Proyek Akhir: Center (Itc) Polonia Kota Medan

PROYEK AKHIR

ANALISIS ULANG KONSTRUKSI PILE CAP PADA PROYEK PEMBANGUNAN GEDUNG INTERNATIONAL TRADE ITC ) POLONIA CENTER ( ITC KOTA MEDAN

Proyek Akhir Ini Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Teknik Program Studi Teknik Sipil Dan Bangunan FT UNP Padang

Oleh: DONALDI 2012/1202985

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL DAN BANGUNAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2015

BIODATA

I. Data Diri:

Nama Lengkap

: Donaldi

Tempat/Tanggal Lahir

: Payakumbuh, 21 Desember 2015

Jenis Kelamin

: Pria

Agama

: Islam

Anak Ke

: 3 (tiga)

Jumlah Saudara

: 4 (empat)

Alamat Tetap

: Padang Sikabu, RT 001/RW 002 Kel. Padang Sikabu Kecamatan Lamposi Tigo Nagori, Payakumbuh

II. Data Pendidikan:

SD

: MIN Parambahan

SLTP

: SMPN 6 Payakumbuh

SLTA

: SMKN 2 Payakumbuh

Perguruan Tinggi

: Teknik Sipil Universitas Negeri Padang

III.Proyek Akhir:

Judul Proyek Akhir

: Analisis Ulang Konstruksi Pile Cap Pada Proyek Pembangunan Gedung International Trade Center (ITC) Polonia Kota Medan

Tanggal Sidang

: Rabu / 05 Agustus 2015

RINGKASAN

Analisis Ulang Konstruksi Pile Cap pada Proyek Pembangunan Gedung

International Trade Center

Proyek pembangunan Gedung international trade center (ITC) Medan – Sumatra Utara ini bertujuan untuk memenuhi tempat perbelanjaan baru yang aman, nyaman dan efisien. Serta menggerakkan roda perekonomian dan meningkatkan pembangunan. Proyek akhir ini dilatar belakangi oleh hasil pengamatan penulis yang sejalan dengan praktek lapangan industri yaitu mengenai analisis ulang konstruksi pile cap pada proyek pembangunan gedung ITC. Tujuan dari proyek akhir ini adalah untuk mengetahui syarat kekuatan dan kekakuan pada analisis dimensi dan penulangan konstruksi pile cap. Berdasarkan hasil pengamatan terdapat hal yang dapat dibahas penulis, yaitu tentang analisis ulang konstruksi pile cap pada proyek pembangunan gedung ITC. Untuk menganalisis pembebanan konstruksi pile cap proyek ITC ini menggunakan software Sap 2000 Versi 14 beban-beban yang dihitung adalah beban mati (dead load ), beban hidup ( live load ) dan beban gempa ( quake load ). Ada dua kombinasi pembebanan yaitu pembebanan tetap dan pembebanan sementara. Dari hasil tersebut terdapat hasil berat pembebanan pada momen lentur (Mu), gaya geser (Vu), dan gaya normal (Pu) dan dilanjutkan dengan desain dimensi dan penulangan konstruksi pile cap. Dalam merencanakan pile cap harus dipenuhi persyaratan kekuatan geser nominal beton yang harus lebih besar dari geser pondasi yang terjadi hal ini sesuai dis yaratkan pada SNI 03-2847-2002.

i

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb. Puji dan syukur kehadirat

Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan

karuniaNya sehingga penulis dapat meyelesaikan penulisan proyek akhir ini dengan judul: “Analisis Konstruksi Pile Cap Pada Proyek Pembangunan Gedung International Trade Center polonia Medan Sumatra Utara”

yang diajukan sebagai Proyek akhir. Dalam penulisan proyek akhir ini penulis tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Terutama sekali penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada ibu, kakak, adik serta seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan moril dan materil. Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada yang terhormat : 1. Ibu Nevy Sandra, ST., M.Eng selaku pembimbing yang telah memberikan bantuan, bimbingan, waktu pada penulis dalam menyusun proyek akhir ini. 2. Ibu Oktaviani, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. 3. Bapak Totoh Handoyono, ST.MT selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. 4. Bapak Drs. Iskandar G, Rani, M.Pd selaku Ketua Program Studi D-3 Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. 5. Bapak/Ibu dosen beserta staf Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang.

ii

6. Kedua orang tua dan Kakak/Abang tercinta yang telah memberikan semangat, motivasi, bimbingan baik moril maupun materil yang tak terhingga demi selesaiannya proyek akhir ini. 7. Rekan-rekan Teknik Sipil yang telah memberikan motivasi kepada penulis selama penulisan proyek akhir ini. Hanya do’a yang dapat penulis ucap akan kepada Allah SWT, semoga segala bantuan yang diberikan mendapat balasan yang setimpal dari-Nya. Penulis menyadari bahwa pada proyek akhir ini masih banyak terdapat kekurangan-kekurangan.Untuk

itu,

dengan

segala

kerendahan

hati

penulis

mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak.

Padang, 3 Agustus 2015

Penulis

iii

DAFTAR ISI

halaman HALAMAN JUDUL HALAMAN PERSETUJUAN HALAMAN PENGESAHAN SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT BIODATA RINGKASAN ................................................ ................................................

i

KATA PENGANTAR ...................................................................................

ii

DAFTAR ISI ..................................................................................................

iv

DAFTAR GAMBAR .....................................................................................

vi

DAFTAR TABEL .................................................. .......................................

vii

DAFTAR NOTASI ................................................. .......................................

viIi

DAFTAR LAMPIRAN ................................................... ..............................

x

BAB I

BAB II

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ............................................................................

1

B. Identifikasi Masalah ................................................ ....................

3

C. Batasan Masalah .........................................................................

3

D. Rumusan Masalah ................................................... ....................

4

E. Tujuan dan Manfaat ................................................ ....................

4

LANDASAN TEORI

A. Umum

.....................................................................................

6

B. Pembebanan Pada Struktur Bangunan ........................................

7

C. Pelat Penutup Tiang ( pile cap).................................................. ..

18

D. Gaya – gaya yang dibutuhkan untuk Konstruksi Pile cap ..........

24

E. Perencanaan Pile cap ..................................................................

26

BAB III METODOLOGI

iv

A. Jenis Proyek Akhir .................................................. ....................

33

B. Tempat dan Waktu Proyek Akhir ...............................................

33

C. Prosedur Pelaksanaan Proyek Akhir ..........................................

33

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Deskripsi Data ..........................................................................

36

B. Spesifikasi Bahan dan Penampang ..........................................

36

C. Langkah – langkah Analisis ................................................... ..

38

D. Pembahasan ................................................ ..............................

38

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan...............................................................................

61

B. Saran .................................................. .......................................

61

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

v

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Wilayah gempa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar dengan prioda ulang 500 tahun ......................................................

13

Gambar 2. Spektrum respon gempa wilayah 6 ................................................

14

Gambar 3. Susunan kelompok tiang dalam pelat penutup tiang ......................

20

Gambar 4. Kriteria perancangan pelat penutup tiang (pile cap) .....................

21

Gambar 5. Jarak tiang pile cap ........................................................................

22

Gambar 5. Pile cap yang mengikat 6 tiang pancang ........................................

23

Gambar 6. Tipe –tipe pile cap ..........................................................................

23

Gambar 7. Pengaruh gaya normal pada batang ................................................

24

Gambar 8. Pengaruh gaya momen pada balok ............................................... ..

25

Gambar 9. Dimensi pile cap............................................................................

29

Gambar 10. Analisis geser 1 arah ................................................ ....................

30


32

Gambar 12. Diagram alir metode perhitungan ............................................... ..

35

Gambar 13. Gambar frame section .................................................................

38

Gambar 14. Dimensi pile cap type P.4 ................................................. ...........

52


54


56

Gambar 17. Hasil tulangan pile cap .................................................................

58

vi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Nilai berat satuan atau berat sendiri mati untuk gedung........................ 8 Tabel 2. Berat dari beberapa komponen bangunan... .......................................

8

Tabel 3. Beban hidup pada lantai gedung ... ................................................. ..

9

Tabel 4. Koefisien reduksi beban hidup ................................................ ...........

10

Tabel 5. Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak muatan tanah untuk masing-masing Wilayah gempa Indonesia... ..........................

13

Tabel 6. Jenis–jenis tanah... ............................................... ..............................

14

Tabel 7. Faktor kekuatan I untuk kategori gedung dan bangunan... ................

16

Tabel 8. Parameter daktilitas struktur gedung....................................... ...........

17

Tabel 9. Beban vertikal yang bekerja pada pelat... ..........................................

42

Tabel 10. Keliling daerah balok... ................................................ ....................

43


45


47


48

Tabel 14. Gaya geser horizontal akibat gempa... .............................................

51

Tabel 15. Input beban pada perhitungan pile cap... .........................................

51

Tabel 16. Rangkuman hasil... ...........................................................................

58

vii

DAFTAR NOTASI

A

adalah luas penampang pondasi

c

adalah koef dasar gempa

d

adalah tebal efektif pondasi

E

adalah modulus elatisitas beton

fc’ adalah kuat tekan beton fy

adalah kuat leleh yang disyaratkat untuk tulangan non-prategang

fys adalah mutu baja tulangan geser H

adalah tinggi banggunan diukur dari tumpuan jepit puncak struktur

h

adalah luas pondasi

ℎ

adalah tinggi tingkat yang ditinjau dari jepit

I

adalah factor keutamaan struktur

Mu adalah momen terfaktor pada penampang Mn adalah momen nominal pada penampang Pu adalah gaya aksial pada pondasi R

adalah factor reduksi

T

adalah waktu getar alami

υ

adalah angka poisson beton

Vu adalah gaya geser terfaktor Vc adalah gaya geser nominal yang dosambungkan oleh beton Wt adalah berat total bangunan Wi adalah beban grafitasi (mati dan hidup yang direduksi) masing-masing tingkat X

adalah lebar penampang kritis q‘ 

adalah berat jenis beton bertulang

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1: Gambar bestek proyek Lampiran 2: Gambar Frame section pada sap 200 v 14 Lampiran 3: Element forces – frames pada sap 2000 v 14 Lampiran 4: Kartu bimbingan Lampiran 5: Surat tugas pembimbing Lampiran 6: Surat tugas penguji proyek akhir

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Bangunan merupakan suatu hal yang sangat dibutuhkan dalam kehidupan. Bangunan adalah suatu struktur dan berfungsi untuk mewadahi aktifitas manusia dengan segala komponen yang dibutuhkan dalam aktifitasnya. Karena bangunan berfungsi untuk mewadahi aktifitas manusia, maka harus memiliki keadaaan yang dibutuhkan oleh manusia yaitu kenyamanan, keamanan dan efisiensi serta kebutuhan-kebutuhan manusia yang lainnya. Bangunan termasuk kebutuhan primer bagi manusia. Kebutuhan primer adalah kebutuhan yang paling utama yang harus dipenuhi dalam kehidupan manusia. Gedung pusat perbelanjaan modern adalah fenomena yang dapat ditemui baik di kota kecil maupun kota besar di Indonesia, keberadaan dari pusat perbelanjaan memiliki dampak tertentu terhadap perkembangan suatu kota. Salah satu gedung pusat perbelanjaan modern yaitu gedung International Trade Center (ITC) Polonia, dimana gedung pusat perbelanjaan

terbesar modern yang sedang didirikan di kota Medan. Karena itu gedung ini memiliki kaitan yang erat dengan kehidupan masyarakat kota. Saat ini pusat perbelanjaan modern tidak hanya berfungsi sebagai pasar tempat bertemunya penjual dan pembeli, namun telah menjadi ruang publik tempat masyarakat melakukan interaksi sosial, melakukan pertemuan, bahkan menjadi tempat rekreasi bagi keluarga. Gedung ITC Polonia ini termasuk bangunan gedung tingkat tinggi atau yang biasa disebut dengan istilah gedung pencakar langit. Semakin tinggi gedung yang akan dibangun maka dibutuhkan perencanaan yang lebih baik agar struktur bangunan bisa menahan beban dari bangunan tersebut. Salah satu bagian terpenting bangunan bertingkat tinggi adalah pondasi. Pondasi merupakan bagian bangunan yang menghubungkan bangunan dengan tanah, yang menjamin kesetabilan bangunan terhadap

1

2

muatan atau beban yang meliputi: berat sendiri, beban berguna, dan gayagaya luar terhadap gedung seperti tekanan angin, gempa bumi. Pondasi harus cukup kuat menahan beban dari struktur atas tanpa terjadi penurunan. Salah satu jenis pondasi dalam yang umumnya digunakan untuk membangun tingkat tinggi adalah pondasi tiang pancang ( pile foundation). Pondasi tiang pancang membutuhkan kepala tiang atau biasa disebut pile cap merupakan konstruksi penggabung antara tiang-tiang pancang sehingga menjadi tiang kelompok ( pile group) dan penghubung antara tiang pancang dengan kolom. Pile cap mempunyai fungsi untuk menyebarkan beban ke tiang

kelompok ( pile group). Pile cap harus direncanakan dengan baik dan efisien agar tidak mengalami kegagalan seperti patah maupun pergeseran (satu arah maupun dua arah) desain pile cap juga harus sesuai dengan kebutuhan agar tidak boros. Oleh sebab itu dibutuhkan perhitungan yang teliti untuk perencanaan dimensi pile cap, tebal pile cap, serta penulangan pile cap. Penulis telah melakukan Praktek Lapangan Industri (PLI) pada proyek pembangunan Gedung ITC Polonia ± 2 bulan. Selama PLI penulis mengamati proses pelaksanaan pekerjaan, pile cap, kolom, balok dan pelat lantai. Jenis gedung ITC Polonia ini adalah konstruksi bangunan beton bertulang, dibangun oleh PT. Waskita Karya (Persero) Tbk. dengan luas bangunan 23137 m². Selama peninjauan di lapangan penulis menemukan beberapa masalah pada pekerjaan pile cap yaitu perubahan desain dimensi pile cap yang mana perencanaan awal yaitu tipe 2 pile (P.2) dengan dimensi

3.8 m x 1.6 m x 0.8 m menjadi tipe 4 pile (P.4) dengan dimensi 2.6 m x 2.6m x 0.8 m serta perubahan desain penulangan, dan tebal pile cap. Perubahan desain pile cap disebabkan karena penambahan titik tiang pancang dalam sebuah pile group. Dari uraian di atas, penulis tertarik untuk membahas tentang analisis perencanaan konstruksi pile cap bangunan ITC Polonia. Hal ini dianggap menarik karena sebagai tamatan D3 yang banyak berkecimpung di lapangan, harus mengetahui tentang analisis konstruksi pile cap dan diharapkan menjadi

3

tenaga yang siap pakai dan mampu menguasai perencanaan suatu proyek bangunan. Berdasarkan ulasan tentang kontruksi pile cap di atas, penulis tertarik untuk mengangkat masalah tentang pile cap tersebut sebagai Proyek Akhir, dengan judul “Analisis Ulang Konstruksi Pile Cap pada Proyek Pembangunan Gedung International Trade Center (ITC) Polonia kota Medan ”.

B. Identifikasi Masalah

Berdasarkan

latar

belakang

diatas

maka

diproleh

beberapa

permasalahan sebagai berikut: 1. Perubahan desain dimensi dan penulangan pile cap dikarenakan penambahan titik tiang pancang dalam satu kelompok tiang, yang mana perencanaan awal didesain 2 pile diganti dengan 4 pile. 2. Analisis ulang Gedung ITC Polonia yang terdiri dari analisis ulang struktur atas yang berfokus pada konstruksi pile cap.

C. Pembatasan Masalah

Adapun batasan masalah pada penulisan tugas akhir ini meliputi: 1. Analisis ulang Gedung ITC Polonia ini dilatasi 11 pada zona 1 yaitu: output gaya-gaya dalam dan momen. Serta desain dimensi dan

penulangan pile cap dengan menggunakan spesifikasi bahan dan penampang yang diproleh dari data Proyek Pembangunan Gedung ITC Polonia. 2. Perencanaan pile cap dikhususkan hanya menghitung pile cap dengan 4 pile, dimensi pile cap, kuat geser satu arah pile cap, kuat geser dua arah pile cap pada kolom, penulangan pile cap, serta gambar desain

penulangan pile cap.

4

D. Rumusan Masalah

Dari batasan masalah di atas, maka rumusan masalah yang diangkat pada proyek akhir ini yaitu bagaimana perhitungan pembebanan, dimensi dan penulangan pile cap dengan 4 pile pada bangunan Gedung International Trade Center (ITC) Polonia kota Medan.

E. Tujuan dan Manfaat

1. Tujuan a. Menganalisis ulang bangunan Gedung ITC Polonia dilatasi 11 pada zona-1. b. Output gaya-gaya dalam dan momen dari pemodelan struktur. c. Mengetahui konsep perhitungan pile cap pada bangunan. d. Mengetahui estimasi dimensi, tebal dan penulangan pile cap sehingga cukup kuat menahan beban dan tidak boros.

2. Manfaat a. Penulis sendiri, menambah pengetahuan tentang bagaimana analisis perencanaan

konstruksi pile

cap pada

Pembangunan

Gedung

International Trade Center (ITC) Polonia kota Medan.

b. Sebagai referensi bagi siapa saja yang membacanya khusus bagi mahasiswa yang menghadapi masalah yang sama. c. Dapat menganalisis data jika akan melakukan suatu pekerjaan yang sejenis.

5

3. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan ini terdiri dari beberapa bab, seperti tertera berikut ini. BAB I.

PENDAHULUAN

Bab ini berisikan mengenai latar belakang proyek, tujuan dan manfaat proyek, serta sistematika penulisan. BAB II. LANDASAN TEORI

Berisi teori-teori yang relevan dengan analisis, pekerjaan dan teori pendukung lainya BAB III. METODOLOGI

Bab

ini

menguraikan

tentang

prosedur/

langkah-langkah

pelaksanaan beserta pengertian tentang sarana yang menunjang pelaksanaan proyek tersebut. BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisikan pembahasan, pada bab ini dibahas mengenai perumusan masalah, landasan teori dan metodologi pemecahan, data dan pengolahan, dan hasil dari pemecahan masalah atau analisis data

BAB II LANDASAN TEORI

A. Umum

Dalam bidang arsitektur atau teknik sipil, sebuah konstruksi juga dikenal sebagai bangunan atau satuan infrastruktur pada sebuah area atau beberapa area. Misal, konstruksi jalan raya, konstruksi jembatan, konstruksi kapal, dan lain-lain. Konstruksi merupakan objek keseluruhan bangunan yang terdiri dari bagian-bagian struktur. Menurut Silalahi (2009:1) ’’struktur merupakan suatu bangun tubuh yang dirancang untuk mampu menopang atau mendukung beban (muatan) yang bekerja tanpa disertai deformasi berlebihan berupa perpindahan relative suatu komponen terhadap komponen lainnya’’. Pendapat lain dikemukan oleh Schodek (1999:2) ’’struktur merupakan sarana untuk menyalurkan beban yang diakibatkan penggunaan dan/atau kehadiran bangunan di atas tanah’’. Dapat disimpulkan struktur merupakan bangunan tubuh untuk mendukung beban atau menyalurkan beban yang diakibatkan bangunan di atas tanah yang bekerja tanpa disertai deformasi yag berlebihan. Semua struktur dirancang untuk berfungsi sebagai kesatuan secara utuh dalam memikul beban, baik yang beraksi secara vertikal maupun secara horizontal ke tanah. Struktur bangunan pada umumnya terdiri dari struktur bawah dan struktur atas. Struktur bawah merupakan bagian bawah dari suatu struktur bangunan/gedung yang menahan beban dari struktur atas. Struktur bawah meliputi balok sloof dan pondasi. Sedangkan 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 (Pamungkas, 2013:1). Struktur pondasi sangat mempengaruhi kestabilan suatu bangunan. Sebagai penyalur beban bangunan ke lapisan tanah, pondasi harus dirancang sedemikian

rupa

agar

mampu

mendukung

6

pembebanan

maksimum.

7

Hardiyatmo (2002) Pondasi merupakan suatu bagian konstruksi bangunan yang bertugas meletakkan bangunan dan meneruskan beban bangunan diatasnya kedasar tanah atau batuan yang cukup kuat mendukungnya. Diantara beberapa tipe pondasi yang biasa digunakan adalah jenis pondasi dinding, pondasi kolom tunggal atau pondasi setempat, pondasi gabungan, pondasi rakit, pondasi strap, dan kepala tiang/ pile cap.

B. Pembebanan Pada Struktur Bangunan

Dalam perencanaan suatu struktur bangunan harus memenuhi peraturan-peraturan yang berlaku untuk mendapatkan suatu struktur bangunan yang aman secara konstruksi. Struktur bangunan yang direncanakan harus mampu menahan beban-beban yang bekerja pada struktur bangunan tersebut. Menurut pendapat Silalahi (2009: 16), yang mengatakan bahwa ’’beban adalah segala kekuatan yang bekerja pada suatu benda atau struktur yang dapat dibedakan berdasarkan bentuk dan lamanya pembebanan’’. Menurut peraturan pembebanan Indonesia untuk gedung 1983 beban-beban tersebut adalah yang tercantum di bawah ini: 1.

Beban Statik

Beban statik adalah beban yang memiliki perubahan intensitas beban terhadap waktu berjalan lambat atau konstan. Jenis-jenis beban statik menurut peraturan pembebanan Indonesia untuk rumah dan Gedung 1983 adalah sebagai berikut: a. Beban Mati Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian penyelesaian ( finishing), mesin-mesin, serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung. Untuk menghitung besarnya beban mati suatu elemen dilakukan dengan meninjau berat satuan material tersebut berdasarkan volume elemen. Berat satuan (unit weight ) material secara empiris telah ditentukan dan telah banyak dicantumkan tabelnya pada sejumlah

8

standar atau peraturan pembebanan. Berat satuan atau berat sendiri dari beberapa material kontruksi dan komponen bangunan gedung dapat ditentukan dari peraturan yang berlaku di Indonesia yaitu Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 atau Peraturan Tahun 1987. Table 1. Nilai-nilai berat satuan atau berat sendiri mati untuk gedung Bahan Bangunan

Berat Sendiri Baja 7850 kg/m³ Beton 2200 kg/m³ Batu belah 1500 kg/m³ Beton bertulang 2400 kg/m³ Kayu 1000 kg/m³ Pasir kering 1600 kg/m³ Pasir kerikil 1850 kg/m³ Tanah 1700-2000 kg/m³ Batu alam 2600 kg/m³ Kayu 1000 kg/m³ Pasangan bata merah 1700 kg/m³ Sumber: Peraturan pembebanan Indonesia tahun 1983 Table 2. Berat dari beberapa komponen bangunan Komponen Gedung

Berat Sendiri

Atap, genting, usuk, dan reng

50 kg/m²

Plafon dan penggantung

20 kg/m²

Atap seng gelombang

10 kg/m²

Adukan/spesi lantai per cm tebal

21 kg/m²

Penutup lantai/ubin per cm tebal

24 kg/m²

Pasangan bata setengah batu

250 kg/m²

Penutup atap genting

50 kg/m²

Penutup atap seng gelombang

10 kg/m²

Pasangan batako berlubang

200 kg/m²

Sumber: Peraturan pembebanan Indonesia tahun 1983 b. Beban Hidup Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan suatu gedung, dan termasuk beban-

9

beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan atap dan lantai tersebut. Beban yang diakibatkan oleh hunian atau penggunanan (occupancy loads) adalah beban hidup. Beban hidup minimum yang harus ditetapkan pada bangunan biasanya telah ditetapkan dalam peraturan pembebanan Indonesia untuk gedung 1983 adalah sebagai berikut: Table 3. Beban hidup pada lantai gedung Beban Hidup Lantai Gedung

Lantai dan tangga rumah tinggal sederhana Lantai pabrik, bengkel, gudang, perpustakaan, ruang arsip, toko buku, ruang mesin

Berat

125 kg/m² 400 kg/m²

Lantai sekolah, perkantoran, hotel,asrama, ruang kuliah, restoran dan took, toserba dan

250 kg/m²

rumah sakit Lantai ruang olahraga

400 kg/m²

Panggung penonton

500 kg/m²

Tangga, bordes tangga

300 kg/m²

Balkon yang menjorok bebas keluar

301 kg/m²

Sumber: Peraturan pembebanan Indonesia untuk gedung, 1983 Reduksi beban dapat dilakukan dengan mengalikan beban hidup dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan bangunan. Besarnya koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal, ditentukan pada peraturan pembebanan Indonesia untuk gedung tahun 1983 adalah:

10

Table 4. Koefisien reduksi beban hidup Koefisien reduksi beban hidup Untuk Penggunaan Gedung

perencanaan Balok induk dan Portal

Untuk Peninjauan gempa

PERUMAHAN ATAU PENGHUNIAN: Rumah tinggal, asrama, hotel,

0,75

0,30

0,90

0,50

0,90

0,50

0,60

0,30

0,80

0,80

0,80

0,80

1,00

0,90

rumah sakit PENDIDIKAN: Masjid, bioskop, restoran, ruang dansa Ruang pergelaran KANTOR: kantor, bank PERDAGANGAN: Toko, pasar PENYIMPANAN: Gudang, perpustakaan, ruang arsip INDUSTRI Pabrik, bengkel TEMPAT KENDARAAN: Garase gedung parkir

Sumber: Peraturan pembebanan Indonesia tahun 1983

11

2. Beban Dinamik

Beban dinamik yaitu beban yang bekerja secara tiba-tiba pada struktur. Pada umumnya, beban ini tidak bersifat tetap ( unsteady-state) serta mempunyai karakteristik besaran dan arah yang berubah dengan cepat. Deformasi pada struktur akibat beban dinamik ini juga akan berubah-ubah secara cepat. Beban dinamik terdiri dari 2 macam yaitu beban dinamik bergetar dan beban dinamik impak. a.

Beban Dinamik Bergetar Beban dinamik bergetar yaitu beban yang diakibatkan getaran gempa, angin atau getaran mesin. 1) Beban Angin Menurut Setiawan (2008: 4), ’’beban angin adalah beban yang bekerja pada struktur akibat tekanan-tekanan dari gerakan angin’’. Beban angin sangat tergantung dari lokasi dan ketinggian dari struktur. Struktur yang berada pada lintasan angin akan menyebabkan angin berbelok atau dapat berhenti. Akibatnya, energi kinetik angin akan berubah menjadi energi potensial berupa tekanan atau hisapan pada struktur. Besarnya tekanan tiup harus diambil sebesar 25 kg/m², kecuali untuk bangunan-bangunan berikut: (1) Tekanan tiup ditepi laut hingga 5 km dari tepi lantai harus diambil minimum 40 kg/m² (2) Untuk bangunan di daerah lain yang kemungkianan tekanan tiupnya lebih dari 40 kg/m², harus diambil sebesar p = V² / 16 (kg/m²), dengan V adalah kecepatan angin dalam m/s (3) Untuk cerobong, tekanan tiup dalam kg/m² harus ditentukan dengan rumus (42,5 + 0,6h), dengan h adalah tinggi cerobong seluruhnya dalam meter, diukur dari lapangan yang berbatasan. 2) Beban Gempa Menurut Setiawan (2008: 5) ’’beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada strutur akibat adanya

12

pergerakan tanah oleh gempa bumi, baik pergerakan arah vertikal maupun horizontal’’. Namun pada umumnya pada umumnya percepatan tanah arah horizontal jauh lebih menentukan dari pada gempa vertikal. Besarnya gaya geser statik ekivalen berdasarkan persamaan. V=

CxI R

. Wt

Dimana: C

= Faktor respon gempa yang ditentukan berdasarkan lokasi bangunan dan jenis tanahnya

I

= Faktor keutamaan gedung

R

= Faktor reduksi gempa yang tergantung pada jenis struktur yang bersangkutan

Wt

= Berat total bangunan termasuk beban hidup yang bersesuaian

Koefisien dasar gempa pada SNI-1726-2002 dipengaruhi oleh: a)

Wilayah Gempa Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6 wilayah, dari wilayah tersebut terdiri dari wilayah gempa paling rendah dan wilayah gempa paling tinggi. Pembagian wilayah gempa didasarkan percepatan puncak batuan dasar akibat pengaruh gempa rencana dengan periode pada 500 tahun yang nilai ratarata untuk setiap wilayah gempa terdapat pada tabel 5. Jika suatu lokasi gedung akan dianalisis terletak disuatu batas wilayah, sehingga kapasitas wilayahnya tidak jelas, maka gedung tersebut harus dianggap terletak di dalam wilayah koefisien gempanya lebih besar (Gambar 1.2).

13

Tabel 5. Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak muatan tanah untuk masing-masing wilayah gempa Indonesia. Percepatan puncak muka Percepatan

tanah ( Xg )

Wilayah

puncak

gempa

batuan

Tanah

Tanah

Tanah

Tanah

dasar

keras

sedang

lunak

khusus

1

0.03

0.04

0.05

0.08

Diproleh

2

0.1

0.12

0.15

0.2

evaluasi

3

0.15

0.18

0.23

0.3

khusus

4

0.2

0.25

0.28

0.34

disetiap

5

0.25

0.28

0.32

0.36

lokasi

6

0.3

0.33

0.36

0.38

Sumber: SNI 03-1726-2002

Gambar 1.Wilayah gempa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar dengan prioda ulang 500 tahun (Sumber : SNI 031726-2002)

14

b)

Gambar 2. Spektrum respon gempa wilayah 6 (Sumber : SNI 031726-2002) Jenis Tanah Jenis tanah ditetapkan sebagai tanah keras, sedang dan tanah lunak apabila untuk lapisan stabil maksimum 30 m paling atas dipenuhi syarat-syarat yang tercantum pada jenis jenis tanah. Tabel 6. Jenis-jenis tanah

Jenis tanah Tanah keras Tanah sedang Tanah sedang

Kecepatan rambat gelombang geser rata-rata,

v̅s (m/det) v̅s ≥ 350

Nilai hasil test penetrasi standar rata-

rata N̅

Kuat geser niralir rata-rata

S̅u (kpa)

N ̅≥ 50

S̅u ≥100

350

15≤N̅< 50

50≤S̅u < 100

v̅s < 175

N̅< 15

S̅u< 50

175 ≤ v̅s <

Atau setiap profil dengantanah lunak yang tebal total lebih dari 3 m dengan PI > 40 % dan Su <25 kPa Tanah Diperlukan evaluasi khusus disetiap lokasi khusus Sumber: Raiman kopa, 2008. Jenis tanah khusus dalam tabel 5 adalah jenis tanah yang tidak memenuhi syarat-syarat yang tercantum dalam tabel tersebut. Tujuan khusus adalah juga tanah yang memiliki

15

potensi likuifaksi yang tinggi, lempung sangat peka, pasir yang tersegmentasi rendah yang rapuh, tanah lembut, tanah dengan kandungan bahan organik yang tinggi dengan ketebalan lebih dari 3 m, lempung sangat lunak dengan PI lebih dari 75 dan ketebalan lebih dari 10 m lapisan tanah lempung dengan 25 kPa < Su < 50 kPa dan ketebalan dari 30 m (kopa, 2008:12) c)

Waktu getar alami struktur gedung (T) Tidak ada cara-cara mekanika yang dapat dipakai untuk mengetahui getar alami suatu struktur sebelum struktur tersebut diketahui ukuran-ukurannya dan beban gempa yang bekerja. Jadi untuk mencari waktu getar alami menentukan beban gempa yang bekerja sedangkan untuk menentukan beban gempa yang bekerja dperlukan nilai waktu getar alami struktur tersebut (Kopa, 2008:12). Rumus pendekatan waktu getar alami struktur adalah: untuk struktur gedung berupa portal tanpa unsur-unsur pengaku. (1) Rumus untuk portal beton

 3 4  3 4 = 0.06

/

(2) Rumus untuk portal baja

= 0.08

Dimana:

/

H = tinggi bangunan diukur dan tumpuan jepit sampai puncak struktur. Dapat juga dipakai rumus pendekatan T = 0.2 detik Rumus

getar

alami

struktur

yang

ditentukan dengan rumus T sebagai berikut: T1 =6,3

 ∑ ∑ g

2 n i=l W I d i n i=l Fi d i

fundamental

16

dimana: Wi

= beban vertikal/granitasi yang bekrja pada tingkat ke 1 yang ditinjau

Fi

= gempa horizontal lantai tingkat ke-I

Gi

= percepatan grativitasi yang ditetapkan sebesar 9810 mm/det²

d)

Faktor keutamaan gedung (I) Menurut Kopa (2008:13) ’’faktor keutamaan gedung adalah suatu koefisien yang dibedakan untuk memperpanjang waktu ulang dari kerusakan struktur-struktur gedung yang relatif lebih utama untuk mengamankan struktur gedung tersebut’’. Tabel 7. faktor keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan bangunan Faktor keutamaan Kategori gedung

Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan dan perkantoran Monument dan bangunan monumental Gedung untuk penyimpan berbahaya seperti gas, produk minyak bumi, asam, bahan beracun. Gedung panitia pasca gempa seperti rumah sakit, instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat penyelamatan Sumber: SNI 03–1726-2002 e)

1.0

1.0

1.0

1.0

1.6

1.6

1.6

1.0

1.4

1.4

1.0

1.4

Faktor reduksi gempa (R) Menurut faktor reduksi gempa adalah suatu nilai koefisien yang ditetapkan berdasarkan faktor daktilitas gedung

(μ) dengan faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung didalam struktur gedung ( f ₁) dengan nilainya ditetapkan sebesar f ₁ = 1.6 jadi R = f ₁ = 1.6 . μ (Kopa, 2008:14).

17

Tabel 8. Parameter aktifitas struktur gedung

Taraf kinerja strukutr gedung Elastik penuh Daktail parsial

Daktail penuh Sumber: Raimon kopa, 2008 b.

μ

R pers. (6)

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.3

1.6 2.4 3.2 4.0 4.8 5.6 6.4 7.2 8.0 8.5

Beban Dinamik Impak Menurut pendapat Terzaghi (1987:79), ’’beban dinamik impak yaitu beban akibat ledakan atau benturan, geteran mesin dan pengereman kendaraan’’. Pada umumnya perencanaan suatu bangunan memperhitungkan kombinasi beban untuk mendapat hasil perhitungan yang aman. Kombinasi beban ditentukan bedasarkan kondisi daerah tempat bangunan dibangun, keadaan angin, fungsi bangunan, zona wilayah gempa tempat bangunan dibangun dan faktor-faktor lainnya. Hal penting dalam menentukan beban desain pada struktur adalah apakah semua beban tersebut bekerja secara simultan atau tidak (Terzaghi, 1987:79). Kombinasi pembebananan yang dipakai untuk struktur portal menurut tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedungSNI 03-2847-2002: 1)

Kombinasi Beban Tetap U = 1.4 D U = 1.2 D + 1.6 L + 0.5 (A atau R)

2)

Kombinasi beban Sementara U = 1.2 D + 1.0 L ±1.6 W + 0.5 (A atau R) U = 0.9 D ±1.6 W U = 1.2 D + 1.0 L ±1.0 E

18

U = 0.9 D ±1.0 W U = 1.4 (D + F) U = 1.2 (D + T) + 1.6 L + 0.5 (A atau R) dimana: D = Beban mati

L

= Beban hidup

A = Beban atap

F

= Tekanan fluida

R = Beban hujan

W = Beban angin

E = Beban gempa T = Perbedaan penurunan pondasi, perbedaan suhu, rangkak dan susut beton. Koefisien 1.0, 1.2, 1.4, 1.6, merupakan faktor pengali dari beban-beban tersebut, yang disebut faktor beban ( load factor ). Sedangkan faktor 0.5 dan 0.9 merupakan faktor reduksi. Sistem dari

elemen

kombinasi

struktur

harus

pembebanan,

diperhitungkan

yaitu

terhadap

dua

Tetap

dan

Pembebanan

Pembebanan Sementara. Momen lentur (Mu), momen torsi atau puntir (Tu), gaya geser (Vu), dan gaya normal (Pu) yang terjadi pada elemenelemen struktur akibat kedua kombinasi pembebanan yang ditinjau, dipilih yang paling besar harganya, untuk selanjutnya digunakan pada proses desain (Hardiyanto, 1987:72).

C. Pelat Penutup Tiang ( Pile Cap)

Dalam perencanaan pondasi, pile penutup tiang ( pile cap) harus dilakukan dengan teliti dan secermat mungkin. Setiap pondasi pelat penutup tiang ( pile cap) harus mampu mendukung beban sampai batas keamanan yang telah ditentukan, termasuk mendukung beban maksimum yang mungkin terjadi. Didalam suatu proyek konstruksi, hal yang paling penting salah satunya adalah pondasi dikarenakan berfungsi untuk meneruskan beban struktur di atasnya ke lapisan tanah di bawahnya.

19

Ditinjau dari segi pelaksanaan ada beberapa keadaan yang dimana kondisi lingkungan tidak memungkinkan ada pekerjaan yang baik dan sesuai dengan kondisi yang diasumsikan. Dalam perencanaan struktur pondasi yang telah dipilih dilengkapi dengan pertimbangan mengenai kondisi tanah pondasi dan batas-batas struktur. Jenis pondasi yang sesuai dengan tanah pendukung terletak pada kedalaman 10 meter dibawah permukaan tanah adalah pondasi tiang pancang. Pondasi tiang pancang terdiri dari beberapa tiang dalam satu kelompok yang disatukan dengan pile cap, karena momen lentur struktur atas dan beban aksial yang akan didukung pondasi cukup besar, pile cap dipakai untuk mendistribusikan beban keseluruh tiang. Secara umum pelat penutup tiang ( pile cap) berfungsi untuk mengikat tiang-tiang menjadi satu kesatuan dan memindahkan beban kolom kepada tiang (Pamungkas, 2013: 87). Pemakaian pelat penutup tiang ( pile cap) pada suatu bangunan, apabila pondasi tiang pancang pada tanah dasar pondasi yang mempunyai nilai kohesi tinggi, maka beban yang diterima tiang akan ditahan oleh pelat penutup tiang ( pile cap). Susunan tiang sangat berpengaruh terhadap luas denah pile cap, yang secara tidak langsung tergantung dari jarak tiang. Bila jarak tiang kurang teratur atau terlalu lebar, maka luas denah pile cap akan bertambah besar dan berakibat volume beton menjadi bertambah besar dan biaya menjadi membengkak. Di dalam buku Analisis dan Perencanaan Fondasi II bahwa menurut (Teng, 1962): 1. Pelat penutup tiang sangat kaku. 2. Ujung atas tiang menggantung pada pelat penutup tiang ( pile cap ). Karena itu, tidak ada momen lentur yang diakibatkan oleh pelat penutup tiang. 3. Tiang merupakan kolom pendek dan elastis. Karena itu, distribusi tegangan dan deformasi membentuk bidang rata. Hal yang perlu diperhatikan dalam merencanakan pile cap adalah pengaturan tiang dalam satu kelompok. Pada umumnya susunan tiang dibuat simetris denga pusat berat kelompok tiang dan pusat berat berat pile cap

20

terletak pada satu garis vertikal. Jarak antara tiang diusahakan sedekat mungkin untuk menghemat pile cap, tetapi jika pondasi memikul beban momen maka jarak tiang perlu diperbesar yang berarti menambah memperbesar tahanan momen. Jumlah minimum tiang dalam satu pelat penutup tiang umumnya 3 tiang. Bila tiang hanya berjumlah 2 tiang dalam 1 kolom, maka pelat harus dihubungkan dengan balok sloof yang dihubungkan dengan kolom lain. Balok sloof dibuat yang melewati pusat berat t iang-tiang ke arah tegak lurus deretan tiang (tegak lurus pelat penutup tiang). Demikian pula, bila pelat penutup tiang hanya melayani 1 tiang, maka dibutuhkan balok sloof yang menghubungkan ke kolom-kolom yang lain. Bila kolom dilayani hanya 1 tiang yang besar, maka biasanya tidak digunakan pelat penutup tiang (Hardiyatmo, 2011:283). Tebal pelat penutup tiang dipengaruhi oleh tegangan geser ijin beton. Tegangan geser harus dihitung pada potongan kritis. Momen lentur pada pelat penutup tiang harus dihitung dengan menganggap momen tersebut bekerja pada pusat tiang ke permukaan kolom terdekat. Contoh susunan tiang-tiang dalam pile cap dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini.

Gambar 3. Susunan kelompok tiang dalam pelat penutup tiang (Sumber : Analisis dan Perencanaan Fondasi II, Hardiyatmo: 2011)

21

Bila kondisi jarak tiang ke tiang, guna menanggulangi tegangan pada pile cap yang terlalu besar, tiang-tiang sebaiknya dipasang dengan bentuk

geometri yang baik. Agar beban pada bangunan yang akan dipikul mampu menahan beban yang berat. Jadi kita dapat melihat contoh bentuk geometri perancangan penutup tiang ( pile cap), terdiri dari 3 bentuk perancangan penutup tiang yaitu kolom beton, kolom baja, dinding bata, masing-masing untuk menahan beban yang berbeda-beda. Ditunjukkan pada gambar 3 dibawah ini.

Gambar 4. Kriteria perancangan pelat penutup tiang ( pile cap) (sumber : Analisis dan Perencanaan Fondasi II, Hardiyatmo: 2011) Bila beban sentris, tiang-tiang dalam kelompoknya akan mendukung beban aksial yang sama. Dalam hitungan, tanah dibawah pile cap dianggap tidak mendukung beban sama sekali. 1. Dimensi Pile Cap

Jarak tiang mempengaruhi pile cap. Jarak tiang pada kelompok tiang biasanya diambil 2,5D-3D, dimana D adalah diameter tiang pancang. Ketentuan ini berdasarkan pada pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut: a. Bila jarak tiang s < 2,5D kemungkinan tanah di sekitar kelompok tiang akan naik terlalu berlebihan karena terdesak oleh tiang-tiang yang dipancang

terlalu

berdekatan.

Selain

itu

dapat

menyebabkan

terangkatnya tiang-tiang di sekitarnya yang telah dipancang lebih dahulu.

22

b. Bila jarak antar tiang s > 3D akan menyebabkan perencanaan menjadi tidak ekonomis sebab akan memperbesar ukuran/dimensi dari pile cap, jadi memperbesar biaya. Jarak tiang pada pile cap dapat dilihat pada gambar 4.

Gambar 5. Jarak tiang pile cap (Sumber : Desain Pondasi Tahan Gempa, Pamungkas: 2013) 2. Jenis-Jenis Pile Cap

Jenis dari pile cap juga bervariasi ada yang berbentuk segitiga dan persegi panjang. Jumlah kolom yang diikat pada tiap pile cap pun berbeda tergantung kebutuhan atas beban yang akan diteri manya. Terdapat pile cap dengan pondasi tunggal, ada yang mengikat 2 dan 4 buah pondasi yang diikat menjadi satu. a. Pile cap segitiga b. Pile cap segi empat c. Pile cap bujur sangkar d. Pile cap bersegi banyak e. Pile cap lingkaran

23

Gambar 6. Pile cap yang mengikat 6 tiang pancang (Sumber: dokumentasi lapangan)

Gambar 7.Tipe – tipe pile cap (Sumber :http://www.ce-ref.com/RC_Design/Pile_cap/Pile_cap.html)

24

D. Gaya-gaya yang dibutuhkan untuk Kontruksi Pile Cap 1. Gaya Geser

Gaya geser ialah gaya yang bekerja tegak lurus terhadap sumbu memanjang balok atau batang. Gaya geser disebut juga gaya lintang, karena dapat menimbulkan pergeseran pada arah penampang melintang balok. Apabila suatu balok tidak mampu menahan pengaruh gaya geser yang bekerja,, maka menyebabkan balok patah. Untuk mengatasi pengaruh gaya geser pada balok beton bertulang, dapa memberikan dilakukan dengan member tulangan sengkang yang cukup rapat Sillahi (2009: 19). 2. Gaya Normal

Gaya normal ialah gaya yang bekerja sejajar dengan sumbu memanjang balok atau batang. Gaya ini dapat mengakibatkan balok tertekan atau tertarik tergantung pada arah gaya. Apabila suatu balok tidak mampu mampu menahan pengaruh gaya normal yang bekerja, maka balok akan mengalami perubahan dimensi dan dapat menyebabkan pecah (Silalahi, 2009: 21).

Gambar 8. Pengaruh gaya normal pada batang (Sumber :Mekanika Struktur jilid 1, Silalahi, 2009) 3. Momen lentur

Momen lentur ialah gaya lentur yang bekerja pada suatu balok atau batang’’. Besarnya momen lentur disuatu titik sama dengan gaya dikalai jarak terhadap titik tersebut, momen ini dapat mengakibatkan perubahan pada penampang. Apabila suatu balok tidak kuat menahan pengaruh

25

lentur

yag

bekerja,

maka

balok

mengalami

perubahan

menjadi

melengkung dan akhirnya patah atau hancur Silalahi (2009: 22).

Gambar 9. Pengaruh gaya momen pada balok (Sumber :Mekanika Struktur jilid 1, Silalahi, 2009) 4. Pengaruh Gaya Aksial

Menurut Pamungkas (2013:57) ’’beban aksial dan momen yang bekerja akan didistribusikan ke pile cap dan kelompok tiang berdasarkan rumus elastisitas dengan menganggap pile cap kaku sempurna, sehingga pengaruh gaya yang bekerja tidak menyebabkan pile cap melengkung atau deformasi’’. Pendapat lain dikemukakan oleh Wahyudi (1997), selain mengalami gaya geser dan lentur, pile cap juga dibebani gaya aksial tekan ataupun tarik akibat gaya luar, gaya prategang, perubahan temperature, ataupun sebagai efek susut. Gaya aksial tekan akan meningkatkan kapasitas beban retak, sedangkan gaya tarik akan menurunkannya. a. Gaya aksial tekan Beban retak diagonal tergantung pada tegangan geser v dan tegangan lentur f . tegangan-tegangan ini dinyatakan sebgai berikut: 1) Bila berkaitan denga tegangan geser pada titik di atas retak lentur dengan tegangan geser rata-rata dipakai persamaan berikut: f= K 2

M bd

2) Sedangkan menyatakan tegangan tarik lentur pada beton di titik atas retak dengan tegangan tarik pada tulangan lentur, melalui rasio modulus n= Es / Ec. f= K 2

  M

2

bd

26

b. Gaya aksial tarik Untuk penampang-penampang yang mengalami kombinasi beban aksial tarik, lentur, dan geser, sumbangan kekuatan beton dapat diambil sebgai:

  = 0,17

1+

0,3 Nu Ag

 

f'c bw d

Dengan harga Nu adalah negative unutk aksial tarik. Sebagai penyederhaann, SNI menyarankan, untuk penampang-penampang yang mengalami kombinasi aksial tarik yang cukup besar, Vc dianggap sam dengan nol dan tulangan geser harus direncanakan untuk memikul geser total yang terjadi.

E. Perencanaan Pile Cap

Pada perencanaan pile cap yang akan dibahas adalah mengenai perhitungan pembebanan pada kolom, perencanaan pile cap dengan 4 pile dan penulangan pile cap 4 pile. Hal-hal yang harus dihitung dalam perencanaan pile cap adalah dimensi pile cap, kuat geser satu arah pile cap, kuat geser dua

arah pile cap pada kolom. 1. Perhitungan Pembebanan Gedung

Analisa struktur kolom beton pada bangunan ditinjau dengan analisa

struktur

program

SAP

2000

Vers

14.

Analisa

ini

memperhitungkan pembebanan akibat: pemebebanan pelat yang akan dijadikan input SAP 2000. Didalam buku analisis dan desain rangka dengan SAP 2000 Versi Student cara menentukan berat total bangunan sebagai berikut: a. Beban vertikal yang bekerja pada pelat Pembebanan pada lantai 1)

Beban Mati ( Dead Load ) (a) Beban segitiga

27

- Berat sendiri palat lantai

= Tebal pelat x berat jenis

beton - Beban spesi

= Tebal pelat x berat spesi/cm

- Beban penutup lantai ubin

= Tebal x berat ubin/cm

- Beban plafond + pengantung (b) Beban garis - Beban dinding = tinggi lantai x berat dinding 2)

Beban Hidup ( Live Load ) Beban hidup untuk gedung perbelanjaan = 250 kg/m² Menentukan qx : Pembebanan diberikan dalam bentuk segitiga dan trapesium (berlaku sama untuk pada lantai 1 dan 2) Lx = maka qx (DL) = 0.5 x qDL x Lx Lx = maka qx (LL) = 0.5 x qLL x Lx

b. Beban Horizontal (Beban Gempa Statik Ekivalen) 1)

Menentukan berat bangunan total Berat lantai (a) Beban mati ( Dead Load ) - Pelat

= luas pelat x tebal pelat x Berat jenis beton

- Balok = keliling daerah balok x berat baja - Kolom = banyak kolom x tinggi dinding H2 x berat kolom baja - Plafond = luas plafond x berat (plafond + pengantung ) (b) Beban Hidup ( Live Load ) Beban hidup untuk gedung: q LL = 250 kg/m 2 2)

Menentukan getar alami (T) Rumus: Portal beton T = 0.06 H 3/4 dan portal baja T = 0.08 H3/4 Dimana: H= Tinggi bangunan diukur dari tumpuan jepit sa mpai puncak Struktur

28

3)

Menentukan faktor keutamaan (I) Gedung dipakai untuk umum, maka dari tabel 7 didapatkan faKtor keutamaan 1.0. Struktur gedung adalah rangka pemikul momen biasanya dari tabel 8 SNI -1726-2002 didapat faktor reduksi (R) = 8.5

4)

Menentukan gaya geser total yang bekerja pada bangunan Gaya geser horizontal total akibat gempa V=

5)

CxI R

. Wt

Gaya geser horizontal untuk masing-masing gedung Distribusi gaya horizontal total akibat gempa ke sepanjang tinggi gedung (Fi)

F i x = ,

W i hi

∑W i hi

V x

;

F i y = ,

W i hi

∑ W i hi

V y

hi

= Tinggi tingkat yang ditinjau dari jepitan

Wi

= Beban grafitasi (mati dan hidup yang direduksi) masingmasing tingkat

Jika: perbandingan tinggi (H) dan lebar (B) ≥ 3, maka 0.1V merupakan beban titik dilantai puncak dan 0.9V sisanya dibagi menurun diatas. Perhitungan pembebanan pada struktur bangunan Gedung ITC Polonia: a. Pembebanan pada lantai 1 b. Pembebanan pada lantai 2 c. Pembebanan pada lantai 3 d. Pembebanan pada lantai 3 Dari hasil analisa diatas maka didapat hasil beban bangunan momen lentur (Mu), gaya geser (Vu), gaya normal (Pu).

29

2. Perhitungan Perencanaan Pile Cap Dengan 4 Pile

a. Dimensi Pile Cap Didalam buku Desain Pondasi Tahan Gempa sesuai SNI 031726-2002 dan SNI 03-2847-2002 cara menentukan dimensi pile cap adalah sebagai berikut: 1) Jarak tiang pancang (2.5D- 3D) + jarak tiang ketepi pile cap (D x 2). Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar 8.

Gambar 10. Dimensi pile cap (Sumber : Desain Pondasi Tahan Gempa, Pamungkas: 2013) b. Kontrol Gaya Geser Satu Arah Gaya geser satu arah adalah kuat geser nominal secara satu arah yang disumbangkan oleh beton (Vc). 1) Perhitungan gaya geser yang bekerja pada penampang kritis Vu = Dimana:

δ

δ

. L . G’

= P/A

G’ = L – (L/2 + lebar kolom/2 + d) d = h – selimut beton Diketahui: Vu = Gaya geser 1 arah yang terjadi

30



= Tegangan yang terjadi

L = Panjang pondasi G’ = Daerah pembebanan yang diperhitungkan untuk geser penulangan A = Luas pondasi d = Tebal efektif pondasi h = Tebal pondasi 2) Perhitungan kuat geser beton

φVc = φ Di mana

1 6

√

fc' bd

Vc = Gaya geser nominal yang disumbangkan beton

ˈ

fc = Kuat tekan beton yang disyaratkan

  φ

= Panjang pondasi = Tebal efektif pondasi = h – selimut beton

= Menurut standar SNI 03–2847-2002 halaman 61 bab

11.2.3 nilai

φ

adalah 0,75

Gambar 11. Analisis geser 1 arah (Sumber : Desain Pondasi Tahan Gempa, Pamungkas: 2013)

31

Agar pile cap tidak mengalami kegagalan geser satu arah Syarat Vc

≥

Vu. Jika Vu > Vc maka tebal pile cap harus ditambah.

e. Kontrol Gaya Geser 2 Arah 1)

Perhitungan lebar penampang kritis (B’) B’ = lebar kolom + 2 (1/2) d

2)

Perhitungan gaya geser yang bekerja pada penampang kritis Vu = . (L² . G’²)

3)

Perhitungan besar Vc berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 13. 12. 2. 1 adalah nilai terkecil dari:

     

a. Vc = 1+

2

βc

as t

b. Vc =

bo

+2

fc' bo d 6

fc' bo d 12

as = 40 untuk kolom dalam as = 30 untuk kolom tepi

c. Vc =

βc =

1 3



as = 20 untuk kolom sudut

' t fc b o

αk

bk

bo = 4B’ Dimana: Vc = Kuat geser nominal beton secara dua arah pada kolom (N) Vu = gaya geser 2 arah yang terjadi fc' = Mutu beton (MPa) bo = Keliling penampang kritis pondasi telapak (mm) t

= Tebal efektif pile cap (mm)

βc = Rasio dari sisi panjang terhadap sisi pendek as = konstanta untuk perhitungan pondasi telapak. Agar pile cap tidak mengalami kegagalan geser dua arah syarat Vc

≥

Vu. Jika Vu > Vc maka tebal pile cap harus ditambah.

32

Gambar 12. Analisis geser dua arah (Sumber : Desain Pondasi Tahan Gempa, Pamungkas: 2013) 3.

Perhitungan Rencana Tulangan Pile Cap

Diatas pondasi tiang terutama jika menggunakan kelompok tiang diberi pengikat yang dinamakan pile cap. Tulangan pile cap ini diperhitungkan dengan memperhatikan tegangan pons atau tegangan geser. Adapun tahap-tahap perhitungan yaitu: a.

Lebar Penampang Kritis B’ B’ = lebar pile cap / 2 – lebar kolom/2

b.

Berat Pile Cap Pada Penampang Kritis q’

q' = 2400 × L c.

Momen Terfaktor Pada Penampang

�

Mu = 2 ×( Pu 4 )(s)-1/2×q' × B² d.

Momen Nominal Penampang

∅

Mn = As × f y ×(d-1/2a)

BAB III METODOLOGI

A. Jenis Proyek Akhir

Proyek akhir ini akan menganalisis tentang “ Analisis Ulang Konstruksi Pile Cap. Perencanaan pile cap terlebih dahulu dilakukan analisis gedung zona 1 dilatasi 11 Pada Proyek Pembangunan Gedung International Trade Center ( ITC) Polonia, Kota Medan Medan menggunakan SAP SAP 2000 7.4 Versi

Student.

B. Tempat Dan Waktu Proyek Akhir

Pelaksanaan pengambilan data untuk proyek akhir ini bertempat di PT. Waskita Karya (Persero) Tbk. pada proyek pembangunan Gedung ITC yang seiring dengan praktek kerja lapangan yang penulis laksanakan dua bulan yaitu dari tanggal 02 Februari sampai dengan 02 April 2015.

C. Prosedur Pelaksanaan Proyek Akhir

Dalam menyusun proyek akhir ini penulis mengumpulkan sumbersumber data melalui berbagai hal, diantaranya: 1. Observasi

Metode dilakukan untuk memproleh data yang didapatkan dilapangan sebagai sumber nyata tentang kebenaran dan penerapan teori. Data yang penulis dapatkan berupa data tentang konstruksi dan proses konstruksi dilapangan. Dalam proyek akhir ini data yang penulis dapatkan melalui observasi adalah jalannya pelaksaann proyek tersebut. Halanganhalangan dalam melakukan pekerjaan seperti tertundanya pekerjaan karena terjadinya banjir, sering terjadi permasalahan antara konsultan pengawas (MK) dengan pengawas kontraktor, kepala tukang dan t ukang.

33

34

2. Wawancara

Selain melakukan observasi langsung ke lapangan, penulis mengumplkan data dan sumber mengenai proyek akhr ini dengan metode wawancara, yaitu menanyakan hal-hal yang perlu diketahui pada pengawasa lapangan dan supervisor , dan karyawan-karyawaan lainnya. Dalam proyek akir ini data yang penulis dapatakan melalui wawancara adalah tentang konstruksi pile cap dan data-data yang dirasa perlu untuk penulisan proyek akhir. Dalam metode wawancara ini penulis tidak hanya fokus menanyai pada satu orang saja, penulis mencoba mengkaji dari beberapa sumber.

3. Literatur

Metoda ini dilakukan untuk memproleh data melalui bacaan dan gambar kerja yang berkaitan dengan syarat-syarat yang ditetapkan. Dalam metoda ini data yang penulis dapatkan melalui metoda literature ini adalah mengenai perhitungan yaitu semua hal yang menangkut perhitungan pembebanan pada pile cap dan desain penulangan pada pile cap. Dengan menggunakan metoda ini penulis dapat mengetahui bagaimana suatu hal-hal lain yang bersangkutan mengenai perhitungan pembebanan pada pile cap dan desain penulangan pile cap suatu proyek. Kemudian utuk mempermudah menganalisis data-data pada proyek akhir ini pedoman yang digunakan adalah SNI 03-2847-2002 dan peraturan pembebanan Indonesia untuk gedung gedung tahun 1983. 1983.

35

D. Skema Perhitungan

Diagram skema perhitungan ini dapat dilihat pada pada gambar. Diagram langkah-langkah penelitian dapat dilihat pada gambar berikut: Mulai

Pengumpulan Data 1. Denah bangunan ITC Polonia 2. Ukuran pile cap 3. Data tulangan pile cap

Analisis Pembebanan Analisis Struktur

Permodelan

(Mu, Vu, Pu)

Perhitungan Dimensi dan Penulangan Pile Cap

Hasil

Gambar 13. Diagram alir metoda perhitungan

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Dekripsi Data

Gedung International Trade Center (ITC) Polonia merupakan gedung Cent er (ITC) bertingkat yang berlokasi di Komplek Pertokoan Central Business District (CBD) Polonia, Medan-Sumatera Utara. Bangunan dibagi menjadi (3) bagian dilatasi. Analisis ulang akan dilakukan pada Gedung ITC Polonia, tepatnya pada gedung dilatasi 11 pada zona 1 dengan jumlah 4 lantai. Pile cap berfungsi untuk mengikat tiang-tiang menjadi satu kesatuan

dan memindahkan beban kolom kepada tiang, biasanya terbuat dari beton bertulang. Perencanaan pile cap dilakukan dengan anggapan: pile cap sangat kaku, ujung atas tiang menggantung pada pile cap, tiang merupakan kolom pendek dan elastis (Anugrah Pamungkas & Erny Erny Harianti, 2013: 87). Pada proyek pembangunan gedung ITC Polonia, jenis pile cap yang digunakan yaitu pile cap dengan 2 sampai 10 tiang pancang. Tapi pada Proyek Akhir ini yang dibahas adalah pile cap dengan 4 tiang pancang. Pengecoran pada proyek ini menggunakan ready mix K-350 untuk semua kegiatan pengecoran.

B. Spesifikasi Bahan dan Penampang

1. Tebal Pelat Lantai

= 0,12 m

2. Tinggi Perlantai: H1

= 6,5 m

H2

=5m

H3

=5m

H4

=5m

3. Dimensi Kolom

= 0,8 x 0,8 m²

4. Dimensi Balok B-1

= 0,35 x 0,80 m²

B-2

= 0,30 x 0,60 m²

36

37

B-3

= 0,30 x 0,50 m²

5. Beban Hidup (qL)

= 250 kg/m²

6. Mutu Beton

= K-350 (kuat tekan spesifik fc’=28.49

MPa)

√ fc' = 4700 √ 28.49

7. Modulus elatisitas beton (Eс) = 4700

= 25086.73 MPa 8. Baja Tulangan (Fy)

= 400 MPa

9. Modulus elastisitas baja (Es) = 200000 MPa 10. Nisbah Poisson (μ)

= 0,3

11. Modulus geser baja (G)

= 80000 MPa

12. Berat Jenis Beton

= 2400 kg/m3

Bertulang γc 13. Fungsi Bangunan

= toko

14. Spesi terdiri dari adukan semen tebal 1.5 cm (PMI 70 : berat 21 kg/m2 / cm) 15. Lantai ditutupi ubin setebal 1.5 cm ( PMI 70 : berat 24 kg/ m2 /cm ) 16. Plafond : ( PMI 70 : berat 11 kg/ m2 ) 17. Dinding bata terdiri dari pasang bata merah ½ bata ( PMI 70 : berat dinding 250 kg/m 2 Analisis dan desainlah penulangan struktur di atas berdasarkan SNI 032847-2002 untuk kombinasi pembebanan: 1)

Pembebanan tetap

= U = 1.2 D + 1.6 L

2)

Pembebanan sementara 1

= U = 1.2 D + 0.5 L + 1.1 E

3)

Pembebanan sementara 2

= U = 1.2 D + 0.5 L - 1.1 E

Faktor reduksi kekuatan adalah : 1)

Bending / tension

2) Compression (T)

= 0.8

Compression (S) = 0.7

= 0.65

Shear

= 0.75

38

C. Langkah-Langkah Analisis

1. Menghitung secara manual beban yang di tahan oleh pelat dan portal. 2. Membuat permodelan struktur bangunan dengan SAP 2000 Versi Student, dan memasukkan beban-beban yang telah dihitung sebelumnya. 3. Menghitung dimensi dan penulangan pile cap.

D. Pembahasan 1.

Perhitungan pembebanan gedung ITC

Analisa struktur kolom pada bangunan ditinjau dengan analisa struktur program SAP 2000 Versi 14. Analisa ini memperhitungkan pembebanan akibat: pembebanan pelat yang dijadikan input SAP2000 Versi 14.

Gambar 14. Gambar Frame section (Sumber: Sap 2000 Versi 14) a. Beban vertikal yang bekerja pada pelat: 1) Pembebanan pada lantai 4 a)

Beban mati ( Dead load ) (1) Beban segitiga (a) Berat sendiri pelat lantai

= 0.12 m x 2400 kg/m3



= 288 kg/

39

= 1.5 cm x 21 kg/m2

(b) Beban spesi



= 31.5 kg/ (c) Beban penutup lantai ubin

= 1.5 cm x 24 kg/ m2



= 36.0 kg/

(d) Beban plafond + pengantung = 11 cm + 7 kg/ m2



=18.0 kg/

₄ = (288 + 31.5 + 36 + 18 ) =373.5 kg/  (2) Beban garis Beban dinding

= Tinggi dinding x berat dinding = 5 m x 250 kg/ m2= 1250 kg/



b)

Beban hidup ( live load )Beban hidup untuk gedung perbelanjaan/toko =

₄ = 250 kg/ 

2) Pembebanan pada lantai 3 a) Beban mati ( Dead load ) (1) Beban segitiga (a) Berat sendiri pelat lantai

= 0.12 m x 2400 kg/m3



= 288 kg/

= 1.5 cm x 21 kg/m2

(b) Beban spesi



= 31.5kg/ (c) Beban penutup lantai ubin

= 1.5 cm x 24 kg/ m2



= 36.0 kg/ (d) Beban plafond + pengantung

= 11 cm + 7 kg/ m2



= 18.0 kg/

₃ = (288 + 31.5 + 36 + 18 ) = 373.5 kg/  (2) Beban garis Beban dinding

= Tinggi dinding x berat dinding = 5.0 m x 250 kg/ m2 = 1250 kg/



b) Beban hidup ( live load ) Beban hidup untuk gedung perbelanjaan =

 = 250 kg/ 

40


= 0.12 m x2400 kg/m3



= 288 kg/

= 1.5 cm x 21 kg/m2

(b) Beban spesi




= 1.5 cm x 24 kg/ m2




= 11 cm + 7 kg/ m2



= 18.0 kg/

₂ = (288 + 31.5 + 36 + 18 ) = 373.5 kg/  (2) Beban garis Beban dinding




c) Beban hidup ( live load ) Beban hidup untuk gedung perbelanjaan =

₂ = 250 kg/ 


= 0.12 m x2400 kg/m3



= 288 kg/ (b) Beban spesi

= 1.5 cm x 21 kg/m2




= 1.5 cm x 24 kg/ m2




= 11 cm + 7 kg/ m2



= 18.0 kg/

1 = (288 + 31.5 + 36 + 18 ) = 373.5 kg/ 

41

(2) Beban garis Beban dinding




b) Beban hidup ( live load ) Beban hidup untuk gedung perbelanjaan =

1 = 250 kg/ 

5) Menentukan qx : Pembebanan diberikan dalam bentuk segitiga dan trapezium dengan menggunakan metode amplop (berlaku sama untuk pada lantai 1, 2, 3, dan 4) a) Beban mati (qDL)

1 =₂ = ₃ = ₄=

373.5kg/ m2

Lx =0.5 x qDL x Lx Lx = 5 m , maka

= 0.5 x 373.5 kg/m 2 x 5 m = 933.75 kg/m2

Lx = 6.9 m , maka

= 0.5 x 373.5 kg/m 2 x 6.9 m = 1288.57 kg/m2

Lx = 8 m , maka

= 0.5 x 373.5 kg/m 2 x 8 m = 1494 kg/m2

Lx = 9 m , maka

= 0.5 x 373.5 kg/m 2 x 9 m = 1680.75 kg/m2

Lx = 9.5 m , maka

= 0.5 x 373.5 kg/m 2 x 9.5 m = 1774.1 kg/m2

Total = 7171 kg/m2

b) Beban hidup (qLL)

₄ = 3 = ₂ = 1 = 250 kg/ m2 Lx = 0.5 x qLL x Lx Lx = 5 m, maka

= 0.5 x 250 kg/m 2 x 5 m

= 625 kg/m2

Lx = 6.9 m, maka

= 0.5 x 250 kg/m 2 x 6.9 m

= 862.5 kg/m2

Lx = 8 m, maka

= 0.5 x 250 kg/m 2 x 8 m

= 1000 kg/m2

42

Lx = 9 m, maka

= 0.5 x 250 kg/m 2 x 6.9 m

= 1125 kg/m2

Lx = 9.5 m, maka

= 0.5 x 250 kg/m 2 x 8 m

=1187.5 kg/m2

Total = 4800 kg/m2 Tabel 9. Beban Vertikal Yang Bekerja Pada Pelat

Beban Mati Nama

Beban segitiga

Beban garis

lantai 4

373.5 kg/m1

1250 kg/m1

lantai 3

373.5 kg/m1

1250 kg/m1

lantai 2

373.5 kg/m1

1250 kg/m1

lantai 1

373.5 kg/m1

1250 kg/m1

Beban Hidup qDL1

qDL2

qx qDL4

qDL

250 kg/m² 250 kg/m² 250 kg/m²

7171 4800 kg/m kg/m

250 kg/m²

b. Beban Horizontal 1) Beban gempa statik ekivalen a) Pembebanan lantai 4 Beban mati

(1) Pelat

qLL

= (panjang pelat + lebar pelat) – (panjang void x lebar void) = (82.5 m x 70.8 m) – (39 m x 9m + 13.5 m x 4.5 m + 4m x 3 m) = (5841 m²) – (351 m² + 60.75 m² + 12 m²) = 5841 m² - 423.75 m² = 5417.25 m² luas pelat x tebal pelat x

c

= 5417.25 m2 x 0.12 x 2400 kg/m ³ = 1560168 kg

43

(2) Balok (B) Tabel 10. Keliling daerah balok

No

Arah x

1

Bentangan

Jumlah balok

balok (m)

buah

B1

70.8

8

566.4

B2

66

2

132

B3

19

1

19

Nama

total 2

717.4 m Arah y

B1

66.5

3

199.5

B2

82.5

2

165

B3

16

2

32

B4

58.5

2

117

total

513.5 m

Total keseluruhan 717.4 m + 513.5 m = 1230.9 m² Balok

= keliling daerah balok x lebar balok x



(tinggi balok – tebal pelat) x c = 1230.9 m² x 0.35 x (0.8 – 0.12) x 2400 kg/m² = 703090.08 kg (3) Kolom

= banyak kolom x tinggi H4 x luas kolom x c



= 76 x 5 x (0.8 x 0.8) x 2400 kg/m ³ = 576000 kg (4) Dinding

= panjang dinding x tinggi H4 x berat dinding ½ bata = 1230.9 x 5 x 250 kg/m ² = 1537500 kg

(5) Plafond

= luas plafond x berat (plafond + penggantung) = (5417.25) x 18 = 97510.5 kg

44

WD4 = 1560168 + 703090.08 + 576000 + 1537500 = 4376758.08 kg Beban hidup

= luas lantai 4 x qLL = (5417.25) x 250 kg/m ³ = 1354312.5 kg Koefisien reduksi WL4 = 0.3 x 1354312.5 = 406293.73 kg

Jadi berat lantai 4 : W4 = WD4 + WL4 = ( 4376758.08 + 406293.73) = 4783051.81 kg

b) Pembebanan lantai 3 Beban mati

(a) Pelat

= (panjang pelat + lebar pelat) – (panjang void x lebar void) = (82.5 m x 70.8 m) – (39 m x 9 m + 13.5 m x 17 m+ 4 m x 3 m) = 5841 m² – 592.5 m² = 5248.5 m² = (luas pelat x tebal pelat x

c

= (5248.5 m2 x 0.12 x 2400 kg/m³ = 1511568 kg

45

(b) Balok Tabel 11. Keliling daerah balok

no

Arah x

1

Bentangan

Jumlah balok

balok (m)

(buah)

B1

70.8

7

495.6

B2

57.3

1

57.3

B3

66

2

132

B4

19

1

19

Nama

Total

703.9 m

2

Arah y B1

66.5

3

199.5

B2

82.5

2

165

B3

16

2

32

B4

58.5

2

117

total

513.5 m

Total keseluruhan 703.9 m + 513.5 m = 1217.4 m² Balok




(tinggi balok – tebal pelat) x c = (1217.4) x 0.35 x (0.8 – 0.12) x 2400 kg/m³ = 695378.88 kg (c) Kolom

= banyak kolom x tinggi H3 x luas kolom x

c = 77 x 5 x (0.8 x 0.8) x 2400 kg/m ³ = 591360 kg (d) Dinding

= panjang dinding x tinggi H3 x berat dinding ½ bata = 1216 x 5 x 250 kg/m ² = 1520000 kg

46

(e) Plafond

= luas plafond x berat (plafond + penggantung) = 5260 x 18 = 94680 kg

WD3 = 1511568 + 695378.88 + 591360 + 1520000 = 4318306.88 kg Beban hidup

= luas lantai 3 x qLL = 5248.5 x 250 kg/m³

= 1312125 kg

Koefisien reduksi WL 3 = 0.3 x 1312125 = 393637.5 kg


c) Pembebanan lantai 2 Beban mati

(a) Pelat

= (panjang pelat + lebar pelat) – (panjang void x lebar void) = (82.5 m x 70.8 m) – (39 m x 9 m + 13.5 m x 17 m + 4 m x 3 m) = 5841 m² – 592.5 m² = 5248.5 m² = (luas pelat x tebal pelat x

c

= (5248.5 m2 x 0.12 x 2400 kg/m³ = 1511568 kg

47

(b) Balok Tabel 12. keliling daerah balok

No 1

Arah x Nama

Bentangan balok (m)

Jumlah balok (buah)

B1

70.8

7

495.6

B2

57.3

1

57.3

B3

66

2

132

B4

19

1

19

total 2

703 m Arah y

B1

66.5

3

199.5

B2

82.5

2

165

B3

16

2

32

B4

58.5

2

117

total

513.5 m

Total keseluruhan 703.9 m + 513.5 m = 1217.4 m² Balok = keliling daerah balok x lebar balok x



(tinggi balok – tebal pelat) x c = (1217.4) x 0.35 x (0.8 – 0.12) x 2400 = 695378.88 kg (c) Kolom


c = 77 x 5 x (0.8 x 0.8) x 2400 kg/m ³ = 591360 kg (d) Dinding

= panjang dinding x tinggi H2 x berat dinding ½ bata = 1216 x 5 x 250 kg/m ² = 1520000 kg

(e) Plafond


WD2 = 1511568 + 695378.88 + 591360 + 1520000 = 4318306.88 kg

48

Beban hidup

= luas lantai 3 x qLL = 5248.5 x 250 kg/m³ = 1312125 kg Koefisien reduksi WL2 = 0.3 x 1312125 = 393637.5 kg


d) Pembebanan lantai 1 Beban mati

(a) Pelat

= (panjang pelat + lebar pelat) – (panjang void x lebar void) = (82.5 m x 70.8 m) – (39 m x 9 m + 25.5 m x 5 m + 25.5 m x 5 m + 4 m x 3 m) = 5841 m² – 6185 m² = 5223 m² = (luas pelat x tebal pelat x

c

= (5223 m2 x 0.12 x 2400 kg/m³= 1504224 kg (b) Balok Tabel 13. keliling daerah balok

No 1

2

Arah x Bentangan balok Jumlah balok Nama (m) (buah) B1 70.8 6 424.8 B2 60.8 2 121.6 B3 65.8 2 131.6 B4 19 1 19 Total 697 m Arah y B1 58.5 2 117 B2 82.5 3 247.5 B3 16 2 32 B4 33.5 2 67 B5 66.5 2 133 Total 596. m Total 697 + 596.5 = 1293.5 m²

49

Balok




(tinggi balok – tebal pelat) x c = 1293.5 m² x 0.35 x (0.8– 0.12) x 2400 kg/m2 = 738561.6 kg (c) Kolom


c = 87 x 6.5 x (0.8 x 0.8) x 2400 kg/m 2 = 868608 kg (d) Dinding

= panjang dinding x tinggi H1 x berat dinding ½ bata = 1293.5 x 6.5 x 250 kg/m = 2101937.5 kg

(e) Plafond


WD1 = 1504224 + 738561.6 + 868608 + 2101937.5 + 94014 = 5307345 kg

Beban hidup

= luas lantai 1 x qLL = 5223 x 250 kg/ m 2

= 1305750 kg

Koefisien reduksi WL1 = 0.3 x 1305750

= 391725 kg

Jadi berat lantai 1 : W1 = WD1 + WL1 = ( 5307345+ 391725) = 5699070 kg

Maka: berat lantai total Wt

= W1 + W2 + W3 + W4 = 5699070 kg + 4711944.38 kg + 4711944.38 kg + 4783051.81 kg = 19906010.57 kg

50

c. Menentukan koefisien dasar gempa

1) Waktu getar alami (T) Tx = Ty = 0.08 H 3/4 dimana H = H1 + H2 + H3 + H4 = 6.5 + 5.0 + 5.0 + 5.0 = 0.08 x ( 21.53/4 ) = 0.08 x 9.98 = 0.8 detik. 2) Wilayah gempa Bangunan didirikan dikota Medan kawasan Polonia, wilayah gempa zone 6. 3) Jenis tanah Berdasarkan T empris = 0.8 detik, wilayah gempa zona 6 dan Jenis tanah lunak, diperoleh: C= 0.90.

d. Menentukan faktor keutamaan ( I ) dan faktor jenis struktur (R)

Gedung dipakai untuk umum, maka dari tabel 7 didapatkan factor keutamaan 1 = 1.0 dan Struktur gedung adalah rangka pemikul momen biasanya dari tabel 8 SNI -1726-2002 didapat faktor reduksi ( R ) = 8.5

e. Menentukan gaya geser total yang bekerja pada bangunan Gaya geser horizontal total akibat gempa

V=

CxI R

. Wt =

0.90 x 1.0 8.5

x 422153101.5 kg= 44698563.69 kg

f. Gaya geser horizontal untuk masing – masing gedung

Distribusi gaya horizontal akibat gempa ke sepanjang tinggi gedung (Fi)

F i x = ,

W i hi

∑W i hi

V x

;

F i y = ,

W i hi

∑W i hi

V y

51

Tabel 14. Gaya geser horizontal akibat gempa Tingkat ke

wi

wihi

(m)

(kg)

(kg)

(kg)

1/9 fix

1/11 fiy

4783051

102835613

16910843.6

1878982.6

1537349.4

4711944

77747082

12785150

1420572.2

1162286.3

4711944

5418736

8910862

990095.7

810078.36

5699070

37043955

6091707.98

676856.4

553791.63

∑

271814011

44698563

4966506.9

4063505.8

4

21.5

3

16.5

2

11.5

1

6.5

total

2.

Fix.y

hi

Untuk tiap portal (kg)

Perhitungan Dimensi dan Tulangan Pile Cap a.

Dimensi pile cap Tabel 15. Input Pembebanan

Tipe Pile cap

PC 4

Pu

V2

V3

T

M2

(kg)

(kg)

(kg)

(kg.m)

(kg.m)

118924.97

1453.18

251.55

1.71

160.34

Sumber: SAP 2000 V 14, 2015 B 0 2

2600

700

A-02

600 2600

800 600

800 700

700

1200

700

52

800

75 75

75

800 400

400 264

50

264

100

Lantai Kerja 600

600

2600

Gambar 15. Dimensi pile cap type P.4 (Sumber: Data Proyek) Rencanakan dimensi pile cap untuk 4 buah tiang pancang dengan data perencanaan sebagai berikut: Data perencanaan: Mutu beton k-350

( fc’) = 28.49 MPa

Mutu baja D16 U-40 (fy) = 400 MPa Diameter tiang pancang d

= 50 cm = 800 – 75 = 725 mm

Pu kolom = 118 ton (Frame 250)

1)

Dimensi pile cap Jarak tiang pancang

= 3D = 3 x 50 = 150 cm

Jarak tiang ke tepi pile cap

=Dx2

Total panjang

= 100 cm = 250 cm

Dipakai ukuran pile cap 250 x 250 cm dengan tebal 80 cm

53

2) Kontrol gaya geser 1 arah a) Gaya geser yang bekerja pada penampang kritis Vu = δ . L . G’ δ = P/A = 118 ton/(2,5 m x 2,5m) = 18.9 ton/m² L = panjang pondasi = 250 cm d = tebal efektif pile cap = 800 mm – 75 = 725 mm

G’ = L – (L/2 + lebar kolom/2 + d) = 2.500 mm – (2.500 mm/2 + 800 mm/2 + 725 mm) = 125 mm Vu =

δ

. L . G’

= 18.9 ton/m² x 2,50 m x 0,125 m = 5,9 ton

b) Kuat geser beton

√ fc' bd = 0,75 x 1/6 √ 28.49 MPa x 2.500 mm x 725 mm

φVc = φ

1 6

= 1209.300 N = 121 ton φVc

= 121 ton > Vu = 5,9 ton (OK)

54

Gambar 16. Analsisi geser 1 arah 3) Kontrol gaya geser 2 arah a) Lebar penampang kritis (B’) B’

= lebar kolom + 2 (1/2) d = 80 cm + 2x (1/2) x 72,5 cm = 152,2 cm

b) Gaya geser yang bekerja pada penampang kritis Vu

=

. (L² . G’²)

Dimana:



= 18.9 ton/m²

B’

= 152,2 cm

L

= 250 cm

Vu

= 18,9 ton/m² (2,50² m – 1,522² m) = 74,3 ton

c) Kuat geser beton (Vc) berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 13.12.2.1 adalah nilai terkecil dari: βc

=

βc

=

ak bk 80 80

=1

55

bo = 4B’ = 4B’ = 4 x 152,5 cm = 610 cm = 6100 mm

Vc

=

1+ βc 2



= 1+

2 1

� fc b' o d 6

 √

28.49 MPa x 6100 mm x 725 mm 6

= 11.802.773 N = 118 ton

Vc =

=





as d bo

 �

+2

40 x 725 mm 6100 mm

' d fc b o

12

 √ 28.49 MPa x 6100 mm x 725 mm

+2

12

= 13.286.182 N = 133 ton

Vc

� fc bo d = 1/3 √ 28.49 MPa x 6100 mm x 825 mm =

1

'

3

= 8.953.828 N = 895 ton

Jadi Vc yang dipakai 118 ton φVc = 0,75 x 118 ton = 88.5 ton φVc

= 88.5 ton > Vu = 74,3 ton (OK)

56

Gambar 17. Analisis geser 2 arah b.

Tulangan pile cap

a) Lebar penampang kritis B’ B’

= lebar pile cap/2 – lebar kolom/2 = 2500 mm/2 – 800 mm/2 = 850 mm

b) Berat pile cap pada penampang kritis q’ q’

= 2400 kg/m³ x 2,5 m x 0,8 m = 4800 kg/m

Mu

= 2(Pu/4) (s) – ½ q’ B’² = 2 (118000 kg /4) (0,3) – ½ (4800 kg/m) (0,85)² = 15966 kg/m = 156.57 kNm

Bila dipakai tulangan dengan D16-150 (terpasang 17 tulangan) As

= 0,25 x 3,14 x 16² x 17 = 3416 mm²

57

a

= =

As . fy 0,85 .fc .b 3416 x 400 0,85 x 28.49 x 2500

= 22.56 m

Mn = As . fy (d-1/2 a) = 0,8 x 3416 mm² x 400 x (725 mm – ½ x 22.56 mm) = 780.181.606 N/mm = 781 kNm > Mu = 156.57 kNm

(OK)

Untuk tulangan tekan bagian atas, bisa diberikan sebesar 20% tulangan utama. Bila dipasang tulangan atas d13-150 maka As’ = 2122 mm² > 20 % x 3416 mm² = 683 mm². Jadi hasil penulangan pile cap dapat dilihat pada gambar 13.

58

Pu

800

Gambar18. Hasil tulangan pile cap Berikut penulis rangkum hasil analisis perencanaan konstruksi pile cap pada proyek pembangunan gedung international trade center. Tabel 16.Rangkuman Hasil A. berat total bangunan 1. beban vertikal jumlah lantai Lantai 1

beban mati (DL) beban segitiga

373.5 kg/m 1

beban garis

1625 kg/m¹

qDL1 Lantai 2

250 kg/m²

beban segitiga

373.5 kg/m 1

beban garis

1250 kg/m¹

qDL1 Lantai 3

250 kg/m²

beban segitiga

373.5 kg/m 1

beban garis

1250 kg/m¹

qDL1

beban hidup (LL)

250 kg/m²

59

Lantai 4

beban segitiga

373.5 kg/m 1

beban garis

1250 kg/m¹

qDL1

250 kg/m²

Qx

7171 kg/m¹

4800 kg/m¹

2. beban horizontal Lantai 4

a. Pelat

1560168 kg

b. Balok

703090.8 kg

c. Kolom

57600 kg

d. Dinding

1537500 kg

e. Plafond WD 4

97510.5 kg 4376758.08 kg

WL4 W4 Lantai 3

406293.7 kg 4783051.8

a. Pelat

1511568 kg

b. Balok

695378.8 kg

c. Kolom

591360 kg

d. Dinding

1520000 kg

e. Plafond WD 3

94680 kg 4318306.8 kg

WL3 W3 Lantai 2

393637.5 kg 4711944.4 kg

a. Pelat

1511568 kg

b. Balok

695378.8 kg

c. Kolom

591360 kg

d. Dinding

1520000 kg

e. Plafond WD 2

94680 kg 1312125 kg

WL2 W2 Lantai 1

393637.5 kg 4711944.4 kg

a. Pelat

1504224 kg

b. Balok

738561.6 kg

c. Kolom

868608 kg

d. Dinding

2101937.5 kg

e. Plafond WD 1 WL1

94014 kg 5307345 kg 391725 kg

60

W1 Maka berat total bangunan

5699070

Wt = 5699070 kg + 4711944.38 kg + 4711944.38 kg + 4783051.81 kg = 19906010.57 B. Koefisien dasar gempa 1. Waktu getar alami (T) = 0.8 detik 2. Wilayah gempa zona 6 3. Jenis tanah lunak C = 0.90 C. Faktor keutamaan (I) dan faktor jenis struktur (R) 1. I = 1.0 2. R = 8.5 D. Gaya geser total yang bekerja pada bangunan = 44698563.69 kg E. Beban gempa setiap lantai Distribusi gaya geser horizontal tingkat ke

Untuk setiap portal Fix

Fiy

4

1878982.6

1537349.4

3

1420572.2

1162286.3

2

990095.7

810078.36

1 676856.4 F. kontrol gaya geser pile cap

553791.63

Type pile cap Pile cap 4

kontrol gaya geser 2

kontrol gaya geser 1

φVc >Vu

φVc >Vu

88500 kg > 74300 kg

121000 kg > 5900 kg

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan

Setelah penulis menyelesaikan Proyek Akhir ini.maka penulis dapat menarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Analisis ulang gedung ITC Polonia dilatasi 11 pada zona 1 output gayagaya dalam dan momen yaitu: Pu = 118924,97 kg, V2 1453,18 kg, 251,55 kg, V3 251,55 kg, T 1,71 kg.m, dan M2 160,34 kg.m. 2. Perhitungan dimensi pile cap 4 pile yaitu panjang 2500 mm, lebar 2500 mm dan tinggi 800 mm. Kuat geser satu arah pile cap  = 121 ton >  = 5,9 ton, kuat geser dua arah pile cap pada kolom  = 88,5 ton >  = 74,3 ton. Tulangan yang digunakan untuk lapis bawah adalah 16D16-150, lapis atas 16D13-150 untuk arah memanjang dan melebar.

B. Saran

Dari hasil perhitungan dan kesimpulan diatas, penulis memberi saran sebagai berikut : 1. Pelaksanaan harus sesuai dengan perencanaan gambar Bestek. 2. Bagian desainer struktur wajib mematuhi kaidah-kaidah perencanaan yang sudah ditetapkan dalam SNI 03-1726-2002 dan SNI 03-2847-2002.

61

DAFTAR PUSTAKA

Hardiyatmo, Hary Christady. 2011 . Analisis dan Perancangan Fondasi II . Yogyakarta: Gajah Mada University Press Hardiyanto, Christady, H., Mekanika Utama,Jakarta, 1987.

Tanah

I , PT.

Gramedia Pustaka

Kopa, Raiman, 2008. Rekayasa Gempa. Padang: FT UNP Novieyandi Setia, Struktur bangunan bertingkat tinggi, penerbit PT. Refika Aditama, Bandung, 2001. Pamungkas, Anugrah.,&Harianti, Erny. 2013. Desain Pondasi Tahan Gempa. Yogyakarta: ANDI Peraturan pembebanan Indonesia untuk gedung 1983. Putri, prima yane. (2007). Analisis dan Desain Struktur Rangka dengan Sap 2000 versi student. Padang: UNP Press. Rekayasa Fundasi II (Fundasi Dangkal dan Fundasi Dalam), Penerbit Gunadarma,Jakarta, 1997. Reinforced Concrete Design. Design of pile cap. From http://www.ceref.com/RC_Design/Pile_cap/Pile_cap.html, 14 september 2014 Schodek, Daniel L. 1999. Struktur . Jakarta: Erlangga Setiawan, Agus. perencanaan struktur baja dengan metode LRFD: berdasarkan SNI 03-1729-2002, Penerbit Erlangga, Jakarata, 2008. Silalahi, Juniman. 2009. Mekanika Struktur. Padang: UNP Press SNI – 03 – 2847 – 2002 Terzaghi, Karl, Mekanika Tanah Dalam Praktek Rekayasa Jilid 1, Erelangga Jakarta, 1987. Wahyudi Laurentius, A. Rahim syahril. Struktur beton bertulang: standar SNI T 15 1991 -03, Jakarta: Gramedia pustaka utama, 1997.

62

3D frame section (sumber SAP 2000)

Pembebanan arah x beban mati (DL) (Sumber: Sap 2000 V 14)

Pembebanan arah y beban mati (DL) (Sumber: Sap 2000 V 14)

Pembebanan arah y beban hidup (LL) (Sumber: Sap 2000 V 14)

Pembebanan arah x beban hidup (LL) (Sumber: Sap 2000 V 14)

Pembebanan arah x beban gempa (QL) (Sumber: Sap 2000 V 14)

Pembebanan arah x beban gempa (QL) (Sumber: Sap 2000 V 14)

Proyek Akhir: Center (Itc) Polonia Kota Medan

Recommend Documents