB I PENDAHAULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 1

1.3. Tujuan……… ... 2

1.4. Batasan Masalah... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ... 3

2.1. Umum ... 3

2.2. Jenis Reservoir ... 3

2.3. Pembagian Zona Pada Tangki ... 4

2.3.1 Zona Inlet ... 4 2.3.2 Zona Pengendapan ... 4 2.3.3 Zona Lumpur ... 4 2.3.4 Zona Outlet ... 4 2.4 Kriteria Desain ... 5 2.4.1 Tangki Rectangular ... 5 2,4,2 Tangki Circular ... 5 2.5 Beton Bertulang ... 6 2.6 Struktur Reservoir ... 7

2.6.1 Pelat Atas (top slab) ... 7

2.6.2 Dinding (wall) ... 7

(8)

vii 2.7 Pengertian Kolom ... 7 2.8 Pengertian Balok ... 8 2.9 Pembebanan Struktur ... 9 2.9.1 Beban Hidrostatis ... 9 2.9.2 Beban Hidrodinamis ... 9 2.10 Tekanan Lateral... 10

2.10.1 Tekanan Tanah Kesamping ... 13

2.10.2 Tekanan Tanah Dalam Keadaan Diam ... 13

2.11 Analisis Terzaghi ... 15

2.12 Penurunan Konsolidasi ... 16

2.13 Kontrol Terhadap Gaya Geser Beton ... 16

2,13,1 Geser Satu Arah ... 16

2.14 Gaya Angkat Pada Lantai Fondasi (uplift) ... 17

BAB III METODE PERENCANAAN ... 18

3.1 Lokasi Proyek ... 18

3.2 Data Umum Proyek ... 18

3.3 Data Tanah ... 19

3.4 Identifikasi Lapangan ... 19

3.5 Pengujian Laboratorium ... 20

3.6 Hasil Penyelidikan Tanah ... 20

3.6.1 Hasil Pengujian Penetrasi Sondir ... 20

3.6.2 Hasil Pengujian Pengeboran ... 21

3.6.3 Hasil Pengujian Laboratorium ... 21

3.7 Prosedur Perencanaan ... 25

BAB IV PEMBAHASAN ... 27

4.1 Pembebanan ... 27

4.2 Daya Dukung Tanah ... 32

4.3 Penurunan Segera ... 33

4.4 Penurunan Konsolidasi ... 34

4.5 Perhitungan Beban Gempa ... 35

(9)

viii

4.6.1 Perhitungan Tebal Pelat ... 37

4.6.2 Perhitungan Pembebanan Pelat ... 39

4.6.3 Perhitungan Pembebanan Antara Ly dan Lx ... 39

4.6.4 Perhitungan Momen ... 40

4.6.5 Perhitungan Tinggi Efektif ... 40

4.6.6 Perhitungan Tulangan ... 41

4.6.7 Perhitungan Tulangan Susut dan Bagi ... 44

4.7 Perencanaan Pelat Dinding ... 46

4.7.4 Hasil Momen ... 51

4.8 Perencanaan Pelat Bawah ... 57

4.8.3 Perhitungan Pembebanan Antara Ly dan Lx ... 59

4.9 Perhitungan Balok Anak Atap ... 67

4.9.1 Distribusi Beban Balok Induk Atap ... 68

4.9.2 Pembebanan Gravitasi Balok Anak ... 69

4.9.3 Pembebanan Gravitasi Balok Induk ... 70

4.9.4 Analisa Beban Balok Anak ... 71

4.9.5 Luas Tulangan Pokok Tumpuan ... 72

4.9.6 Luas Tulangan Pokok Lapangan ... 74

(10)

ix

4.9.8 Analisa Beban Balok Induk ... 76

4.9.11 Perhitungan Sengkang Balok Induk ... 80

4.10 Perhitungan Balok Pelat Dinding Arah X ... 82

4.10.1 Perhitungan Balok Pelat Dinding Arah Y ... 84

4.10.2 Pembebanan Lateral Balok Pelat Dinding ... 85

4.10.3 Analisa Beban Balok Dinding Arah X ... 86

4.10.6 Perhitungan Sengkang Balok Dinding Arah X ... 90

4.11 Perhitungan Balok Anak Tie Beam ... 94

4.11.1 Distribusi Beban Balok Induk Tie Beam ... 95

4.11.2 Pembebanan Gravitasi Balok Anak ... 96

4.11.3 Pembebanan Gravitasi Balok Induk ... 97

4.11.4 Analisa Beban Balok Anak ... 97

4.11.7 Perhitungan Sengkang Balok Anak ... 101

4.11.8 Analisa Beban Balok Induk ... 103

4.11.11 Perhitungan Sengkang Balok Induk ... 106

BAB V PENUTUP ... 108

5.1 Kesimpulan ... 108

5.2 Saran ... 109

DAFTAR PUSTAKA ... 110 LAMPIRAN ... -

(11)

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kriteria Pemilihan Tangki ... 5

Tabel 2.2 Beban Tanah Lateral ... 10

Tabel 3.1 Hasil Pengujian Sondir ... 21

Tabel 3.2 Deskripsi Tanah BH - 1 ... 21

Tabel 3.3 Hasil Analisa Strngth Test ... 22

Tabel 3.4 Grafik Sondir Titik 1 ... 23

Tabel 3.5 Grafik Sondir Titik 2 ... 24

Tabel 4.1 Faktor Pengaruh Untuk Pondasi ... 33

Tabel 4.2 Harga Modulus Young ... 33

Tabel 4.3 Harga Angka Poisson ... 34

Tabel 4.4 Berat total Bangunan ... 35

Tabel 4.5 Tabel Interpolasi Momen Pada Pelat ... 39

Tabel 4.6 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Plat Atas ... 45

Tabel 4.7 Output Analisis Momen Plat Dinding Reservoir Dengan Kondisi Kosong ... 50

Tabel 4.8 Output Analisis Momen Plat Dinding Reservoir Dengan Kondisi Terisi Air ... 50

Tabel 4.9 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Plat Dinding ... 56

Tabel 4.10 Tabel Interpolasi Momen Pada Pelat ... 59

Tabel 4.11 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Plat Bawah ... 65

Tabel 4.12 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Seluruh Komponen Plat ... 66

Tabel 4.13 Beban Merata Eqivalen Balok Anak ... 68

Tabel 4.14 Pembebanan Balok Anak ... 70

Tabel 4.15 Pembebanan Balok Induk ... 71

Tabel 4.16 Pembebanan Balok Anak ... 71

Tabel 4.17 Gaya Geser Balok Anak ... 75

Tabel 4.18 Momen Balok Induk ... 76

Tabel 4.19 Gaya Geser Balok Induk ... 80

(12)

xi

Tabel 4.21 Beban Merata Aqivalen Balok Dinding Arah Y ... 85

Tabel 4.22 Pembebanan Lateral Balok Dinding Arah X ... 85

Tabel 4.23 Pembebanan Lateral Balok Dinding Arah Y ... 86

Tabel 4.24 Momen Balok Dinding Arah X ... 87

Tabel 4.25 Gaya Geser Balok Anakn ... 91

Tabel 4.26 Beban Merata Eqivalen Balok Tie Beam ... 95

Tabel 4.27 Pembebanan Gravitasi Balok Anak Tie Beam ... 96

Tabel 4.28 Pembebanan Gravitasi Balok Induk Tie Beam ... 97

Tabel 4.29 Momen Balok Anak Tie Beam ... 98

Tabel 4.30 Gaya Geser Balok Anak tie Beam ... 102

Tabel 4.31 Momen Balok Induk Tie Beam ... 103

(13)

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ilustrasi Pola Aliran ... 3

Gambar 2.2 Tekanan Tanah Dalam Keadaan Diam... 14

Gambar 3.1 Lokasi Proyek SPAM Pemandian Alam Banyubiru ... 18

Gambar 3.2 Lokasi Penempatan Titik Sondir Dan Boring ... 22

Gambar 4.1 Penampang Melintang GWT ... 27

Gambar 4.2 Diagram Beban Pada GWT ... 27

Gambar 4.3 Diagram Beban Dari Dalam GWT (Q4) ... 29

Gambar 4.4 Penampang Memanjang GWT ... 30

Gambar 4.5 Diagram Beban GWT... 30

Gambar 4.6 Diagram Beban GWT (Q4) ... 32

Gambar 4.7 Diagram Lapisan Tanah ... 34

Gambar 4.8 Peta Percepatan Puncak di Batuan Dasar (Sb) Untuk Probabilitas Terlampau 2% Dalam 100 Tahun ... 36

Gambar 4.9 Gambar Denah Pelat Atas Yang di Tinjau ... 37

Gambar 4.10 Gambar Denah Pelat Dinding Yang di Tinjau ... 46

Gambar 4.11 Beban Tanah Pada Dinding Reservoir Dengan Kondisi Kosong ... 48

Gambar 4.12 Beban Tanah Pada Dinding Reservoir Dengan Kondisi Terisi Air . 49 Gambar 4.13 Kontur Momen Pada Plat Dinding Reservoir Dengan Kondisi Kosong ... 49

Gambar 4.14 Kontur Momen Pada Plat Dinding Reservoir Dengan Kondisi Terisi Air ... 49

Gambar 4.15 Gambar Denah Pelat Bawah Yang di Tinjau ... 57

Gambar 4.16 Distribusi Beban ke Balok Anak ... 67

Gambar 4.17 Distribusi Beban Pelat Ke Balok Anak ... 67

Gambar 4.18 Distribusi Beban Merata Segitiga Eqivalen ... 67

Gambar 4.19 Distribusi Beban Ke balok Induk ... 68

Gambar 4.21 Momen Balok Anak ... 71

(14)

xiii

Gambar 4.23 Gaya Geser Balok Anak ... 75

Gambar 4.24 Momen Balok Induk... 76

Gambar 4.25 Penulangan Balok Induk Tumpuan ... 78

Gambar 4.26 Penulangan Balok Induk Lapangan... 78

Gambar 4.27 Gaya Geser Balok Induk ... 80

Gambar 4.28 Pendistribusian Gaya Geser Bentang 2,58m ... 81

Gambar 4.29 Pendistribusian Beban Pelat ke Balok Dinding Arah X ... 82

Gambar 4.31 Distribusi Beban ke Balok Dinding Arah Y ... 84

Gambar 4.33 Momen Balok Dinding Arah X ... 86

Gambar 4.34 Penulangan Balok Dinding Arah X Tumpuan ... 88

Gambar 4.35 Penulangan Balok Dinding Arah X Lapangan ... 90

Gambar 4.37 Pendistribusian Gaya Geser Bentang 4,25 m ... 91

Gambar 4.38 Distribusi Beban ke Balok Anak ... 94

Gambar 4.39 Distribusi Beban Pelat ke Balok Anak Melintang ... 94

Gambar 4.41 Distribussi Beban Ke Balok Induk ... 95

Gambar 4.43 Momen Balok Anak ... 97

Gambar 4.44 Penulangan Balok Anak Tumpuan ... 99

Gambar 4.45 Penulangan Balok Anak Lapangan ... 101

Gambar 4.47 Momen Balok Induk Tie Beam ... 103

Gambar 4.48 Penulangan Balok Induk Tumpuan ... 104

Gambar 4.49 Penulangan Balok Induk Lapangan... 106

(15)

xiv Daftar Pustaka

Badan Standarisasi Nasional. 2012. Pembebanan Beban Minimum untuk Perencanaan gedung dan struktur lain (SNI 1727 :2013). Bandung : BSN.

Badan Standarisasi Nasional. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726 : 2012). Bandung : BSN.

Metcalf & Eddy. 2003. Wastewater Engineering: Treatment and Reuse 4th

Edition, McGraw Hill Book Co., New York.

Das, Braja M., 1993, Mekanika Tanah (Prinsip – prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid 1, Erlangga, Jakarta.

Das, Braja M., 1993, Mekanika Tanah (Prinsip – prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid 2, Erlangga, Jakarta.

Hardiyanto, Hary Christady, 1992, Mekanika Tanah 1, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

W.C. Vis, Gideon Kusuma, Ir Meng, Dasar – dasar Perencanaan Beton Bertulang Berdasarkan SKSNI T-15-1991-03, Erlangga Jakarta, 1994, Seri 1. W.C. Vis, Gideon Kusuma, Ir Meng, Grafik dan Tabel Perhitungan Beton Bertulang, Erlangga Jakarta, 1994, Seri 4.

(16)

SURAT KETERANGAN LOLOS PLAGIASI

Mahasiswa/i atas nama,

Nama : Roni Hidayatullah Suryo Sudarso

NIM : 201410340311244

Telah dinyatakan memenuhi standar maksimum plagiasi dengan hasil,

BAB 1 10 % ≤ 10%

BAB 2 22 % ≤ 25%

BAB 3 26 % ≤ 35%

BAB 4 5 % ≤ 15%

BAB 5 2 % ≤ 5%

Naskah Publikasi 4 % ≤ 20% Malang, 01/01/2021

Surat keterangan ini digunakan untuk mendaftar Lintang S. Mahabella