i
PERENCANAAN GEDUNG RUMAH SAKIT 4 LANTAI DI WILAYAH KABUPATEN NGAWI DENGAN METODE SISTEM RANGKA
PEMIKUL MOMEN MENENGAH (SRPMM) Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
WAHYU SUKMO NUGROHO D 100 120 137
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2018
LEMBAR PENGESAIIAN
PERENCANAA}I GEDUNG RUMAH SAKIT 4 LATTTAI DI
WILAYA}I
KABUPATEN NGAWI DENGAII METODE SISTEM RANGKA pElvrrKrrl, MoMEN MENENGAH (SRPMM)
Tugas
Akhir
Diajukan dan dipertahankan pada ujian pendadaran dihadapan Dewan penguji
Pada tanggal :
Diajukan oleh : Wahvu Sukmo Nusroho
(D100 ,2A,3T) Susunan Dewan Penguji
Anggota
t ulranto..li.'I'.,
tU.I'.
Ir. Ali Asroni. M.T.l"IK:
728
htIK:
484Tugas ini diterima sebagai salah satupersyaratan Untuk mencapai Derajat Sarjana S-l Teknik Sipil
Surakarta .39- 1*r.g,rl 26r*
Anggota
CD+
l\tIK: 792
Nama
NIM
Fakultas/Progdi Jenis
Judul Tugas
A}fiir
SURAT PER}IYATAAN PUBLIKASI
ILMIAII
B IS MIL IlM HI R RO H MAANIR RO HI IM. Yang bertanda tangan di bawah ini :
Wahyu SukmoNugroho
D 100 120 137 Teknik/Teknik SiPil
Skripsi
perencanaan Gedung Rumah sakit 4 Lantai di wilayatt
Kabupaten
Ngawi
dengan Metode Sistem RangkaPmikul Momen Menengah (SRPMM) Dengan ini menyatakan sebenar-benamyabahwa :
1.
Memberikan hak royalti kepada Perpustakaan Universitas Muhammadiyah Surakarta atas penulisan karyailmiah
saya demi pengembangan ilmu pengetahuan.2.
Memberikan hak menyimpan, mengalihkan mediakan/mengalih formatkan' mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), mendistribusikan sertamenampilkannya dalam bentuk softcopy untuk kepentingan akademis kepada Perpustakaan Universitas Muhammadiyah Surakarta tanpa perlu meminta ijin
dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta'
3.
Bersedia dan menjamin untuk menanggung secara pribadi tanda melibatkanPerpustakaan Universitas Muhammadiyah surakarta
dari
semua bentuktuntutan hukum yang timbul atas pelanggaran hak cipta dan karya ilmiah
ini-Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya untuk dipergunakan sebagaimana semestinYa.
SurakartalL
f*r.*i
ZO t SMahasiswa
lrl
PER}TYATAAI\I KEASLIAN TUGAS
AKIIIR
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama NIM Fakultas/Progdi Judul Wahyu SukmoNugroho D 100 120 137 Teknik/Teknik Sipil
Perencanaan Gedung Rumah Sakit 4 Lantai di Wilayatr
Kabupaten
Ngawi
dengan Metode Sistem RangkaPmikul Momen Menengah (SRPMM)
Menyatakan bahwa tugas akhir/slaipsi yang saya buat dan seratrkan ini
merupakan hasil karya saya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan yang semumya saya telah cantumkan sumbernya. Apabila dikemudian
hari dapat dibuktikan bahwa tugas akhh
ini
hasil jiplakaq maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan yang telah dibuat.Surakartal Sfarrrari ZO t g
Wahvu Sukmo Nusroho
v
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr. Wb
Alhamdulillah puji dan syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga dapat terselesaikan penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Gedung Rumah Sakit 4 Lantai di Wilayah Kabupaten Ngawi dengan Metode Sistem Rangka Pmikul Momen Menengah (SRPMM)”.
Tugas akhir ini disusun guna memenuhi persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Progam Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Penyusunan Tugas Akhir ini tidak lepas dari partisipasi rekan-rekan yang turut membantu dan mendukung serta bimbingan dari beberapa pihak. Bersama dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada: 1). Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2). Bapak Mochamad Solikin, S.T., MT, Ph.D selaku Pembimbing utama dan Ketua Progam Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah memberikan dorongan dan arahan serta bimbingan yang bermanfaat bagi penyusun.
3). Bapak Muhammad Ujianto, S.T., M.T. selaku penguji 1 yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang bermanfaat bagi penyusun.
4). Bapak Ir. Ali Asroni, M.T. selaku penguji 2 yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang bermanfaat bagi penyusun.
5). Bapak dan Ibu dosen Progam Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
6). Jajaran staf Progam Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah membantu bagi kelancaran Tugas Akhir ini.
vi
7). Bapak Supomo, Ibu Sri Nurkhayati dan adik-adikku (Muhammad Ilham Akbar dan Muhammad Abdul Aziz) dan Keluarga besar Bani Lazim dan Karyo Utomo tercinta yang selalu memberikan do’a dan dorongan baik material maupun spiritual.
8). Semua teman-teman seperjuangan Teknik Sipil 2012 (Dhevid S, Dani S, Andang Puji W, Ramadhani Fajar R, Meiriza Sengeoris, Azhari Rachman, Muhammad Nur Arifin, Annaz M Ferry, Toha N, Arif Nur H, Laksa Fera Y dan yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu), terimakasih atas bantuannya dalam proses menyelesaikan Tugas Akhir baik dorongan semangat, maupun do’a hingga terselesaikannya jenjang S-1 ini.
9). Teman-teman kos kuda Sani Abdul Rohman, Joko Lelono, Hanan, yang selalu memberi semangat dan motivasi, menemani selama lebih dari 4 tahun. 10).Sahabat dari TK, SD, SMP, SMA (Walid Nur Waqid, Jeni Cahya Permana
Putra) serta Teman dekat Yulda Putri Pratiwi yang telah memberikan dorongan serta motivasi sampai terselesaikannya Tugas Akhir ini.
11).Semua pihak – pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penyusun senantiasa mendapatkan pahala dari Allah SWT. Amin
Penyusun menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu segala koreksi dan saran yang bersifat membangun penyusun harapkan guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Besar harapan penyusun semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca. Amien.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Desember 2017
vii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI ILMIAH ... iii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ... iv
PRAKATA ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xvi
DAFTAR NOTASI ... xviii
ABSTRAK ... xxv BAB I. PENDAHULUAN ... 1 A. Latar Belakang ... 1 B. Rumusan Masalah ... 2 C. Tujuan Perencanaan ... 2 D. Manfaat Perencanaan ... 3 E. Batasan Masalah ... 3
F. Keaslian Tugas Akhir ... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 5
A. Perencanaan ... 5
B. Pengaruh Frekuensi Gempa Terhadap Respon Bangunan Bertingkat ... 5
C. Struktur Gedung ... 6
BAB III. LANDASAN TEORI ... 7
A. Latar Belakang Perencanaan Gedung Tahan Gempa ... 7
1. Pengertian gempa bumi ... 7
2. Kenapa gedung dirancang tahan gempa? ... 7
viii
4. Peraturan perencanaa gedung tahan gempa di Indonesia ... 8
B. Konsep Perencanaan Struktur Gedung Tahan Gempa ... 8
1. pengertian daktilitas ... 8
2. Jenis desain portal gedung beton bertulang ... 9
C. Pembebanan Struktur ... 10
1. Momen kombinasi ... 10
1a).Kuat perlu (U) ... 11
1b).Faktor reduksi kekuatan (Ø) ... 11
2. Beban gempa ... 12
D. Perencanaan Struktur Pelat dan Tangga ... 16
1.Perencanaan pelat beton ... 16
2. Perencanaan tangga ... 18
E. Perencanaan Balok ... 18
1. Pemasangan sendi plastis ... 18
2. Perhitungan tulangan longitudinal ... 19
3. Perhitungan tulangan geser balok ... 21
4. Perhitungan tulangan torsi ... 23
F. Perencanaan Kolom... 26
1. Perhitungan tulangan longitudinal ... 27
2. Perhitungan tulangan geser kolom ... 28
G. Perencanaan Pondasi Tiang Pancang ... 31
1. Pondasi tiang pancang ... 31
1a).Daya dukung tanah vertikal tiang ... 31
1b).Jumlah tiang pancang yang piperlukan ... 33
1c).Efiaiensi tiang pancang yang piperlukan ... 33
1d).Beban maksimum setiap tiang pada kelompok tiang pancang ... 34
1e).Analisa gaya dalam tiang pancang ... 36
ix
2. Perencanaan Poer (Pile Cap) ... 42
2a).Tinjauan tegangan geser 1 arah ... 42
2b).Tinjauan tegangan geser 2 arah ... 42
2c).Penulangan poer ... 44
2d).Perhitungan panjang penyaluran tegangan (ld) ... 47
3. Perencanaan Sloof ... 48
3a).Fungsi sloof ... 48
3b).Tulangan longitudinal pada sloof ... 48
3c).Tulangan geser (begel) sloof ... 48
BAB IV. METODE PERENCANAAN ... 50
A. Data Perencanaaan ... 50
B. Alat Bantu Perencanaan ... 50
C. Tahapan Perencanaan ... 51
BAB V. PERENCANAAN PELAT, TANGGA DAB BALOK ANAK ... 53
A. Perencanaan Pelat lantai ... 54
1. Analisis beban ... 54
2. Perhitungan momen pelat lantai ... 54
3. Perhitungan tulangan pelat ... 55
B. Perencanaan Tangga ... 65
1. Perhitungan anak tangga ... 65
2. Analisis beban ... 67
3. Momen tangga ... 68
4. Perhitungan tulangan ... 69
4a). Penulangan bordes... 69
4b). Penulangan badan tangga ... 70
4c). Penulangan ujung bawah tangga ... 72
C. Perencanaan Balok Anak ... 75
1. Analisis beban ... 76
2. Validasi perencanaan balok anak ... 94
x
4. Kontrol momen desain ... 96
5. Hitungan tulangan geser ... 98
BAB VI. PENENTUAN DIMENSI PORTAL ... 116
A. Data Perencanaan ... 117
B. Analisis Beban Mati ... 128
1. Menetapkan material ... 119
2. Menetapkan penampang komponen struktur ... 119
3. Perhitungan beban mati tambahan pada struktur ... 123
C. Analisis Beban Hidup ... 126
D. Analisis Beban Gempa ... 127
1. Data-data perencanaan beban gempa ... 127
2. Kontrol eksentritas gedung ... 127
2a). Pusat kekakuan... 128
2c). Kontrol momen puntir ... 133
3. Analisis beban gempa statik equivalen ... 134
3a). Berat total bangunan... 134
3b). Perhitungan beban ... 138
4. Analisis beban gempa dinamis respons spectrum ... 139
4a).Input respons spektrum gempa rencana ... 140
4b).Definisi tipe analisis response spectrum ... 143
4c). Gaya geser dasar nominal, V (base shear) ... 145
E. Validasi Perhitungan Beban ... 224
1. Validasi beban mati (qD) ... 224
2. Validasi beban hidup (qL) ... 225
F. Torsi Balok ... 226
G. Kontrol Kecukupan Dimensi Portal ... 226
1. Kecukupan dimensi balok ... 226
1a). Kontrol terhadap tulangan momen lentur... 232
1b). Kontrol terhadap torsi... 233
1c). Penetapan dimensi balok. ... 233
xi
2a). Pembuatan diagram perancangan kolom ... 234
2b). Kontrol dimensi ... 238
2c). Penetapan dimensi kolom ... 239
BAB VII. PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA DENGAN PRINSIP SRPMM ... 240
A. Perencanaan Struktur Balok Utama ... 240
1. Tulangan longitudinal balok ... 240
1a). Momen lentur balok ... 240
1b). Perhitungan tulangan longitudinal balok ... 241
1c). Kontrol momen desain balok ... 245
1d). Pemutusan tulangan ... 249
2. Tulangan geser balok ... 271
2a). Tulangan geser balok ujung kanan ... 271
2b). Tulangan geser balok luar sendi plastis ... 273
2c). Tulangan geser balok ujung kiri. ... 273
3. Tulangan torsi balok ... 295
B. Perencanaan Struktur Kolom ... 296
1. Tulangan longitudinal kolom ... 296
2. Kontrol biaksial kolom ... 297
2a). Arah sumbu Y ... 297
2b). Arah sumbu X ... 303
3. Tulangan geser kolom ... 305
BAB VIII. PERENCANAAN PONDASI ... 314
A. Pondasi Tiang Pancang ... 314
1. Pendahuluan ... 314
2. Tulangan memanjang tiang pancang ... 319
3. Tulangan geser tiang pancang ... 320
4. Dayang dukung terhadap kekuatan tiang pancang ... 321
5. Daya dukung terhadap kekuatan tanah ... 322
5a). Tahanan ujung tiang (Qb) ... 323
xii
5c). Kapasitas dukung ultimit tiang... 323
6. Penentuan jumlah tiang pancang ... 324
7. Perhitungan daya dukung kelompok tiang ... 325
8. Kontrol daya dukung maksimum tiang pancang ... 325
B. Perhitungan Poer ... 326
1. Kontrol tegangan geser ... 326
1a). Tegangan geser satu arah ... 326
1b). Tegangan geser dua arah (geser pons) ... 327
2. Penulangan poer ... 328
3. Panjang penyaluran tegangan tulangan ... 331
C. Perencanaan Sloof ... 332
1. Perencanaan tulangan memanjang sloof ... 332
2. Perencanaan tulangan geser soof ... 334
BAB IX. KESIMPULAN DAN SARAN ... 335
A. Kesimpulan ... 335
B. Saran ... 336
DAFTAR PUSTAKA ...
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar III.1. Skema perencanaan tulangan pelat beton ... 17
Gambar III.2. Ukuran anak tangga (T dan I) ... 18
Gambar III.3. Sendi plastis pada balok ... 19
Gambar III.4. Skema hitungan longitudinal balok ... 20
Gambar III.5. Lokasi gaya geser maksimum (Vud) untuk perencanaan ... 21
Gambar III.6. Skema perhitungan tulangan geser (begel) balok ... 22
Gambar III.7. Definisi Aoh dan ph ... 23
Gambar III.8. Skema perhitungan tulangan torsi (Asroni, 2014) ... 25
Gambar III.9. Sendi plastis pada kolom ... 27
Gambar III.10. Diagram desain kolom tanpa satuan... 28
Gambar III.11. Skema hitungan begel kolom dari portal SRPMM. ... 29
Gambar III.12. Skema hitungan dimensi pondasi tiang pancang... 35
Gambar III.13. Gaya dalam pada pengangkatan dua titik ... 36
Gambar III.14. Gaya dalam pada pengangkatan satu titik ... 37
Gambar III.15. Skema hitungan tulangan longitudinal tiang pancang... 39
Gambar III.16. Skema hitungan tulangan begel tiang pancang ... 41
Gambar III.17. Tegangan geser 1 arah pada poer ... 42
Gambar III.18. Tegangan geser 2 arah pada poer ... 43
Gambar III.19. Skema hitungan tegangan geser ... 44
Gambar III.20. Skema perhitungan tulangan plat poer ... 46
Gambar IV. 1. Tahapan Perencanaan Hitungan Gedung ... .. 51
Gambar V.1a. Pelat lantai atap ... 53
Gambar V.1b. Pelat lantai 3-4 ... 53
Gambar V.1a. Pelat lantai 2 ... 53
Gambar V.2. Penulangan pelat lantai D ... 65
Gambar V.3. Ukuran anak tangga ... 66
Gambar V.4. Rencana ukuran tangga ... 66
Gambar V.5. Denah dan beban pada tangga ... 68
xiv
Gambar V.7. Penulangan tangga ... 75
Gambar V.8. Pembebanan pada balok anak... 76
Gambar V.8. Pembebanan pada balok anak 2BA1C ... 94
Gambar V.10. Potongan pada balok anak 2BA1C ...100
Gambar V.11. Tulangan longitudinal dan geser balok anak 2B1C ...100
Gambar VI.1. Denah portal pada program Sap2000 v.14 ...116
Gambar VI.2. Portal 3D pada program SAP2000 v.14 ...117
Gambar VI.3. Input beban mati (dead load) pada sap 2000 v.14 ... 118
Gambar VI.4. Spesifikasi material beton pada program SAP2000 v.2000 ... 119
Gambar VI.5. Kotak dialog Rectangular Section (balok utama) ... 120
Gambar VI.6. Kotak dialog Reinforcement Data (balok utama) ... 120
Gambar VI.7. Kotak dialog Rectangular Section (kolom) ... 121
Gambar VI.8. Kotak dialog Reinforcement Data (kolom) ... 122
Gambar VI.9. Input data penampang pelat ... 123
Gambar VI.11. Pusat massa lantai atap ... 130
Gambar VI.12. Pusat massa lantai 3 dan 4 ... 131
Gambar VI.13. Pusat massa lantai 2 ... 132
Gambar VI.14. Define Mass Source pada sap 2000 v.14 ... 139
Gambar VI.15. Output spectrum gempa kota ngawi... 141
Gambar VI.16. Membuat data respons spectrum pada sap 2000 v.14 ... 142
Gambar VI.17. Input data respons spectrum ... 142
Gambar VI.18. Hasil keluaran input data resposn spectrum ... 143
Gambar VI.19. Inputload cases (pembebanan) sap 2000 v.14 ... 143
Gambar VI.20. Load cases arah gempa X respons spectrum ... 144
Gambar VI.21. Load cases arah gempa Y respons spectrum ... 145
Gambar VI.22. Menampilkan output gempa statik ... 146
Gambar VI.23. Hasil output Base reactions ... 146
Gambar VI.24. Load cases arah gempa X respons spectrum ke-2 ... 147
xv
Gambar VI.26. Hasil output gempa statik ke-2 ... 148
Gambar VI.27. Hasil output beban mati dan beban hidup total sap 2000 v.14 ...149
Gambar VI.28. Diagram interaksi kolom untuk perencanaan tulangan dengan fc’ = 25 MPa, fy = 350 MPa . ... 237
Gambar VI.29. Tulangan longitudinal pada kolom 1K C3 ... 238
Gambar VII.1. Tulangan longitudinal balok 2B 4G ... 245
Gambar VII.2. Selimut momen balok 2B 4G ... 250
Gambar VII.3. Pemasangan tulangan geser balok 2B 4G ... 274
Gambar VII.4. Penulangan balok 2B 4G ... 296
Gambar VII.5. Gambar tulangan longitudinal kolom 1K C3 ... 296
Gambar VII.6. Gambar diagram interaksi kolom arah sumbu Y ... 303
Gambar VII.7. Gambar diagram interaksi kolom arah sumbu X ... 304
Gambar VII.8. Gambar tulangan kolom 1K C3 setelah dikontrol Breasler ... 305
Gambar VII.9. Pemasangan tulangan geser kolom 1K C3 ... 310
Gambar VIII.1. Struktur pondasi ... 314
Gambar VIII.2. Gaya dalam pada pengangkatan satu titik ... 315
Gambar VIII.3. SFD dan BMD pengangkatan satu titik ... 317
Gambar VIII.4. Gaya dalam pada pengangkatan dua titik ... 317
Gambar VIII.5. SFD dan BMD pengangkatan dua titik ... 319
Gambar VIII. 6. Potongan tulangan memanjang tiang pancang ... 320
Gambar VIII.7. Detail penulangan tiang pancang ... 321
Gambar VIII.8. Penempatan 4 tiang pancang ... 325
Gambar VIII.9. Tegangan geser 1 arah ... 326
Gambar VIII.10. Tegangan geser dua arah ... 337
Gambar VIII.11. Acuan momen poer pondasi ... 329
Gambar VIII.12. Penulangan poer dan pondasi tiang pancang ... 331
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel III.1. Faktor keutamaan bangunan Ic utuk berbagai gedung dan non
gedung ... 13
Tabel III.2. Koefisien untuk batas atas untuk periode yang dihitung ... 15
Tabel V.1 rekapitulasi tulangan pelat lantai & atap ... 64
Tabel V.2. Momen perlu (Mu) tangga dan bordes lantai 1 ... 68
Tabel V.3. Hasil tulangan tangga ... 75
Tabel V.4 Hasil hitungan kombinasi momen balok anak ... 77
Tabel V.5 Hasil hitungan kombinasi gaya geser balok anak ... 84
Tabel V.6. Hasil hitungan tulangan longitudinal balok anak ... 101
Tabel V.7. Hasil hitungan tulangan geser balok anak ... 105
Tabel VI.1 beban hidup rumah sakit SNI-1727-3013 ... 126
Tabel VI.2. Pusat massa lantai atap ... 131
Tabel VI.3. Pusat massa lantai 3 dan 4 ... 132
Tabel VI.4. Pusat massa lantai 2 ... 133
Tabel VI.5. Gaya geser dasar bangunan akibat gempa ... 139
Tabel VI.6. Hasil hitungan kombinasi momen lentur balok ... 150
Tabel VI.7. Hasil hitungan kombinasi gaya geser balok ... 172
Tabel VI.8. Hasil hitungan kombinasi momen kolom ... 194
Tabel VI.9. Hasil hitungan kombinasi gaya geser kolom ... 203
Tabel VI.10 Hasil hitungan beban kombinasi gaya aksial pada kolom ... 213
Tabel VI.12 Hasil hitungan torsi balok ... 227
Tabel VI.13. Hasil hitungan nilai Q dan R dengan ρ sebesar 1%, 2%, 3% dan 4%untuk perencanaan kolom dengan f’c = 25 MPa, fy = 350 MPa ... 237
Tabel VII.1. Kombinasi pembebanan momen balok 2B 4G ... 240
Tabel VII.2. Momen lentur yang dipakai pada balok 2B 4G ... 241
Tabel VII.3. Hasil tulangan longitudinal balok ... 251
Tabel VII.4. kombinasi beban geser balok 2B 4G ... 271
xvii
Tabel VII.6. Hasil tulangan kolom ... 306
Tabel VII.7. Kombinasi geser kolom daerah sendi plastis... 308
Tabel VII.7. Kombinasi geser kolom daerah luar sendi plastis ... 308
Tabel VII.9. Hasil tulangan geser kolom ... 311
TabelVIII.1. Data kedalaman, Qc dan Qf dari data sondir ... 322
xviii
DAFTAR NOTASI
Aan = luas tulangan kolom antara pada join, mm2.
Adh = luas beton dari penampang horizontal dinding geser, mm2.
Ag = luas bruto penampang kolom, mm2.
An = Ag – Ast = luas bersih (netto) beton pada suat kolom, mm2.
Ajn = luas tulangan geser join horizontal, mm2.
Ajv = luas tulangan geser join vertikal, mm2.
Ak = luas tulangan khusus vertical yang ditambahkan pada join, mm2.
As = luas tulangan tarik pada struktur, mm2.
Ash = luas tulangan vertikal pada sayap (flens) dinding geser, mm2.
Asw = luas tulangan vertical pada badan (web) dinding geser, mm2.
As,min = luas tulangan minimum sesuai persyaratan, mm2.
As,u = luas tulangan tarik yang diperlukan pada struktur, mm2.
A’s = luas tulangan tekan, mm2.
A’s,u = luas tulangan tekan yang diperlukan, mm2.
Av,u = luas tulangan geser/begel yang diperlukan, mm2.
a = tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen, mm.
ab = tinggi blok tegangan tekan beton persegi ekuivalen kondisi balance, mm.
ab1 = 600,β1. d/(600 + fy) = nilai a penampang kolom pada kondisi beton tekan
menentukan yang merupakan batas antara Kondisi I (beban sentries) dan Kondisi II ( tulangantekan di tepi kanan sudah leleh tetapi tulangan tekan di tepi kiri belum leleh), mm.
ab2 = β1. d = nilai a penampang kolom pada kondisi beton tekan menentukan
yang merupakan batas anatara Kondisi II ( tulangan tepi kiri menerima beban tarik, belum leleh), mm
ac = Pu/(ø.0,85.fc’.b) = nilai a penampang kolom yang dihitung pada saat
awal, mm.
amaks = nilai a maksimal agar semua tulangan tarik sudah leleh, mm2.
a’min = nilai a minimum agar semua tulangan tekan sudah leleh, mm2.
at1 = 600,β1. d/(600 - fy) = nilai a penampang kolom pada kondisi tulangan
tarik menentukan yang merupakan batas antara Kondisi IV dan Kondisi V, yaitu tulangan tekan di tepi kanan sudah leleh (Kondisi IV) dan belum leleh (Kondisi V).
xix
at = β1. d = nilai a penampang kolom pada kondisi tulangan tarik menentukan
yang merupakan batas antara Kondisi V dan Kondisi VI, yaitu tekan kanan belum leleh, nilai eksentrisitas kolom terlalu besar sehingga gaya aksial kolom diabaikan (relatif kecil) terhadap momen lentur, dan tulangan kolom dihitung seperti tulangan balok.
B = ukuran lebar portal dalam arah pembebanan gempa, m. b = ukuran lebar penampang struktur, mm.
bj = ukuran lebar penampang join, mm.
bw = ukuran lebar penampang badan (web) dinding geser, mm.
bf = ukuran lebar penampang sayap (flens) dinding geser, mm.
C = koefisien bebab gempa, bergantung pada situs tanah tempat struktur dibangun dan perioda fundamental struktur.
Cc = gaya tekan beton, kN.
Cs = gaya tekan baja tulangan, kN.
Cu = koefisien batas atas untuk perioda yang dihitung bergantung pada SD1.
seimbang (balance), mm
Ci = koefisien momen pelat pada arah sumbu-i.
Clx = koefisien momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek).
Cly = koefisien momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang).
Ctx = koefisien momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek).
Cty = koefisien momen tumpuan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang).
D = beban mati (dead load), N, N/mm, atau Nmm. = lambang batang tulangan deform (tulangan ulir).
D = jarak antara pusat berat tulangan tarik dan tepi serat beton tekan, mm. db = diameter batang tulangan, mm.
dd = jarak antara pusat berat tulangan tarik pada baris paling dalam dan tepi
serat beton tekan, mm.
dp = diameter tulangan polos, mm.
d’d = jarak antara pusat berat tulangan tekan pada baris paling dalam dan tepi
serat beton tekan, mm.
ds = jarak antara pusat berat tulangan tarik dan tepi serat beton tarik, mm.
ds1 = jarak antara pusat berat tulangan tarik baris pertama dan tepi serat beton
tarik, mm.
ds2 = jarak antara pusat berat tulangan tarik baris pertama dan baris kedua, mm.
xx
E = beban yang diakibatkan oleh gempa (eartquake load), N atau Nmm. Eps = modulus elastisitas baja prategang (prestress), MPa.
e = eksentrisitas atau jarak antara pusat beban aksial dan sumbu (as) kolom, a arah sumbu X, mm.
ey = nilai eksentrisitas yang ditinjau pada arah sumbu Y, mm.
Ec = modulus elastisitas beton, MPa.
Es = modulus elastisitas baja tulangan, MPa.
fct = kuat tarik beton, MPa.
f’c = kuat tekan beton dan mutu beton yang disyaratkan pada beton umur 28
hari, MPa.
Fa = koefisien situs untuk parameter respon spektral Ss.
Fi = beban gempa nominal statik ekuivalen pada lantai ke-i, kN.
Fv = koefisien situs untuk parameter respon spektral S1.
fi = gaya geser pada selimut segmen tiang (untuk pasir = N/5, lempung fi=N)
fkap = tegangan kapasitas tulangan yang diperhitungkan ≥ 1,25.fy, MPa.
fr = faktor reduksi beban hidup.
fs = tegangan tarik baja tulangan, Mpa.
f’s = tegangan tekan baja tulangan, Mpa.
fy = kuat leleh baja tulangan longitudinal, MPa.
fyt = kuat leleh baja tulangan transversal, MPa.
H = tinggi total gedung diukur dari penjepitan lateral, m. h = ukuran tinggi penampang struktur, mm.
hf = ukuran tinggi penampang sayap (flens) pada dinding geser, mm. hi
= ketinggian lantai ke-i dari taraf penjepitan lateral, m. hw = ukuran tinggi vertikal komponen dinding geser, m.
I = momen inersia, mm4.
Ib = momen inersia penampang balok yang diambil sebesar Ib = 0,35,Ibruto,balok,
xxi
Ib = momen inersia penampang balok yang diambil sebesar Ib = 0,70,Ibruto,balok,
mm.
K = faktor momen pikul, MPa. k = factor panjang efektif kolom. Kmaks = faktor momen pikul maksimal, MPa.
Kr = kategori resiko bangunan.
L = beban hidup (life load), N, N/mm, atau Nmm. lb = panjang bentang kolom diukur dari as ke as, mm.
lk = panjang bruto kolom diukur dari as ke as, mm.
lnb = panjang bersih (netto) balok, mm.
lu = panjang bersih (netto) kolom, mm.
lw = ukuran panjang dinding geser, mm.
ld = panjang penyaluran tegangan tulangan tarik atau tekan, mm.
ldb = panjang penyaluran tegangan dasar, mm.
ldh = panjang penyaluran tulangan kait, mm.
lhb = panjang penyaluran kait dasar, mm.
li = panjang segmen tiang yang ditinjau, mm.
ln = bentang bersih kolom atau balok, mm.
lo = jarak sendi plastis pada ujung bawah kaki kolom atau kaki dinding, mm.
Mc = momen lentur terfaktor yang diperbesar pada kolom panjang, mm.
MD = momen lentur diakibatkan oleh beban mati, kNm.
Mkap = momen kapasitas yang diperhitungkan dengan
Md = momen desain struktur, kNm.
Mi = momen pelat pada arah sumbu-I, Nmm.
Mlx = momen lapangan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), kNm.
Mly = momen lapangan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), kNm.
Mn = momen nominal aktual struktur, kNm.
Mn,maks= momen nominal aktual maksimal struktur, kNm
Mtx = momen tumpuan pelat pada arah sumbu-x (bentang pendek), kNm.
Mty = momen tumpuan pelat pada arah sumbu-y (bentang panjang), kNm.
xxii
Mu,x = momen terfaktor yang bekerja searah sumbu X, kNm.
Mu,y = momen terfaktor yang bekerja searah sumbu Y, kNm.
N = gaya tekan kabel prategang setelah loss of prestress, kN.
Ni = gaya tekan beton akibat gaya tarik awal pada beton prategang, kN.
Nu,k = gaya normal atau sebagai gaya aksial terfaktor pada kolom, kN.
n = Eps/Ec = rasio modulus elastisitas kabel prategang terhadap kolom.
= jumlah kaki begel pada hitungan begel kolom. P = beban aksial kolom, kN.
Pa = daya dukung izin tiang, ton.
Pcp = keliling yang dibatasi oleh tepi luar penampang (termasuk rongga), mm.
PD = beban aksial yang diakibatkan oleh beban mati, kN.
Ph = keliling yang dibatasi garis begel terluar, mm.
Pn = beban aksial nominal kolom, kN.
Pnb = beban aksial nominal kolom pada kondisi balance, kN.
Pu = beban aksial perlu atau aksial terfaktor, kN.
Pu,x = beban aksial perlu yang bekerja searah sumbu X, kN.
Pu,y = beban aksial perlu yang bekerja searah sumbu Y, kN.
Pu = beban aksial perlu minimum pada batas nilai yang mengikat dari 0,65
untuk kolom bersengkang atau 0,70 untuk kolom dengan tulangan spiral sampai 0,90, kN.
Po = beban aksial sentris atau beban aksial pada sumbu kolom, kN.
Q = sumbu vertikal pada diagram interaksi kolom tanpa satuan, dihitung dengan rumus Q= .Pn/(f’c.b.h) atau Q= Pu/(f’c.b.h).
Qb = .Pn/(f’c.b.h) = nilai Q pada kondisi regangan penampang balance.
Qo = .Po/(f’c.b.h) = nilai Q pada beban sentris.
Q = Pu./(f’c.b.h) = nilai Q pada beban P.
qc = tahanan ujung konus.
xxiii qL = beban hidup terbagi rata, kN/m.
qu = beban terfaktor terbagi rata, kN/m.
R = faktor reduksi gempa
= sumbu horisontal pada diagram interaksi kolom tanpa satuan, dihitung dengan rumus R= .Mn/(f’c.b.h2) atau R= Mu/(f’c.b.h2).
Rb =.Mn/(f’c.b.h2) = nilai R pada regangan penampang seimbang (balance).
SDS = parameter desain percepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2
detik).
SDSu = parameter desain percepatan respons spektral pada batas atas (ultimit).
SD1 = parameter desain percepatan respons spektral pada perioda panjang
(1,0 detik).
SF = faktor aman pondasi.
SMS = modifikasi percepatan respons spektral SS yang sudah disesuaikan
terhadap pengaruh kelas situs.
SM1 = modifikasi percepatan respons spektral S1 yang sudah disesuaikan
terhadap pengaruh kelas situs.
SS = parameter kecepatan respons spektral pada perioda pendek (0,2 detik).
S1 = parameter kecepatan respons spektral pada perioda panjang (1,0 detik).
s = spasi begel balok atau spasi tulangan pelat, mm.
Ta = waktu getar fundamental struktur untuk rumus pendekatan, detik.
Tc = waktu getar fundamental struktur eksak, detik.
Tn = momen puntir (torsi) nominal, Nmm.
Tu = momen puntir (torsi) perlu atau torsi terfaktor, Nmm.
U = kuat perlu atau beban terfaktor, N, N/mm, atau Nmm.
V = beban dasar nominal statik ekuivalen akibat gempa rencana, kN. Vc = gaya geser nominal yang dapat ditahan oleh beton, kN.
VD = gaya geser yang diakibatkan oleh beban mati, kN.
VE = gaya geser yang diakibatkan oleh beban gempa, kN.
VL = gaya geser yang diakibatkan oleh beban hidup, kN.
Vn = gaya geser nominal pada struktur beton bertulang, kN.
Vud = gaya geser terfaktor pada jarak d dari muka tumpuan, kN.
Wi = berat gedung termasuk beban hidup yang sesuai pada lantai ke-i, kN.
xxiv
1 = faktor pembentuk tegangan beton persegi ekuivalen yang nilainya
bergantung mutu beton. c = berat beton, kN/m3.
αk = faktor distribusi momen kolomakibat pengaruh beban gempa.
δb = faktor pembesar momen untuk kolom yang tidak dapat bergoyang.
δm = simpangan maksimum struktur pada kondisi di ambang keruntuhan, mm.
δp = simpangan struktur pada kondisi plastis, terjadi setelah leleh awal, mm.
δs =faktor pembesar momen kolom yang dapat bergoyang.
δy = simpangan struktur pada saat leleh awal, mm.
ε’c = regangan tekan beton (tanpa satuan).
ε’cu = regangan tekan beton pada batas retak (regangan ultimit).
ε s = regangan tarik baja tulangan.
ε’s = regangan tekan baja tulangan.
εy = regangan tarik baja tulangan pada saat leleh.
μ = faktor daktalitas struktur gedung.
ρsh = rasio tulangan horizontal terhadap penampang vertical dinding, %.
ρsv = rasio tulangan vertikal terhadap penampang vertical dinding, %.
ø = faktor reduksi kekuatan struktur (tanpa satuan). = lambang diameter batang tulangan polos, mm ΨA = derajat hambatan pada ujung atas kolom.
ΨB = derajat hambatan pada ujung bawah kolom.
Ψm = nilai rata-rata dari .
xxv Abstrak
Kabupaten Ngawi dilihat secara geografis merupakan salah satu wilayah Provinsi Jawa Timur yang berada paling ujung barat berbatasan langsung dengan Provinsi jawa Tengah. Dalam merencanaan struktur gedung bertujuan untuk mengdapatkan sebuah struktur gedung yang matang, dilihat dari sisi keamanan, fungsi bangunan, perencanaan struktur, ekonomi, keindahan bangunan, serta bahan bangunan yang tersedia. Untuk mencapai tujuannya, perencanaan struktur harus berpedoman pada peraturan di Indonesia yang telah diterbitkan oleh pemerintah berupa Standar Nasional Indonesia (SNI) serta direncanakan sebuah struktur gedung rumah sakit 4 lantai dengan sistem rangka pemikul momen menengah (SPRMM) yang berada pada wilayah Kabupaten Ngawi, Provinsi Jawa Timur. Dalam perhitungan ini penulis mengacu pada peraturan terbaru yang telah diterbitkan oleh Badan Standart nasional Indonesia (SNI) yaitu berupa SNI 1726-2012, SNI 2847-2013 dan SNI 1727-2013. struktur gedung yang akan dihitung meliputi pelat lantai, balok, kolom, Sloof, fondasi, tangga. Lokasi gedung berada diwilayah Kabupaten Ngawi, klasifikasi situs tanah sedang (SD) dengan koefisien modifikasi respons (R) = 5, faktor keutamaan gedung = 1,5. Perencanaan ini menggunakan mutu beton untuk struktur utama (f’c) = 25 MPa, untuk pondasi (f’c)
= 20 MPa. Mutu tulangan memanjang digunakan (Fy) = 350 MPa, untuk tulangan
begel (fyt) = 320 MPa. Untuk mempermudah perhitungan penulis menggunakan
alat bantu berupa software Microsoft Office, AutoCad, dan SAP2000 v.14.Dengan diketahuinya mutu-mutu bahan tersebut diperoleh hasil untuk perencanaan struktur atas dengan tebal pelat lantai dan atap 100 mm, dimensi balok anak 250/350 mm, balok utama lantai 2-3 400/600 mm, lantai 4 350/500 mm, lantai atap 300/350 mm, dimensi kolom lantai 1-2 500/500 mm, lantai 3-4 450/450 mm. Struktur bawah dihasilkan fondasi tiang pancang 4 buah kedalaman 8 meter dimensi 400/400 mm, dimensi poer 2500x2500x1300 mm.
Kata Kunci: perencanaan gedung, rumah sakit, sistem rangka pemikul momen menengah, template, Kabupaten Ngawi.
xxvi
Abstract
Ngawi Regency is geographically seen as one of the East Java Province which is located at the western end of the border with Central Java Province. In planning the structure of the building aims to acquire a mature building structure, in terms of security, cost, usability, architecture, structure, services and local building materials are available with modern design. To achieve these objectives, structural planning should be guided by Indonesian regulations that have been issued by the government in the form of Indonesian National Standard (SNI). In this connection, this final project tries to design a structure of a 4-floor hospital building with medium moment frame system (SPRMM) in Ngawi District, East Java Province. In this calculation the authors refer to the latest regulations that have been issued by the National Standards Agency of Indonesia (SNI) in the form of SNI 1726-2012, SNI 2847-2013 and SNI 1727-2013. building structures to be counted include floor plates, beams, columns, sloofs, foundations, stairs. The location of the building is in the region of Ngawi District, the classification of medium soil site (SD) with the modification coefficient of response (R) = 5, the primacy factor of the building = 1.5. In this plan use concrete quality for main structure (f'c) = 25 MPa, for foundation (f'c) = 20 MPa. The quality of longitudinal reinforcement used (Fy) = 350 MPa, for shear reinforcement (fyt) = 320 MPa. To facilitate the calculation of the author using tools such as Microsoft Office software, AutoCad, and SAP2000 v.14.By knowing the quality of these materials obtained results for upper structure planning with a thick plate of floor and roof 100 mm, 250/350 mm joist dimensions, 2-3 400/600 mm main floor, 4th floor 350/500 mm, roofing floor 300/350 mm, dimension of floor column 1-2 500/500 mm, floor 3-4 450/450 mm. The structure of driven pile foundation is about 4 pieces depth of 8 meters dimension 400/400 mm, poer dimension 2500x2500x1300 mm.
Keywords : planning building, hospital, medium moment skeletal
