Struktur Beton 4 Lantai

PERANCANGAN STRUKTUR BETON
GEDUNG PERPUSTAKAAN 4 LANTAI
Afret Nobel, ST
Oleh:
Afret Nobel, ST feat. Ade Irma Sumantri, ST
www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com
Twitter: @AfretNobel | facebook: http://www.facebook.com/afretnobel

Perancangan Struktur Beton
Page 2 of 68
Contents
1 DATA UMUM STRUKTUR ...............................................................................................................6
1.1 Data Struktur ...............................................................................................................................6
1.2 Metode Analisis ..........................................................................................................................6
1.3 Acuan ..........................................................................................................................................6
1.4 Spesifikasi Material.....................................................................................................................7
1.5 Pembebanan ................................................................................................................................7
1.5.1 Beban Gravitasi.......................................................................................................................7
1.5.2 Beban Gempa..........................................................................................................................8
1.5.3 Kombinasi Pembebanan..........................................................................................................8
1.5.4 Dimensioning Stuktur .............................................................................................................9
2 PENULANGAN PELAT....................................................................................................................17
2.1 Penulangan Pelat Lantai & Atap ...............................................................................................17
2.1.1 Pelat dua arah........................................................................................................................18
2.1.2 Pelat satu arah .......................................................................................................................20
3 ANALISIS GEMPA ...........................................................................................................................22
3.1 Pemodelan Struktur...................................................................................................................22
3.2 Pembebanan Gravitasi Pada Struktur ........................................................................................22
3.3 Analisis Gempa .........................................................................................................................22
3.4 Displacement Pusat Massa Dan Simpangan Antar Tingkat ......................................................27
3.5 Kesimpulan ...............................................................................................................................29
4 PENULANGAN STRUKTUR...........................................................................................................30
4.1 Model struktur...........................................................................................................................30
4.2 Perencanaan Balok ....................................................................................................................31
4.2.1 Perencanaan balok anak arah x .............................................................................................31
4.2.2 Beban rencana.......................................................................................................................31
4.2.3 Analisis struktur....................................................................................................................32
4.2.4 Penulangan lentur..................................................................................................................32
4.2.5 Penulangan geser ..................................................................................................................33
4.3 Perencanaan Portal ....................................................................................................................34
4.3.1 Rencana portal ......................................................................................................................34
4.3.2 Beban rencana.......................................................................................................................34
4.3.3 Hasil analisis struktur............................................................................................................38
4.3.4 Analisis beban gravitasi ........................................................................................................40
4.3.5 Perhitungan balok .................................................................................................................41
4.3.6 Hasil perhitungan penulangan balok portal...........................................................................43
4.4 Perencanaan Kolom...................................................................................................................44
4.4.1 Beban rencana kolom............................................................................................................44
4.4.2 Kelangsingan kolom .............................................................................................................45
4.4.3 Perencanaan lentur kolom untuk kolom pendek ...................................................................47
4.4.4 Perencanaan geser.................................................................................................................53
4.5 Perencanaan Tangga..................................................................................................................54
4.5.1 Pemodelan tangga .................................................................................................................54

Page 3 of 68
4.5.2 Dimensi & volume tangga ....................................................................................................54
4.5.3 Pembebanan..........................................................................................................................54
4.5.4 Output gaya-gaya dalam .......................................................................................................55
4.5.5 Penulangan momen tangga ...................................................................................................55
4.5.6 Perhitungan Tulangan Geser.................................................................................................57
4.6 Perencanaan Pondasi.................................................................................................................58
4.6.1 Data perencanaan..................................................................................................................58
4.6.2 Dimensi pondasi ...................................................................................................................58
4.7 Tentang Penulis.........................................................................................................................68

Page 4 of 68
Daftar Tabel
Tabel 1 Daftar beda elevasi lantai ................................................................................... 6
Tabel 2Koefisien gempa dasar ......................................................................................... 8
Tabel 3Tipe Pelat............................................................................................................ 17
Tabel 4 Batasan penulangan pelat/m2
(dengan asumsi tulangan Ø 10 mm) ................. 18
Tabel 5 Momen per meter lebar dalam jalur tengah akibat beban terbagi merata....... 19
Tabel 6 Massa, pusat massa dan pusat kekakuan lantai................................................ 23
Tabel 7 Mass Participation Factor................................................................................. 23
Tabel 8 Gaya dinamik pada tiap lantai akibat spektrum gempa-x................................. 25
Tabel 9 Gaya dinamik pada tiap lantai akibat spektrum gempa-y................................. 25
Tabel 10 Distribusi gaya geser lantai statik ekivalen..................................................... 26
Tabel 11 Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-x (cm) .................... 28
Tabel 12 Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-y (cm) .................... 28
Tabel 13 Rasio inter story drift-x.................................................................................... 28
Tabel 14 Momen disain balok rangka di muka kolom ................................................... 40
Tabel 15 Resume penulangan balok............................................................................... 43
Tabel 16 Gaya yang bekerja pada kolom....................................................................... 45
Tabel 17 I/Lc untuk balok............................................................................................... 45
Tabel 18 I/Lc untuk kolom sumbu x & y ......................................................................... 45
Tabel 19 Tabel analisis dalam keadaan berimbang ........................................................ 48
Tabel 20 Tabel analisis untuk c = 50 mm....................................................................... 49
Tabel 21 Tabel analisis untuk c = 100 mm..................................................................... 49
Tabel 30 Tabel analisis untuk kapasitas lentur murni..................................................... 52
Tabel 31 Output ETABS untuk tangga............................................................................ 55
Tabel 32 Analisis geometri bidang................................................................................. 59
Tabel 33 Nilai beban merata pada pelat pondasi........................................................... 59
Tabel 34 Tekanan pada pelat pondasi............................................................................ 61
Tabel 35 Design koefisien momen .................................................................................. 63
Tabel 36 Resume penulangan pelat pondasi .................................................................. 67

Page 5 of 68
Daftar Gambar
Gambar 1 Respons spektrum gempa rencana untuk Wilayah Gempa 3 (tanah lunak) .... 8
Gambar 2 Luasan dalam menghitung inersia ................................................................. 12
Gambar 3 Bagian pelat yang ditinjau ............................................................................. 12
Gambar 4 Model struktur 3 dimensi ............................................................................... 22
Gambar 5 Bentuk deformasi struktur akibat ragam pola getar 1................................... 24
Gambar 6 Bentuk deformasi struktur akibat ragam pola getar 2................................... 24
Gambar 7Bentuk deformasi struktur akibat ragam pola getar 3.................................... 25
Gambar 8 Selimut gaya geser tingkat untuk gempa arah-x............................................ 27
Gambar 9 Selimut gaya geser tingkat untuk gempa arah-x............................................ 27
Gambar 10 Denah balok lantai atap................................................................................ 30
Gambar 11 Denah balok lantai 2 s/d 4............................................................................ 30
Gambar 12 Denah lantai 1 .............................................................................................. 30
Gambar 13 Rencana balok anak arah x .......................................................................... 31
Gambar 14 Gambar diagram momen dan geser balok anak (AS 2-3)............................ 32
Gambar 15 Rencana portal arah melintang..................................................................... 34
Gambar 16 Rencana portal arah memanjang.................................................................. 34
Gambar 17 Respon spectrum gempa (wilayah gempa 3) ............................................... 35
Gambar 18 Input beban mati pada lantai (kg/m2
)........................................................... 35
Gambar 19 Input beban hidup pada lantai (kg/m2
)......................................................... 36
Gambar 20 Input beban mati pada balok (kg/m)............................................................ 36
Gambar 21 Distribusi beban dari pelat ke balok (kg/m)................................................. 36
Gambar 22 Input respon spektrum gempa...................................................................... 37
Gambar 23 Respon spektrum case gempa arah x dan arah y......................................... 37
Gambar 24 Diagram momen portal melintang akibat beban mati (kN.m)..................... 38
Gambar 25 Diagram momen portal melintang akibat beban hidup (kN.m)................... 38
Gambar 26 Diagram momen portal melintang akibat beban gempa ex (kN.m)............. 39
Gambar 27 Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban mati (kN).................. 39
Gambar 28 Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban hidup (kN)................ 39
Gambar 29 Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban gempa ex (kN) ......... 40
Gambar 30 Momen Rencana kolom................................................................................ 44
Gambar 31 Gaya Aksial kolom....................................................................................... 44
Gambar 32 Kondisi pengekangan kolom (a) arah sumbu x; (b) arah sumbu y .............. 45
Gambar 33 Nomogram untuk kolom arah x................................................................... 46
Gambar 34 Nomogram kolom untuk arah y................................................................... 47
Gambar 35 Rencana penampang kolom......................................................................... 48
Gambar 36 Tegangan regangan pada kolom dalam keadaan berimbang ....................... 49
Gambar 37 Diagram interaksi kolom.............................................................................. 52
Gambar 38 Pemodelan tangga 3 dimensi....................................................................... 54
Gambar 39 Layout pondasi rakit (mat foundation) ........................................................ 58
Gambar 40 Area geser pada pelat pondasi .................................................................... 62

Page 6 of 68
1 DATA UMUM STRUKTUR
1.1 Data Struktur
1. Fungsi bangunan : Gedung Perpustakaan
2. Struktur : Struktur beton bertulang dengan balok kolom 3 dimensi
3. Jumlah lantai : 4 lantai + 1 lantai atap
4. Elevasi lantai :
Tabel 1 Daftar beda elevasi lantai
Lantai Beda Elevasi (m)
Lantai Dasar + 0.51
Lantai 2 + 4.59
Lantai 3 + 8.67
Lantai 4 + 12.75
Lantai atap + 16.83
5. Luas bangunan (per lantai)
• Lantai dasar : ± 754 m2
• Lantai 2 ~ 4 : ± 672 m2
• Lantai atap : ± 720 m2
6. Tebal pelat beton :12 cm & 10 cm
7. Tipe kolom : 50x50 cm2
8. Tipe balok : TB1 30x60 cm2
, TB2 30x50 cm2
, B1 30x65 cm2
, B2
30x50 cm2
, B3 25x50 cm2
, 25x35 cm2
9. Lokasi : Universitas Indonesia - Depok
10. Pemilik proyek : Universitas Indonesia
11. Pemberi Tugas : Elly Tjahjono
12. Konsultan struktur : PT. A2 Consultant
1.2 Metode Analisis
Analisis struktur portal utama : metode kekakuan tiga dimensi dengan bantuan
program ETABS
1.3 Acuan
1. Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung (SNI 03-2847-
2002)
2. Pedoman perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung (PPIUG-1983)
3. Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung (SNI 03-1726-
2002)

Page 7 of 68
4. American Concrete Institute Building Code (ACI 318-99)
1.4 Spesifikasi Material
1. Mutu Baja :
Tulangan : fy = 400 MPa (BJTD 40), untuk > 10 mm;
: fy = 240 MPa (BJTP 24), untuk < 10 mm.
2. Mutu Beton :
Pondasi telapak : K-200 (fc’=25 MPa)
Pelat, Balok, Kolom : K-200 (fc’=25 MPa)
1.5 Pembebanan
1.5.1 Beban Gravitasi
1.5.1.1 Beban mati
• Roof (atap)
1. Screed + water proofing (5 cm) = 0,05 x 2100 kg/m3
= 105 kg/m2
2. Mechanical / Electrical = 15 kg/m2
3. Ducting + Lighting + Ceiling = 30 kg/m2
+
Beban mati total (qSDL) = 150 kg/m2
• Lantai tipikal perpustakaan
1. Screed (2 cm) = 0,02m x 2100 kg/m3
= 42 kg/m2
3. Finishing (keramik 1 cm) = 24 kg/m2
4. Ducting + Lighting + Ceiling = 30 kg/m2
+
• Lantai dasar
1. Screed (2 cm) = 0,02m x 2100 kg/m3
= 42 kg/m2
2. Finishing (keramik1 cm) = 24 kg/m2
+
1.5.1.2 Beban hidup
1. Lantai atap = 100 kg/m2
2. Lantai perpustakaan = 400 kg/m2

Page 8 of 68
1.5.2 Beban Gempa
Adapun parameter-parameter pembebanan gempa yang akan digunakan dalam
analisis struktur adalah sebagai berikut:
• Lokasi struktur berada di wilayah gempa : 3
• Analisis yang digunakan : analisis respon dinamik
• Koefisien gempa dasar (terlampir dalam tabel & grafik);
struktur berada di atas tanah lunak.
Tabel 2Koefisien gempa dasar
Waktu Getar Alami Koefisien Gempa
T (Detik) Dasar
0 0.3
0.2 0.75
1 0.75
> 1.0 0.75/T
Gambar 1 Respons spektrum gempa rencana untuk Wilayah Gempa 3 (tanah lunak)
• Faktor keutamaan struktur (I) (Pasal 4.1.2, hal 7, Acuan 3)
Fungsi gedung umum = 1,00
• Daktilitas struktur (R) (Pasal 4.3, hal 9-13, Acuan 3)
Jenis struktur : rangka gedung beton bertulang R=8,5
• Tinjauan arah gempa = 0o
dan 90o
(bolak-balik)
1.5.3 Kombinasi Pembebanan
Kombinasi yang dilakukan untuk gaya-gaya dalam pada struktur adalah:
1. U = 1,4 qDL (Statik)
2. U = 1,2 qDL + 1,6 qLL (Statik)
Respon S pektrum
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6
P eriode (T)
KoefisienGempaDasar(C)

Page 9 of 68
3. U = 0,9 qDL + 0,3 . 1,0 EQx + 1,0 EQy (Dinamik 90o
)
4. U = 0,9 qDL - 0,3 . 1,0 EQx + 1,0 EQy (Dinamik 90o
)
5. U = 0,9 qDL + 0,3 . 1,0 EQx - 1,0 EQy (Dinamik 90o
)
6. U = 0,9 qDL - 0,3 . 1,0 EQx - 1,0 EQy (Dinamik 90o
)
7. U = 0,9 qDL + 1,0 EQx + 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o
)
8. U = 0,9 qDL - 1,0 EQx + 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o
)
9. U = 0,9 qDL + 1,0 EQx - 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o
)
10. U = 0,9 qDL - 1,0 EQx - 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o
)
11. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr + 0,3 . 1,0 EQx + 1,0 EQy (Dinamik 90o
)
12. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr - 0,3 . 1,0 EQx + 1,0 EQy (Dinamik 90o
)
13. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr + 0,3 . 1,0 EQx - 1,0 EQy (Dinamik 90o
)
14. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr - 0,3 . 1,0 EQx - 1,0 EQy (Dinamik 90o
)
15. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr + 1,0 EQx + 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o
)
16. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr - 1,0 EQx + 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o
)
17. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr + 1,0 EQx - 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o
)
18. U = 1,2 qDL + 1,0 qLLr - 1,0 EQx - 0,3 . 1,0 EQy (Dinamik 0o
)
1.5.4 Dimensioning Stuktur
1.5.4.1 Balok
• TB1 (sloof); L = 8000 mm
h = L/12 = 8000/12 = 666,67 ~ 600 mm
b = 2/3 x 666,67 = 444,45 ~ 300 mm
Jadi, dimensi TB1 (sloof) = 300 x 600 mm
• TB2 (sloof); L = 6000 mm
h = L/12 = 6000/12 = 500 mm
b = 2/3 x 500 = 333,33 ~ 300 mm
Jadi, dimensi TB2 (sloof) = 300 x 500 mm
• B1 (Balok induk); L= 8000 mm
h = L/12 = 8000/12 = 666,67 ~ 650 mm
b = 2/3 x 666,67 = 444,45 ~ 300 mm
Jadi, dimensi B1 (balok induk) = 300 x 650 mm
• B2 (Balok induk); L= 6000 mm
h = L/12 = 6000/12 = 500 mm
b = 2/3 x 500 = 333,33 ~ 300 mm

Page 10 of 68
Jadi, dimensi B2 (balok induk) = 300 x 500 mm
• B3 (Balok anak); L= 6000 mm
h = L/12 = 6000/12 = 500 mm
b = 2/3 x 500 = 333,33 ~ 250 mm
Jadi, dimensi B3 (balok anak) = 250 x 500 mm
• B4 (Balok anak); L= 4000 mm
h = L/12 = 4000/12 = 333,33 ~ 350 mm
b = 2/3 x 333,33 = 222,22 ~ 250 mm
Jadi, dimensi B4 (balok anak) = 250 x 350 mm
1.5.4.2 Pelat
1.5.4.2.1 Tebal pelat minimum dengan balok yang menghubungkan tumpuan pada
semua sisinya:
a) Untuk m 0,2α <
• Pelat tanpa penebalan = 120 mm
• Pelat dengan penebalan = 100 mm
b) Untuk m0.2 2α≤ ≤
( )
y
n
m
0.8
1500
120
36 5 0.2
f
l
h mm
β α
 
+ 
 = ≥
+ −
c) Untuk m 2α >
y
n 0.8
1500
90
36 9
f
l
h mm
β
 
+ 
 = ≥
+
1.5.4.2.2 Definition of Beam-to-Slab Stiffness Ratio, α
flexural stiffnessof beam
flexural stiffnessof slab
α =
cb b cb b
cs s cs s
4E / E
4E / E
I l I
I l I
α = =

Page 11 of 68
cb
sb
b
s
E Modulus of elasticity of beam concrete
E Modulus of elasticity of slab concrete
I Moment of inertia of uncracked beam
I Moment of inertia of uncracked slab
=
=
=
=
1.5.4.2.3 Luasan yang diperhitungkan dalam menghitung inersia balok dan pelat

Page 12 of 68
Gambar 2 Luasan dalam menghitung inersia
1.5.4.2.4 Perhitungan preliminary
• fc= 25 Mpa, fy = 400 Mpa
Gambar 3 Bagian pelat yang ditinjau
• Untuk mencari h, dibutuhkan nilai Ib, Islab dan α untuk balok dan pelat pada
pinggir-pinggir pelat yang ditinjau. Asumsikan tebal pelat h = 100 mm.
Balok Potongan b-b

Page 13 of 68
b h Ai (mm
2
) yi (mm) yiAi (mm
3
) I (mm
4
) d (mm) d
2
A (mm
4
)
Flange 700 100 70000 50 3500000 58333333 -126.32 1116897507
Beam 300 400 120000 250 30000000 1600000000 73.68 651523546
190000 33500000 1658333333 1768421053
ybar = 176 mm
I = 3426754386.0 mm
4
3 3 41 1
2000 100 166666666
12 12
slabI bh x x mm= = =
beam
slab
3426754386
20,56
166666666
EI
EI
α = = =
Balok Potongan a-a
b h Ai (mm
2
) yi (mm) yiAi (mm
3
) I (mm
4
) d (mm) d
2
A (mm
4
)
Flange 1050 100 105000 50 5250000 87500000 -97.56 999405116
Beam 250 400 100000 250 25000000 1333333333 102.44 1049375372
205000 30250000 1420833333 2048780488
ybar = 148 mm
I = 3469613821.1 mm
4
3 3 41 1
4000 100 333333333
12 12
beam
slab
3469613821
10,41
333333333
EI
EI
α = = =
Balok Potongan d-d

Page 14 of 68
b h Ai (mm
2
) yi (mm) yiAi (mm
3
) I (mm
4
) d (mm) d
2
A (mm
4
)
Flange 1400 100 140000 50 7000000 116666667 -148.77 3098572292
Beam 300 550 165000 325 53625000 4159375000 126.23 2629091642
305000 60625000 4276041667 5727663934
ybar = 199 mm
I = 10003705601.1 mm
4
3 3 41 1
3000 100 250000000
12 12
beam
slab
10003705601
40.01
250000000
EI
EI
α = = =
Balok Potongan c-c
b h Ai (mm
2
) yi (mm) yiAi (mm
3
) I (mm
4
) d (mm) d
2
A (mm
4
)
Flange 750 100 75000 50 3750000 62500000 -56.82 242122934
Beam 250 250 62500 175 10937500 325520833 68.18 290547521
137500 14687500 388020833 532670455
ybar = 107 mm
I = 920691287.9 mm
4
3 3 41 1
3000 100 250000000
12 12
beam
slab
920691287.9
3.68
250000000
EI
EI
α = = =
Menghitung nilai α dan β
long
short
4000
1,33
3000
l
l
β = = =
Nilai rata-rata α = (20.56+10.41+40.01+3.68)/4 = 18.67, oleh karena itu
α > 2,0, sehingga tebal pelat minimum adalah:
y
n
4000.8 4000 0.8
1500 1500
88,94 90
36 9 36 (9 1,33)
f
l
h mm mm
xβ
   + +   
   = = = ≥
+ +
Maka, ketebalan minimum pelat adalah 90 mm

Page 15 of 68
1.5.4.3 Dimensi Kolom
Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 25.3.1.3 hal 243, persyaratan dimensi kolom
dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut :
0,30. '
P
fc
A
= (2.5)
dimana P = Berat total yang dipikul oleh kolom
A = Luas Penampang kolom
fc’ = kuat tekan beton karakteristik
Berat total yang dipikul oleh kolom (P) dapat dihitung dengan menggunakan cara
tributary area sehingga didapat dimensi kolom. Kolom yang ditinjau adalah kolom
pada lantai 1 yang menerima beban terbesar karena menahan beban yang berada
lantai diatasnya.
Beban Mati :
a. Lantai atap
Slab = 8 x 6 x 0,10 x 2400 = 11520 kg
Balok 30 x 65 cm2
= 8 x 0,30 x 0,65 x 2400 = 3744 kg
Balok 30 x 50 cm2
= 6 x 0,30 x 0,50 x 2400 = 2160 kg
Waterproofing = 8 x 6 x 15 = 720 kg
Ducting + Lighting + Ceiling = 8 x 6 x 50 = 2400 kg +
= 20544 kg
b. Lantai 1-3 (lantai tipikal)
Slab = 8 x 6 x 0,12 x 2400 x 3 = 41472 kg
Balok 30 x 65 cm2
= 8 x 0,30 x 0,65 x 2400 x 3 = 11232 kg
Balok 30 x 50 cm2
= 4 x 0,30 x 0,50) x 2400 x 3 = 4320 kg
Screed (2 cm) = 8 x 6 x 42 x 3 = 6048 kg
Ducting + Lighting + Ceiling = 8 x 6 x 50 x 3 = 7200 kg
Finishing (keramik 1 cm) = 8 x 6 x 24 x 3 = 3456 kg+
= 73728 kg
⇒ Beban mati seluruh bangunan = 20544 + 73728 = 94272 kg
Beban Hidup
Beban hidup lantai atap = 8 x 6 x 100 = 4800 kg
Beban hidup lantai 1 ~ lantai 3 (tipikal) = 8 x 6 x 400 x 3 = 57600 kg
⇒ Beban hidup seluruh bangunan = 4800 + 57600 = 62400 kg

Page 16 of 68
Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983 (PPIUG 1983),
beban hidup harus direduksi untuk perencanaan portal. Beban hidup tersebut
direduksi sebesar 10 % untuk penggunaan gedung sebagai gedung perpustakaan
sehingga koefisien reduksi beban hidup = 0,8. Beban hidup lantai 1 ~ atap setelah
direduksi menjadi = 62400 x 0,8 = 49920 kg.
Dari kedua perhitungan beban tersebut, maka harus dilakukan kombinasi
pembebanan tetap yaitu 1,2 DL + 1,6 LL untuk mendapatkan beban ultimate yang
akan dipikul kolom.
P = 1,2 DL + 1,6 LL = 1,2 . 94272 + 1,6 . 49920 = 192998,40 kg
fc’ = 25 Mpa = 250 kg/cm²
A =
250.30,0
40,192998
'.30,0
=
fc
P
= 2573,31 cm²
jika A = b x h, dimana b = h, maka
b = h = 31,2573 = 50,73 cm
maka dimensi kolom yang digunakan adalah kolom 50/50 cm. Alasannya
adalah dalam tahap preliminary design ini, beban lateral akibat gempa belum
diperhitungkan dan prinsip dasar dalam perencanaan bangunan tahan gempa
adalah strong column weak beam (kolom kuat balok lemah).

Page 17 of 68
2 PENULANGAN PELAT
2.1 Penulangan Pelat Lantai & Atap
Pelat lantai menggunakan baja tulangan deform dengan mutu fy = 400 MPa
untuk D10. Selimut beton diambil 20 mm untuk pelat lantai dan 40 mm untuk pelat atap
(berhubungan dengan cuaca). Dari hasil perancangan didapatkan beberapa tipe pelat
sesuai dengan kondisi jepitan pada ke empat sisinya dan beban-beban kerja yang harus
diakomodir di atasnya. Jenis pelat tersebut disajikan pada tabel berikut:
Tabel 3Tipe Pelat
Nama pelat Tebal pelat (mm) Lokasi
S1 120 Lt. 2, Lt. 3 & Lt.4
S2 120 Lt. 2, Lt. 3 & Lt.5
S3 120 Lt. 2, Lt. 3 & Lt.6
S4 120 Lt. 2
S5 120 Lt. Atap
S6 120 Lt. Atap
S7 120 Lt. Atap
Syarat batas
0,85=1β
23500*4700
'
== cc fE MPa
3E905,1
210000
400
−===
s
y
y
E
f
ε
Berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 9.12 butir (2) mengenai tulangan susut
dan suhu, rasio tulangan susut dan suhu terhadap luas bruto penampang beton untuk
pelat yang menggunakan batang tulangan deform mutu 400 adalah 0,0018.
0018,0min =ρ












0030
0030
850 1
,+
E
f
,
f
'f
.. β,=
s
yy
c
bρ








600
600
1850
+yfyf
'cf
. β,=




600400
600
400
25
850850
+
.,.,=

Page 18 of 68
= 0,0271
bρρ 0,75.=maks
= 0,0203
. .min minA b ds ρ=
maks maksA .b . ds ρ=
Tabel 4 Batasan penulangan pelat/m2
(dengan asumsi tulangan Ø 10 mm)
Nama pelat h (mm) Arah d (mm) As min (mm2) As max (mm2)
Arah x 100 180 2030
Arah y 90 162 1827
Arah x 100 180 2030
Arah y 90 162 1827
Arah x 100 180 2030
Arah y 90 162 1827
Arah x 100 180 2030
Arah y 90 162 1827
Arah x 100 180 2030
Arah y 90 162 1827
Arah x 100 180 2030
Arah y 90 162 1827
Arah x 100 180 2030
Arah y 90 162 1827
S7
120
120
120
120
120
120
120
S1
S2
S3
S4
S5
S6
Syarat 1 : ys εε ≥
Syarat 2 : maksmin sss AAA ≤≤
2.1.1 Pelat dua arah
Lantai dengan perbandingan panjang dan lebar kurang dari 2,5 perencanaannya
menggunakan sistem pelat dua arah.

Page 19 of 68
Tabel 5 Momen per meter lebar dalam jalur tengah akibat beban terbagi merata

Page 20 of 68
2.1.2 Pelat satu arah
Bila perbandingan panjang dan lebar pelat lebih dari 2,5 maka analisa pelat
tersebut dilakukan sebagai pelat satu arah. Penulangan pada arah memanjang pelat
dipakai tulangan bagi.
Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 9.12 butir (2) dalam arah tegak lurus
terhadap tulangan lentur harus disediakan tulangan penahan susut dan suhu (tulangan
pembagi).
Contoh perhitungan:
Pelat Tipe S3
lx
ly
slab
Lx = 3000 mm
Ly = 4000 mm
β = Ly/Lx = 1,33 ≤ 2.5, maka termasuk kedalam pelat dua arah
• Pembebanan
- Beban Mati
Berat sendiri pelat = 0.12 x 24 = 2.88 kN/m2
Waterproofing = 1.00 x 0.15 = 0.15 kN/m2
Ducting + Ceiling = 1.00 x 0.30 = 0.30 kN/m2
= 3.33 kN/m2
- Beban hidup = 4 kN/m2
• Beban terfaktor
qu = 1.2D + 1.6L = 1.2 (3.33) + 1.6 (4) = 10.40 kN/m2
• Perhitungan momen
Tebal pelat = 120 mm
Selimut beton = 20 mm
Ø tulangan = 10 mm
dx = h – selimut beton - Ø tulangan/2 = 120 – 20 – 10/2 = 95 mm

Page 21 of 68
dy = h – sel. beton - Ø tulangan - Ø tulangan/2 = 120 – 20 – 10/2 = 95 mm
β = 1.33, sehingga diperoleh nilai sebagai berikut:
Mlx = 0.001 qu Lx2
x = 3.84 kNm
Mly = 0.001 qu Ly2
x = 1.87 kNm
Mtx = - 0.001 qu Lx2
x = -6.83 kNm
Mty = - 0.001 qu Ly2
x = -5.15 kNm
• Batas rasio tulangan
β1 = 0.85
ρ minimum untuk pelat = 0.0018
10.85 ' 600
600
bal
f c
fy fy
β
ρ
  
=   
+   
ρ balance = 0.0271
ρ maksimum = 0.75 ρ balance = 0.0203
• Penulangan pelat
Tulangan tumpuan, Mtx = 6.83 kNm
Mntx = Mtx/ϕ = Mtx/0.8 = 8.54 kNm
As perlu = Mntx/(fy 0.8 dx) = 280.85 mm2
As min = ρ min b dx = 171 mm2
As max = ρ max b dx = 1930.43 mm2
Ø10 mm, As = 78.53 mm2
S = 1000/(280.85/78.53) = 279.62 mm
Gunakan Ø10-250 mm
Untuk selanjutnya, perhitungan menggunakan tabel dan disajikan pada lampiran.

Page 22 of 68
3 ANALISIS GEMPA
3.1 Pemodelan Struktur
Struktur gedung Perpustakaan ini terdiri dai 4 lantai. Struktur dimodelisasi
sebagai portal ruang 3-D dengan 6 derajat kebebasan (degree of freedom / DOF) pada
tiap nodal. Pelat lantai dimodelisasi sebagai elemen membran.
Gambar 4 Model struktur 3 dimensi
3.2 Pembebanan Gravitasi Pada Struktur
Beban gravitasi didefinisikan sesuai dengan besarnya beban pada Bab Data
Umum Struktur (Bab 1.5.1.1). Besarnya berat sendiri struktur dapat dihitung langsung
oleh program ETABS dengan memasukkan massa jenis material elemen struktur. Beban
gravitasi yang bekerja pada pelat lantai didistribusikan ke balok-balok keliling pelat
sesuai dengan tributari areanya. Beban dinding dan partisi bekerja langsung pada balok
sebagai beban garis.
3.3 Analisis Gempa
Analisis dinamik yang digunakan adalah analisis ragam spektrum respons, yakni
dengan memberlakukan suatu spektrum respons gempa rencana pada suatu model Finite
Element dari struktur dan dari situ ditentukan respons struktur terhadap gempa rencana
tersebut melalui superposisi dari respons masing-masing ragamnya.

Page 23 of 68
Jumlah ragam yang ditinjau tidak boleh kurang dari 5 dan tidak perlu lebih dari
jumlah tingkat bangunannya. Pada dasarnya jumlah ragam yang ditinjau adalah
sedemikian rupa sehingga sudah mengandung paling sedikit 90% dari energi gempa.
Jumlah ragam struktur yang ditinjau adalah 5 ragam. Kombinasi respons dari semua
ragam yang berperan dilakukan dengan metode complete quadratic combination (CQC)
yaitu mengevaluasi respons total maksimal dari tiap ragam respons yang terbesar.
Analisis Respons Spektrum ini dilakukan dengan menggunakan bantuan
program komputer ETABS. Data koefisien gempa dasar dimasukkan pada file input
yang dibaca langsung oleh program ETABS, dengan demikian dapat diperoleh waktu
getar alami struktur.
Besarnya massa tiap-tiap lantai yang diperhitungkan dalam analisis dinamik
serta pusat massa dan kekakuan dapat dilihat pada Tabel 3.1 berikut ini:
Tabel 6 Massa, pusat massa dan pusat kekakuan lantai
Story Diaphragm MassX MassY XCCM YCCM XCR YCR
ROOF D1 37,252.08 37,252.08 20.08 12.94 20.00 12.82
STORY3 D1 42,489.69 42,489.69 20.04 12.97 20.00 12.72
STORY2 D1 42,913.87 42,913.87 20.02 12.98 20.00 12.53
STORY1 D1 44,684.63 44,684.63 20.02 12.86 20.00 12.15
Berdasarkan SNI 03-1726-2002, Eksentrisitas rencana untuk gedung dengan
nilai e < 0,3 b perlu ditinjau sebesar nilai yang paling menentukan berikut ini :
ed = 1,5 e + 0,05 b atau
ed = e – 0,05 b
dengan e = eksentrisitas teori, b = lebar denah gedung dalam arah tinjauan.
Sesuai SNI 03-1726-2002 Pasal 7.2.1, jumlah pola getar yang ditinjau dalam
penjumlahan respon ragam harus mencakup partisipasi massa sekurang-kurangnya 90%.
Dalam analisis dinamik yang dilakukan, digunakan 5 pola ragam getar dan partisipasi
massa yang disumbangkan oleh masing-masing pola getar dapat dilihat pada Tabel 3.2
berikut :
Tabel 7 Mass Participation Factor
Mode Period UX UY SumUX SumUY RZ SumRZ
1 0.91 0.00 82.08 0.00 82.08 0.00 0.00
2 0.85 83.21 0.00 83.21 82.08 0.97 0.98
3 0.77 0.79 0.00 84.00 82.09 81.94 82.92
4 0.30 0.00 12.19 84.00 94.28 0.00 82.92
5 0.28 10.85 0.00 94.85 94.28 0.05 82.97

Page 24 of 68
Dari Tabel 3.2 di atas terlihat bahwa 90% massa sudah tercakup dalam 5 modes
untuk arah-X dan 4 modes pertama untuk arah-Y.
Gambar 5 Bentuk deformasi struktur akibat ragam pola getar 1
Gambar 6 Bentuk deformasi struktur akibat ragam pola getar 2

Page 25 of 68
Gambar 7Bentuk deformasi struktur akibat ragam pola getar 3
Untuk mensimulasikan arah pengaruh gempa rencana yang sembarang terhadap
struktur gedung, dalam analisis dinamik yang dilakukan ini, pengaruh pembebanan
gempa dalam arah utama dianggap efektif 100% dan dianggap terjadi bersamaan
dengan pengaruh pembebanan gempa dalam arah tegak lurusnya, tetapi dengan
efektifitas hanya 30%.
Dari analisis dinamik yang dilakukan didapat gaya geser pada tiap-tiap lantai
seperti yang ditampilkan pada Tabel 3.3 di bawah ini (satuan kg-m):
Tabel 8 Gaya dinamik pada tiap lantai akibat spektrum gempa-x
Story Load P VX VY T MX MY
ROOF EX - 62,773.98 53.24 912,469.72 217.20 256,117.84
STORY3 EX - 115,558.89 118.10 1,678,666.65 691.74 723,570.64
STORY2 EX - 152,420.73 162.40 2,226,156.53 1,337.02 1,327,861.26
STORY1 EX - 172,268.16 184.81 2,529,849.57 2,070.67 2,008,500.12
Tabel 9 Gaya dinamik pada tiap lantai akibat spektrum gempa-y
Story Load P VX VY T MX MY
ROOF EY - 72.31 66,115.85 1,463,562.27 269,752.67 295.01
STORY3 EY - 134.82 117,271.33 2,601,444.97 742,362.90 841.42
STORY2 EY - 177.96 152,572.17 3,412,541.34 1,341,091.62 1,552.20
STORY1 EY - 200.19 172,123.15 3,866,302.02 2,015,162.41 2,349.66

Page 26 of 68
Gaya geser dasar hasil analisis dinamik perlu dikoreksi dengan suatu faktor
skala terhadap gaya geser dasar statik yang diperoleh dari ragam getar pertama struktur
apabila nilainya kurang dari 0,8 kali gaya geser dasar statik tersebut. Pada hasil analisis
dinamik struktur ini, diperoleh besar gaya geser dasarnya lebih kecil daripada 0,8 kali
gaya geser dasar analisis statik. Dengan demikian, diperlukan koreksi gaya geser dasar
hasil analisis dinamik.
Adapun besarnya gaya geser dasar, V menurut analisis statik ekivalen adalah :
tW
R
IC
V
⋅
= 1
dimana C1 adalah nilai Faktor Respons Gempa yang didapat dari Spektrum
Respons Gempa Rencana menurut Gambar 1.1 untuk waktu getar alami fundamental
T1. Dalam kasus ini, T1 adalah 0,9145 detik. Dari hasil perhitungan ETABS didapat Wt
= 3,140,524.45 kgf, dan untuk R = 8,0 maka akan didapat nilai gaya geser dasar gempa
statik ekivalen sebesar Vst = 215,911.06 kgf.
Selanjutnya distribusi gaya geser ini pada masing-masing lantai ditampilkan
pada Tabel 3.5. berikut ini :
Tabel 10 Distribusi gaya geser lantai statik ekivalen
Lantai - ke hi(m) wi (kg) Wixhi Fi x-y Vi
Roof 16.32 613,328.66 10,009,523.73 70,713.18 70,713.18
Lt 3 12.24 840,543.23 10,288,249.14 72,682.26 143,395.43
Lt 2 8.16 829,195.86 6,766,238.22 47,800.70 191,196.13
Lt 1 4.08 857,456.70 3,498,423.34 24,714.93 215,911.06
∑ = 3,140,524.45 30,562,434.42 - 215,911.06
Selanjutnya untuk mendapatkan distribusi gaya geser tingkat nominal akibat
pengaruh gempa rencana sepanjang tinggi struktur gedung yang lebih konservatif,
karena dalam kasus ini gaya geser dasar untuk arah x dan y dari analisis dinamik lebih
kecil dari 80% hasil analisis statik, maka analisis perlu dihitung ulang dengan
memperhitungkan faktor skala 0,8Vst/Vx (untuk gempa arah-x) dan 0,8Vst/Vy (untuk
gempa arah-y). Distribusi gaya geser tingkat dari hasil analisis dinamik dan statik
ekivalen digambarkan dalam satu grafik.

Page 27 of 68
Gambar 8 Selimut gaya geser tingkat untuk gempa arah-x
Gambar 9 Selimut gaya geser tingkat untuk gempa arah-x
3.4 Displacement Pusat Massa Dan Simpangan Antar Tingkat
Simpangan antar tingkat dari suatu titik pada suatu lantai ditentukan sebagai
simpangan horisontal titik tersebut relatif terhadap titik yang sesuai pada lantai di
bawahnya.
Hasil displacement pada pusat massa struktur dan nilai simpangan antar lantai
diperoleh setelah dilakukan analisis struktur untuk beban gempa terkoreksi (beban
gempa rencana). Tabel 3.6 ~ 3.7 di bawah ini menunjukkan nilai displacement struktur
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
50,000.00 100,000.00 150,000.00 200,000.00
Floor
Story shear, V (kg)
Vx
dinamik_x 100% 80%
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
50,000.00 100,000.00 150,000.00 200,000.00
Floor
Story shear, V (kg)
Vy
Series2 100% 80%

Page 28 of 68
pada setiap pusat massa lantainya dan nilai simpangan antar lantai untuk beban gempa
arah-X dan arah-Y dengan satuan centimeter.
Kinerja batas layan struktur gedung ditentukan oleh simpangan antar tingkat
akibat pengaruh gempa rencana, yaitu untuk membatasi terjadinya peretakan beton yang
berlebihan, disamping untuk mencegah kerusakan non-struktural dan ketidaknyamanan
penghuni. Simpangan antar tingkat ini harus dihitung dari simpangan struktur gedung
tersebut akibat pengaruh gempa nominal yang telah dibagi faktor skala.
Tabel 11 Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-x (cm)
Story Point Load UX UY
ROOF 19.00 EX 2.83 0.63
STORY3 19.00 EX 2.41 0.53
STORY2 19.00 EX 1.66 0.37
STORY1 19.00 EX 0.69 0.18
Tabel 12 Displacement titik terluar bangunan akibat gempa arah-y (cm)
Story Point Load UX UY
ROOF 19.00 EY 0.27 3.92
STORY3 19.00 EY 0.22 3.24
STORY2 19.00 EY 0.15 2.16
STORY1 19.00 EY 0.06 0.89
Tabel 3.8 ~ 3.9 menunjukkan rasio inter story-drift (simpangan antar tingkat) yang
didapat dari beban gempa arah-X dan arah-Y.
Tabel 13 Rasio inter story drift-x
Story Point Load UX DriftX
ROOF 19.00 EX 0.0283 0.0011
STORY3 19.00 EX 0.0241 0.0019
STORY2 19.00 EX 0.0166 0.0024
STORY1 19.00 EX 0.0069 0.0017
Tabel 3.9. Rasio inter story drift –y
Story Point Load UY DriftY
ROOF 19.00 EY 0.0392 0.0018
STORY3 19.00 EY 0.0324 0.0027
STORY2 19.00 EY 0.0216 0.0031
STORY1 19.00 EY 0.0089 0.0022
Dari hasil analisis simpangan akibat pembebanan gempa, diperoleh hasil
simpangan maksimum terjadi di lantai 2
Untuk memenuhi kinerja batas layan struktur gedung, dimana peretakan beton
dan deformasi lateral yang berlebihan dapat dibatasi, simpangan antartingkat (∆i)
menurut SNI 03-1726-2002 Pasal 8.1.2 harus memenuhi syarat:

Page 29 of 68
ii hx
R
03,0<∆ dan mmi 30<∆
Dengan R = faktor reduksi gempa dan hi = tinggi tingkat yang bersangkutan.
Untuk ketinggian tingkat yang minimum (4080 mm, lantai tipikal), maka batas
simpangan antartingkat :
0,03 4080 15,30 mm
8,0i i∆ < × →∆ <
→ ∆2 = 0,00312 x 4080 = 12,73 mm ≤ 15,30 mm → (OK !)
Disamping kinerja batas layan diatas, untuk memenuhi kinerja batas ultimit
struktur gedung, simpangan antartingkat (∆i) menurut SNI 03-1726-2002 Pasal 8.1.2
harus pula memenuhi syarat :
ii hx02,0<∆ , untuk hi = 4080 mm, maka ∆i ≤ 81,60 mm
→ ∆i = (drift max) x ζ x hi , dengan ζ = 0,7 x R = 0,7 x 8,0 = 5,60
→ ∆2 = 0,00312 x 5,60 x 4080 = 71,29 mm ≤ 81,60 mm → (OK !)
3.5 Kesimpulan
Dari hasil analisis di atas, struktur gedung telah memenuhi persyaratan, baik
terhadap batasan periode yang dijinkan maupun terhadap perilaku struktur pada ragam
pola getar 1 (mode pertama).
Disamping itu dari segi kinerja batas layan struktur gedung, batasan simpangan
antar lantai juga telah memenuhi persyaratan, sehingga diharapkan peretakan dan
deformasi lateral yang berlebihan dapat dihindari.

Page 30 of 68
4 PENULANGAN STRUKTUR
4.1 Model struktur
Struktur dimodelkan seperti pada gambar berikut:
Gambar 10 Denah balok lantai atap
Gambar 11 Denah balok lantai 2 s/d 4
Gambar 12 Denah lantai 1

Page 31 of 68
4.2 Perencanaan Balok
4.2.1 Perencanaan balok anak arah x
Gambar 13 Rencana balok anak arah x
4.2.2 Beban rencana
4.2.2.1 Beban mati
Beban trapesium:
Berat sendiri pelat tebal 12 cm = 0.12 m x 2400 kg/m3
= 288 kg/m2
Langit-langit dan penggantung = 17 kg/m2
Adukan dari semen tebal 2 cm = 0.02 m x 2100 kg/m3
= 42 kg/m2
Penutup lantai dari keramik = 24 kg/m2
Partisi = 100 kg/m2
+
Jumlah = 471 kg/m2
Beban merata (lebar 3,725 m) = 1754.48 kg/m
Berat sendiri balok = 0.25 m x 0.23 m x 2400 kg/m3
= 138 kg/m
4.2.2.2 Beban hidup
Lanti tipikal 2 s/d 4 = 400 kg/m2
Beban merata (lebar 3,725 m) = 1490 kg/m
4.2.2.3 Kombinasi beban
1.2 D + 1.6L = 1.2 (1892.48) + 1.6 (1490) = 4654.98 kg/m

Page 32 of 68
4.2.3 Analisis struktur
Gambar 14 Gambar diagram momen dan geser balok anak (AS 2-3)
4.2.4 Penulangan lentur
Perencanaan tulangan tumpuan balok anak B4-250 x 350 mm
Jarak dari beton tertekan ke tulangan tarik (d) = 310 mm
Momen rencana balok(Mu) = 82.33 kNm
Faktor reduksi momen (φ ) = 0,80
'. '/ )
( '. '/ ) ' '( ')
1,7 ' .
As As fs fy fy
Mn As As fs fy fy d As fs d d
f c b
φ
  −
= − − + −  
  
Tulangan tarik, As = 4 D 16, AS = 804.25 mm2
Tulangan tekan, As’ = 2 D 16, AS = 402.12 mm2
84.61 kNm > 82.33 kNm
ϕMn > Mu OK
Tulangan minimum :
Terkecil dari
'
1,4
;
4
c
w w
y y
f
b d b d
f f

Page 33 of 68
Terkecil dari
25 1,4
250 310; 250 310
4 400 400
× × ×
×
= 242.19 mm2
As > As min OK
Tulangan maksimum:
( )
( )
'
max 1
0,85 600
0,75
600
c
s w
y y
f
A b d
f f
β= ×
+
( )
( )max 1
0,85 25 600
0,75 250 310
400 600 400
sA β
×
= × ×
+
= 1574.83 mm2
As < As max OK
Maka dipakai tulangan tumpuan 4D16, dengan prosedur yang sama dapat
dihitung tulangan balok untuk tipe balok yang lainya.
4.2.5 Penulangan geser
Geser rencana balok sejarak d dari muka kolom (Vu) = 60.05 kN
Faktor reduksi geser (φ ) = 0,75
Kuat geser yang disumbangkan oleh beton
'
25
250 310
6 6
c
c
f
V bd= = × = 64.58 kN
Kuat geser yang disumbangkan oleh tulangan geser
212 10
4vA π= × × = 157.08 mm2
dipakai jarak 100
157.08 400 310
100
v ys
s
A f d
V
s
× ×
= = = 194.77 kN
'
min
75 75 25 250 100
1200 1200 400
c
v
y
f bs
A
f
× ×
= =
×
= 19.53 mm2
Av min< Av OK
( )c sV Vφ + = 194.51 Kg
( )c s uV V Vφ + > OK
Maka dipakai tulangan geser 10 150φ −
Jarak maksimum sengkang :
a. d/2 = 310/2 = 155 mm
b. 8 x diameter tulangan pokok = 8 x 16 = 128 mm
c. 24 x diameter sengkang = 24 x 10 = 240 mm

Page 34 of 68
d. 300 mm
4.3 Perencanaan Portal
4.3.1 Rencana portal
Gambar 15 Rencana portal arah melintang
Gambar 16 Rencana portal arah memanjang
4.3.2 Beban rencana
4.3.2.1 Beban mati
Berat sendiri pelat tebal 12 cm = 0.12 m x 2400 kg/m3
= 288 kg/m2
Langit-langit dan penggantung = 17 kg/m2
Adukan dari semen tebal 2 cm = 0.02 m x 2100 kg/m3
= 42 kg/m2
Penutup lantai dari keramik = 24 kg/m2
Partisi = 100 kg/m2
Dinding setengah bata = 250 kg/m2

4.3.2.2 Beban hidup
Lanti tipikal 2 s/d 4
Lantai atap
4.3.2.3 Beban gempa
Wilayah gempa
Jenis tanah
Faktor keutamaan gedung
Faktor reduksi gempa (R)
Waktu getar alami struktur (
Dari grafik wilayah gempa diperoleh
Gambar 17
Gambar
= 400 kg/m
= 100 kg/m
= 3
= Lunak
tor keutamaan gedung (I) = 1.0
Faktor reduksi gempa (R) = 8.5
Waktu getar alami struktur (0.18 n = 0.18 x 4) = 0.72
Dari grafik wilayah gempa diperoleh = 0.55
Respon spectrum gempa (wilayah gempa 3)
Gambar 18 Input beban mati pada lantai (kg/m2
)
Page 35 of 68
kg/m2
100 kg/m2
Lunak

Gambar
Gambar
Gambar 21
Gambar 19 Input beban hidup pada lantai (kg/m2
)
Gambar 20 Input beban mati pada balok (kg/m)
21 Distribusi beban dari pelat ke balok (kg/m)
Page 36 of 68

Gambar
Gambar 23 Respon
Gambar 22 Input respon spektrum gempa
Respon spektrum case gempa arah x dan arah y
Page 37 of 68
spektrum case gempa arah x dan arah y

4.3.3 Hasil analisis struktur
Dari output program ETABS didapat gaya rencana untuk masing
balok dari kombinasi beban yang menentukan dalam perencanaan:
Gambar 24 Diagram momen portal melintang akibat beban mati (kN.m)
Gambar 25 Diagram momen portal melintang akibat beban hidup (kN.m)
Hasil analisis struktur
Dari output program ETABS didapat gaya rencana untuk masing-masing tipe
balok dari kombinasi beban yang menentukan dalam perencanaan:
Diagram momen portal melintang akibat beban mati (kN.m)
Diagram momen portal melintang akibat beban hidup (kN.m)
Page 38 of 68
masing tipe
Diagram momen portal melintang akibat beban mati (kN.m)
Diagram momen portal melintang akibat beban hidup (kN.m)

Gambar 26 Diagram momen portal melintang akibat beban gempa ex (kN.m)
Gambar 27 Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban mati (kN)
Gambar 28 Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban hidup (kN)
Diagram momen portal melintang akibat beban gempa ex (kN.m)
Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban mati (kN)
Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban hidup (kN)
Page 39 of 68
Diagram momen portal melintang akibat beban gempa ex (kN.m)
Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban mati (kN)
Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban hidup (kN)

Gambar 29 Diagram gaya lintang p
4.3.4 Analisis beban gravitasi
4.3.4.1 Beban di lantai dan balok
Momen-momen di balok akibat beban gravitasi ditaksir dengan menggunakan
nilai momen pendekatan. Untuk balok
geometris dan batasan beban tersebut di pasal 10.3 (3), akan dipakai momen pendekatan
di pasal 10.3 sebagaimana tercantum pada tabel berikut:
Tabel 14 Momen disain balok rangka di muka kolom
Momen positif pada bentang
Tumpuan ujung menyatu dengan struktur pendukung
Momen positif pada bentang
Momen negatif pada sisi luar tumpuan dalam pertama:
Lebih dari dua bentang
Momen negatif pada sisi
Gaya geser pada sisi dari tumpuan dalam pertama
Gaya geser pada sisi dari semua tumpuan
Diagram gaya lintang portal melintang akibat beban gempa ex (kN)
Analisis beban gravitasi
Beban di lantai dan balok
momen di balok akibat beban gravitasi ditaksir dengan menggunakan
nilai momen pendekatan. Untuk balok-balok rangka ini, yang memenuhi semua syarat
di pasal 10.3 sebagaimana tercantum pada tabel berikut:
Momen disain balok rangka di muka kolom
Momen positif pada bentang-bentang ujung:
Tumpuan ujung menyatu dengan struktur pendukung .lnWu
Momen positif pada bentang-bentang dalam .lnWu
Momen negatif pada sisi luar tumpuan dalam pertama:
.lnWu
Momen negatif pada sisi-sisi lain dari tumpuan-tumpuan dalam .lnWu
Gaya geser pada sisi dari tumpuan dalam pertama 1,15 .ln
Gaya geser pada sisi dari semua tumpuan-tumpuan lainnya .lnWu
Page 40 of 68
ortal melintang akibat beban gempa ex (kN)
momen di balok akibat beban gravitasi ditaksir dengan menggunakan
balok rangka ini, yang memenuhi semua syarat
2
.ln
14
Wu
2
.ln
16
Wu
2
.ln
10
Wu
2
.ln
11
Wu
1,15 .ln
2
×Wu
.ln
2
Wu

Page 41 of 68
4.3.5 Perhitungan balok
Perhitungan penulangan dijelaskan satu contoh perhitungan, diambil balok B1- 300
x 650 mm untuk tumpuan negatif terbesar.
1. Data kekuatan bahan
Kuat beton (f’c) = 25 Mpa
Kuat tarik baja untuk tulangan lentur (fy) = 400 Mpa
Kuat tarik baja untuk tulangan geser (fys) = 400 Mpa
2. Penampang
Lebar balok = 300 mm
Tinggi balok = 650 mm
Diameter tulangan sengkang = 13 mm
Jarak tepi tertekan ke tulangan tarik (d) = 589 mm
Jarak tepi tertekan ke tulangan tekan (d’) = 61 mm
3. Beban rencana
Gaya lentur rencana (Mu) = -438.73 kNm
Gaya geser rencana (Vu) , dua kali gaya gempa = 500.10 kN
4. Perencanaan lentur
Balok menggunakan tulangan rangkap
Digunakan tulangan tekan 2D22, As’ = 760,28 mm2
Digunakan tulangan tarik 6D22, As = 2280.80 mm2
a. Kuat lentur penampang
'. '/ )
( '. '/ ) ' '( ')
1,7 ' .
φ
  −
= − − + −  
  
As As fs fy fy
Mn As As fs fy fy d As fs d d
f c b
' 600 '/ *(600 )= − + ≤fs d d fy fy
nMφ = 518,81 kNm > gaya lentur rencana OK
b. Tulangan lentur maksimum
bρ =
,
1
0.85 600
600
c
y
f
fy f
β
+
bρ =
0.85 25 600
0.85
400 600 400
×
+
bρ = 0.0271

Page 42 of 68
0.75 bρ = 0.02030
'ρ = 0.00430
max 0.75 '( '/ )b fs fyρ ρ ρ= +
ρ max = 0,02462
Asmaks = ρmax.b.d = 4350,86 mm2
> As terpakai OK
c. Tulangan lentur minimum
Amin =
'
4
c
y
f
bd
f
Amin =
25
300 589
4 400
×
×
= 552,19 mm2 < As rencana OK
5. Tulangan geser
Kuat geser rencana berdasarkan kapasitas
2 . 2 518.81 8.57 8
164.00
2 8 2
nb
u
b
M Wu l
V kN
l
× ×
= + = + =
Dipakai kuat geser rencana berdasarkan gaya geser rencana dua kali beban gempa
karena lebih besar dari gaya geser berdasarkan kapasitas.
Digunakan Tulangan geser dia 10 dengan 2 kaki, Av = 157.08 mm2
Jarak maksimum tulangan geser d/4, smaks = 147.25 mm2
Dipakai jarak, S = 50 mm
a. Kuat geser yang disumbangkan oleh beton
Vc =
'
6
cf
bd
=
25
300 589
6
×
= 147,25 kN
b. Kuat geser yang disumbangkan oleh tulangan geser
Vs =
v ysA f d
s
=
157,08 400 589
50
× ×
= 740.16 kN

Page 43 of 68
c. Kuat geser rencana balok
nVφ = 0.75 (147,25+ 740.16)
= 665.56 kN > Vu (OK)
Digunakan tulangan geser φ 10-50
4.3.6 Hasil perhitungan penulangan balok portal
Dari contoh perhitungan di atas balok – balok selanjutnya dihitungan dengan
mengunakan program, dan didapat tulangan lentur dan geser yang dapat dilihat pada
tabel berikut :
Tabel 15 Resume penulangan balok
Balok Tumpuan Lapangan
B1-350/650 Mu (kNm) 359.34 222.83
Tulangan Lentur 5D22 4D22
Vu (kN) 418.28
Tulangan geser Ø10-50 Ø10-100
B1-300/650 Mu (kNm) 438.73 291.89
Vu (kN) 500.10
B2-350/500 Mu (kNm) 192.33 100.76
Vu (kN) 273.10
B2-300/500 Mu (kNm) 253.16 144.92
Vu (kN) 380.36
B3-250/500 Mu (kNm) 131.66 116.64
Vu (kN) 190.18
B4-250/350 Mu (kNm) 82.33 40.65
Vu (kN) 66.61

Page 44 of 68
4.4 Perencanaan Kolom
Untuk perencanaan kolom diambil yang terbesar karena dimensi kolom yang sama
untuk semua lantai.
4.4.1 Beban rencana kolom
Gambar 30 Momen Rencana kolom
Gambar 31 Gaya Aksial kolom

Page 45 of 68
Tabel 16 Gaya yang bekerja pada kolom
Momen DL LL E 1,2D+1,6L 1,2D+L+E 1,2D+L-E
Atas 84.83 54.04 191.29 188.26 347.126 -35.454
Bawah -100.49 -36.19 0.053 -178.492 -156.725 -156.831
Aksial -1516.74 -584.86 200.9 -2755.864 -2204.048 -2605.848
4.4.2 Kelangsingan kolom
Gambar 32 Kondisi pengekangan kolom (a) arah sumbu x; (b) arah sumbu y
Tabel 17 I/Lc untuk balok
nama b h lc I I/lc
b1 300 650 8000 6.87E+09 858203.1
b2 300 500 6000 3.13E+09 520833.3
Tabel 18 I/Lc untuk kolom sumbu x & y
Kolom b h lc I I/lc
atas 500 500 4080 5.21E+09 1276552
rencana 500 500 4080 5.21E+09 1276552
bawah 500 500 1500 5.21E+09 3472222
1. Arah sumbu x
1276552 2
1.49
858203,1 2
c
c
A
b
b
EI
l
EI
l
×
Ψ = = =
×
∑
∑

Page 46 of 68
1276552 3472222
2.77
858203,1 2
c
c
B
b
b
EI
l
EI
l
+
Ψ = = =
×
∑
∑
Gambar 33 Nomogram untuk kolom arah x
k = 0.845
klu/r = 0.845 (4080-650) / (0.3*500) = 19,32 < 40 Kolom pendek
2. Arah sumbu y
1276552 2
2,45
520833,33 2
c
c
A
b
b
EI
l
EI x
l
×
Ψ = = =
∑
∑
1276552 3472222
1.56
520833,33 2
c
c
B
b
b
EI
l
EI x
l
+
Ψ = = =
∑
∑

Page 47 of 68
Gambar 34 Nomogram kolom untuk arah y
k = 0.84
klu/r = 0.84 (4080-650) / (0.3*500) = 19,21 < 40 Kolom pendek
4.4.3 Perencanaan lentur kolom untuk kolom pendek
1. Data kekuatan bahan
Kuat beton (f’c) = 25 Mpa
Kuat tarik baja untuk tulangan lentur (fy) = 400 Mpa
Kuat tarik baja untuk tulangan geser (fys) = 400 Mpa
2. Penampang
Lebar kolom, B = 500 mm
Tinggi kolom, H = 500 mm
Diameter tulangan sengkang = 10 mm
Jarak tepi tertekan ke tulangan tarik (dx) = 439 mm
Jarak tepi tertekan ke tulangan tarik (dy) = 439 mm
Jari tepi tertekan ke tulangan tekan (d’) = 62 mm

Page 48 of 68
Gambar 35 Rencana penampang kolom
1. Mencari nilai Pn0
Luas bruto penampang, Ag = b x h = 500 x 500 = 250,000.00 mm2
Dicoba tulangan 20 D 22, As = 7,602.65 mm2
Rasio tulangan terhadap penampang = (7,602.65/250,000.00) x 100% = 3 % (sesuai
dengan persyaratan yaitu 1% - 4%
Kuat aksial nominal penampang:
0 ' ( ')Pn fc Ag Ast fy fcφ φ= × + −
0 0.85 25 250,000 7,602.65(400 0.85 25) 8,192,005.29Pn N= × × + − × =
2. Mencari Pnb dan Mnb
600 600
439 263.40
600 600 400
Cb d mm
fy
= × = × =
+ +
0.85 0.85 263.40 223.89ab Cb mm= = × =
Tabel 19 Tabel analisis dalam keadaan berimbang
Tabel analisis untuk Cb= 263.40 mm (Pnb & Mnb)
n x D As ε Tegangan gaya Internal Lengan ke o Momen internal, Mn
(mm) (mm) (mm2) (f),Mpa (N) (mm) (N.mm)
-21.25 -2378831.25 138 -328409548.22
6 62 22 2281 -0.00229 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16
2 137 22 760 -0.00144 -287.47 -218554.66 113 -24652965.79
2 212 22 760 -0.00058 -116.17 -88322.41 38 -3320922.49
2 288 22 760 0.00028 55.13 41909.85 38 1575810.28
2 363 22 760 0.00113 226.42 172142.10 113 19417629.15
6 438 22 2281 0.00199 397.72 907123.07 188 170539137.33
total 2,428,385 327,254,958

Page 49 of 68
Gambar 36 Tegangan regangan pada kolom dalam keadaan berimbang
3. Mencari Pn dan Mn untuk nilai C<Cb dan C>Cb
Perhitungan disajikan dalam bentuk tabel-tabel berikut:
Tabel 20 Tabel analisis untuk c = 50 mm
Lapis n x D As ε Tegangan gaya Internal Lengan ke o Momen internal, Mn
beton -21.25 -451562.50 229 -103294921.88
6 6 62 22 2281 0.00072 144.00 328434.66 188 61745716.53
5 2 137 22 760 0.00523 400.00 304106.17 113 34303175.85
4 2 212 22 760 0.00974 400.00 304106.17 38 11434391.95
3 2 288 22 760 0.01426 400.00 304106.17 38 11434391.95
2 2 363 22 760 0.01877 400.00 304106.17 113 34303175.85
1 6 438 22 2281 0.02328 400.00 912318.51 188 171515879.24
total 2,005,615 221,441,809
beton -21.25 -903125.00 208 -187398437.50
6 6 62 22 2281 -0.00114 -228.00 -520021.55 188 -97764051.17
5 2 137 22 760 0.00112 223.20 169691.24 113 19141172.12
4 2 212 22 760 0.00337 400.00 304106.17 38 11434391.95
3 2 288 22 760 0.00563 400.00 304106.17 38 11434391.95
2 2 363 22 760 0.00788 400.00 304106.17 113 34303175.85
1 6 438 22 2281 0.01014 400.00 912318.51 188 171515879.24
total 571,182 37,333,478

Page 50 of 68
Tabel 22 Tabel analisis untuk c = 150 mmTabel analisis untuk Cb= 150.00 mm
beton -21.25 -1354687.50 186 -252310546.88
6 6 62 22 2281 -0.00176 -352.00 -802840.29 188 -150933973.73
5 2 137 22 760 -0.00026 -51.20 -38925.59 113 -4390806.51
4 2 212 22 760 0.00125 249.60 189762.25 38 7135060.58
3 2 288 22 760 0.00275 400.00 304106.17 38 11434391.95
2 2 363 22 760 0.00426 400.00 304106.17 113 34303175.85
1 6 438 22 2281 0.00576 400.00 912318.51 188 171515879.24
total 486,160 183,246,820
beton -21.25 -1806250.00 165 -298031250.00
6 6 62 22 2281 -0.00207 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16
5 2 137 22 760 -0.00094 -188.40 -143234.01 113 -16156795.82
4 2 212 22 760 0.00019 37.20 28281.87 38 1063398.45
3 2 288 22 760 0.00131 262.80 199797.75 38 7512395.51
2 2 363 22 760 0.00244 400.00 304106.17 113 34303175.85
1 6 438 22 2281 0.00357 400.00 912318.51 188 171515879.24
total 1,368,831 262,197,295
beton -21.25 -2257812.50 144 -324560546.88
6 6 62 22 2281 -0.00226 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16
5 2 137 22 760 -0.00094 -188.40 -143234.01 113 -16156795.82
4 2 212 22 760 0.00019 37.20 28281.87 38 1063398.45
3 2 288 22 760 0.00131 262.80 199797.75 38 7512395.51
2 2 363 22 760 0.00244 400.00 304106.17 113 34303175.85
1 6 438 22 2281 0.00357 400.00 912318.51 188 171515879.24
total 1,820,394 288,726,592
beton -21.25 -2709375.00 123 -331898437.50
6 6 62 22 2281 -0.00238 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16
5 2 137 22 760 -0.00163 -325.60 -247542.42 113 -27922785.14
4 2 212 22 760 -0.00088 -175.20 -133198.50 38 -5008263.67
3 2 288 22 760 -0.00012 -24.80 -18854.58 38 -708932.30
2 2 363 22 760 0.00063 125.60 95489.34 113 10771197.22
1 6 438 22 2281 0.00138 276.00 629499.77 188 118345956.68
total 3,247,833 398,825,363

Page 51 of 68
beton -21.25 -3160937.50 101 -320044921.88
6 6 62 22 2281 -0.00247 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16
5 2 137 22 760 -0.00182 -364.80 -277344.83 113 -31284496.37
4 2 212 22 760 -0.00118 -235.89 -179335.75 38 -6743024.28
3 2 288 22 760 -0.00053 -106.97 -81326.68 38 -3057883.10
2 2 363 22 760 0.00011 21.94 16682.40 113 1881774.22
1 6 438 22 2281 0.00075 150.86 344074.41 188 64685988.74
total 4,202,040 456,966,661
beton -21.25 -3612500.00 80 -289000000.00
6 6 62 22 2281 -0.00254 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16
5 2 137 22 760 -0.00197 -394.20 -299696.63 113 -33805779.80
4 2 212 22 760 -0.00141 -281.40 -213938.69 38 -8044094.74
3 2 288 22 760 -0.00084 -168.60 -128180.75 38 -4819596.21
2 2 363 22 760 -0.00028 -55.80 -42422.81 113 -4785293.03
1 6 438 22 2281 0.00029 57.00 130005.39 188 24441012.79
total 5,030,585 478,417,849
beton -21.25 -4064062.50 59 -238763671.88
6 6 62 22 2281 -0.00259 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16
5 2 137 22 760 -0.00209 -378.75 -287950.53 113 -32480819.63
4 2 212 22 760 -0.00158 -316.80 -240852.09 38 -9056038.42
3 2 288 22 760 -0.00108 -216.53 -164622.81 38 -6189817.51
2 2 363 22 760 -0.00058 -116.27 -88393.53 113 -9970789.78
1 6 438 22 2281 -0.00008 -16.00 -36492.74 188 -6860635.17
total 5,746,226 465,725,871
beton -21.25 -4515625.00 38 -169335937.50
6 6 62 22 2281 -0.00263 -378.75 -863851.59 188 -162404098.16
5 2 137 22 760 -0.00218 -378.75 -287950.53 113 -32480819.63
4 2 212 22 760 -0.00173 -345.12 -262382.80 38 -9865593.37
3 2 288 22 760 -0.00127 -254.88 -193776.45 38 -7285994.55
2 2 363 22 760 -0.00082 -164.64 -125170.10 113 -14119187.18
1 6 438 22 2281 -0.00037 -74.40 -169691.24 188 -31901953.54
total 6,418,448 427,393,584

Page 52 of 68
4. Mencarai nilai Mn0 (kapasitas lentur murni)
Dengan bantuan software excel, maka diperoleh C = 127.04 mm. Kemudian ditabelkan
sebagai berikut :
Tabel 30 Tabel analisis untuk kapasitas lentur murni
beton -21.25 -1147356.87 196 -224889675.27
6 6 62 22 2281 -0.00154 -307.19 -700628.00 188 -131718063.63
5 2 137 22 760 0.00024 47.97 36469.71 113 4113783.38
4 2 212 22 760 0.00202 400.00 304106.17 38 11434391.95
3 2 288 22 760 0.00379 400.00 304106.17 38 11434391.95
2 2 363 22 760 0.00557 400.00 304106.17 113 34303175.85
1 6 438 22 2281 0.00734 400.00 912318.51 188 171515879.24
total 13,122 123,806,117
5. Membuat diagram interaksi
0.00
1,000.00
2,000.00
3,000.00
4,000.00
5,000.00
6,000.00
7,000.00
8,000.00
9,000.00
0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00
Pn(kN)
Mn (kNm)
Diagram Interaksi
Gambar 37 Diagram interaksi kolom
Kesimpulan: Berdasarkan gambar diagram interaksi, makadapat diketahui kekuatan
kolom ukuran 500x500 mm dengan tulangan 20D22 tersebut. Dan hasilnya lebih besar
dari gaya-gaya yang bekerja yaitu Pu max = 2,755.87 kN dan Mu max = 347,13 kNm,
sehingga kolom aman.

Page 53 of 68
4.4.4 Perencanaan geser
Kuat geser maksimum = 79.85 kN
a. Kuat geser yang disumbang kan oleh beton
'
1
14 6
cu
c w
g
fN
V b d
A
  
 = +     
2755,87 25
1 500 438
14 500 500 6
cV
  
= + ×   × ×  
182,64 kNcV =
b. Kuat geser yang disumbangkan oleh tulangan geser
Av = 157.08 (diameter 10 dengan 2 kaki)
s = 100
157.08 400 438
275,20
100
v y
s
A f d
V
s
× ×
= = =
c. Kuat geser kolom
( ) ( )0.75 0.75 182,64 275,20 343,38 kNn c sV V Vφ = + = + = > Vu OK
Kesimpulan : Kolom yang digunakan adalah dimensi 500 x 500 mm dengan tulangan
pokok 20D22 dan tulangan sengkang Ø10-100 mm.

Page 54 of 68
4.5 Perencanaan Tangga
4.5.1 Pemodelan tangga
Tangga dimodelkan secara 3 dimensi, tumpuan-tumpuan tangga dianggap sendi,
sehingga tidak menimbulkan momen punter pada balok pendukungnya. seperti gambar
berikut:
Gambar 38 Pemodelan tangga 3 dimensi
4.5.2 Dimensi & volume tangga
o Dimensi anak tangga
Uptrede (langkah naik) = 17 cm
Antrede (langkah datar) = 30 cm
o Volume anak tangga = jumlah anak tangga x dimensi
= 36 x (0.17 x 0.30) = 1.8360 m3
o Volume pelat tangga
Pelat 1 = p x l x t = 2 2 3
4,00 +2,04 ×2,00×0,15=1,3471m
Pelat 2 & 3 = p x l x t = 2 2 3
2 4,00 +2,04 ×2,00×0,15=2,6941m×
Pelat 4 = p x l x t = 2 x 2 x 0.17 = 0,68 m3
o Total volume beton tangga = 6.5572 m3
o Volume spesi dan keramik = luas tangga x (tebal spesi + keramik)
= (36 (0.17 x 2 + 0.30 x 2) + (2 x 2)) x 0.03 = 1,1352 m3
4.5.3 Pembebanan
o Beban mati
1
2
4
3

Page 55 of 68
- Beton bertulang = 6.5572 m3
x 24 kN/m3
= 157.373 kN
- Beton polos = 1.1352 m3
x 2.1 kN/m3
= 23.839 kN +
= 181.212 kN
o Beban tangga/m2
- Luas total tangga = 30.94 m2
- Beban/m2
akibat beban mati = 181.21 / 30.94 = 5.8569 kN/m2
o Beban/meter akibat beban hidup = 3.00 kN/m2
o Beban terfaktor = 1.2 DL + 1.6 LL = 1.2 (5.8569) + 1.6 (3.00)
= 11.8283 kN/m2
4.5.4 Output gaya-gaya dalam
Berdasarkan pemodelan dan analisis yang dilakukan dengan program software
ETABS maka diperoleh output sebagai berikut :
Tabel 31 Output ETABS untuk tangga
Load Loc P V2 V3 T M2 M3
COMB1 0.00 -11.79 -24.22 0.00 0.00 0.00 -26.43
COMB1 2.25 -3.42 -7.82 0.00 0.00 0.00 9.54
COMB1 4.49 4.94 8.58 0.00 0.00 0.00 8.70
COMB2 0.00 -17.00 -34.94 0.00 0.00 0.00 -38.12
COMB2 2.25 -4.94 -11.28 0.00 0.00 0.00 13.77
COMB2 4.49 7.13 12.37 0.00 0.00 0.00 12.54
COMB1 0.00 48.09 -11.85 -0.25 -2.17 -1.51 -6.75
COMB1 1.81 56.45 0.45 -0.25 -2.17 -1.06 3.58
COMB1 3.63 64.81 12.75 -0.25 -2.17 -0.60 -8.40
COMB2 0.00 69.37 -17.09 -0.36 -3.13 -2.18 -9.74
COMB2 1.81 81.43 0.65 -0.36 -3.13 -1.52 5.17
COMB2 3.63 93.49 18.40 -0.36 -3.13 -0.86 -12.11
COMB1 0.00 48.09 -11.85 0.25 2.17 1.51 -6.75
COMB1 1.81 56.45 0.45 0.25 2.17 1.06 3.58
COMB1 3.63 64.81 12.75 0.25 2.17 0.60 -8.40
COMB2 0.00 69.37 -17.09 0.36 3.13 2.18 -9.74
COMB2 1.81 81.43 0.65 0.36 3.13 1.52 5.17
COMB2 3.63 93.49 18.40 0.36 3.13 0.86 -12.11
4.5.5 Penulangan momen tangga
o fc’ = 25 MPa
o fy = 300 MPa
o ø tulangan = ø 10 mm
o ø tulangan geser = ø 10 mm

Page 56 of 68
o selimut beton = 20 mm
o d = 150 – 20 – 10/2 = 125 mm
Mu maksimum = 38.11 KN.m
Mu = 38.11 kNm, Mn = Mu/0.8 = 47.63 kNm
.
. . 1
1,7 '
As fy
Mn As fy d
bdfc
 
= − 
 
6 .400
(47.63 10 ) .400.125 1
1,7 1000 125 25
As
x As
x x x
 
= − 
 
6 2
(47.63 10 ) 50,000 3.7647x As As= −
Sehingga diperoleh As = 1032.94 mm2
Cek Daktilitas
Ρ min = 0.0018
31032.94
8.30 10
1000 125
As
x
b d
ρ −
= = =
× ×
1
max
0.85 ' 600
0.75
600
fc
fy fy
β
ρ
 × ×
= × 
+ 
max
0.85 25 0.75 600
0.75
400 600 400
ρ
× × 
= × 
+ 
karena memenuhi syarat daktilitas, ρmin < ρ < ρmax, maka As dapat
digunakan.
Banyak Tulangan:
max 2 2
1032.94
7.78 8 13( . )
1 1 10
4 4tulangan
As
tul tarikρ φ
π φ π
= = = ≈
× × × ×
As’ = As = 8Ø13 tulangan tekan
Maka digunakan jarak = lebar balok / jumlah tulangan
= 1000 / 8
= 125 mm
Tulangan tangga menggunakan Ø13-125 mm

Page 57 of 68
4.5.6 Perhitungan Tulangan Geser
Vu = 34.94 KN
2 2 21 12 2 10 157.08
4 4
Av v mmπ φ π= × × × = × × × =
1 1' 25 1000 125 104.16
6 6
Vc fc bw d kN= × × × = × × × =
0.75 104.16 78.12Vc kN kNφ = × =
78.121 39.06
2 2
Vc kNφ = =
Karena
1, ,
2
karena Vc Vu makatidak diperlukantulangangeserφ >
Tulangan susut tangga = 20% tulangan pokok
= 0.20 x 8 = 1.6 ≈ 2 buah
Digunakan tulangan susut Ø13 – 250 mm

Page 58 of 68
4.6 Perencanaan Pondasi
4.6.1 Data perencanaan
Kuat tekan beton (f’c) = 25 mPa
Kuat tarik baja tulangan (fy) = 400 mPa
Daya dukung tanah (σ) = 60 kN/m2
Berat jenis tanah(γ) = 18 kN/m2
4.6.2 Dimensi pondasi
Pondasi yang digunakan adalah pondasi rakit (mat foundation).
Kedalaman pondasi (z) = 1,50 m
Tegangan efektif tanah (σ’) = σ – z γ = 40,20 kN/m2
Gambar 39 Layout pondasi rakit (mat foundation)
4.6.2.1 Mencari tekanan tanah, lokasi resultan reaksi tanah dan eksentrisitas dalam
arah x dan y.
PDL = 25133.71 kN, PLL = 7080.41 kN
Service Load = PDL + PLL = 32,214.12 kN
Momen inersia pondasi rakit terhadap arah x dan y adalah:

Page 59 of 68
Tabel 32 Analisis geometri bidang
# Analisis geometri bidang
# LX LY A X Y SMY SMX Ixo Iyo IX IY
1.00 42.00 20.00 840.00 21.00 10.00 17,640.00 8,400.00 28,000.00 123,480.00 28,249.92 123,480.00
2.00 10.00 4.00 40.00 21.00 22.00 840.00 880.00 53.33 333.33 5,301.60 333.33
Σ 880.00 18,480.00 9,280.00 33,551.52 123,813.33
Eksentrisitas terhadap sumbu x:
0
0
32,214.12 x 526,322 x = 21,29m
X = SMY/A =18,480/880 = 21m
ex = 21,29 - 21,00 = 0,29 m
My∑ =
= →
∴
Eksentrisitas terhadap sumbu y:
0
0
32,214.12 x 203,105 x =9,98m
X = SMX/A =9,280/880 = 10,55m
ey = 10,55 - 9,98 = 0,57 m
Mx∑ =
= →
∴
4.6.2.2 Langkah 2: Mencari tekanan reaksi tanah
Mx = Re y = 32,214.12 (0,57) = 18,362.05 kNm
My = Re x = 32,214.12 (0.29) = 9,342.09 kNm
Tabel 33 Nilai beban merata pada pelat pondasi

Page 60 of 68
# Output dari software Etabs
V MX MY
X (m) Y(m) (kN) (kN) (kN)
1.00 1.00 1.00 1.00 708.55 15.56 28.17
2.00 9.00 1.00 2.00 1,237.62 26.39 0.51
3.00 17.00 1.00 3.00 1,267.96 29.04 0.50
4.00 25.00 1.00 4.00 1,258.81 29.06 -0.16
5.00 33.00 1.00 5.00 1,279.10 28.19 2.83
6.00 41.00 1.00 6.00 756.19 17.34 -30.93
7.00 1.00 7.00 7.00 1,201.15 -1.37 46.32
8.00 9.00 7.00 8.00 1,987.47 -2.32 -0.46
9.00 17.00 7.00 9.00 1,759.90 -13.59 -13.91
10.00 25.00 7.00 10.00 1,754.78 -13.48 14.55
11.00 33.00 7.00 11.00 2,047.01 0.16 0.26
12.00 41.00 7.00 12.00 1,195.01 -2.34 -45.36
13.00 1.00 13.00 13.00 1,116.63 -0.35 40.95
14.00 9.00 13.00 14.00 1,748.25 -1.69 -3.53
15.00 17.00 13.00 15.00 1,527.46 9.99 -8.19
16.00 25.00 13.00 16.00 1,551.65 9.93 8.88
17.00 33.00 13.00 17.00 2,005.71 0.86 8.34
18.00 41.00 13.00 18.00 1,198.47 1.19 -46.18
19.00 1.00 19.00 19.00 708.78 -16.17 28.16
20.00 9.00 19.00 20.00 1,167.58 -23.87 -3.24
21.00 17.00 19.00 21.00 1,257.81 -18.36 11.09
22.00 25.00 19.00 22.00 1,248.82 -18.37 -10.68
23.00 33.00 19.00 23.00 1,297.55 -30.81 6.72
24.00 41.00 19.00 24.00 760.74 -18.38 -31.68
25.00 17.00 23.00 25.00 85.63 -7.74 25.74
26.00 25.00 23.00 26.00 85.49 -7.69 -25.22
jarak titik terhadap
titik acuanPoint
Point
. . 32,214.12 9,342( ) 18,362( )
880.00 123,813 33,551
y x
M x M yR x y
q
A Iy Ix
= ± ± = ± ±
36,61 0.08 0.55q x y= ± ±

Page 61 of 68
4.6.2.3 Menggunakan persamaan untuk q, menyiapkan tabel nilai pada titik-titik 1 s/d
26
Tabel 34 Tekanan pada pelat pondasi
# Tekanan pada titik
NOMOR NOMOR Q
TITIK 0.08x -0.55x TITIK MY MX (KN/M2)
1.00 0.08 -0.55 1.00 708.55 708.55 -36.60
2.00 0.68 -0.55 2.00 11,138.58 1,237.62 -36.65
3.00 1.29 -0.55 3.00 21,555.32 1,267.96 -36.81
4.00 1.89 -0.55 4.00 31,470.25 1,258.81 -37.07
5.00 2.50 -0.55 5.00 42,210.30 1,279.10 -37.44
6.00 3.10 -0.55 6.00 31,003.79 756.19 -37.37
7.00 0.08 -3.83 7.00 1,201.15 8,408.05 -35.65
8.00 0.68 -3.83 8.00 17,887.23 13,912.29 -35.12
9.00 1.29 -3.83 9.00 29,918.30 12,319.30 -35.51
10.00 1.89 -3.83 10.00 43,869.50 12,283.46 -35.88
11.00 2.50 -3.83 11.00 67,551.33 14,329.07 -36.34
12.00 3.10 -3.83 12.00 48,995.41 8,365.07 -36.88
13.00 0.08 -7.11 13.00 1,116.63 14,516.19 -33.53
14.00 0.68 -7.11 14.00 15,734.25 22,727.25 -31.88
15.00 1.29 -7.11 15.00 25,966.82 19,856.98 -32.67
16.00 1.89 -7.11 16.00 38,791.25 20,171.45 -32.93
17.00 2.50 -7.11 17.00 66,188.43 26,074.23 -32.42
18.00 3.10 -7.11 18.00 49,137.27 15,580.11 -34.54
19.00 0.08 -10.39 19.00 708.78 13,466.82 -32.44
20.00 0.68 -10.39 20.00 10,508.22 22,184.02 -29.80
21.00 1.29 -10.39 21.00 21,382.77 23,898.39 -29.43
22.00 1.89 -10.39 22.00 31,220.50 23,727.58 -29.74
23.00 2.50 -10.39 23.00 42,819.15 24,653.45 -29.84
24.00 3.10 -10.39 24.00 31,190.34 14,454.06 -32.91
25.00 1.29 -12.57 25.00 1,455.71 1,969.49 -35.88
26.00 1.89 -12.57 26.00 2,137.25 1,966.27 -35.90
Σ 685,867.08 321,371.76
jarak terhadap
resultan beban MOMEN TERPAKAI
Dari perhitungan di atas, diperoleh Q maksimum = 37,44 kN/m2
yaitu lebih
besar dari tegangan efektif tanah = 40,20 kN/m2
, oleh karena itu pondasi aman.
4.6.2.4 Menentukan tinggi efektif (d) dan tebal (H) pondasi
• Ln = 8000 – 500 = 7500 mm
7500ln 250
30 30
h mm= = =
Tebal minimum pondasi telapak adalah 300 mm, oelh karena itu, coba h = 400 mm
d =400 – 75 = 325 mm
• Qu maks = 37,44 kN/m2
• Kekuatan geser penampang pondasi

Page 62 of 68
Gambar 40 Area geser pada pelat pondasi
- Cek geser satu arah (one way shear)
Vu = 37,44 x (8/2 - c1/2 - d) x 6 = 37,44 x (4 - 0,5/2 - 0,325) x 6 = 769,40 kN
0,75 1/6 ' . 0,75 1/6 25 6000 325 1218,75Vc x fc bwd x x x kNφ = = =
ϕVc > Vu (OK)
- Cek geser dua arah (two way shear)
Keliling kritis keruntuhan geser
b0 = 2 x (c1 + d + c2 + d) = 2 x (0.5 + 0.325 + 0.5 +0.325)
b0 = 3,30 m
Rasio sisi panjang/sisi pendek kolom (βc=c1/c2) = 0.5/0.5 = 1
s
α untuk kolom tengah = 40
Kuat geser dua arah diambil tidak boleh lebih besar dari :
'2 01
1 6
f b d
cV
c
c
β
 
 = +
 
 
2 25 3300 325
1
1 1 6
V
c
× × 
= + 
 
= 2681,25 kN
'
02
2 12
0
d f b d
s cV
c b
α 
 = +
 
 
40 325 25 3300 325
2
2 3300 12
V
c
× × × 
= + 
 
= 2654,17 kN
1/ 3 '
3 0
V f cb d
c
=
1/ 3 25 3300 325
3
V
c
= × × = 1787,50 kN

Page 63 of 68
dipakai Vc min = 1787,50 kN
ϕVc = 0,75 x 1787,50 = 1340,63 kN > Vu (OK)
4.6.2.5 Menentukan tekanan tanah rata-rata pada pondasi
• Total momen terfaktor per span
1/8 . 2.ln 1/8(37,44) 6 7,5 210,60Mo xqul x x kNm= = =
Tabel 35 Design koefisien momen
Mo = 210.60 kNm
End span ;
Eksterior negatif 0.26 54.76 0.26 54.76 0.00 0.00
Eksterior positif 0.52 109.51 0.31 65.29 0.21 44.23
Interior negatif 0.70 147.42 0.53 111.62 0.17 35.80
Interior span ;
Positif 0.35 73.71 0.21 44.23 0.14 29.48
Negatif 0.65 136.89 0.49 103.19 0.16 33.70
Total moment Column strip Middle Strip
4.6.2.6 Penulangan pelat pondasi
bρ =
,
1
0.85 600
600
c
y
f
fy f
β
+
bρ =
0.85 25 600
0.85
400 600 400
×
+
bρ = 0.02710
0.75 bρ = 0.02030
'ρ = 0.00430
max 0.75 '( '/ )b fs fyρ ρ ρ= +
ρ max = 0,02462
ρ min = 0,0018
As min = ρ min b d = 0,0018 x 1000 x 325 = 585 mm2
S max (jarak antar tulangan maksimum) = 2 h = 2 x 400 = 800 mm
• Interior span in column strip

Page 64 of 68
- Penulangan momen positif
Mu = 44.23 kNm, Mn = Mu/0.8 = 55.28 kNm
.
. . 1
1,7 '
As fy
Mn As fy d
bdfc
 
= − 
 
6 .400
(55,28 10 ) .400.325 1
1,7 1000 325 25
As
x As
x x x
 
= − 
 
6 2
(55,28 10 ) 130,000 3.7647x As As= −
Sehingga diperoleh As = 430,60 mm2
(Gunakan As minimum = 585 mm2
)
Gunakan tulangan Ø13 mm, As = 132.73 mm2
132.73 1000
226,88 200
585
x
S mm= = ≈
Ø13 – 200 mm
- Penulangan momen negatif
Mu = 103.19 kNm, Mn = Mu/0.8 = 128.98 kNm
.
. . 1
1,7 '
As fy
Mn As fy d
bdfc
 
= − 
 
6 .400
(128.98 10 ) .400.325 1
1,7 1000 325 25
As
x As
x x x
 
= − 
 
6 2
(128.98 10 ) 130,000 3.7647x As As= −
Sehingga diperoleh As = 1022.43 mm2
132.73 1000
129,81 125
1022,43
x
S mm= = ≈
Ø13 – 125 mm
• Interior span in middle strip
- Penulangan momen positif
Mu = 29.48 kNm, Mn = Mu/0.8 = 36.85 kNm
.
. . 1
1,7 '
As fy
Mn As fy d
bdfc
 
= − 
 
6 .400
(36,85 10 ) .400.325 1
1,7 1000 325 25
As
x As
x x x
 
= − 
 

Page 65 of 68
6 2
(36,85 10 ) 130,000 3.7647x As As= −
)
132.73 1000
226,88 200
585
x
S mm= = ≈
Ø13 – 200 mm
- Penulangan momen negatif
Mu = 33.70 kNm, Mn = Mu/0.8 = 42,13 kNm
.
. . 1
1,7 '
As fy
Mn As fy d
bdfc
 
= − 
 
6 .400
(42.13 10 ) .400.325 1
1,7 1000 325 25
As
x As
x x x
 
= − 
 
6 2
(42.13 10 ) 130,000 3.7647x As As= −
)
132.73 1000
226,88 200
585
x
S mm= = ≈
Ø13 – 200 mm
• End span in column strip
- Penulangan momen eksterior positif
Mu = 65.29 kNm, Mn = Mu/0.8 = 81,62 kNm
.
. . 1
1,7 '
As fy
Mn As fy d
bdfc
 
= − 
 
6 .400
(81.62 10 ) .400.325 1
1,7 1000 325 25
As
x As
x x x
 
= − 
 
6 2
(81,62 10 ) 130,000 3.7647x As As= −
132.73 1000
207,48 200
639,70
x
S mm= = ≈
Ø13 – 200 mm

Page 66 of 68
- Penulangan momen eksterior negatif
Mu = 54,76 kNm, Mn = Mu/0.8 = 68,45 kNm
.
. . 1
1,7 '
As fy
Mn As fy d
bdfc
 
= − 
 
6 .400
(68,45 10 ) .400.325 1
1,7 1000 325 25
As
x As
x x x
 
= − 
 
6 2
(68,45 10 ) 130,000 3.7647x As As= −
)
132.73 1000
226,88 200
585
x
S mm= = ≈
Ø13 – 200 mm
- Penulangan momen interior negatif
Mu = 111,62 kNm, Mn = Mu/0.8 = 139,52 kNm
.
. . 1
1,7 '
As fy
Mn As fy d
bdfc
 
= − 
 
6 .400
(139,52 10 ) .400.325 1
1,7 1000 325 25
As
x As
x x x
 
= − 
 
6 2
(139,52 10 ) 130,000 3.7647x As As= −
132.73 1000
119.70 100
1108,84
x
S mm= = ≈
Ø13 – 100 mm
• End span in middle strip
- Penulangan momen eksterior positif
Mu = 44,23 kNm, Mn = Mu/0.8 = 55,29 kNm
.
. . 1
1,7 '
As fy
Mn As fy d
bdfc
 
= − 
 

Page 67 of 68
6 .400
(55,29 10 ) .400.325 1
1,7 1000 325 25
As
x As
x x x
 
= − 
 
6 2
(55,29 10 ) 130,000 3.7647x As As= −
)
132.73 1000
226,88 200
585
x
S mm= = ≈
Ø13 – 200 mm
- Penulangan momen interior negatif
Mu = 35,80 kNm, Mn = Mu/0.8 = 44,75 kNm
.
. . 1
1,7 '
As fy
Mn As fy d
bdfc
 
= − 
 
6 .400
(44,75 10 ) .400.325 1
1,7 1000 325 25
As
x As
x x x
 
= − 
 
6 2
(44,75 10 ) 130,000 3.7647x As As= −
)
132.73 1000
226,88 200
585
x
S mm= = ≈
Ø13 – 200 mm
Tabel 36 Resume penulangan pelat pondasi
Column strip Middle Strip
End span ;
Eksterior negatif Ø13-200 mm -
Eksterior positif Ø13-200 mm Ø13-200 mm
Interior negatif Ø13-100 mm Ø13-200 mm
Interior span ;
Positif Ø13-200 mm Ø13-200 mm
Negatif Ø13-125 mm Ø13-200 mm

Page 68 of 68
4.7 Tentang Penulis
Afret Nobel adalah alumni Diploma Teknik Sipil Universitas
Gadjah Mada Angkatan 2005 dan Alumni Ekstensi Teknik
Sipil Universitas Indonesia Angkatan 2009. Papanya seorang
petani dan Mamanya pedagang.
Anda diperbolehkan untuk mengirimkan lewat pos dan
email dan memberikan buku elektronik ini kepada siapa
saja yang Anda inginkan, selama Anda tidak mengubah,
atau mengedit isinya dan format digitalnya.
Sebenarnya, kami akan sangat senang bila Anda
membuat duplikat buku elektronik ini sebanyak-
banyaknya. Tetapi bagaimanapun, hak untuk membuat
buku dalam bentuk cetak atas naskah ini untuk dijual
adalah tindakan yang tidak dibenarkan.
Kiranya buku ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu, saran dan kritik
yang membangun sangat kami harapkan.

Struktur Beton 4 Lantai

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Destaque

Destaque (20)

Semelhante a Struktur Beton 4 Lantai

Semelhante a Struktur Beton 4 Lantai (20)

Mais de Afret Nobel

Mais de Afret Nobel (10)

Último

Último (20)

Struktur Beton 4 Lantai