BAB III - Universitas Gunadarma

Perencanaan Struktur Atas Pada Proyek Kampus Psikologi
1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Universitas Indonesia
Struktur bangunan pada umumnya terdiri dari struktur bawah dan struktur
atas. Struktur bawah yang dimaksud adalah pondasi dan struktur bangunan yang
berada di bawah permukaan tanah, sedangkan yang dimaksud dengan struktur atas
adalah struktur bangunan yang berada di atas permukaan tanah seperti kolom,
balok, plat, tangga. Setiap komponen tersebut memiliki fungsi yang berbeda-beda
di dalam sebuah struktur.
Suatu bangunan gedung beton bertulang yang berlantai banyak sangat
rawan terhadap keruntuhan jika tidak direncanakan dengan baik. Oleh karena itu,
diperlukan suatu perencanaan struktur yang tepat dan teliti agar dapat memenuhi
kriteria kekuatan (strenght), kenyamanan (serviceability), keselamatan (safety),
dan umur rencana bangunan (durability) (Hartono, 1999).
Beban-beban yang bekerja pada struktur seperti beban mati (dead load),
beban hidup (live load), beban gempa (earthquake), dan beban angin (wind load)
menjadi bahan perhitungan awal dalam perencanaan struktur untuk mendapatkan
besar dan arah gaya-gaya yang bekerja pada setiap komponen struktur, kemudian
dapat dilakukan analisis struktur untuk mengetahui besarnya kapasitas penampang
dan tulangan yang dibutuhkan oleh masing-masing struktur (Gideon dan Takim,
1993).
Pada perencanaan struktur atas ini harus mengacu pada peraturan atau
pedoman standar yang mengatur perencanaan dan pelaksanaan bangunan beton
bertulang, yaitu Standar Tata Cara Penghitungan Struktur Beton nomor: SK SNI
T-15-1991-03, Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983, Peraturan
Perencanaan Tahan Gempa Indonesia untuk Gedung tahun 1983, dan lain-lain
(Istimawan, 1999).
1

1.2. Tujuan Tugas Akhir
Tujuan Tugas Akhir ini adalah:
a. Mendapatkan beban-beban dan gaya-gaya yang bekerja pada struktur
b. Menganalisa struktur portal
c. Mendesain penampang dan tulangan pada kolom, balok, plat, dan tangga.
1.3. Batasan Penulisan Tugas Akhir
Pada penulisan ini, pembahasan dibatasi pada analisa struktur portal,
desain penampang dan tulangan pada kolom, balok, plat, dan tangga, serta
penggunaan software SAP 2000 pada analisa struktur portal.
1.4. Metodologi Penelitian
Analisa struktur pada perencanaan struktur gedung ini menggunakan
software SAP 2000. Sedangkan untuk analisa penampang kolom, balok, dan plat
menggunakan standar Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan
Gedung (SK SNI T-15-1991-03).
Pada perencanaan pembebanan gedung tersebut berdasarkan pada
Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung 1987, dan untuk
menentukan beban geser akibat gempa berdasarkan pada Pedoman Perencanaan
Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung 1987.
1.5. Sistematika Penulisan
BAB I PENDAHULUAN.
Berisi mengenai latar belakang masalah, tujuan Tugas Akhir, batasan
penulisan, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.
Berisi uraian sistematika tentang penelitian struktur atas sebelumnya,
dan teori-teori yang ada hubungannya dengan struktur atas.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN.
Berisi mengenai langkah-langkah menganalisa data-data struktur yang
diperoleh dari proyek.
2

BAB IV DATA-DATA PERENCANAAN.
Menguraikan tentang data-data perencanaan pada proyek, yaitu data
teknis dan data struktural.
BAB V ANALISIS DATA.
Berisi tentang perencanaan kolom, balok, plat, dan tangga serta
analisis dari data-data struktur atas yang diperoleh dari proyek.
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN.
Berisi mengenai kesimpulan dan saran yang diperoleh dari hasil
perencanaan yang telah dilakukan.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Beban-beban Pada Struktur Bangunan Bertingkat
Beban-beban pada struktur bangunan bertingkat, menurut arah bekerjanya
dapat dibagi menjadi dua, yaitu : (PPI, 1983)
1. Beban Vertikal (Gravitasi).
a. Beban mati (Dead Load).
b. Beban Hidup (Live Load).
c. Beban Air Hujan.
2. Beban Horizontal (Lateral).
a. Beban Gempa (Earthquake).
b. Beban Angin (Wind Load).
c. Tekanan Tanah dan Air Tanah.
Selain beban-beban tersebut diatas, masih ada beban lain yang perlu
diperhitungkan, yaitu : (Soetoyo, 2000)
1. Beban Temperatur.
Beban akibat temperatur ini perlu diperhitungkan jika letak bangunannya
berada di daerah yang perbedaan temperaturnya sangat tinggi.
2. Beban Konstruksi (Construction Load).
Beban konstruksi ini timbul pada saat pelaksanaan pembangunan fisik gedung.
Pada perencanaan konstruksi bangunan bertingkat ini, beban-beban yang
diperhitungkan adalah beban mati, beban hidup, beban gempa, dan beban angin.
3

2.2. Beban Vetikal (Gravitasi)
Beban mati adalah berat dari semua bagian bangunan yang bersifat tetap,
termasuk segala unsur tambahan, pekerjaan pelengkap (finishing), serta alat atau
mesin yang merupakan bagian tak terpisahkan dari rangka bangunannya (PPI,
1983).
Beban mati merupakan berat sendiri bangunan yang senantiasa bekerja
sepanjang waktu selama bangunan tersebut ada atau sepanjang umur bangunan.
Pada perhitungan berat sendiri ini, seorang analisis struktur tidak mungkin dapat
menghitung secara tepat seluruh elemen yang ada dalam konstruksi, seperti berat
plafond, pipa-pipa ducting, dan lain-lain. Oleh karena itu, dalam menghitung berat
sendiri konstruksi ini dapat meleset sekitar 15 % - 20 % (Soetoyo, 2000).
Beban hidup adalah berat dari penghuni dan atau barang-barang yang
dapat berpindah, yang bukan merupakan bagian dari bangunan. Sedangkan pada
atap, beban hidup termasuk air hujan yang menggenang (Benny, 1996).
Beban gravitasi pada bangunan yang berupa beban mati dan beban hidup
ini akan diterima oleh lantai dan atap bangunan, kemudian didistribusikan ke
balok anak dan balok induk. Setelah itu akan diteruskan ke kolom dan ke pondasi.
Bentuk pendistribusian beban dari plat terhadap balok dalam bentuk
trapesium maupun segitiga dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.1. Distribusi Beban Pada Balok.
4

2.3. Beban Lateral
Beban gempa adalah besarnya getaran yang terjadi di dalam struktur
rangka bangunan akibat adanya pergerakan tanah oleh gempa. Pertama kali di
Indonesia ketetapan perencanaan gempa untuk bangunan dimasukkan dalam
Peraturan Muatan Indonesia 1970, lalu peraturan ini diperbaharui dengan
diterbitkannya Peraturan Perencanaan Tahan Gempa Indonesia untuk Gedung
1983.
Pada dasarnya ada dua metode Analisa Perencanaan Gempa, yaitu :
(Soetoyo, 2000)
a. Analisis Beban Statik Ekuivalen (Equivalent Static Load Analysis).
Analisis ini adalah suatu cara analisa struktur, dimana pengaruh gempa pada
struktur dianggap sebagai beban statik horizontal untuk menirukan pengaruh
gempa yang sesungguhnya akibat gerakan tanah. Metode ini digunakan untuk
bangunan struktur yang beraturan dengan ketinggian tidak lebih dari 40 m.
b. Analisis Dinamik (Dynamic Analysis).
Metode ini digunakan untuk bangunan dengan struktur yang tidak beraturan.
Perhitungan gempa dengan analisis dinamik ini terdiri dari :
- Analisa Ragam Spektrum Respons.
Analisa Ragam Spektrum Respons adalah Suatu cara analisa dinamik
struktur, dimana suatu model dari matematik struktur diberlakukan suatu
spektrum respons gempa rencana, dan berdasarkan itu ditentukan respons
struktur terhadap gempa rencana tersebut.
- Analisa Respons Riwayat Waktu.
Analisa Respons Riwayat Waktu adalah suatu cara analisa dinamik
struktur, dimana suatu model matematik dari struktur dikenakan riwayat
waktu dari gempa-gempa hasil pencatatan atau gempa-gempa tiruan
terhadap riwayat waktu dari respons struktur ditentukan.
5

Beban angin adalah beban yang bekerja pada bangunan atau bagiannya
karena adanya selisih tekanan udara (hembusan angin kencang). Beban angin ini
ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif
(isapan angin), yang bekerja tegak lurus pada bidang-bidang bangunan yang
ditinjau (Benny, 1996).
Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983, besarnya
tekanan tiup angin ini harus diambil minimum 25 kg/m 2 luas bidang bangunan
yang ditinjau. Sedangkan untuk di laut sampai sejauh 5 km dari tepi pantai
tekanan tiup angin ini diambil minimum 40 kg/m 2 , serta untuk daerah-daerah di
dekat laut dan daerah-daerah lain dimana kemungkinan terdapat kecepatan angin
yang mungkin dapat menghasilkan tekanan tiup yang lebih besar dari yang
ditentukan di atas, maka tekanan tiup angin tersebut harus dihitung dengan rumus:
Dimana: p = tekanan tiup angin (kg/m 2 ).
2
V
p = kg/m
16
2 ……………………………...… (2.1)
V = kecepatan angin (m/detik).
2.4. Kombinasi Pembebanan
Struktur dan komponennya harus memenuhi syarat kekuatan dan laik
pakai terhadap bermacam-macam kombinasi beban, maka menurut SK SNI T-15-
1991-03 pasal 3.2.2 harus dipenuhi ketentuan dan faktor beban berikut ini :
1. Kuat perlu U yang menahan beban mati DL dan beban hidup LL paling tidak
harus sama dengan :
U = 1,2 DL + 1,6 LL
2. Perencanaan struktur yang diperhitungkan terhadap beban gempa E, maka
nilai U yang harus diambil adalah :
U = 1,05 (DL + LL + E)
3. Perencanaan Struktur yang diperhitungkan terhadap beban angin W, maka
kombinasi beban yang diambil adalah :
U = 0,9 DL + 1,2 LL + 1,2 W
6

2.5. Aplikasi Menggunakan SAP 2000
Analisa struktur pada perencanaan struktur gedung ini dilakukan dengan
menggunakan program SAP 2000 yang merupakan salah satu program analisis
struktur yang telah dikenal luas dalam dunia teknik sipil dan juga merupakan
program versi terakhir yang paling lengkap dari seri-seri program analisis struktur
SAP. Program SAP 2000 ini merupakan perangkat lunak untuk analisis dan desain
struktur ini menggunakan operasi windows (Haryanto, 2001).
Graphis user interface dari SAP 2000 digunakan untuk merancang,
menganalisa, mendesain, dan menampilkan geometri struktur, property dan hasil
analisis. Prosedur dari analisis ini dapat dibagi ke dalam 3 (tiga) bagian, yaitu :
(Haryanto, 2001)
1. Preprocessing (Pra Proses).
2. Solving (Penyelesaian).
3. Post Processing (Pasca Proses).
2.6. ANALISA PENAMPANG
Analisa penampang yang dilakukan pada perencanaan struktur gedung ini
meliputi analisa balok, kolom, plat, dan tangga yang mengacu pada Standar Tata
Cara Penghitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SK-SNI T-15-03-
1991), dan didasarkan pada hasil dari analisa struktur yang telah dilakukan
sebelumnya dengan menggunakan porgram SAP2000.
2.6.1. BALOK
Balok merupakan komponen struktur yang berfungsi untuk meratakan
beban plat atau dinding dan sebagai pengikat antar kolom. Seluruh beban yang
diterima balok akan dilimpahkan ke kolom dan selanjutnya ke pondasi bangunan.
Penampang balok yang digunakan pada struktur gedung ini adalah balok
persegi (Rectangular Beam), dan balok T (Tee Beam). Pada balok tersebut,
penulangan yang direncanakan, yaitu:
1. Penulangan balok terlentur
2. Penulangan Geser
3. Penulangan Torsi
7

2.6.2. PLAT
Struktur bangunan gedung umumnya tersusun atas komponen plat lantai,
balok anak, balok induk, dan kolom yang umumnya dapat merupakan satu
kesatuan monolit atau terangkai seperti halnya pada sistem pracetak. Petak plat
dibatasi oleh balok anak pada kedua sisi panjang dan oleh balok induk pada kedua
sisi pendek (Istimawan, 1999).
Plat yang didukung sepanjang keempat sisinya dinamakan sebagai plat dua
arah, dimana lenturan akan timbul pada dua arah yang saling tegak lurus. Namun,
apabila perbandingan sisi panjang terhadap sisi pendek yang saling tegak lurus
lebih besar dari 2, plat dapat dianggap hanya bekerja sebagai plat satu arah dengan
lenturan utama pada arah sisi yang lebih pendek. Struktur plat satu arah dapat
didefinisikan sebagai plat yang didukung pada dua tepi yang berhadapan sehingga
lenturan timbul hanya dalam satu arah saja, yaitu pada arah yang tegak lurus
terhadap arah dukungan tepi (Istimawan, 1999).
2.6.3. KOLOM
kolom adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya
menyangga beban aksial tekan vertikal dengan bagian tinggi yang tidak ditopang
paling tidak tiga kali dimensi lateral terkecil. Sebagai bagian dari suatu keragka
bangunan dengan fungsi dan peran seperti tersebut, kolom menempati posisi
penting di dalam sistem struktur bangunan. Kegagalan kolom akan berakibat
langsung pada runtuhnya komponen struktur lain yang berhubungan dengannya,
atau bahkan merupakan batas runtuh total keseluruhan struktur bangunan
(Istimawan, 1999).
2.6.4. TANGGA
Tangga merupakan suatu komponen struktur yang terdiri dari plat, bordes
dan anak tangga yang menghubungkan satu lantai dengan lantai di atasnya.
Tangga mempunyai bermacam-macam tipe, yaitu tangga dengan bentangan arah
horizontal, tangga dengan bentangan ke arah memanjang, tangga terjepit sebelah
(Cantilever Stairs) atau ditumpu oleh balok tengah., tangga spiral (Helical Stairs),
8

dan tangga melayang (Free Standing Stairs). Sedangkan tipe tangga yang
digunakan pada gedung kampus ini adalah tangga melayang (Free Standing
Stairs). Pemilihan tipe tangga seperti ini pada gedung kampus ini dikarenakan
tidak membutuhkan ruangan yang besar.
3. CARA PENGUMPULAN DATA
Analisa studi ini dilakukan 2 pendekatan yaitu dengan pendekatan internal
dan eksternal yaitu :
1. Pendekatan internal terkait dengan karekteristik struktur bangunan dan
gambar-gambar perencanaan gedung.
2. Pendekatan eksternal berkaitan dengan survey pelaksanaan pembangunan di
lapangan.
4. DATA-DATA PERENCANAAN
4.1. Data Teknis
1. Jumlah Lantai : 4 Lantai + 1 Lantai dasar.
2. Tinggi Bangunan
a. Lantai Dasar : ± 0,000 m.
b. Lantai 1 : + 4,000 m.
c. Lantai 2 : + 8,000 m.
d. Lantai 3 : + 12,000 m.
e. Lantai 4 : + 16,000 m.
d. Lantai Atap : + 20,000 m
4.2. Data Struktural
1. Pondasi
a. Tipe : Pondasi tiang pancang
beton pracetak prategang.
b. Ukuran Tiang Pancang : 250 x 250 mm.
c. Besi Beton : φ 8 ~ 16 U 24.
d. Daya Dukung Ijin Tiang Pancang : 35 Ton.
2. Tebal Plat : 150 mm.
9

3. Mutu Bahan Yang Digunakan :
a. Beton.
b. Besi Beton.
Elemen Struktur Notasi
Tiang Pancang K-400
Pile cap K-400
Kolom K-250
Balok K-250
Plat Lantai K-250
Tangga K-250
Tipe Notasi Tegangan Leleh
Ulir BJTD 40 Fy = 4000 kg/cm 2
Polos BJTP 24 Fy = 2400 kg/cm 2
Adapun penentuan penggunaan mutu besi beton yang digunakan
pada gedung kampus ini adalah sebagai berikut:
- untuk ∅ ≤ 12 mm menggunakan besi beton polos.
- untuk ∅ > 12 mm menggunakan besi beton ulir.
5. CARA MENGANALISA
Data-data yang telah diperoleh dilakukan analisa dengan menggunakan
perhitungan-perhitungan sebagai berikut :
5.1. Analisa Beban Gempa
1. Waktu Getar Alami Struktur Bangunan.
Waktu getar alami suatu struktur bangunan dapat ditentukan dengan rumus-
rumus pendekatan seperti berikut ini :
a. Untuk struktur gedung bertingkat yang berupa portal-portal atau unsur-
unsur pengaku yang membatasi simpangan :
Portal Baja : T = 0,085 H 3/4 .
Portal Beton : T = 0,06 H 3/4 .
b. Untuk struktur gedung yang lain :
0,
09.
H
T =
B
Dimana: T = Waktu getar alami (detik).
H = Tinggi bangunan (m).
B = Panjang struktur dasar gedung dalam arah yang ditinjau (m).
10

Rumus perhitungan waktu getar alami di atas diperlukan untuk analisis
pendahuluan struktur dan pendimensian pendahuluan dari unsur-unsur bangunan.
2. Faktor Keutamaan (Importance Factor).
Faktor Keutamaan (I) dapat diperoleh dari tabel di bawah ini yang dikutip dari
Peraturan Perencanaan Tahan Gempa Indonesia untuk Gedung 1983.
Tabel Faktor Keutamaan (I) (PPTGI 1983)
Jenis Gedung
Faktor
Keutamaan
1 Gedung-gedung Monumental 1,5
2 Fasilitas-fasilitas penting yang harus tetap berfungsi setelah gempa terjadi
Contoh: Rumah sakit, Pusat Pembangkit Tenaga, Bangunan
Air minum, Sekolah, dan lain-lain
1,5
3 Fasilitas distribusi bahan gas dan minyak bumi 2,0
4 Gedung-gedung yang menyimpan bahan-bahan berbahaya, seperti asam,
bahan beracun, dan lain-lain
2,0
5 Gedung-gedung lainnya 1,0
3. Faktor Jenis Struktur (Structural Type Factor).
Faktor Jenis Struktur (K) dapat diperoleh dari tabel di bawah ini yang dikutip
dari Peraturan Perencanaan Tahan Gempa Indonesia untuk Gedung 1983.
Jenis Struktur Gedung
Portal daktail
Tabel Faktor Jenis Struktur (K) (PPTGI 1983)
Bahan bangunan dari
unsur-unsur pemencar
Beton bertulang
Beton pratekan
Baja
energi gempa
Faktor Jenis Struktur
(K)
1,0
1,4
1,0
Kayu 1,7
Dinding geser berangkai Beton bertulang 1,0
Beton bertulang
1,2
Dinding geser kantilever daktail Tembok berongga bertulang
2,5
Kayu 2,0
Dinding geser kantilever dengan
daktilitas terbatas
Beton bertulang
Tembok berongga bertulang
Kayu
1,5
3,0
2,5
Beton bertulang
2,5
Portal dengan ikatan diagonal Baja
2,5
Kayu 3,0
Struktur kantilever tak bertingkat
Beton bertulang
Baja
2,5
2,5
Cerobong, tangki kecil
Beton bertulang
Baja
3,0
3,0
11

4. Gaya Geser Horizontal Total Akibat Gempa.
Besarnya beban gempa rencana menurut Pedoman Perencanaan Ketahanan
Gempa untuk Rumah dan gedung [3] dapat dinyatakan dalam:
V = C.I.K.Wt
dengan: V = gaya geser dasar horizontal total akibat gempa.
C = koefisien gempa dasar.
I = faktor keutamaan.
K = faktor jenis struktur.
Wt = berat total bangunan.
Gaya geser horisontal total akibat gempa dari gedung ini adalah :
Vx = Vy = C . I . K . Wt.
= 0,05 . 1,5 . 1,0 . 3951356
= 296351,7 Kg.
5. Pembagian Beban Geser Dasar Akibat Gempa.
Gaya geser gempa dasar (V) ini harus dibagikan sepanjang tinggi gedung
menjadi beban-beban horizontal (lateral) yang bekerja pada masing-masing taraf
tingkat lantai menurut rumus di bawah ini :
dimana: Fi
F
i
=
Wi
. hi
. V
W . h
∑
i
i
= beban horizontal akibat gempa pada ketinggian i.
Wi = kombinasi antara DL dan LL pada tingkat ke i.
hi = ketinggian tingkat i sampai taraf penjepitan lateral.
Tabel Distribusi gaya geser dasar horizontal total akibat gempa ke sepanjang
tinggi gedung dalam arah X dan Y untuk tiap portal
Tingkat
hi Wi Wi.hi F ix,y
(m) (t) (tm) (t)
Atap 20.00 545.010 10900.202 72.74
4 16.00 786.206 12579.296 83.94
3 12.00 869.708 10436.496 69.64
2 8.00 873.380 6987.040 46.62
1 4.00 877.052 3508.208 23.41
3951.356 44411.242 296.352
12

5.2. Analisa Balok
min = ρ
ε s
1,
4
f y
⎛ d − c ⎞
= ⎜ ⎟.
⎝ c ⎠
( 0,
003)
Tulangan baja tarik dan tekan belum
meluluh setelah beton mencapai
regangan maksimum 0,003
Tidak
Mulai
b, h, d’, Mu, f y , f c , E s
M
k =
φ.
b.
d
ρ ≤ ρ ≤
min
A s
u
2
0, 85.
β1
f c ' 600
ρb
= ⋅
ρ f y 600 + f y
Diperoleh :
ρ maks
= ρ.
b.
d
As.
f y
a =
0,
85.
f '. b
a
c =
β1
s
c
f y
ε y =
E
ε > ε < ε '
s
d = h - d’
y
Selesai
s
Ya
ρ = 0,
75.
ρ
maks
⎛ c − d'
⎞
ε s '= ⎜ ⎟. ⎝ c ⎠
Flowchart Perencanaan Penulangan Terlentur
( 0,
003)
Tulangan baja tarik dan tekan telah
meluluh sebelum beton mencapai
regangan maksimum 0,003
b
13

Mulai
b, h, d’, V u , f y , f c
d = h - d’
Vc = 1/
6.
c w
V ≥ 1 . φ.
V
u
Ya
2
V
=
φ
u
Vs −
f '.
b . d
Diperlukan
tulangan sengkang
Spasi untuk keseluruhan panjang
balok. Dipilih yang terkecil
s
c
V
Menentukan
tulangan sengkang
Spasi pada
penampang kritis
c
Av
. f y.
d
s =
V
s > 50 mm
Ya
s = 1/
2.
d
3.
Av.
f
s =
b
Selesai
y
Tidak
Tidak diperlukan
tulangan sengkang
Selesai
Tidak Perbesar diameter
tulangan sengkang
Flowchart Perencanaan Penulangan Geser
14

Untuk torsi keseimbangan :
Ts = Tn
− Tc
Untuk torsi keserasian :
Ts = 1
2
. f y ' . 1
3 ∑ 3.
x . y − T
( ) c
Ya
φ.
Mulai
b w , h, h f , d, V u , T u , f y , f c
Menentukan :
torsi keseimbangan
atau
torsi keserasian
Luas Balok:
2
∑ x . y
[ ( 1
2
24.
')
x . ]
f c
∑ y
Kuat momen torsi nominal
Tu
T =
T
c
n
φ
Kuat torsi nominal
=
C
t
Ya
=
bw
d
x . y
∑
( 1
15.
f ')
c
. 2
∑
x
2
⎛ 0,
4.
V ⎞ u 1+
⎜
. ⎟
⎝ Ct
Tu
⎠
T > φ.
T
u
Tidak
T s > 4 T c
C
c
Tidak
< Tu
2
y
Ya
Tidak
Stop
Penampang
diperbesar
15

1 ⎛ y ⎞ 1
α1
= 2 < 1,
5
3 ⎜ + ⎟
⎝ x1
⎠
At
=
s α
T
s
t.
x1.
y1
. f
y
C
Avt A A
=
t
+
v
s s s
2
s = 1 . x + y
4
( )
1
1
V
c
=
( 1
6.
f ')
w
⎛ T
1+
⎜
⎜2,
5.
Ct
⎝ V
V s
A
s
Luas tulangan memanjang
x1
+ y1
Al = 2At
s
⎧ ⎛ ⎞
⎫
⎪ ⎜ ⎟
2,
8.
x.
s
+ ⎪
⎜ Tu
⎟ x1
y1
Al = ⎨
− 2.
At
⎜ ⎟
⎬
⎪ f V
y
u
⎜ T +
s
⎟
⎪
u
⎪⎩
⎝ 3.
Ct
⎠
⎪⎭
Diambil yang terbesar, tapi tidak melebihi:
v
V
c
u
−Vc
φ
Vs
=
f . d
⎧ ⎛ ⎞ ⎫
⎪ ⎜ ⎟
2 , 8.
x.
s Tu
1 bw.
s ⎪
x1
y
A ⎜ ⎟
⎛ ⎞ +
⎨
. ⎜ ⎟
l =
−
f ⎜ V
⎬
⎪ y
u ⎟
T
3 ⎜ f ⎟
⎝ y ⎠⎪
s
⎜ u +
⎪⎩
3.
C
⎟
⎝
t ⎠ ⎪⎭
∑
Dipilih spasi terkecil
As = 1
lapangan 4.
Al
+ As
Selesai
Flowchart Perencanaan Penulangan Torsi Balok T
y
1
b . d
u
u
⎞
⎟
⎠
2
16

Hasil perhitungan dari balok induk no. 18 dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Mu
Lapangan Tumpuan
Vu Tu b h
(KNm) (KNm) (KN) (KNm) (m) (m)
Tulangan
Atas Bawah
Tulangan
Sengkang
72.33 164.61 136.5 4.05 0.3 0.6 4 D19 3 D19 D10
3 D19
3 D19
4 D19
2 D8 2 D8
3 D19
300 300
Lapangan Tumpuan
Gambar Penampang Penulangan Lentur Balok Persegi (BI-18)
Hasil perhitungan dari balok anak no. 10 dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Mu
Lapangan Tumpuan
Vu Tu b h
(KNm) (KNm) (KN) (KNm) (m) (m)
600
Tulangan
Atas Bawah
Tulangan
Sengkang
77.51 200.05 132.56 2.48 0.25 0.6 4 D19 3 D19 D10
2 D19
4 D19
2 D8 2 D8
2 D19
3 D19
250 250
Lapangan Tumpuan
Gambar Penampang Penulangan Lentur Balok T (BA-10)
150
600
17

5.3. Analisa Plat Lantai
y =
f y
0,
8 +
1500
36 + 9.
β
l
l
n1
n 2
( l )
e
n
Tidak
Sistem plat
dua arah
= l
= l
1
β =
2
− 2
− 2
l
l
n1
n2
> h f >
( d )
( d )
( h − h f ) bw
b = 2 +
f y
0 , 8 +
1500
36
Mulai
l y
> 2
lx
( l )
( be
× h ) [ 1
f h f ( h − h f ) ] + [ bw
( h − h f ) ] 1
2
2 ( h − h f )
( b × h ) + [ b ( h − h ) ]
e
f
3 2 Ib = 1/12.be .hf + be .hf .y1 + 1/3.bw (y1-1/2 hf ) 3 + 1/3.bw .y3 I = 1/12.b .h 3 + be .h .y 2 + 1/12(h-hf ) b e f f 1
3 + b (h-h )[y-1/2(h-h )] w f f 2
D
w
h f , bw
, h,
d ',
l 1, l 2 , f y , f c '
f
n
Ya
Sistem plat
satu arah
F
18

α
m
I =
s
1
12
. h
3
f
. l
Kekakuan plat
α
=
i
D
Ecb.
I
=
bi
Ecs.
Isi
[ ( α ) + 2(
α ) ]
2 i i+
1
Wu = 1,2 W DL + 1,6 W LL
Momen untuk arah memanjang :
( )
Momen untuk arah melebar :
2
M 1
0 = 8Wu
. l i+
1 lni
( ) 2
M 1
0 = 8Wu
. l i lni+
1
4
Distribusi momen :
M u = faktor distribusi x M 0
Memeriksa tebal plat
berdasarkan syarat gaya geser
Vu = 1 . 1,
15.
W . ln
2 u i
d = h - 20 - ½ Ø
Ø Vc = Ø (1/6 )b . d w
Vu < Ø Vc
Ya
Tebal plat cukup aman
dan
tahan terhadap gaya geser
E
Tidak
Tebal plat tidak aman
dan
tidak tahan terhadap gaya geser
Rencanakan
plat lebih tebal
Redesign
19

As.
f y
a =
0,
85.
f '. b
Luas tulangan
As =
f
Mn
y
E
Mn = As.fy (d - ½ a)
(d - ½ a) = 0,9 d
As batang tulangan
S = x 1000
As
c
( d − a 2)
selesai
Flowchart Perencanaan Penulangan Plat Lantai Dua Arah
20

min = ρ
1,
4
f y
F
Tebal plat minimum
l
hmin
=
28
Wu = 1,2 W DL + 1,6 W LL
Momen rencana
1 2
Mu = . Wu.
l
8
d = h - 20 - ½ (19)
k
perlu
M
=
φ.
b.
d
ρ ≤ ρ ≤
min
Diperoleh :
A s
ρ
= ρ.
b.
d
u
2
ρ maks
Tulangan pokok
Tulangan susut,
- untuk baja mutu 30 :
As = 0,002.b.h
- untuk baja mutu 40 :
As = 0,0018.b.h
Selesai
ρ =
b
0 1
, 85.
β f c ' 600
⋅
f 600 + f
maks
y
ρ = 0,
75.
ρ
Flowchart Perencanaan Penulangan Plat Lantai Satu Arah
b
y
21

a. Perencanan plat dua arah
Pemeriksaan tebal plat :
105,2 mm > Hf < 152 mm
Pemeriksaan gaya geser :
Vu = 2726,9 Kg ; f Vc = 6118,2 Kg
karena Vu < f Vc, maka tebal plat cukup aman dan tahan terhadap gaya geser
0,
125.
ln
0,
3.
ln
D10−
250
b. Perencanaan plat satu arah
D10−
250
150
3200
3500
D10−
250
0,
25.
ln
D10− 250
D10−250
Gambar Penampang dan Penulangan Plat Dua Arah
Pemeriksaan tebal plat :
Hmin = 79,6 mm
Momen rencana :
Wu = 1,2 (360) + 1,6 (250) = 832 KN/m2
Mu = 1/8 x 832 x 32 = 936 Kgm
Luas tulangan pokok yg dibutuhkan :
As = 421,75 mm2 (dipilih tulangan D10-150 mm ; As = 523,6 mm2)
Luas tulangan susut yg dibutuhkan :As = 0,0018.b.h = 270 mm2
(dipilih tulangan D10-250 mm ; As = 314,2 mm2)
Panjang
dukungan
Tulangan Susut
D10-250
150 mm
Bentang bersih
20 mm
Tulangan Pokok
D10-150
Gambar Penampang dan Penulangan Plat Satu Arah
22

5.4. Analisa Kolom
Mu
e =
Pu
Tidak
Mulai
Menentukan kekakuan kolom
k.
lu M
> 34 −12
r M
Kolom Pendek Kolom Panjang
Eksentrisitas
>
As % penulangan
ρ = ρ'
= =
b.
d 2
A s
e min = 15 + 0,03h
d = h - d’
ρ =
= ρ.
b.
d
A s
b.
d
G
b, h, d’, l u , P u , M u , f y , f c
Ec.
I g
EI =
2,
5.(
1+
β )
d
1b
2b
Ya
H
23

P = 0,85.f '.a.b + A '.f - A .f
nb c s y s y Ya Tidak
fs' > fy Ø.Pnb = 0,65.Pnb Kolom hancur diawali
beton di daerah tekan
Pn
G
600
c = . d
600 + f
y
a = β . c
0,
003(
c − 70)
ε s ' =
c
Pemeriksaan kekuatan penampang
f y
m =
0, 85.
fc
'
⎧
⎪
⎨
⎪⎩
Memeriksa tegangan
pada tulangan tekan
Pn
a =
0,
85.
fc
'. b
a
c =
β
1
0,
003 c − 70
fs
' = Es
.
c
1
f s '= Es
. ε s '
Ya Tidak
Ø.Pnb > Pu 2
h − 2e
h − 2e
d '
= 0, 85.
fc
. b.
d +
+ 2.
m.
ρ 1 −
2d
2d
d
⎛
⎜
⎝
f s ' > f y
Ya
Selesai
⎞
⎟
⎠
( )
Tidak
Flowchart Perencanaan Penulangan Kolom Pendek
Kolom hancur diawali
luluhnya tulangan tarik
⎛
. ⎜
⎝
⎫
⎞⎪
⎟⎬
⎠⎪⎭
Redesign
penampang
dan tulangan
24

Perhitungan penulangan kolom,
Kekangan ujung atas dan bawah kolom :
Y = 0,62 Þ dari nomogram faktor panjang efektif didapat k = 0,715
k.
lu 12.
M
< 34 −
1b
⇔ 17,
33 < 25,
85
r M
2b
maka kelangsingan diabaikan dan diperhitungkan sebagai kolom pendek
Cek regangan : es’ > ey
Cek kapasitas penampang : φ.Pn > Pu (Penampang memenuhi persyaratan)
Hasil perhitungan dari kolom dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Penampang Pu Mu EI I As Tulangan Sengkang
(mm 2 ) (KN) (KNm) (KNm 2 ) (mm 4 ) (mm 2 )
450 x 550 2948,86 374,4 39,098,125 54.108 2592 6 D25 D10 - 400
As’ = 6 D25
20 D25
As = 6 D25
450 mm
Gambar Penampang dan Diagram Regangan Kolom
480 mm
550 mm
25

5.5. Analisa Tangga
1. Bordes
Mulai
h, d’, M u , f y , f c
M
M n =
l
d = h - d’
Menentukan nilai a dari rumus :
⎡ a ⎤
= 0,
85.
f '. b.
a.
⎢
d −
⎣ 2⎥
⎦
M c
n
Menentukan luas tulangan utama
0,
85.
f c '. b.
a
As =
f
A s
min =
y
Selesai
u
1,
4.
b.
d
f
dipilih nilai yang terbesar
Menentukan luas tulangan bagi
As = 0,0025.b.h
Flowchart Perencanaan Penulangan Bordes
y
26

2. Tangga
Mu
e =
Pu
Mulai
h, d’, M u , P u , f y , f c
Cek eksentrisitas
>
e min = 15 + 0,03h
Menentukan
% penulangan
Menentukan rasio
penulangan
1 ρ = × % penulangan
2
d = h - d’
Menentukan luas
tulangan utama
As = As'=
ρ.
b.
d
Memeriksa kekuatan penampang
Tidak
As'.
f y b.
h.
f c '
Pn
=
+
l 3.
h.
l
+ 0,
5 2
d − d'
d
P n > P u
Ya
Menentukan luas tulangan bagi
As = 0,0025.b.h
Selesai
Flowchart Perencanaan Penulangan Tangga
27

Hasil perhitungan tangga dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
DL LL
Momen
Positif Negatif
Luas Tulangan
Utama Bagi
Tulangan Yg Digunakan
Kg/m Kg/m Kgm Kgm mm2 mm2 Utama Bagi
Tangga 988 292,5 1814 2084 845 375 D14-150 D10-200
Bordes 601 292,5 269 2084 758,3 375 D13-150 D10-200
6. KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan
1. Struktur gedung kampus ini dianalisis dengan metode analisa beban statik
ekivalen, karena bentuk bangunan gedung ini sangat beraturan dan memiliki
ketinggian kurang dari 40 m.
2. Momen, gaya geser, dan torsi terbesar yang didapat dari hasil analisis struktur
gedung kampus ini adalah akibat dari kombinasi pembebanan 2, yaitu :
Wu = 1,05 DL + 1,05 LL + 1,05 E.
3. Hasil dari cek regangan yang dilakukan baik pada balok maupun kolom,
tulangan baja tarik telah mencapai luluh sebelum beton mencapai regangan
maksimum 0,003.
4. Gaya geser cukup besar terjadi pada balok BI-24, maka setelah dilakukan
perhitungan didapatkan jarak spasi sengkang yang cukup rapat.
5. Besarnya torsi (puntir) yang terjadi pada balok hasil dari analisa struktur
cukup kecil. Setelah dilakukan perhitungan, momen torsi rencana yang
didapat lebih besar dibandingkan dengan momen torsi keseimbangan hasil
dari analisa struktur. Oleh karena itu, dampak torsi dalam perencanaan ini
dapat diabaikan dan diberikan tulangan torsi minimum.
6. Pada perhitungan perencanaan plat dua arah yang telah dilakukan, diperoleh
hasil tulangan minimum. Hal ini dikarenakan oleh jarak pusat ke pusat antara
balok cukup dekat. Oleh karena itu, perlu dipertimbangkan lagi dimensi
penampang balok yang digunakan.
28

6.2. Saran
Analisa yang dilakukan pada beberapa komponen struktur gedung kampus
ini, ada beberapa yang diperoleh hasil tulangan minimum yang disyaratkan. Oleh
karena itu, perlu lebih diperhatikan perkiraan perencanaan awal dimensi dari
komponen struktur tersebut dengan tepat dan teliti agar dapat memenuhi kriteria
kekuatan (strenght), kenyamanan (serviceability), keselamatan (safety), dan umur
rencana bangunan (durability).
29