PERENCANAAN GEDUNG BETON BERTULANG TAHAN GEMPA

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
1
TUGAS BESAR
DINAMIKA STRUKTUR & REKAYASA GEMPA
TUGAS BESAR
PERENCANAAN GEDUNG BETON BERTULANG TAHAN GEMPA
OLEH:
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BOSOWA MAKASSAR
2015

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
2
TUGAS BESAR
DAFTAR ISI
SAMPUL.............................................................................................................................. i
DAFTAR ISI ........................................................................................................................ii
SOAL TUGAS BESAR ......................................................................................................iv
LEMBAR ASISTENSI ....................................................................................................... v
BAB I DATA PERENCANAAN .................................................................................1
BAB II PRELIMINARY DESAIN ................................................................................3
A. Dimensi Balok .............................................................................................3
B. Dimensi Pelat...............................................................................................5
C. Dimensi Kolom .........................................................................................10
BAB III ANALISA BEBAN GEMPA..........................................................................13
A. Perhitungan Berat Struktur Per Lantai ......................................................13
B. Perhitungan Waktu Getar Alami ...............................................................14
C. Perhitungan Gaya Geser Dasar (V) ...........................................................15
D. Perhitungan Gaya Lateral Ekivalen...........................................................16
E. Analisa terhadap T Rayleigh .....................................................................16
F. Hasil Analisa Struktur ...............................................................................17
G. Kinerja Batas Layan dan Kinerja Batas Ultimit ........................................18
BAB IV ANALISA BEBAN GRAVITASI ..................................................................19
A. Beban Lantai dan Balok ............................................................................19
B. Beban Kerja Aksial Kolom .......................................................................20
BAB V DESAIN BALOK DAN LANTAI ..................................................................21
A. Penulangan Lantai .....................................................................................21
B. Penulangan Balok akibat Momen Lentur..................................................21
C. Desain Tulangan Geser Balok ...................................................................31
D. Pemutusan Tulangan Balok.......................................................................35
BAB VI DESAIN KOLOM...........................................................................................40
A. Pengaruh Beban Gempa Orthogonal.........................................................40
B. Penulangan Memanjang Kolom ................................................................40
C. Persyaratan Strong Columns Weak Beams ...............................................44
D. Pengekangan Kolom..................................................................................45
E. Penulangan Transversal untuk Beban Geser .............................................46
F. Sambungan Lewatan Tulangan Vertikal Kolom.......................................47
BAB VII DESAIN HUBUNGAN BALOK KOLOM ....................................................49
A. Hubungan Balok Kolom Tengah...............................................................49
B. Hubungan Balok Kolom Tepi ...................................................................50

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
3
TUGAS BESAR
BAB I
DATA PERENCANAAN
Suatu denah dan potongan remcana gedung dengan konsep desain di bawah ini:
Gambar 1. denah rencana gedung
Data – data desain sebagai berikut:
L1 = 450 cm
L2 = 500 cm
H = 400 cm
Mutu bahan, f’c = 25 MPa
fy = 390 MPa
Tujuan rencana gedung = PERPUSTAKAAN

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
4
TUGAS BESAR
Gambar 2. potongan rencana gedung arah barat-timur
Data pembebanan berdasarkan SKBI-1.3.53.1987:
Beban mati:
- Beton bertulang = 24,00 kN/m3
- Partisi = 1,00 kN/m2
- Tegel + Spesi = 0,45 kN/m2
- Plafond + ME = 0,18 kN/m2
Beban hidup:
- Lantai = 4,00 kN/m2 (PERPUSTAKAAN)
- Atap = 1,00 kN/m2
Hal-hal lain ditentukan sendiri.
Diminta:
Desainlah bangunan tersebut di atas dengan menggunakan Desain Kapasitas gedung dengan
target tahan gempa.

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
5
TUGAS BESAR
BAB II
PRELIMINARY DESAIN
A. DIMENSI BALOK
Penentuan tinggi balok minimum (hmin) dihitung berdasarkan panjang bentang dan kondisi
tumpuan menurut SNI-03-2847-2002 Pasal 11.5(2(3)):
h min =
L
18,5
x {0,4 +
fy
700
}  (satu ujung menerus)
h min =
L
21
x {0,4 +
fy
700
}  (dua ujung menerus)
Untuk penentuan lebar balok dapat diambil sebesar, d = (1,5-2,0) x b.
1. Bentang 1-7 (arah sumbu X)
h min 1-2 =
L
18,5
x {0,4 +
fy
700
=
5000
18,5
x {0,4 +
390
700
} = 258,7 mm ≈ 300 mm
h min 2-3 =
L
21
x {0,4 +
fy
700
=
5000
21
x {0,4 +
390
700
} = 227,9 mm ≈ 250 mm
h min 3-4 =
L
21
x {0,4 +
fy
700
=
5000
21
x {0,4 +
390
700
} = 227,9 mm ≈ 250 mm
h min 4-5 =
L
21
x {0,4 +
fy
700
=
5000
21
x {0,4 +
390
700
} = 227,9 mm ≈ 250 mm
h min 5-6 =
L
21
x {0,4 +
fy
700
=
5000
21
x {0,4 +
390
700
} = 227,9 mm ≈ 250 mm

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
6
TUGAS BESAR
h min 6-7 =
L
18,5
x {0,4 +
fy
700
=
5000
18,5
x {0,4 +
390
700
} = 258,7 mm ≈ 300 mm
h min = 300 mm  digunakan , h = 600 mm
Selimut beton menurut SNI-03-2847-2002 Pasal 9.7.1 yaitu sebesar 40 mm untuk balok.
d = h – sb – Ø sengkang – ½ Ø tul. utama
= 600 – 40 – 8 – ½ x 10
= 547 mm
b = 0,5 x d
= 0,5 x 547 = 273,5 mm ≈ 300 mm
Digunakan dimensi balok arah sumbu X = 300 x 600 mm
2. Bentang A-G (arah sumbu Y)
h min A-B =
L
18,5
x {0,4 +
fy
700
=
4500
18,5
x {0,4 +
390
700
} = 232,8 mm ≈ 250 mm
h min B-C =
L
21
x {0,4 +
fy
700
=
4500
21
x {0,4 +
390
700
} = 205,1 mm ≈ 250 mm
h min C-D =
L
21
x {0,4 +
fy
700
=
4500
21
x {0,4 +
390
700
} = 205,1 mm ≈ 250 mm
h min D-E =
L
21
x {0,4 +
fy
700
=
4500
21
x {0,4 +
390
700
} = 205,1 mm ≈ 250 mm
h min E-F =
L
21
x {0,4 +
fy
700

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
7
TUGAS BESAR
=
4500
21
x {0,4 +
390
700
} = 205,1 mm ≈ 250 mm
h min F-G =
L
18,5
x {0,4 +
fy
700
=
4500
18,5
x {0,4 +
390
700
} = 232,8 mm ≈ 250 mm
h min = 250 mm  digunakan , h = 600 mm
Selimut beton menurut SNI-03-2847-2002 Pasal 9.7.1 yaitu sebesar 40 mm untuk balok.
d = h – sb – Ø sengkang – ½ Ø tul. utama
= 600 – 40 – 8 – ½ x 10
= 547 mm
b = 0,5 x d
= 0,5 x 547 = 273,5 mm ≈ 300 mm
digunakan dimensi balok arah sumbu Y= 300 x 600 mm
B. DIMENSI PELAT
Perhitungan tebal pelat dua arah berdasarkan SNI-03-2847-2002 pasal 11.5(3(3)) sebagai
berikut:
1. Untuk αm ≤ 0.2 menggunakan pasal 11.5(3(2))
2. Untuk 0.2 < αm < 2 ketebalan minimum pelat harus memenuhi:
dan tidak boleh kurang dari 120 mm
3. Untuk αm ≥ 2 ketebalan pelat minimum tidak boleh kurang dari:
Dan tidak boleh kurang dari 90 mm
Dengan αm adalah: αm =
Ecb x Ib
Ecs x Is
dimana, Ecb = modulus elastisitas balok beton
Ecs = modulus elastisitas pelat beton
Ib = momen inersia balok beton
Is = momen inersia pelat beton

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
8
TUGAS BESAR
Menurut SNI-03-2847-2002 pasal 15.2(4) pada konstruksi monolit atau komposit penuh,
suatu balok mencakup juga bagian pelat pada setiap sisi balok sebesar proyeksi balok yang
berada di atas atau di bawah pelat tersebut.
Lebar efektif balok pinggir diambil nilai terkecil:
hw ≤ 4hf
Lebar efektif balok tengah / dalam (Balok T) harus diambil nilai terkecil:
bw +2hw ≤ bw + 8hf
Momen Inersia dari penampang balok dengan flans terhadap sumbu pusat ialah:
Ib = K x
b x h3
12
K =
1 + (
be
bw
−1) x (
t
h
) x [4−6(
t
h
) + 4(
t
h
)
2
+ (
be
bw
−1) x (
t
h
)
3
]
1+ (
be
bw
−1) x (
t
h
)
Momen inersia pelat:
Is =
L x t3
12
1. Perhitungan α balok pada pelat/panel
𝓁ny = 500 – 30 = 470 cm
𝓁nx = 450 – 30 = 420 cm
β =
𝓁𝑛𝑦
𝓁𝑛𝑥
=
470
420
= 1,1 < 2 → pelat dua arah

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
9
TUGAS BESAR
a. Perhitungan nilai α1
Ditaksir tebal pelat, t = 12 cm
Dimensi balok, bw x h = 30 x 60 cm
Lebar efektif, bE = bw + (h - t)
= 30 + (60 – 12) = 78 cm
Atau, bE = bw + 4t
= 30 + 4 x 12 = 78 cm
K =
1 + (
be
bw
−1) x (
t
h
) x [4−6(
t
h
) + 4(
t
h
)
2
+ (
be
bw
−1) x (
t
h
)
3
]
1+ (
be
bw
−1) x (
t
h
)
K =
1 + (
78
30
−1) x (
12
60
) x [4−6(
12
60
) + 4(
12
60
)
2
+ (
78
30
−1) x (
12
60
)
3
]
1+ (
78
30
−1) x (
12
60
)
K = 1,478
Momen inersia penampang:
Ib = K x
b x h3
12
Ib = 1,478 x
30 x 603
12
= 798120 cm4
Is =
L
2
x t3
12
=
450
2
x 123
12
= 23400 cm4
Karena Ec balok = Ec pelat, sehingga α1 =
Ib
Is
=
798120
23400
= 34,10
b. Perhitungan nilai α2
Lebar efektif, bE = bw + (h - t)
= 30 + (60 – 12) = 78 cm
Atau, bE = bw + 4t
= 30 + 4 x 12 = 78 cm
K =
1 + (
78
30
−1) x (
12
60
) x [4−6(
12
60
) + 4(
12
60
)
2
+ (
78
30
−1) x (
12
60
)
3
]
1+ (
78
30
−1) x (
12
60
)
K = 1,478
Ib = K x
b x h3
12

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
10
TUGAS BESAR
Ib = 1,478 x
30 x 603
12
= 798120 cm4
Is =
L
2
x t3
12
=
500
2
x 123
12
= 36000 cm4
Ib
Is
=
798120
36000
= 22,17
c. Perhitungan nilai α3
Lebar efektif, bE = bw + 2(h - t)
= 30 + 2 x (60 – 12) = 126 cm
Atau, bE = bw + 8t
= 30 + 8 x 12 = 126 cm
K =
1 + (
126
30
−1) x (
12
60
) x [4−6(
12
60
) + 4(
12
60
)
2
+ (
126
30
−1) x (
12
60
)
3
]
1+ (
126
30
−1) x (
12
60
)
K = 1,775
Ib = K x
b x h3
12
Ib = 1,775 x
30 x 603
12
= 958500 cm4
Is =
L x t3
12
=
500 x 123
12
= 72000 cm4
Ib
Is
=
958500
72000
= 13,313
d. Perhitungan nilai α4
Lebar efektif, bE = bw + 2(h - t)
= 30 + 2 x (60 – 12) = 126 cm
Atau, bE = bw + 8t
= 30 + 8 x 12 = 126 cm
K =
1 + (
126
30
−1) x (
12
60
) x [4−6(
12
60
) + 4(
12
60
)
2
+ (
126
30
−1) x (
12
60
)
3
]
1+ (
126
30
−1) x (
12
60
)
K = 1,775

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
11
TUGAS BESAR
Ib = K x
b x h3
12
Ib = 1,775 x
30 x 603
12
= 958500 cm4
Is =
L x t3
12
=
450 x 123
12
= 64800 cm4
Ib
Is
=
958500
64800
= 14,792
Setelah dilakukan perhitungan, diperoleh α untuk tiap balok sebesar:
α1 = 34,10
α2 = 22,17
α3 = 13,313
α4 = 14,792
2. Perhitungan tebal minimum pelat/panel
a. Panel A
αm =
∑α panel A
n
=
34,10 + 22,17 + 13,313 + 14,792
4
= 21,094
β =
𝓁𝑛𝑦
𝓁𝑛𝑥
=
470
420
= 1,1
Berdasarkan SNI-03-2847-2002 pasal 11.5(3(3)) untuk αm ≥ 2, maka ketebalan
pelat minimum tidak boleh kurang dari:
h =
𝓁n (0,8+
fy
1500
)
36+9β
=
470 x (0,8+
390
1500
)
36+9 x 1,1
= 10,85 cm ≈ 12 cm
b. Panel B
αm =
∑α panel B
n
=
34,10 + 13,313 + 13,313 + 14,792
4
= 18,879
β =
𝓁𝑛𝑦
𝓁𝑛𝑥
=
470
420
= 1,1
h =
𝓁n (0,8+
fy
1500
)
36+9β
=
470 x (0,8+
390
1500
)
36+9 x 1,1
= 10,85 cm ≈ 12 cm

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
12
TUGAS BESAR
c. Panel C
αm =
∑α panel C
n
=
14,792 + 22,17 + 13,313 + 14,792
4
= 16,267
β =
𝓁𝑛𝑦
𝓁𝑛𝑥
=
470
420
= 1,1
h =
𝓁n (0,8+
fy
1500
)
36+9β
=
470 x (0,8+
390
1500
)
36+9 x 1,1
= 10,85 cm ≈ 12 cm
d. Panel D
αm =
∑α panel D
n
=
14,792 + 13,313 + 13,313 + 14,792
4
= 14,053
β =
𝓁𝑛𝑦
𝓁𝑛𝑥
=
470
420
= 1,1
h =
𝓁n (0,8+
fy
1500
)
36+9β
=
470 x (0,8+
390
1500
)
36+9 x 1,1
= 10,85 cm ≈ 12 cm
Jadi, tebal pelat yang digunakan untuk semua panel adalah 12 cm
C. DIMENSI KOLOM
Dalam menentukan dimensi penampang kolom, ditinjau kolom tengah yang dianggap
memikul beban terbesar.

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
13
TUGAS BESAR
Pembebanan yang bekerja hanya pembebanan gravitasi saja, tanpa beban gempa yang
terjadi yang terdiri dari beban mati (DL) dan beban hidup (LL). Dengan dimensi
penampang balok 30 x 60 cm dan tebal pelat 12 cm untuk semua tingkat.
Direncanakan kolom pada lantai dasar
Asumsi dimensi awal penampang kolom 60 x 60 cm
Beban-beban yang bekerja pada kolom:
Beban Mati (DL)
- Kolom Lt.1-Lt.6 = 0,6 x 0,6 x 4 x 24 x 5 tingkat = 172,800 kN
- Balok 30 x 60 cm = (5,0 + 4,5) x 0,3 x 0,6 x 24 x 6 lantai = 246,240 kN
- Pelat tebal 12 cm = 5,0 x 4,5 x 0,12 x 24 x 6 lantai = 388,800 kN
- Partisi = 5,0 x 4,5 x 1,0 x 5 tingkat = 112,500 kN
- Tegel + Spesi = 5,0 x 4,5 x 0,45 x 5 lantai = 50,625 kN
- Finishing atap = 5,0 x 4,5 x 0,21 x 1 lantai = 4,725 kN
- Plafond + ME = 5,0 x 4,5 x 0,18 x 6 lantai = 24,300 kN +
Berat total beban mati (DL) = 999,990 kN
Beban Hidup (LL)
- Pelat atap = 5,0 x 4,5 x 1,0 x 1 lantai = 22,500 kN
- Pelat lantai = 5,0 x 4,5 x 4,0 x 5 lantai = 450,00 kN +
Berat total beban hidup (LL) = 472,50 kN
Berdasarkan SNI-03-2847-2002 pasal 11.2(1), kuat perlu U yang menahan beban mati D,
beban hidup L dan juga beban atap A atau beban hujan R, paling tidak sma dengan:
U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R)
Sehingga, beban terfaktor U:
U = 1,2 D + 1,6 L
= 1,2 x 999,990 + 1,6 x 472,50
= 1955,988 kN = 1955988 N
Berdasarkan SNI-03-2847-2002 pasal 12.3(5(2)), kuat tekan rencana ΦPn untuk komponen
struktur non-prategang dengan tulangan sengkang pengikat harus sesuai dengan:
ΦPn (max) = 0,80 x Φ .[0,85 x f’c x (Ag - Ast) + fy x Ast]
dimana:
Φ = faktor reduksi = 0,65 untuk beban aksial tekan dan aksial lentur
f'c = kuat tekan beton yang disyaratkan = 25 MPa
fy = kuat leleh tulangan yang disyaratkan = 390 MPa

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
14
TUGAS BESAR
Ag = luas bruto penampang kolom = 600 x 600 = 360000 mm2
Ast = luas total tulangan longitudinal = rt . Ag
rt = rasio tulangan kolom (0,01 - 0,03), diambil rt = 0,02
Ast = 0,02 x 360000 = 7200 mm2
ΦPn (max) = 0,80 x Φ .[0,85 x f’c x (Ag - Ast) + fy x Ast]
= 0,80 x 0,65 .[0,85 x 25 x (360000 - 7200) + 390 x 7200]
= 5358600 N
Syarat:
ΦPn (max) > Pu
5358600 > 1955988 N ……Aman.
Dimensi penampang kolom yang digunakan adalah 60 x 60 cm
Kesimpulan:
Setelah dilakukan preliminary desain diperoleh dimensi komponen Struktur Rangka
Pemikul Momen (SRPM) untuk seluruh lantai adalah:
- Tebal pelat lantai/atap = 120 mm
- Dimensi balok = 300 x 600 mm
- Dimensi kolom = 600 x 600 mm
Setelah dilakukan perhitungan waktu getar alami T secara empiris dan dikontrol
terhadap T Rayleigh ternyata hasil yang diperoleh tidak memenuhi ketentuan Pasal
28 SNI 03-1726-2002, maka dimensi kolom harus diperbesar 750 x 750 mm.

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
15
TUGAS BESAR
BAB III
ANALISA BEBAN GEMPA
Dimensi komponen Struktur Rangka Pemikul Momen (SRPM) untuk seluruh lantai adalah:
- Tebal pelat lantai/atap = 120 mm
- Dimensi balok = 300 x 600 mm
- Dimensi kolom = 750 x 750 mm
Data pembebanan berdasarkan SKBI-1.3.53.1987:
Beban mati:
- Beton bertulang = 24,00 kN/m3
- Partisi = 1,00 kN/m2
- Tegel + Spesi = 0,45 kN/m2
- Plafond + ME = 0,18 kN/m2
Beban hidup:
- Lantai = 4,00 kN/m2 (PERPUSTAKAAN)
- Atap = 1,00 kN/m2
SRPM ini berada di lokasi wilayah gempa WG 5 dengan kondisi lapisan tanah yang tergolong
tanah sedang.
A. Perhitungan Berat Struktur Per Lantai
Perhitungan berat struktur hanya beban gravitasi berupa beban mati dan beban hidup yang
bekerja di setiap lantai/atap. Berdasarkan SKBI-1.3.53.1987, koefisien reduksi beban hidup
harus sesuai dengan fungsi gedung yaitu PERPUSTAKAAN dengan koefisien reduksi
sebesar 0,80.
Perhitungan Berat Lantai Atap
Beban mati atap
- Kolom 60 x 60 cm = 0,75 x 0,75 x 2 x 24 x 49 buah = 1323,00 kN
- Balok 30 x 60 cm = (7 x 30 + 7 x 27) x 0,3 x 0,48 x 24 = 1378,94 kN
- Pelat tebal 12 cm = 30 x 27 x 0,12 x 24 = 2332,80 kN
- Finishing atap = 30 x 27 x 0,21 = 170,10 kN
- Plafond + ME = 30 x 27 x 0,18 = 145,80 kN +
Berat total beban mati = 5350,64 kN
Beban hidup atap
- Pelat atap = 30 x 27 x 1,0 = 810,00 kN
80% beban hidup tereduksi pada struktur = 648,00 kN
Berat struktur lantai atap = 5350,64 + 648,00 = 5998,64 kN

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
16
TUGAS BESAR
Perhitungan Berat Lantai 1-5 (tipikal)
Beban mati lantai
- Kolom 60 x 60 cm = 0,75 x 0,75 x 4 x 24 x 49 buah = 2646,00 kN
- Balok 30 x 60 cm = (7 x 30 + 7 x 27) x 0,3 x 0,48 x 24 = 1378,94 kN
- Pelat tebal 12 cm = 30 x 27 x 0,12 x 24 = 2332,80 kN
- Partisi = 30 x 27 x 1,0 = 810,00 kN
- Tegel + Spesi = 30 x 27 x 0,45 = 364,50 kN
- Plafond + ME = 30 x 27 x 0,18 = 145,80 kN +
Berat total beban mati = 7678,04 kN
Beban hidup lantai
- Pelat atap = 30 x 27 x 4,0 = 3240,00 kN
80% beban hidup tereduksi pada struktur = 2592,00 kN
Berat struktur lantai = 7678,04 + 2592,00 = 10270,04 kN
Berat struktur untuk setiap lantai bangunan dirangkum pada tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Berat struktur tiap lantai
Lantai
Tinggi lantai
dari dasar
Berat beban
mati
80% reduksi
beban hidup
Jumlah
(m) (kN) (kN) (kN)
6 24 5350,64 648,00 5998,64
5 20 7678,04 2592,00 10270,04
4 16 7678,04 2592,00 10270,04
3 12 7678,04 2592,00 10270,04
2 8 7678,04 2592,00 10270,04
1 4 7678,04 2592,00 10270,04
Total berat struktur (Wt) 57348,84
B. Perhitungan Waktuu Getar Alami (T) secara Empiris
Perhitungan waktu getar alami menggunakan rumus Empiris Method A dari UBC Section
1630.2.2 yaitu:
T = Ct x (hn)3/4
dimana: Ct = 0,0731 (untuk SRPM beton)
Hn = 24 m (tinggi gedung)
T = Ct x (hn)3/4
= 0,0731 x (24)3/4 = 0,79 detik

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
17
TUGAS BESAR
Kontrol pembatasan T sesuai pasal 5.6 SNI 03-1726-2002
Wilayah Gempa Ξ
1 0,20
2 0,19
3 0,18
4 0,17
5 0,16
6 0,15
Untuk wilayah gempa 5, diperoleh koefisien ξ sebesar 0,16.
T = ξ . n = 0,16 x 6 = 0,96 detik > T empiris = 0,79 …..OK
C. Perhitungan Gaya Geser Dasar (V)
Gaya geser dasar (V) dihitung dengan rumus (26) SNI 03-1726-2002.
V =
C1 x I
R
x Wt
Untuk SPRMK beton sesuai SNI 03-1726-2002 pada tabel 3 diperoleh R = 8,5.
Struktur difungsikan sebagai gedung umum, maka faktor keutamaan struktur sesuai tabel 1
pada SNI 03-1726-2002 diperoleh, I = 1,0.
Berdasarkan gambar 2 SNI 03-1726-2002, dengan wilayah gempa WG 5 dengan kondisi
tanah sedang dan waktu getar T1 = 0,79, diperoleh C1 = 0,63.

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
18
TUGAS BESAR
sehingga diperoleh:
V =
C1 x I
R
x Wt
=
0,63 x 1,0
8,5
x 57348,84 = 4250,56 kN
D. Perhitungan Gaya Lateral Ekivalen
Beban gempa nominal statik ekivalen yang bekerja pada pusat massa lantai di tingkat ke-I,
dihitung dengan mengunakan persamaan (27) SNI 03-1726-2002.
Fi =
Wi x Zi
∑ Wi x Zin
i=1
x V
Beban gempa nominal statik ekivalen yang bekerja pada lantai 6 untuk kedua arah:
F6 =
143967,46
760170,10
x 4250,56 = 805,01 kN
Gaya-gaya lateral untuk lantai-lantai lainnya dirangkum pada tabel 2 di bawah ini.
Tabel 2. Gaya gempa tiap lantai dengan T1 = 0,79
Lantai hi Wi Wi x hi Fi Vi
(m) (kN) (kN.m) (kN) (kN)
6 24 5998.64 143967.46 805.01 805.01
5 20 10270.04 205400.88 1148.52 1953.53
4 16 10270.04 164320.70 918.81 2872.34
3 12 10270.04 123240.53 689.11 3561.45
2 8 10270.04 82160.35 459.41 4020.86
1 4 10270.04 41080.18 229.70 4250.56
Jumlah 57348.86 760170.10
Perbandingan tinggi terhadap panjang denah bangunan dalam arah pembebanan gempa arah
utara-selatan adalah:
=
Tinggi Total bangunan
Panjang Denah bangunan
=
30
24
= 1,25 < 3 (sesuai pasal 6.1.4 SNI-03-1726-2002)
Karena nilai perbandingan tinggi dengan panjang denah kurang dari 3 maka beban
horizontal terpusat sebesar 0,1V tidak perlu diaplikasikan di lantai tingkat paling atas.
E. Analisa terhadap T Rayleigh
Besarnya T yang dihitung sebelumnya memakai cara-cara empiris, harus dibandingkan
dengan TRayleigh, dengan rumus:
T1 = 6,3 √
∑ Wi x di2n
i=1
g ∑ Fi x din
i=1

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
19
TUGAS BESAR
Besarnya T yang dihitung sebelumnya, sesuai Ps 6.2.2 tidak boleh menyimpang 20% hasil
T Rayleigh. Untuk menghitung besarnya T Rayleigh, dilakukan analisis struktur 2 dimensi
dengan menggunakan bantuan program SAP2000.
Hasil analisis disimpulkan pada tabel 3 dibawah:
Tabel 3. Analisa T Rayleigh akibat gempa arah sumbu X
Lantai hi Wi Fi di Wi.di2 F.di
(m) (kN) (kN) (mm) (kN.mm2) (kN.mm)
6 24 5998.64 805.01 29.81 5330611.61 23997.28
5 20 10270.04 1148.52 27.46 7744143.11 31538.32
4 16 10270.04 918.81 23.31 5580291.05 21417.57
3 12 10270.04 689.11 17.48 3138016.05 12045.66
2 8 10270.04 459.41 10.58 1149591.75 4860.53
1 4 10270.04 229.70 3.77 145967.11 865.98
Jumlah 23088620.69 94725.34
T1 = 6,3 √
23.088.620,69
9800 x 94.725,34
= 0,99 detik
Nilai T yang dijinkan = 0,99 – 20% x 0,99 = 0,79 detik.
Karena T1 = 0,79 = TRayleigh = 0,79, maka T1 hasil empiris yang dihitung di atas tidak
memenuhi ketentuan Ps 6.2.
F. Hasil Analisa Struktur
Dengan menggunakan program komputer SAP2000, diperoleh hasil analisa struktur seperti
dibawah ini.
Bidang momen balok dan kolom (kN.m)

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
20
TUGAS BESAR
Aksial kolom (kN)
Gambar 3. Hasil analisa struktur untuk portal tengah oleh beban gempa
G. Kinerja Batas Layan (∆s) dan Kinerja Batas Ultimit (∆m)
Simpangan antar tingkat harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan
gempa rencana, untuk membatasi terjadinya pelelehan baja dan peretakan beton yang
berlebihan. Simpangan yang terjadi tidak boleh melampaui 0,03/R tinggi tingkat atau 30
mm.
∆s <
0,03
R
x h , dengan h = 4000m ; R = 8,5 → ∆s <
0,03
8,5
x 4000 = 14,12 mm
Simpangan antar tingkat harus dihitung dari simpangan struktur gedung akibat pembebanan
gempa rencana dalam kondisi gedung diambang keruntuhan. Simpangan struktur gedung
akibat gempa nominal dikalikan dengan faktor pengali ξ, dimana untuk gedung beraturan ξ
= 0,7 x R = 0,7 x 8,5 = 5,95.
∆m= ξ x ∆s < 0,02 x h
= 5,95 x ∆s < 0,02 x 4000 = 80 mm
Tabel 3a. Analisa ∆s dan ∆m akubat gempa arah B-T
Lantai hi ∆s
Drift ∆s
antar tingkat
Syarat
Drift ∆s
Drift ∆m
antar tingkat
Syarat
Drift ∆m Keterangan
(m) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)
6 24 29.81 2.35 14.12 13.98 80 OK
5 20 27.46 4.15 14.12 24.69 80 OK
4 16 23.31 5.83 14.12 34.69 80 OK
3 12 17.48 6.90 14.12 41.06 80 OK
2 8 10.58 6.81 14.12 40.52 80 OK

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
21
TUGAS BESAR
1 4 3.77 3.77 14.12 22.43 80 OK
BAB IV
ANALISA BEBAN GRAVITASI
A. Beban Lantai dan Balok
Momen-momen di lantai dan balok akibat beban gravitasi di taksir dengan menggunakan
nilai momen pendekatan.
Perhitungan beban yang bekerja pada lantai (cara pendekatan):
Beban mati (qD)
- Pelat lantai tebal 0,12 m = 0,12 x 24 = 2,88 kN/m2
- Spesi + Tegel = 0,45 = 0,45 kN/m2
- Plafond + ME = 0,18 = 0,18 kN/m2 +
qD = 3,51 kN/m2
Beban hidup (qL)
- Beban hidup lantai Perpustakaan (qL) = 4,00 kN/m2
Perhitungan beban yang bekerja per satuan panjang:
Beban mati (WD)
- qD ekuivalen = 4,5 x 3,51 = 15,80 kN/m
- Berat balok = 0,30 x 0,60 x 24 = 4,32 kN/m
- Berat dinding = 85% x (4-0,6) x 2,5 = 7,22 kN/m +
WD = 27,35 kN/m
Beban hidup (WL)
- Beban hidup (WL) = 4,5 x 4,00 = 18,00 kN/m
Panjang bentang bersih, ln = 5,0 – 0,75 = 4,25 m
Tabel 4. Momen Desain Balok Rangka di Muka Kolom
Bentang Loksi
Besar
Momen
MD
(kN.m)
ML
(kN.m)
1 2 3 4 5
Bentang
Ujung
Negatif
terluar
Wu x ln2
16
-30,876 -20.320
Positif Wu x ln2
14
+35,286 +23.223
Negatif
interior
Wu x ln2
10
-49,401 -32.513
Bentang
Dalam
Negatif
Wu x ln2
11
-44,910 -29.557
Positif
Wu x ln2
16
+30,876 +20.320

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
22
TUGAS BESAR
Dalam perhitungan momen lantai akan ditaksir dengan metode analisa pendekatan koefisien
momen. Dengan anggapan semua lantai menjadi satu dengan balok atau dianggap menerus
pada keempat sisinya maka diperoleh momen berikut ini:
Beban terfaktor lantai qU
qU = 1,2 x qD + 1,6 x qL
= 1,2 x 3,51 + 1,6 x 4,0 = 10,612 kN/m2
Mpos X = 0,0295 x qU x lx
2 = 0,0295 x 10,612 x 4,52 = 6,340 kN.m
Mpos Y = 0,0235 x qU x lx
2 = 0,0235 x 10,612 x 4,52 = 5,050 kN.m
Mneg X = 0,057 x qU x lx
2 = 0,057 x 10,612 x 4,52 = 12,249 kN.m
Mneg Y = 0,0525 x qU x lx
2 = 0,0525 x 10,612 x 4,52 = 11,282 kN.m
B. Beban Kerja Aksial Kolom
Perhitungan beban kerja di kolom meliputi beban mati, berupa berat sendiri struktur dan
beban tetap lainnya berupa berat plafond, M & E, tembok, tegel dll, dan beban hidup yang
harus memperhitungkan reduksi beban dan tributary area yang diautr oleh SNI 03-1727-
1989, yaitu untuk Perpustakaan R = 80%.
Tabel 5. Beban kerja aksial di kolom eksterior portal tengah
Lantai
Beban
Mati *
beban
Mati
Pelat
beban
Hidup
Luas Daerah
Kolom
80% reduksi
beban hidup
beban
Hidup
∑
Beban
Mati
∑
Beban
Hidup
kN kN/m2
kN/m2
m2
kN/m2
kN/m2
kN kN
6 30.24 3.27 1.00 11.25 0.80 9.00 67.03 9.00
5 126.68 3.51 4.00 22.50 3.20 36.00 233.20 45.00
4 126.68 3.51 4.00 33.75 3.20 36.00 399.36 81.00
3 126.68 3.51 4.00 45.00 3.20 36.00 565.53 117.00
2 126.68 3.51 4.00 56.25 3.20 36.00 731.70 153.00
1 126.68 3.51 4.00 67.50 3.20 36.00 897.87 189.00
Tabel 6. Beban kerja aksial di kolom interior portal tengah
Lantai
Beban
Mati *
beban
Mati
Pelat
beban
Hidup
Luas
Daerah
Kolom
80% reduksi
beban hidup
beban
Hidup
∑
Beban
Mati
∑
Beban
Hidup
kN kN/m2
kN/m2
m2
kN/m2
kN/m2
kN kN
6 41.04 3.27 1.00 22.50 0.80 18.00 114.62 18.00
5 155.53 3.51 4.00 45.00 3.20 72.00 349.12 90.00
4 155.53 3.51 4.00 67.50 3.20 72.00 583.63 162.00
3 155.53 3.51 4.00 90.00 3.20 72.00 818.13 234.00
2 155.53 3.51 4.00 112.50 3.20 72.00 1052.64 306.00
1 155.53 3.51 4.00 135.00 3.20 72.00 1287.14 378.00

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
23
TUGAS BESAR
* = termasuk berat balok, dinding dan kolom
BAB V
DESAIN BALOK DAN LANTAI
A. Penulangan Lantai
Tebal pelat (h) = 120 mm, selimut beton (p) = 20 mm. Diameter tulangan utama ØD = 10
mm pada dua arah.
Tinggi efektif arah x (dx)
dx = h – p – ½ ØD
= 120 – 20 – ½ 10
= 95 mm
Penulangan lantai untuk momen pada bab IV poin A, di ambil Ø 10 mm jarak 175 mm (As
= 449 mm2 per m’) baik untuk di lapangan maupun di jepitan keempat sisinya.
Kuat momen terpasang (fMn) pelat dapat dihitung sebagai berikut:
a =
As . fy
0,85 . fc . b
=
449 . 390
0,85 . 25 . 1000
= 8,24 mm
ΦMn = ΦAs fy (d – 0,5 a)
= 0,8 x 449 x 390 (95 – 0,5 x 8,24)
= 12731197 N.mm = 12,731 kN.m > M pelat = 12,249 kN.m ….OK
B. Penulangan Balok akibat Momen Lentur
Tabel 7 memberikan resume beban momen di balok akibat beban kerja gravitasi yang
kemudian disusul oleh beban-beban momen akibat kombinasi beban untuk balok lantai 2
pada portal tengah.
Tabel 7. Resume Desain di Balok Portal Tengah lantai 2
No Beban Lokasi
Bentang
Ujung
(kN.m)
Dalam
(kN.m)
1 Mati (D)
Negatif terluar -30.88 -44.91
Positif 35.29 30.88
Negatif interior -49.40 -44.91
2 Hidup (L)
Positif 23.22 20.32
3 Gempa (E)
Negatif terluar 162.87 156.03
Positif 0.00 0.00

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
24
TUGAS BESAR
No Beban Lokasi
Bentang
Ujung
(kN.m)
Dalam
(kN.m)
1 1,4 D
Positif 49.40 43.23
Negatif interoir -69.16 -62.87
2 1,2 D + 1,6 L
Positif 79.50 69.56
3 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E
Negatif terluar
105.50 72.58
-220.24 -239.48
Positif 65.57 57.37
Negatif interior
-249.74 -238.79
66.15 71.89
4 0,9 D ± 1,0 E
Negatif terluar
135.08 115.61
-190.66 -196.45
Positif 31.76 27.79
Negatif interior
-202.41 -195.76
113.49 114.92
Sebelum dilakukan penulangan, sebaiknya dilakukan kontrol syarat-syarat komponen beton
bertulang. SNI 03-2847-2002 Pasal 23.3.1 mensyaratkan bahwa komponen struktur lentur
SRPMK harus memenuhi hal-hal berikut:
4. Gaya aksial tekan terfakor pada komponen struktur lentur dibatasi maksimum 0,1 Agf’c
0,1 Ag f’c = 0,1 x 300 x 600 x 25 = 450 kN
5. Bentang bersih komponen struktur tidak boleh kurang dari 4 kali tinggi efektifnya.
d = 600 – (40 + 10 + 8) = 542 mm
Bentang bersih, ln = 4250 mm > 4 x d = 4 x 542 = 2168 mm. → OK.
6. Perbandingan lebar terhadap tinggi tidak boleh kurang dari 0,3
b = 300 mm, h = 600 mm, b/h = 0,5 > 0,3 → OK.
7. Lebar komponen tidak boleh:
b = 300 mm > 250 mm → OK.
b = 300 mm < lebar kolom + ¾ d → OK.

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
25
TUGAS BESAR
Dari tabel 7 di atas, di rangkum momen maksimum akibat kombinasi beban di balok lantai
2 pada tabel di bawah ini.
Tabel 8. Resume Desain Momen Maksimum Balok
Lokasi
Mu
(kN.m)
End Span
Negatif terluar -220.24
+135.08
Positif +79.50
Negatif interior -249.74
+113.49
Interior Span
Positif +69.56
Negatif interior -238.79
+114.92
Hitung keperluan baja tulangan untuk menahan lentur
Asumsuikan yang terjadi pada penampang adalah perilaku balok persegi (pendekatan).
1. Kondisi 1, kolom eksterior, momen negatif tumpuan
Mu = -220,24 kN.m
a. Baja tulangan yang dibutuhkan untuk lentur
Diasumsikan yang terjadi adalah perilaku balok persegi, dan ada 2 lapis tulangan.
Sebagai penyederhanaan (yang bersifat konserfatif), tulangan tekan (jika ada) dapat
diabaikan untuk perhitungan lentur.
Tinggi efektif balok, d = 600 mm – (40 + 10 + 19 + 20) mm = 511 mm
Asumsi awal:
j = 0,85 (koefisien lengan momen)
Ø = 0,8 (faktor reduksi lentur)
As =
Mu
Ø fy jd
=
220,24 x 106
0,8 x 390 x 0,85 x 511
= 1626 mm2
Jumlah baja tulangan yang diperlukan adalah 6 D19 (As = 1701 mm2)
Tinggi blok tegangan tekan ekuivalen yang aktual adalah
a =
As . fy
0,85 . fc . b
=
1701 . 390
0,85 . 25 . 300
= 104 mm
Cek momen nominal aktual:
= 0,8 x 1701 x 390 (511 – 0,5 x 104) x 10-6

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
26
TUGAS BESAR
= 243 kN.mm > 220,24 kN.m → OK.
b. Cek As minimum
As min =
√ 𝑓′𝑐
4𝑓𝑦
bw d =
√25
4 𝑥 390
300 x 511 = 492 mm2
Tapi tidak boleh kurang dari:
1,4
𝑓𝑦
bw d =
1,4
390
300 x 511 = 551 mm2
OK, syarat tulangan minimum terpenuhi.
c. Cek rasio tulangan
ρ =
As
bw x d
=
1701
300 x 511
= 0,0111
ρb = β1
0,85 f'c
𝑓𝑦
(
600
600 + 𝑓𝑦
) = 0,85 x
0,85 x 25
390
(
600
600 + 390
) = 0,028
ρmaks = 0,75 x ρb = 0,75 x 0,028 = 0,021
Batas tulangan maksimum berdasarkan SNI beton pasal 23.3.2 adalah 0,025
ρ < ρmaks dan ρ < 0,025, syarat tulangan maksimum terpenuhi → OK.
2. Kondisi 2, kolom eksterior, momen positif tumpuan
Mu = +135,08 kN.m
SNI 03-2847-2002 Pasal 23.3.2(2) mensyaratkan bahwa kuat lentur positif komponen
struktur lentur pada muka kolom tidak boleh lebih kecil dari ½ kuat lentur negatifnya
pada muka tersebut.
Mu = +135,08 kN.m ≥ ½ ΦMn eksterior = 121,5 kN.m → OK.
Karena momen positif yang harus dipikul lebih kecil hingga hamper setengah
momen negatifnya, cukup satu lapis tulangan yang dipasang. Sebagai trial awal,
gunakan baja tulangan D19.
Tinggi efektif balok, d = 600 mm – (40 + 10 + ½ x 19) mm = 540 mm
As =
Mu
Ø fy jd
=
135,08 x 106
0,8 x 390 x 0,85 x 540
= 944 mm2
a =
As . fy
0,85 . fc . b
=
1134 . 390
0,85 . 25 . 300
= 70 mm

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
27
TUGAS BESAR
= 0,8 x 1134 x 390 (540 – 0,5 x 70) x 10-6
= 178 kN.mm > 135,08 kN.m → OK.
b. Cek As minimum
As min =
√ 𝑓′𝑐
4𝑓𝑦
bw d =
√25
4 𝑥 390
300 x 540 = 520 mm2
1,4
𝑓𝑦
bw d =
1,4
390
300 x 540 = 582 mm2
ρ =
As
bw x d
=
1134
300 x 540
= 0,007 < ρmaks → OK.
3. Kondisi 3, kolom interior, momen negatif tumpuan
Mu = -249,74 kN.m
As =
Mu
Ø fy jd
=
249,74 x 106
0,8 x 390 x 0,85 x 511
= 1843 mm2
a =
As . fy
0,85 . fc . b
=
1986 . 390
0,85 . 25 . 300
= 122 mm
= 0,8 x 1986 x 390 (511 – 0,5 x 122) x 10-6
= 279 kN.mm > 249,74 kN.m → OK.
b. Cek As minimum
As min =
√ 𝑓′𝑐
4𝑓𝑦
bw d =
√25
4 𝑥 390
300 x 511 = 492 mm2

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
28
TUGAS BESAR
1,4
𝑓𝑦
bw d =
1,4
390
300 x 511 = 551 mm2
ρ =
As
bw x d
=
1986
300 x 511
= 0,013 < ρmaks → OK.
4. Kondisi 4, kolom interior, momen positif tumpuan
Mu = +133,49 kN.m
pada muka tersebut.
Mu = +133,49 kN.m < ½ ΦMn interior = 139,5 kN.m → tidak memenuhi syarat pasal
23.3.2(2), maka digunakan momen lentur ½ ΦMn interior = 139,5 kN.m.
As =
Mu
Ø fy jd
=
139,5 x 106
0,8 x 390 x 0,85 x 540
= 974 mm2
a =
As . fy
0,85 . fc . b
=
1134 . 390
0,85 . 25 . 300
= 70 mm
= 0,8 x 1134 x 390 (540 – 0,5 x 70) x 10-6
= 178 kN.mm > 135,08 kN.m → OK.
b. Cek As minimum
As min =
√ 𝑓′𝑐
4𝑓𝑦
bw d =
√25
4 𝑥 390
300 x 540 = 520 mm2
1,4
𝑓𝑦
bw d =
1,4
390
300 x 540 = 582 mm2

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
29
TUGAS BESAR
ρ =
As
bw x d
=
1134
300 x 540
= 0,007 < ρmaks → OK.
5. Kondisi 5, tengah bentang, momen positif
SNI 03-2847-2002 Pasal 23.3.2(2) mensyaratkan bahwa baik kuat lentur negatif
maupun kuat lentur positif pada setiap penampang di sepanjang bentang tidak boleh
kurang dari ¼ kuat lentur terbesar yang disediakan pada kedua muka kolom tersebut.
Kuat lentur terbesar disediakan konfigurasi penulangan di kolom interior untuk momen
negatif akibat goyangan gempa ke arah kanan, yaitu ΦMn = 279 kN.m, sehingga ¼
ΦMn = 69,75 kN.m, maka:
Mu = 79,50 kN.m ≥ ¼ ΦMn terbesar = 69,75 kN.m → OK, syarat terpenuhi.
Sebagai trial awal, gunakan baja tulangan D19 sebanyak satulapis, sehingga tinggi
efektif penampang, d:
d = 600 mm – (40 + 10 + ½ x 19) mm = 540 mm
As =
Mu
Ø fy jd
=
79,5 x 106
0,8 x 390 x 0,85 x 540
= 556 mm2
Karena As = 556 mm2 < As min =
1,4
𝑓𝑦
bw d = 582 mm2.
Sehingga digunakan As min = 582 mm2
a =
As . fy
0,85 . fc . b
=
851 . 390
0,85 . 25 . 300
= 52 mm
= 0,8 x 851 x 390 (540 – 0,5 x 52) x 10-6
= 136 kN.mm > 79,50 kN.m → OK.
b. Cek As minimum
1,4
𝑓𝑦
bw d =
1,4
390
300 x 540 = 582 mm2

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
30
TUGAS BESAR
ρ =
As
bw x d
=
1134
300 x 540
= 0,007 < ρmaks → OK.
6. Kondisi 6, kolom interior, momen negatif tumpuan
Mu = -239,79 kN.m
As =
Mu
Ø fy jd
=
239,79 x 106
0,8 x 390 x 0,85 x 511
= 1769 mm2
a =
As . fy
0,85 . fc . b
=
1986 . 390
0,85 . 25 . 300
= 122 mm
= 0,8 x 1986 x 390 (511 – 0,5 x 122) x 10-6
= 279 kN.mm > 249,74 kN.m → OK.
b. Cek As minimum
As min =
√ 𝑓′𝑐
4𝑓𝑦
bw d =
√25
4 𝑥 390
300 x 511 = 492 mm2
1,4
𝑓𝑦
bw d =
1,4
390
300 x 511 = 551 mm2
ρ =
As
bw x d
=
1986
300 x 511
= 0,013 < ρmaks → OK.
7. Kondisi 7, kolom interior, momen positif tumpuan
Mu = +114,92 kN.m

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
31
TUGAS BESAR
pada muka tersebut.
Mu = +114,92 kN.m < ½ ΦMn interior = 139,5 kN.m → tidak memenuhi syarat pasal
23.3.2(2), maka digunakan momen lentur ½ ΦMn interior = 139,5 kN.m.
As =
Mu
Ø fy jd
=
139,5 x 106
0,8 x 390 x 0,85 x 540
= 974 mm2
a =
As . fy
0,85 . fc . b
=
1134 . 390
0,85 . 25 . 300
= 70 mm
= 0,8 x 1134 x 390 (540 – 0,5 x 70) x 10-6
= 178 kN.mm > 135,08 kN.m → OK.
b. Cek As minimum
As min =
√ 𝑓′𝑐
4𝑓𝑦
bw d =
√25
4 𝑥 390
300 x 540 = 520 mm2
1,4
𝑓𝑦
bw d =
1,4
390
300 x 540 = 582 mm2
ρ =
As
bw x d
=
1134
300 x 540
= 0,007 < ρmaks → OK.
8. Kondisi 8, tengah bentang, momen positif
SNI 03-2847-2002 Pasal 23.3.2(2) mensyaratkan bahwa baik kuat lentur negatif
maupun kuat lentur positif pada setiap penampang di sepanjang bentang tidak boleh
kurang dari ¼ kuat lentur terbesar yang disediakan pada kedua muka kolom tersebut.

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
32
TUGAS BESAR
Kuat lentur terbesar disediakan konfigurasi penulangan di kolom interior untuk momen
negatif akibat goyangan gempa ke arah kanan, yaitu ΦMn = 279 kN.m, sehingga ¼
ΦMn = 69,75 kN.m, maka:
Mu = 69,56 kN.m < ¼ ΦMn terbesar = 69,75 kN.m → syarat tidak terpenuhi, gunakan ¼
ΦMn = 69,75 kN.m.
Sebagai trial awal, gunakan baja tulangan D19 sebanyak satulapis, sehingga tinggi
efektif penampang, d:
d = 600 mm – (40 + 10 + ½ x 19) mm = 540 mm
As =
Mu
Ø fy jd
=
69,75 x 106
0,8 x 390 x 0,85 x 540
= 487 mm2
Karena As = 487 mm2 < As min =
1,4
𝑓𝑦
bw d = 582 mm2.
Sehingga digunakan As min = 582 mm2
a =
As . fy
0,85 . fc . b
=
851 . 390
0,85 . 25 . 300
= 52 mm
= 0,8 x 851 x 390 (540 – 0,5 x 52) x 10-6
= 136 kN.mm > 79,50 kN.m → OK.
b. Cek As minimum
1,4
𝑓𝑦
bw d =
1,4
390
300 x 540 = 582 mm2
ρ =
As
bw x d
=
1134
300 x 540
= 0,007 < ρmaks → OK.
Tabel 9. Penulangan balok lantai 2 portal tengah
Lokasi
Mu
(kN.m)
As perlu
(mm2)
As terpasang
(mm2)
Mn
(kN.m)

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
33
TUGAS BESAR
End Span
Negatif terluar -220.24 1626 6 D19 = 1701 -243
+135.08 944 4 D19 = 1134 +178
Positif +79.50 556 3 D19 = 851 +136
Negatif interior -249.74 1843 7 D19 = 1986 -279
+113.49 974 4 D19 = 1134 +178
Interior Span
Positif +69.56 487 3 D19 = 851 +136
Negatif interior -238.79 1769 7 D19 = 1986 -279
+114.92 974 4 D19 = 1134 +178
Gambar 4. Penulangan Tipikal Lantai
Gambar 5. Penulangan Balok Lantai 2, Portal Tengah
C. Desain Tulangan Geser Balok
1. Hitung Momen Kapasitas Mpr
SNI 03-2847-2002 Pasal 23.3.4(2) mengisyaratkan bahwa, geser rencana akibat gempa
pada balok dihitung dengan mengasumsikan sendi plastis terbentuk di ujung-ujung
balok dengan tegangan tulangan lentur balok mencapai 1,25 fy, dan factor rduksi kuat
lentur Φ = 1.
a. Kapasitas momen ujung-ujung balok bila struktur bergoyang ke kanan
Tulangan yang terpasang di muka kolom interior, As = 7 D 19 = 1986 mm2
a =
1,25 As . fy
0,85 . fc . b
=
1,25 x 1986 x 390
0,85 . 25 . 300
= 152 mm

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
34
TUGAS BESAR
Mpr 1 = 1,25 As fy (𝑑 −
𝑎
2
)
= 1,25 x 1986 x 390 x (511 -
152
2
) x 10-6 = 422 kN.m
Tulangan yang terpasang di muka kolom eksterior, As = 4 D 19 = 1134 mm2
a =
1,25 As . fy
0,85 . fc . b
=
1,25 x 1134 x 390
0,85 . 25 . 300
= 87 mm
Mpr 2 = 1,25 As fy (𝑑 −
𝑎
2
)
= 1,25 x 1134 x 390 x (540,5 -
87
2
) x 10-6 = 275 kN.m
b. Kapasitas momen ujung-ujung balok bila struktur bergoyang ke kiri
Tulangan yang terpasang di muka kolom eksterior, As = 6 D 19 = 1701 mm2
a =
1,25 As . fy
0,85 . fc . b
=
1,25 x 1701 x 390
0,85 . 25 . 300
= 130 mm
Mpr 3 = 1,25 As fy (𝑑 −
𝑎
2
)
= 1,25 x 1701 x 390 x (511 -
130
2
) x 10-6 = 369,8 kN.m
Tulangan yang terpasang di muka kolom interior, As = 4 D 19 = 1134 mm2
a =
1,25 As . fy
0,85 . fc . b
=
1,25 x 1134 x 390
0,85 . 25 . 300
= 87 mm
Mpr 4 = 1,25 As fy (𝑑 −
𝑎
2
)
= 1,25 x 1134 x 390 x (540,5 -
87
2
) x 10-6 = 275 kN.m
2. Hitung gaya geser di ujung kanan dan kiri balok akibat gaya gravitasi yang
bekerja pada struktur
wu = 1,2 D + 1,0 L = 1,2 x 27,35 + 1,0 x 18,0 = 50,82 kN/m
Vs =
Wu ln
2
=
50,82 x 4,25
2
= 108 kN
a. Struktur bergoyang ke kanan
Vs ka =
𝑀 𝑝𝑟 1 + 𝑀 𝑝𝑟 2
𝑙 𝑛
=
422 + 275
4,25
= 164 kN
Total reaksi geser di ujung kiri balok = 108 – 164
= 56 kN (arah gaya geser ke bawah)
Total reaksi geser di ujung kanan balok = 108 + 164
= 272 kN (arah gaya geser ke atas)
b. Struktur bergoyang ke kiri
Vs ki =
𝑙 𝑛
=
369,8 + 275
4,25
= 151,7 kN

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
35
TUGAS BESAR
Total reaksi geser di ujung kiri balok = 108 + 151,7
= 259,7 kN (arah gaya geser ke atas)
Total reaksi geser di ujung kanan balok = 108 – 151,7
= 43,7 kN (arah gaya geser ke bawah)
Gambar 6. Desain gaya geser untuk balok ujung lantai 2 portal tengah
3. Hitung tulangan sengkang untuk gaya geser
Pada komponen struktur penahan Sistem Pemikul Beban Lateral (SPBL) berlaku
ketentuan SNI 03-2847-2002 Pasal 23.3.4(2): kontribusi beton dalam menahan geser,
yaitu Vc harus diambil = 0 pada perencanaan geser di daerah sendi plastis apabila:

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
36
TUGAS BESAR
 Gaya geser akibat gempa di ujung-ujung balok melebihi ½ atau lebih kuat geser
perlu maksimum di sepanjang bentang.
 Gaya aksial tekan terfaktor, termasuk akibat pembebanan gempa < Ag fc/20
Dalam hal ini karena gaya geser akibat gempa = 164 kN > 0,5 x 272 = 136 kN dan gaya
aksial yang kecil sekali maka Vc = 0 sehingga:
Vs =
Vn
Ø
=
272
0,75
= 363 kN
Koefisien reduksi diambil 0,75 karena Vn diperoleh dari Mpr balok (Pasal 11.3(2(3))
Kontrol kuat geser nominal tak boleh lebih besar dari Vs maks (Pasal 13.5(6(9)).
Vs maks = 2/3 bw d √f’c
= 2/3 x 300 x 540,5 x √25 = 540 kN > 363 kN → OK.
Coba diameter tulangan geser 3 kaki D10 mm (Av = 236 mm2), diperoleh s sebesar:
s =
Av . fy . d
Vs
=
236 x 390 x 511
363 x 103
= 130 mm → gunakan spasi 125 mm
SNI Pasal 23.3.3(1): diperlukan Hoops (sengkang tertutup) di sepanjang jarak 2h dari
sisi (muka) kolom terdekat.
2h = 2 x 600 mm = 1200 mm
SNI Pasal 23.3.3(2): Hoop pertama dipasang pada jarak 50 mm dari muka kolom
terdekat, dan yang berikutnya dipasang dengan spasi terkecil di antara:

d
4
=
511 mm
4
= 127 mm
 8 x dia. Tul longitudinal terkecil = 8 x 19 mm = 152 mm
 24 x dia. Tulangan hoop = 24 x 10 mm = 240 mm
 300 mm
Dengan demikian, tulangan geser di daerah sendi plastis (yaitu di daerah sepanjang 2h =
1200 mmdari muka kolom) menggunakan sengkang tertutup 3 kaki diameter 10 mm
dipasang dengan spasi 125 mm, hoop pertama diameter 10 mm dipasang 50 mm dari
muka kolom di kedua ujung balok.
Bagian tengah balok boleh mengikuti pasal 23.3(3(4)) dan Pasal 13.3(1(1)).
Pemasangan begel di luar sendi plastis (di luar 2 h = 2 x 600 mm = 1200 mm).
Vu = 211 kN (pada jarak 1200 mm)

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
37
TUGAS BESAR
Vs =
Vu
Ø
–
√ 𝑓′𝑐
6
bw d =
211
0,75
–
√25
6
x 300 x 540,5 = 146 kN
Jika dipakai tulangan geser 2 kaki diameter 10 mm (Av = 157 mm2), maka:
s =
Av . fy . d
Vs
=
157 x 390 x 540,5
146 x 103
= 226 mm → gunakan spasi 225 mm
Syarat pemasangan begel di luar sendi plastis (Pasal 23.3(3(4)) dan 13.5(4(1)) adalah
- ½ d = ½ x 540,5 = 270 mm
Jadi dipasang begel 2 dia.10 – 225 mm sebanyak
ln − 4h
s
+ 1 =
4250 − 4 x 600
225
+ 1 = 9
buah di bagian tengah balok.
D. Pemutusan Tulangan Balok
Agar diperoleh panjang penghentian terbesar, harus dipakai kombinasi beban 0,9D +
kemungkinan kuat momen Mpr diujung komponen.
1. Tulangan negatif di muka kolom interior
Jumlah tulangan negatif yang terpasang di muka kolom interior 7 D19. Tiga buah
tulangan D19 akan dipasang menerus di sepanjang bentang. Empat tulangan D19 akan
di cutoff sehingga As = 1135 mm2. Kuat momen negatif penampang dengan konfigurasi
tulangan seperti ini adalah:
a =
As . fy
0,85 . fc . b
=
1135 x 390
0,85 . 25 . 300
= 70 mm
ØMn = 0,8 As fy (𝑑 −
𝑎
2
)
= 0,8 x 1135 x 390 x (540,5 -
70
2
) x 10-6 = 179 kN.m
Wu = 0,9D = 0,9 x 27,35 = 24,62 kN/m
Vs =
Wu ln
2
=
24,62 x 4,25
2
= 52,32 kN
Vs ka =
𝑙 𝑛
=
422 + 275
4,25
= 164 kN
Total reaksi geser di ujung kiri balok = 52,32 – 164
Total reaksi geser di ujung kanan balok = 52,32 + 164
Untuk memperoleh lokasi penampang dengan momen 179 kN.m pada balok, ambil
penjumlahan momen di muka kolom interior:

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
38
TUGAS BESAR
24,62x (
1
2
x) – 216,32x + 422 – 179 = 0
12,31x2 – 216,32x + 243 = 0
x =
- b ± √𝑏2−4𝑎𝑐
2a
=
216,32 ± √−216,322−4 𝑥 12,31 𝑥 243
2 x 12,31
= 1,21 m
Gambar 7. Diagram momen untuk penghentian
tulangan negatif pada perletakan interior
Sesuai Pasal 14.10(3) tulangan 4 D19 akan dihentikan sejauh 𝓁 (pilih yang terbesar):
𝓁 = x + d = 1,21 + 0,5405 = 1,75 m
Atau
𝓁 = x + 12 Dtul = 1,21 + 12 x 0,019 = 1,44 m dari muka kolom
Panjang 𝓁 = 1,75 m harus lebih panjang dari 𝓁d yaitu panjang penyaluran (Pasal
14.10.(4) yang dihitung dengan rumus tersebut di Pasal 14.2(2).
ld
db
=
12 fy α β γ λ
25 √fc
Dimana, α = 1,3 β = 1,0 γ = 0,8 λ = 1,0
ld
db
=
12 x 390 x 1,3 x 1,0 x 0,8 x 1,0
25 √25
= 39
𝓁d = 39 x 19 = 741 mm = 0,75 m
Ternyata 𝓁 = 1,75 > 𝓁d = 0,75 m, jadi tulangan 4 D19 dipasang sepanjang 1,75 m dari
muka kolom, lalu dihentikan.
Perlu diamankan pula bahwa penghentian tulangan ini tidak boleh dilakukan didaerah
tarik kecuali kondisi Pasal 14.10(5) dipenuhi. Dalam kasus ini, titik balik momen kira-
kira berada 2,57 m dari muka kolom > 𝓁 = 1,75 m. Karena tempat penghentian berada

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
39
TUGAS BESAR
di daerah tarik, perlu ada pengamanan. Ada 2 pilihan pengamanan sebagaimana tersebut
di Pasal 14.10(5(1)) atau 14.10(5(2)). Dicoba dulu solusi kemungkinan Vu dari tulangan
geser terpasang 2/3 ØVn lebih besar dari gaya geser berfaktor Vu, berikut ini diperiksa
ketentuan ini dilokasi = 1,75 m.
Vu = Ø (216,32 – 1,75 x 24,62) = 130 kN
2
3
Ø Vn =
2
3
x 0,75 x (Vs + Vc)
=
2
3
x 0,75 x [
157 x 390 x 540,5
111,68
+
√25
6
300 x 540,5]
= 216 kN > Vu = 130 kN (pada jarak 1,75 m)
Karena 2/3 ØVn > Vu maka penghentian 4 D19 boleh dilakukan pada > 𝓁 = 1,75 m dari
muka kolom interior.
2. Tulangan negatif di muka kolom eksterior
Jumlah tulangan negatif yang terpasang di muka kolom eksterior 6 D19. Tiga buah
tulangan D19 akan dipasang menerus di sepanjang bentang. Tiga tulangan D19 akan di
cutoff sehingga As = 851 mm2. Kuat momen negatif penampang dengan konfigurasi
tulangan seperti ini adalah:
a =
As . fy
0,85 . fc . b
=
851 x 390
0,85 . 25 . 300
= 52 mm
ØMn = 0,8 As fy (𝑑 −
𝑎
2
)
= 0,8 x 851 x 390 x (540,5 -
52
2
) x 10-6 = 137 kN.m
Wu = 0,9D = 0,9 x 27,35 = 24,62 kN/m
Vs =
Wu ln
2
=
24,62 x 4,25
2
= 52,32 kN
Vs ki =
𝑙 𝑛
=
369,8 + 275
4,25
= 151,7 kN
Total reaksi geser di ujung kiri balok = 137 + 151,7
Total reaksi geser di ujung kanan balok = 137 – 151,7
Untuk memperoleh lokasi penampang dengan momen 179 kN.m pada balok, ambil
penjumlahan momen di muka kolom interior:

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
40
TUGAS BESAR
24,62x (
1
2
x) – 288,7x + 369,8 – 179 = 0
12,31x2 – 288,7x + 190,8 = 0
x =
- b ± √𝑏2−4𝑎𝑐
2a
=
288,7 ± √−288,72−4 𝑥 12,31 𝑥 190,8
2 x 12,31
= 0,68 m
Gambar 8. Diagram momen untuk penghentian
tulangan negatif pada perletakan eksterior
Sesuai Pasal 14.10(3) tulangan 4 D19 akan dihentikan sejauh 𝓁 (pilih yang terbesar):
𝓁 = x + d = 0,68 + 0,5405 = 1,22 m
Atau
𝓁 = x + 12 Dtul = 0,68 + 12 x 0,019 = 0,91 m dari muka kolom
Panjang 𝓁 = 1,22 m harus lebih panjang dari 𝓁d yaitu panjang penyaluran (Pasal
14.10.(4) yang dihitung dengan rumus tersebut di Pasal 14.2(2).
ld
db
=
12 fy α β γ λ
25 √fc
Dimana, α = 1,3 β = 1,0 γ = 0,8 λ = 1,0
ld
db
=
12 x 390 x 1,3 x 1,0 x 0,8 x 1,0
25 √25
= 39
𝓁d = 39 x 19 = 741 mm = 0,75 m
Ternyata 𝓁 = 1,22 > 𝓁d = 0,75 m, jadi tulangan 3 D19 dipasang sepanjang 1,22 m dari
muka kolom, lalu dihentikan.
Perlu diamankan pula bahwa penghentian tulangan ini tidak boleh dilakukan didaerah
tarik kecuali kondisi Pasal 14.10(5) dipenuhi. Dalam kasus ini, titik balik momen kira-

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
41
TUGAS BESAR
kira berada 2,44 m dari muka kolom > 𝓁 = 1,22 m. Karena tempat penghentian berada
di daerah tarik, perlu ada pengamanan. Ada 2 pilihan pengamanan sebagaimana tersebut
di Pasal 14.10(5(1)) atau 14.10(5(2)). Dicoba dulu solusi kemungkinan Vu dari tulangan
geser terpasang 2/3 ØVn lebih besar dari gaya geser berfaktor Vu, berikut ini diperiksa
ketentuan ini dilokasi = 1,22 m.
Vu = Ø (288,7 – 1,22 x 24,62) = 194 kN
2
3
Ø Vn =
2
3
x 0,75 x (Vs + Vc)
=
2
3
x 0,75 x [
157 x 390 x 540,5
14,7
+
√25
6
300 x 540,5]
= 1193 kN > Vu = 194 kN (pada jarak 1,22 m)
Karena 2/3 ØVn > Vu maka penghentian 3 D19 boleh dilakukan pada > 𝓁 = 1,22 m dari
muka kolom eksterior.
Tulangan longitudinal yang masuk dan berhenti dalam kolom tepi yang terkekang Pasal
23.5.(1(3)) dan harus berupa panjang penyaluran dengan kait 900. Pasal 23.5.(4(1)) 𝓁dh
diambil yang lebih besar dari:
𝓁dh = 8 x dtul = 8 x 19 = 152 mm
= 150 mm, atau
=
fy x dtul
5,4 √f′c
=
390 x 19
5,4 √25
= 275 mm
Jadi 𝓁dh = 275 mm masuk dalam kolom dengan panjang kait 12 x dtul = 12 x 19 = 228 mm.

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
42
TUGAS BESAR
Gambar 9. Detail Penulangan Balok Bentang Ujung Portal Tengah Lantai 2
BAB VI
DESAIN KOLOM
A. Pengaruh Beban Gempa Orthogonal
Efek orthogonal tidak diperhitungkan bila beban aksial oleh salah satu arah beban gempa <
20% beban aksial maksimal kolom yang bersangkutan. Bila diasumsikan kolom-kolom
berukuran 750 x 750 mm memakai 1,20% tulangan, maka kapasits beban aksial adalah:
Φ Pn max = 0,80 Φ [0,85f’c (Ag – Ast) + (fy x Ast)]
= 0,80 x 0,65 [0,85 x 25 x 7502 x (1 - 1,20%) + (390 x 1,20% x 7502)]
= 7402078 N = 7402,078 kN
20% Φ Pn = 1480,42 kN > 263,54 kN gaya gempa (gambar 3)
Jadi efek orthogonal tidak diterapkan dalam desain ini.
B. Penulangan Memanjang Kolom
Tabel 10. Beban Pn dan Mu pada Kolom Tengah antara lantai 1 dengan 2
Jenis Beban
Aksial
(kN)
Momen
(kN.m)
Mati (D) 1052.64 -6.64
Hidup (L) 306.00 -12.64
Gempa (E) 1.69 214.06
No Kombinasi Beban
1 1,4D 1473.69 -9.30
2 1,2D + 1,6L 1752.76 -28.20
3 1,2D + 1,0L + 1,0E 1570.85 193.45
4 1,2D + 1,0L - 1,0E 1567.47 -234.67
5 0,9D + 1,0E 949.06 208.08
6 0,9D - 1,0E 945.68 -220.04

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
43
TUGAS BESAR
Tabel 11. Beban Pn dan Mu pada Kolom Tengah antara lantai 2 dengan 3
Jenis Beban
Aksial
(kN)
Momen
(kN.m)
Mati (D) 818.13 -6.64
Hidup (L) 234.00 -12.64
Gempa (E) 0.11 181.88
No Kombinasi Beban
1 1,4D 1145.38 -9.30
2 1,2D + 1,6L 1356.16 -28.20
3 1,2D + 1,0L + 1,0E 1215.87 161.27
4 1,2D + 1,0L - 1,0E 1215.65 -202.49
5 0,9D + 1,0E 736.43 175.90
6 0,9D - 1,0E 736.21 -187.86
Tabel 12. Beban Pn dan Mu pada Kolom Tepi antara lantai 1 dengan 2
Jenis Beban
Aksial
(kN)
Momen
(kN.m)
Mati (D) 731.70 -15.44
Hidup (L) 153.00 -10.16
Gempa (E) 209.18 214.06
No Kombinasi Beban
1 1,4D 1024.38 -21.61
2 1,2D + 1,6L 1122.84 -34.78
3 1,2D + 1,0L + 1,0E 1240.22 185.37
4 1,2D + 1,0L - 1,0E 821.86 -242.74
5 0,9D + 1,0E 867.71 200.16
6 0,9D - 1,0E 449.35 -227.95
Tabel 13. Beban Pn dan Mu pada Kolom Tepi antara lantai 2 dengan 3
Jenis Beban
Aksial
(kN)
Momen (kN.m)
Mati (D) 565.53 -15.44
Hidup (L) 117.00 -10.16
Gempa (E) 145.01 181.88
No Kombinasi Beban
1 1,4D 791.74 -21.61
2 1,2D + 1,6L 865.84 -34.78
3 1,2D + 1,0L + 1,0E 940.65 153.19
4 1,2D + 1,0L - 1,0E 650.63 -210.57
5 0,9D + 1,0E 653.99 167.99
6 0,9D - 1,0E 363.97 -195.77
Syarat dimensi kolom menurut Pasal 23.4(1) harus dipenuhi bila:
- Kolom sebagai bagian Sistem Pemikul Beban Lateral (SPBL)

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
44
TUGAS BESAR
- Menerima beban aksial berfaktor lebih besar dari Ag.f’c/10
= 750 x 750 x 25/10 = 1406 kN
Karena 1406 kN ini lebih kecil dari beban aksial terfaktor yang tercantum di tabel 10 maka
berlaku:
 Ukuran penampang terkecil 750 mm > 300 mm. → OK
 Rasio b/h = 750/750 = 1 > 0,4 → OK
Berdasarkan kombinasi beban di tabel 10, kolom tengah cukup diberi tulangan sebanyak
1,01% atau 20 Ø 19, seperti terlihat pada gambar 10. Dengan cara yang sama diperoleh
tulangan 20 Ø 19 atau 1,01%, seperti terlihat pada gambar 12. Prosentase tulangan kedua
kolom ini sesuai syarat Pasal 23.4(3(1)) yaitu harus diantara 1% - 6%, telah dipenuhi.
Gambar 10. Kuat rencana diagram interaksi kolom tengah
Antara lantai 1 & 2
899
945,68

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
45
TUGAS BESAR
Gambar 11. Kuat rencana diagram interaksi kolom tengah
Antara lantai 2 & 3
Gambar 12. Kuat rencana diagram interaksi kolom tepi
Antara lantai 1 & 2
736,21
851
795
449,35

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
46
TUGAS BESAR
Gambar 13. Kuat rencana diagram interaksi kolom tepi
Antara lantai 2 & 3
C. Persyaratan “Strong Columns Weak Beams”
Berdasarkan Pasal 23.4(2) mensyaratkan ∑Me > 6/5 ∑Mg. ∑Me adalah jumlah momen
dimuka HBK sesuai dengan desain kuat lentur nominal kolom. ∑Mg adalah jumlah momen
dimuka HBK sesuai dengan desain kuat lentur nominal balok. Pada konstruksi balok T,
tulangan pelat pada lebar efektif balok sesuai Pasal 10.10 harus ikut menentukan kuat lentur
balok. Perlu dipahami bahwa Me harus dicari dari gaya aksial terfaktor yang menghasilkan
kuat lentur terendah, konsisten dengan arah gempa yang ditinjau. Dalam hal ini hanya
kombinasi beban dengan beban gempa yang dipakai untuk memeriksa syarat Kolom Kuat
Balok Lemah.
Untuk kolom tengah, kuat momen nominal balok yang bertemu di HBK dengan
mempertimbangkan tulangan pelat lantai selebar be = 1260 mm, yang menyatu pada balok,
diperoleh:
Kuat momen terpasang pelat dapat dihitung sebagai berikut:
a =
As . fy
0,85 . fc . b
=
565 . 390
0,85 . 25 . 1260
= 8,23 mm
363,67
775

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
47
TUGAS BESAR
= 0,8 x 565 x 390 (95 – 0,5 x 8,23)
= 16021208 N.mm = 16,021 kN.m
Kuat momen terpasang balok adalah 279 kN.m dan 178 kN.m (lihat tabel 9).
Φ ∑Mg= (279 + 16,021 + 178) = 473,021 kN.m (termasuk konstribusi tulangan pelat)
Me untuk kolom tengah diatas lantai 2 diperoleh dengan bantuan pada gambar 11 (PCA
COL), sebesar 851 kN.m yang dihasilkan dari Pu terkecil = 736,21 kN (tabel 11). Dengan
cara yang sama Me untuk kolom tengah di bawah lantai 2 diperoleh dengan bantuan pada
gambar 10 sebesar 899 kN.m yang dihasilkan dari Pu terkecil = 945,68 kN (tabel 10).
Jumlah momen dimuka HBK sesuai dengan desain kuat lentur nominal kolom:
∑Me = (851 + 899) / 0,65 = 2692 kN.m
Jumlah momen dimuka HBK sesuai dengan desain kuat lentur nominal balok:
∑Mg = (6/5 x 473,021) / 0,80 = 709,5 kN.m
Nilai Me dan Mg dibagi oleh masing-masing koefisien reduksi yaitu (0,65 untuk kolom dan
0,80 untuk balok), karena sesuai Pasal 23.4(2.(2)) harus diambil nilai nominalnya.
∑Me > 6/5 ∑Mg = 2692 > 709,5 kN.m → OK, syarat pada Pasal 23.4(2) terpenuhi.
Pemeriksaan untuk kolom pinggir dilakukan dengan cara yang sama dengan bantuan
gambar 12 dan 13 serta tabel 12 dan 13.
Kuat momen terpasang balok adalah 243 kN.m (lihat tabel 9).
Φ ∑Mg= (243 + 16,021) = 259,021 kN.m (termasuk konstribusi tulangan pelat)
Jumlah momen dimuka HBK sesuai dengan desain kuat lentur nominal kolom:
∑Me = (795 + 775) / 0,65 = 2415 kN.m
Jumlah momen dimuka HBK sesuai dengan desain kuat lentur nominal balok:
∑Mg = (6/5 x 259,021) / 0,80 = 389 kN.m
∑Me > 6/5 ∑Mg = 2415 > 389 kN.m → OK, syarat pada Pasal 23.4(2) terpenuhi.
D. Pengekangan Kolom
Berdasarkan Pasal 23.4(4(4)), ujung-ujung kolom sepanjang 𝓁0 harus dikekang dengan
spasi sesuai Pasal 23.4(4(2)) oleh tulangan tranversal (Ash).
𝓁0 ≥ h = 750 mm
≥ 1/6 ln = 566 mm
≥ h = 450 mm
𝓁0 dipkai yang terbesar yaitu 750 mm

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
48
TUGAS BESAR
Spasi maksimum adalah yang terkecil antara:
- ¼ dimensi penampang kolom terkecil = 0,25 x 750 mm = 187 mm
- 6 kali diameter Tulangan longitudinal = 6 x 19 mm = 114 mm
- 100 mm
Sehingga s diambil = 100 mm.
Ash min sesuai Pasal 23.4(4(1)) diperoleh dari nilai terbesar dari hasil 2 rumus dibawah ini,
dengan asumsi s = 100 mm, fyh = 390 MPa, selimut beton = 40 mm, dan diameter sengkang
= 12 mm.
Ash = 0,3 (s hc f’c / fyh) (Ag / Ach -1)
= 0,3 x [(100 x (750 – 2 x 40 – 24) x 25 / 390] x [(7502 / (750 – 2 x 40)2 – 1]
= 317 mm2
Atau
Ash = 0,09 x (s hc f’c / fyh)
= 0,09 x (100 x (750 – 2 x 40 – 24) x 25 / 390)
= 373 mm2
Untuk memenuhi Pasal 23.4(4(3)) dipasang Ash = 4D12 = 452 mm2 > 373 mm2.
E. Penulangan Transversal untuk Beban Geser
Gaya geser rencana Ve, untuk menentukan kebutuhan tulangan geser kolom menurut pasal
23.4(5(1)) harus ditentukan dari kuat momen maksimum Mpr, dari setiap ujung komponen
struktur yang bertemu di HBK. Mpr ini ditentukan berdasarkan rentang beban aksial
terfaktor yang mungkin terjadi dengan Φ = 1,0 dan juga diambil sama dengan momen
balance diagram interaksi dari kolom dengan menggunakan nilai fs = 1,25fy. Namun pasal
tersebut diatas juga membatasi bahwa gaya geser tak perlu lebih besar dari gaya geser
rencana yang ditentukan dari kuat HBK berdasarkan pada Mpr balok-balok melintang dan
tidak boleh diambil kurang dari gaya geser tervaktor hasil analisa struktur.
Untuk mendapatkan nilai Mpr kolom atas dan bawah, maka akan digunakan program bantu
PcaCol:
Kolom bawah: Pu = 1752,76 kN Mu = 28,20 kN.m (tabel 10)
Kolom atas: Pu = 1356,16 kN Mu = 28,20 kN.m (tabel 11)

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
49
TUGAS BESAR
Gambar 14. Diagram interaksi kolom tengah
Dengan fs = 1,25fy dan Φ = 1,0
Dari gambar diatas diperoleh nilai Mn tiap kolom:
Kolom bawah : 1200 kN.m
Kolom atas : 1115 kN.m
Setelah diperoleh Mpr kolom atas dan bawah, maka Ve:
Ve =
Mpr atas + Mpr bawah
hin
=
(1200 + 1115)
(4,0 – 0,6)
= 681 kN
Untuk gaya geser desain berdasarkan Mpr
+ dan Mpr
- dari balok-balok yang bertemu di HBK:
Vu =
(Mpr+ + Mpr−)
𝓁 i
=
(422 + 275)
(4,0 – 0,6)
= 205 kN
Ternyata Ve > Vu sehingga digunakan Vu = 205 kN sesuai Pasal 23.4(5(1)), tetapi gaya
geser yang digunakan lebih besar dari hasil analisa struktur.
Kemudian mengingat beban aksial terfaktor kolom tengah = 1356,16 kN (lihat tabel 11)
lebih besar dari Ag x f’c / 20 = 7502 x 25 / 20 = 703 kN, sehingga Vc diambil sesuai Pasal
13.3(1(2)).
Vc = (1 +
𝑁𝑢
14 𝐴𝑔
)
√𝑓𝑐
6
𝑏𝑤 𝑑 = (1 +
1356,16
14 x 750 x 750
)
√25
6
750 x 688,5 = 430,4 kN
Dimana, d = 750 – 40 – 12 – (0,5 x 19) = 688,5 mm
Berdasarkan Av = 4 Ø 12 = 452 mm2 dan s terpasang = 100 mm
1115

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
50
TUGAS BESAR
Vs =
As . fy . d
s
=
452 x 390 x 688,5
100
= 1214 kN
Maka:
Φ (Vs + Vc) = 0,75 x (1214 + 430,4) = 1233 kN > Vu = 205 kN …. OK
Ini berarti Ash terpasang berdasarkan persyaratan Pasal 23.4(4(1)) di 𝓁0 sudah cukup untuk
menahan geser.
Sisa panjang kolom tetap harus dipasang tulangan transversal dengan:
s < 6 x dtul = 6 x 19 mm = 114 mm atau
< 150 mm
Dipasang s = 110 mm.
F. Sambungan Lewatan Tulangan Vertikal Kolom
Sesuai Pasal 14.2(2) panjang sambungan lewatan tulangan Ø 19 dari kolom tengah harus
dihitung dengan rumus:
ld
db
=
12 fy α β γ λ
25 √fc
Dimana, α = 1,3 β = 1,0 γ = 0,8 λ = 1,0
ld
db
=
12 x 390 x 1,3 x 1,0 x 0,8 x 1,0
25 √25
= 39
𝓁d = 39 x 19 = 750 mm
Sesuai Pasal 23.4(3(2)) sambungan lewatan harus diletakkan ditengah panjang kolom dan
harus dihitung sebagai sambungan tarik. Digunakan sambungan lewatan kelas B (Pasal
14.17(2(3)) yang panjangnya harus 1,3 𝓁d = 1,3 x 750 = 975 mm.

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
51
TUGAS BESAR
Gambar 15. Detail Penulangan Kolom Tengah

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
52
TUGAS BESAR
BAB VII
DESAIN HUBUNGAN BALOK KOLOM
A. Hubungan Balok Kolom Tengah
Di HBK yang keempat mukanya terdapat balok-balok dengan lebar setidak-tidaknya
selebar ¾ lebar kolom, harus dipasang tulangan transversal sedikitnya separuh yang
disyaratkan oleh Pasal 234(4(1)) dan s ≤ 0,25 h atau 150 mm. Namun pada desain ini lebar
balok 30 cm < ¾ h = 56,2 cm, maka sesuai Pasal 23.5(2(1)) untuk kesederhanaan
pendetailing, dipakai Ash ujung kolom uuntuk tulangan transversal HBK ini.
Kuat geser nominal yang diperkisa adalah di arah B-T pada HBK kolom tengah lantai 2.
Sesuai Pasal 23.5(3) ditiap HBK, perlu diperiksa kuat geser nominal yang harus lebih besar
dari gaya geser yang kemungkinan terjadi. Gaya geser yang mungkin terjadi di potongan x-
x adalah T1 + T2 – Vh. T1 dan T2 diperoleh dari tulangan tarik balok-balok yang menyatu di
HBK.
T1 (7 Ø 19) = As1 x 1,25 x fy = 1986 x 1,25 x 390 = 968,2 kN
T2 (4 Ø 19) = As2 x 1,25 x fy = 1135 x 1,25 x 390 = 553,4 kN
Dimana As1 dan As2 diperoleh dari tabel 9.
Vh gaya geser di kolom dihitung dari Mpr kedua ujung balok yang menyatu di HBK. Dalam
hal ini, karena panjang kolom atas dan kolom bawah lanai 2 sama, maka masing-masing
ujung kolom memikul jumlah Mpr balok-balok sama besarnya (Mu).
Mu =
(Mpr+ + Mpr−)
2
=
(422 + 275)
2
= 348,5 kN.m
Sehingga Vh :
Vh =
2 x Mu
h in
=
2 x 348,5
3,4
= 205 kN
Gambar 16. Analisa Geser dari HBK Kolom Tengah Lantai 2

FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
53
TUGAS BESAR
Dengan hasil perhitungan diatas dan Mpr dihitung untuk tulangan 4 Ø 19 dan 7 Ø 19. Gaya
geser di potongan x-x = T1 + T2 – Vh.
Vx-x = 968,2 + 553,4 – 205 = 1316,6 kN
Untuk HBK yang terkekang pada keempat sisinya berlaku kuat geser nominal:
ΦVc = 0,75 x 1,7 x Aj x √f’c
= 0,75 x 1,7 x (750 x 525) x √25 = 2520 kN > Vx-x = 1316,6 kN ….. OK.
B. Hubungan Balok Kolom Tepi
Kuat geser HBK yang diperiksa adalah arah B-T di kolom eksterior lantai 2. HBK ini hanya
dikekang oleh 3 balok sehingga sesuai Pasal 23.5.2.2 tulangan di ujung kolom perlu
dipasang dalam HBK. Analisis momen kolom Mn dari gaya geser diujung kolom Vh, kuat
tarik tulangan balok T1 dan kuat tekan C1 sama dengan T1. Dengan cara yang sama seperti
HBK tengah diperoleh:
Mu =
Mpr
2
=
369,8
2
= 185 kN.m
Sehingga Vh :
Vh =
2 x Mu
h in
=
2 x 185
3,4
= 109 kN
T1 (6 Ø 19) = As1 x 1,25 x fy = 1702 x 1,25 x 390 = 829,7 kN
Gambar 17. Analisa Geser dari HBK Kolom Tepi Lantai 2
Gaya geser di potongan x-x = T1 – Vh.
Vx-x = 829,7 – 109 = 720,7 kN
Kuat geser nominal sesuai Pasal 23.5(3(1))
ΦVc = 0,75 x 1,25 x Aj x √f’c
= 0,75 x 1,25 x (750 x 525) x √25 = 1845,7 kN > Vx-x = 720,7 kN ….. OK.

PERENCANAAN GEDUNG BETON BERTULANG TAHAN GEMPA

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to PERENCANAAN GEDUNG BETON BERTULANG TAHAN GEMPA

Similar to PERENCANAAN GEDUNG BETON BERTULANG TAHAN GEMPA (20)

More from Sumarno Feriyal

More from Sumarno Feriyal (7)

PERENCANAAN GEDUNG BETON BERTULANG TAHAN GEMPA