STUDI PERENCANAAN STRUKTUR ATAS GEDUNG PASCA …eprints.umm.ac.id/38160/1/PENDAHULUAN.pdf · studi perencanaan struktur atas gedung pasca sarjana universitas islam malang dengan precast

STUDI PERENCANAAN STRUKTUR ATAS GEDUNG

PASCA SARJANA UNIVERSITAS ISLAM MALANG

DENGAN PRECAST PRESTRESSED

HOLLOW CORE SLAB

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

ASHARUL DAVID FAHRIZI

201210340311055

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

i

ii

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Asharul David Fahrizi

NIM : 201210340311055

Jurusan : Teknik Sipil

Fakultas : Teknik

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:

“Studi Perencanaan Struktur Atas Gedung Pasca Sarjana Universitas Islam Malang

dengan Precast Prestressed Hollow Core Slab” adalah hasil karya saya, dan bukan

karya tulis orang lain. Dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang

pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik disuatu

perguruan tinggi dan tidak terdapat karya atau pendapat 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 sangsi akademik.

iii

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan rasa puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa

atas segala limpahan rahmat, hidayah, serta petunjukNya, sehingga tugas akhir yang

berjudul “Studi Perencanaan Struktur Atas Gedung Pasca Sarjana Universitas

Islam Malang dengan Precast Prestressed Hollow Core Slab” dapat diselesaikan.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih ada kekurangan-kekurangannya dan

masih jauh dari kata sempurna. Tujuan penyusunan tugas akhir ini untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik Sipil di Universitas Muhammadiyah Malang.

Penulisan tugas akhir ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan dan manfaat

secara umum bagi orang lain dan khususnya bagi penulis.

Pada kesempatan kali ini penulis menyampaikan terimakasih yang sebesar-

besarnya kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas

akhir ini. Oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1. Seluruh keluarga penulis yang tiada henti selalu mendukung baik materil

maupun non-materil dan selalu mendoakan penulis dalam menyelesaikan tugas

akhir ini.

2. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, M.T selaku Pembimbing I yang telah

mengarahkan serta membimbing penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas

Muhammadiyah Malang dan dosen pembimbing 2 yang telah mengarahkan

serta membimbing penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Seluruh dosen Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang, terima kasih

telah memberikan Ilmu pengetahuan yang bermanfaat untuk saat ini maupun

seterusnya.

5. Ibu Fadilla dan seluruh staf Tata Usaha, terima kasih atas kemudahan segala

urusan akademik selama penulis mengeyam di bangku perkuliahan.

6. Guru-guru ruhani penulis ; Gus Muryono, Gus Mustakim, dan Bapak Rujito.

7. Saudara-saudara seperjuangan penulis di UMM ; Khabib Nurmagomedov sipil

(Wildan KS.), Atuy (M. Rian Fahreza), Ananda Rahman (bowo), Danang

iv

Marta (mas pur), Anca, Dharmawan, Adi Adm, Mbah Budi, Wahyu Kodomo,

Abdul Haris, Ageng Halilintar, Abol, Andi F, Dinda AP, Mitayani.

8. Saudara seiman Santri Jugo (SAJUGO) ; Fatoni, Arik, Jalu, Yanu dkk.

9. Saudara seiman Maiyatul Junun ; Safak, Kolena, Mas Edi, Pak Topa, Pak huda,

Arga Iprit, Hilmi cemet, Rofiq dkk.

10. Dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebut satu persatu yang telah

membantu dalam penyelesaian penulisan naskah tugas akhir ini.

Terima kasih atas bimbingan, bantuan, saran, dan petunjuk serta masukan

yang diberikan sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan.

Akhir kata penulis berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat dan menambah

pengetahuan yang luas bagi pembaca.

Malang, 11 Oktober 2018

Asharul David Fahrizi

v

LEMBAR PERSEMBAHAN Karya sederhana ini kupersembahkan untuk sepasang malaikatku.

Mereka, yang dalam sujud-sujud panjangnya berdoa untuk

kebaikanku. Mereka yang bekerja keras siang malam demi

membiayaiku. Mereka yang selalu mendengar keluh kesahku.

Mereka yang begitu teristimewa dalam hidupku. Terima kasih

bapak, terimakasih Ibu. Maaf, hingga detik ini belum bisa menjadi

anak yang berbakti dan belum bisa membahagiakan kalian.

Dan taklupa, kusampaikan terima kasih untuk keluarga Sipil UMM,

keluarga kosan Bubuhan Gagah, saudara majelis Santri Jugo, saudara

majelis Maiyatul Junun, dan tak terlupa kepada sampean yang

pernah ngomong “Mas, jangan lulus dulu. Tungguin aku!”

“Biarkan, biarkanlah nama sampean terus mengabdi hingga aku

paham bahwa sampean akan terus menjadi istimewa. Namun, aku

pun paham bahwa suatu saat kita tidak bisa lagi saling melempar

senyuman. Yang kita punya hanyalah kenangan, maka dengan

kerendahan hati izinkan aku mengenang sampean.

Terima kasih untuk semuanya.”

[Penulis]

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... i

SURAT PERNYATAAN ..................................................................................... ii

KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii

LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................... v

ABSTRAK ......................................................................................................... vi

ABSTRACT ...................................................................................................... vii

DAFTAR ISI .................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xvi

BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah............................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ................................................................................. 2

1.4 Tujuan Masalah .................................................................................. 3

1.5 Manfaat Penulisan .............................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 1

2.1 Umum ................................................................................................ 4

2.2 Pembebanan ....................................................................................... 4

2.2.1 Beban Hidup .......................................................................... 4

2.2.2 Beban Mati ............................................................................ 4

2.2.3 Beban Berfaktor ..................................................................... 5

2.2.4 Beban Gempa (E) ................................................................... 6

2.3 Beton Pracetak (Precast) .................................................................. 17

ix

2.3.1 Sistem Komponen Beton Pracetak (Precast) ......................... 17

2.3.2 Jenis Sambungan Komponen Beton Pracetak ....................... 17

2.4 Pelat Beton Pracetak (Precast Slab) .................................................. 18

2.5 Pelat Berongga (Hollow Core Slab) ................................................. 19

2.6 Sistem Sambungan Pada Plat Hollow Core ..................................... 20

2.7 Konsep Perencanaan HCS................................................................ 22

2.8 Konsep Dasar Prategang .................................................................. 22

2.9 Kehilangan Gaya Prategang ............................................................. 24

2.10 Kontrol Tegangan ........................................................................... 26

2.11 Perencanaan Balok .......................................................................... 27

2.12 Perencanaan Kolom ........................................................................ 28

BAB III METODOLOGI ................................................................................... 33

3.1 Lokasi Perencanaan ........................................................................ 33

3.2 Pengumpulan Data .......................................................................... 33

3.3 Data Perencanaan............................................................................ 34

3.4 Diagram Alur .................................................................................. 37

BAB IV PERENCANAAN DAN PEMBAHASAN ........................................... 38

4.1 Pendimensian Awal ........................................................................ 38

4.1.1 Dimensi Balok ...................................................................... 38

4.1.2 Dimensi Kolom ..................................................................... 38

4.1.3 Dimensi Plat Hollow ............................................................. 38

4.2 Pembebanan .................................................................................... 38

4.2.1 Pembebanan pada plat ........................................................... 38

4.2.2 Pembebanan pada Balok ....................................................... 39

4.3 Perencanaan Plat (Hollow Core Slab) .............................................. 40

x

4.3.1 Desain awal HCS .................................................................. 40

4.3.2 Perhitungan Spesifikasi Penampang ...................................... 41

4.3.3 Perhitungan Gaya-gaya Yang Bekerja Pada Plat HCS ........... 43

4.4 Perencanaan Kawat Prategang ........................................................ 44

4.5 Perhitungan Gaya Kehilangan Prategang ........................................ 44

4.6 Kontrol Tegangan ........................................................................... 45

4.7 Kontrol Kuat Lentur........................................................................ 49

4.8 Kontrol Lendutan ............................................................................ 50

4.9 Perencanaan Tulangan Tumpuan Plat HCS ..................................... 51

4.10 Perencanaan Plat Konvensional Kantilever ..................................... 54

4.11 Perhitungan beban gempa ............................................................... 57

4.11.1 Perhitungan Berat Bangunan ................................................. 57

4.11.2 Analisis Gaya Lateral Ekivalen ............................................. 59

4.11.3 Distribusi Beban Gempa Pada Struktur Bangunan ................. 65

4.12 Pemodelan dan Analisis Portal ....................................................... 67

4.13 Kontrol Simpangan Drift................................................................ 68

4.14 Perencanaan Balok ......................................................................... 69

4.15 Perencanaan Kolom ....................................................................... 93

4.16 Perencanaan Dinidng Geser (ShearWall)...................................... 111

4.16.1 Perhitungan Mekanika Dinding Geser ............................... 111

4.16.2 Perhitungan Penulangan Dinding Geser ............................ 113

BAB V KESIMPULAN ................................................................................... 118

5.1 Kesimpulan................................................................................... 118

5.2 Saran ............................................................................................ 118

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 120

LAMPIRAN ..........................................................................................................

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Faktor reduksi kekuatan .................................................................... 5

Tabel 2.2 Kategori resiko gempa ...................................................................... 6

Tabel 2.3 Faktor keutamaan gempa .................................................................. 9

Tabel 2.4 Definisi kelas situs ............................................................................. 9

Tabel 2.5 Koefisen situs ................................................................................. 10

Tabel 2.6 Nilai parameter periode pendekatan Ct dan x ................................... 14

Tabel 2.7 Tipe kabel prategang ...................................................................... 24

Tabel 2.8 Harga C .......................................................................................... 25

Tabel 2.9 Faktor panjang efektif kolom .......................................................... 29

Tabel 4.1 Perhitungan titik berat penampang .................................................. 42

Tabel 4.2 Perhitungan momen inersia penampang .......................................... 42

Tabel 4.3 Rekapitulasi berat bangunan ........................................................... 59

Tabel 4.4 Koefisien situs, Fa .......................................................................... 60

Tabel 4.5 Koefisien situs, Fv .......................................................................... 60

Tabel 4.6 kategori desain seismik berdasarkan parameter respons

percepatan pada periode pendek ....................................................... 61

Tabel 4.7 Kategori desain seismik berdasarkan parameter respons

percepatan pada periode 1 detik ....................................................... 62

Tabel 4.8 Prosedur analisis yang boleh digunakan ........................................... 63

Tabel 4.9 Faktor R, Ω0 dan Cd untuk sistem penahan gaya gempa.................... 64

Tabel 4.10 Gaya gempa lateral tiap tingkat (F) ................................................. 65

Tabel 4.11 Distribusi gaya gempa pada portal dan shearwall

arah utama ....................................................................................... 66

Tabel 4.12 Distribusi gaya gempa pada portal dan shearwall

xii

arah non-utama ................................................................................ 66

Tabel 4.13 Simpangan antar lantai dan drift arah utama portal .......................... 68

Tabel 4.14 Simpangan antar lantai dan drift arah non-utama portal .................. 68

Tabel 4.15 Hasil perhitungan balok induk melintang (eksterior) ........................ 80

Tabel 4.16 Hasil perhitungan balok induk memanjang (eksterior) ..................... 81

Tabel 4.17 Hasil perhitungan balok induk memanjang (interior) ....................... 82

Tabel 4.18 Hasil perhitungan balok kantilever utama (eksterior) ....................... 83

Tabel 4.19 Hasil perhitungan balok kantilever non-utama (eksterior) ................ 85

Tabel 4.20 Hasil perhitungan balok atap 1 ......................................................... 86



Tabel 4.23 Hasil perhitungan balok sloof 1 ....................................................... 89



Tabel 4.26 Hasil perhitungan kolom zona 1..................................................... 108




Tabel 4.30 Rekapitulasi gaya yang bekerja pada dinding geser ........................ 113

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 S1 Gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-

tertarget ...................................................................................... 11

Gambar 2.2 Ss Gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-

tertarget ...................................................................................... 11

Gambar 2.3 Spektrum respons desain .............................................................. 12

Gambar 2.4 Simpangan izin dan penentuan simpangan antar lantai ................. 16

Gambar 2.5 Pelat prategang pracetak berlubang (hollow core slab) ................. 18

Gambar 2.6 Pelat pracetak tanpa lubang (solid slab) ....................................... 19

Gambar 2.7 Pelat prategang pracetak double tee dan single tee ....................... 19

Gambar 2.8 Sambungan pelat hollow core slab (HCS) pada

balok beton ................................................................................. 20


dinding beton ............................................................................... 20


Balok baja.................................................................................... 20

Gambar 2.11 Sambungan antara 2 pelat hollow core slab .................................. 21


dinding sebelah luar dan dalam .................................................... 21


balok-kolom sebelah luar dan dalam ............................................ 21


Balok sebelah luar dan dalam ....................................................... 21

Gambar 2.15 Distribusi tegangan sepanjang penampang beton

Prategang konsentris .................................................................... 22

xiv

Gambar 2.16 Distribusi tegangan sepanjang penampang beton

Prategang eksentris ...................................................................... 22

Gambar 2.17 Balok beton dengan baja mutu tinggi ........................................... 23

Gambar 2.18 Balok prategang dengan tendon parabola ..................................... 23

Gambar 2.19 Nomogram untuk menentukan faktor panjang efektif (k)

kolom .......................................................................................... 30

Gambar 3.1 Peta lokasi studi perencanaan ....................................................... 33

Gambar 3.2 Denah struktur (eksisting) ............................................................ 35

Gambar 3.3 Denah struktur (rencana) .............................................................. 35

Gambar 3.4 Portal memanjang ........................................................................ 36

Gambar 3.5 Portal melintang ........................................................................... 36

Gambar 4.1 Distribusi beban pelat pada balok ................................................ 39

Gambar 4.2 Penampang hollow core slab ....................................................... 40

Gambar 4.3 Tumpuan saat servis .................................................................... 43

Gambar 4.4 Diagram momen saat servis ........................................................ 44

Gambar 4.5 Diagram tegangan saat transfer .................................................. 46

Gambar 4.6 Diagram tegangan saat pemasangan ............................................ 47

Gambar 4.7 Diagram tegangan saat servis ...................................................... 48

Gambar 4.8 Denah plat konvensional kantilever ............................................. 54

Gambar 4.9 Diagram momen pelat kantilever ................................................. 55

Gambar 4.10 Peta gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko

Tertarger (McER) ....................................................................... 59

Gambar 4.11 S1 Peta gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko

Tertarget (McER) ........................................................................ 60

Gambar 4.12 Pemodelan 3D analisa struktur .................................................... 67

xv

Gambar 4.13 Diagram momen balok ................................................................ 69

Gambar 4.14 Diagram tegangan-regangan balok induk melintang

tumpuan ...................................................................................... 72

Gambar 4.15 Diagram tegangan-regangan balok induk melintang

lapangan ..................................................................................... 75

Gambar 4.16 Gaya geser balok ......................................................................... 76

Gambar 4.17 Kapasitas momen ujung-ujung balok ........................................... 76

Gambar 4.18 Gaya geser pada balok ................................................................ 77

Gambar 4.19 Pembagian zona kolom per-lantai ............................................... 93

Gambar 4.20 Gaya pada kolom ........................................................................ 93

Gambar 4.21 Diagram regangan-tegangan kolom portal utama zona 1 ............. 96

Gambar 4.22 Diagram interaksi kolom zona 1 interior .................................... 105

Gambar 4.23 Detail pengekang kolom ............................................................ 108

Gambar 4.24 Gaya yang bekerja pada dinding geser ....................................... 111

Gambar 4.25 Sketsa dinding geser .................................................................. 113

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A Spesifikasi PC Wire

LAMPIRAN B StaadPro Plat Kantilever

LAMPIRAN C StaadPro Plat Kondisi Servis

LAMPIRAN D StaadPro Struktur Portal 3D

LAMPIRAN E Gambar

Gambar 1. Tampak Barat

Gambar 2. Tampak Selatan

Gambar 3. Tampak Timur

Gambar 4. Tampak Utara

Gambar 5. Potongan A-A

Gambar 6. Rencana Pondasi

Gambar 7. Denah Kolom Lt.1

Gambar 8. Denah Kolom Lt. 2-6

Gambar 9. Denah Kolom Lt 7

Gambar 10. Denah Kolom Lt.Atap

Gambar 11. Pembalokan Sloof

Gambar 12. Pembalokan Lt. 2-6

Gambar 13. Pembalokan Lt. 7

Gambar 14. Pembalokan Lt. Atap

Gambar 15. Pembalokan Elv. 32,5m

Gambar 16. Denah Plat Lt. 2-6

Gambar 17. Denah Plat Lt. 7

Gambar 18. Denah Plat Lt. Atap

Gambar 19. Denah Plat Elv. 32,5 m

xvii

Gambar 20. Rencana Penulangan Konvensional

Gambar 21. Rencana Penulangan Wiremesh Topping

Gambar 22. Rencana Penulangan Shearwall

Gambar 23. Detail Pondasi C

Gambar 24. Detail Pondasi

Gambar 25. Detail Penulangan Sloof & Balok

Gambar 26. Detail Penulangan Balok & Kolom

Gambar 27. Detail Rencana Hollow Core Slab

Gambar 28. Detail Kuda-kuda Atap

120

DAFTAR PUSTAKA

SNI 1726-2012, 2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur

Bangunan Gedung dan Non Gedung, Badan Standar Nasional Indonesia,

Jakarta.

SNI 1727-2013, 2013, Beban Minimum Untuk Perencanaan Gedung dan Struktur

Lain, Badan Standar Nasional Indonesia, Jakarta.

SNI 7833:2012, 2012, Tata Cara Perencanaan Beton Pracetak dan Beton

Prategang Untuk Bangunan Gedung, Badan Standar Nasional Indonesia,

Jakarta.

SNI 2847-2013, 2013, Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung,

Badan Standar Nasional Indonesia, Jakarta.

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, 1983, Peraturan Pembebanan

Indonesia Untuk Gedung 1983, Penerbit Cetakan Kedua Offset, 300020583,

Bandung.

Setiawan, A., 2016, Perancangan Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SNI

2847:2013, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Lin, T.Y., dan Burns, N.H., Desain Struktur Beton Prategang Jilid 1, Penerbit

Erlangga, Jakarta, 1996.

Documents

STUDI PERENCANAAN STRUKTUR ATAS GEDUNG PASCA …eprints.umm.ac.id/38160/1/PENDAHULUAN.pdf · studi perencanaan struktur atas gedung pasca sarjana universitas islam malang dengan precast