PERANCANGAN GEDUNG BETON BERTULANG

1. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
1
TUGAS
PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
OLEH:
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BOSOWA MAKASSAR
2015

2. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
2
TUGAS PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
NAMA : FERIYAL SUMARNO
NIM : 45 15 041 058
DATA PORTAL:
Suatu portal beton 2 dimensi (2D) seperti pada gambar 1 di bawah ini:
Gambar 1. Portal terbuka 2D
Gambar 2. Beban gempa tingkat (E)

3. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
3
Gambar 3. Beban mati (DL)
Gambar 4. Beban hidup (DD)
Catatan:
Nilai a dan b disesuaikan dengan NIM: 45 015 041 0ab  45 15 041 058

4. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
4
 Modulus elastisitas beton Ec = 200000 MPa
 Mutu beton(Kuat Tekan Beton yang disyaratkan) f’c = 25 MPa
 Mutu baja tulangan longitudinal fy = 400 MPa
 Mutu baja tulangan geser fy = 240 MPa
 Jenis/Pattern Beban-beban (lihat Gbr 2, 3 dan 4)
 Kombinasi pembebanan:
o U1 = 1.2 DL + 1.6 LL
o U2 = 1.2 DL + 0.6 LL + 1.05 E
o U3 = 1.2 DL + 0.6 LL - 1.05 E
DIMINTA:
A. Bidang Gaya Dalam: BMD, SFD dan NFD serta luas tulangan balok dan
kolom.
B. Hitung dan gambar tulangan joint Hubungan Balok Kolom (HBK) yang
dilingkari (poin 1 dan poin 2).
C. Desain pondasi yang dilingkari (poin 3).
CATATAN:
- Gunakan SAP2000 V 14 atau V 15.
- Nilai a dan b disesuaikan dengan NIM: 45 15 041 0ab
Gambar 5. Balok Lantai Gambar 6. Balok Atap

5. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
5
SOLUTION:
Tahap-tahap penyelesaian pada program SAP2000 V14 atau V15:
1. Penentuan geometri dan satuan
a) Penentuan model struktur dan satuan
Menu  File  New Model  pilih satuan yang digunakan (kN,m,C) 
2D Frames.
Tampilan yang muncul.

6. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
6
b) Sesuaikan grid kolom dan lantai sesuai dengan soal.
Catatan: Kordinat X-Z digunakan untuk gambar portal 2D.

7. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
7
2. Definisi mutu material
a) Mutu material elemen struktur.
Pilih Define  Material  muncul kotak dialog Define Materials  Add
New Material  muncul kotak dialog Material Property Data.
Kotak dialog Material Property Data, selanjutnya isi kolom yang
tersedia seperti berikut:
Contoh: Mutu beton f’c 25 MPa

8. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
8
b) Mutu material tulangan
Pada kotak dialog Define Materials  Add New Material  muncul
kotak dialog Material Property Data, selanjutnya isi kolom yang tersedia
seperti pada poin 2.a diatas:
Contoh: Mutu baja tulangan fy 400 MPa
Contoh: Mutu baja tulangan fy 240 MPa

9. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
9
Setelah semua Mutu Material di buat pada Define Materials dan
material telah terdefinisikan  OK.
3. Definisi penampang kolom dan balok
Pilih Define  Section properties  Frame Sections  muncul kotak
dialog Frame Properties.

10. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
10
Pada kotak dialog Frame Properties pilih Add New Property muncul kotak
dialog Add Frame Section Property.
Pada kotak dialog Add Frame Section Property merupakan kotak dialog
untuk mendefinisikan dimensi penampang serta jenis material yang akan
digunakan.

11. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
11
a) Membuat kolom beton dengan dimensi 40 x 40 cm.
Pada kotak Add Frame Section Property pilih CONCRETE 
Rectangular, selanjutnya muncul kotak dialog Rectangular Section.
Pada kotak dialog Rectangular Section, selanjutnya definisikan dimensi
dan jenis material yang digunakan pada kolom 40 x 40 cm. setelah itu
pilih Concrete Reinforcement  muncul kotak dialog Reinforcement
Data.

12. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
12
b) Membuat kolom beton ukuran 45 x 45 cm
c) Membuat balok lantai
Pada kotak dialog Frame Properties  Add New Property  kotak
dialog Add Frame Section Property pilih Steel  Tee, selanjutnya
muncul kotak dialog Tee Section.
kotak dialog Tee Section, isi data dimensi dan jenis material penampang
yang digunakan, pilih Concrete Reinforcement, pilih material tulangan
untuk tulangan utama dan tulangan geser. Untuk Design Type pilih

13. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
13
Beam (M3 Design Only),  pilih OK  pilih OK kembali pada kotak
dialog Tee Section.
d) Untuk Balok Atap

14. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
14
Setelah selesai membuat penampang balok dan kolom, kotak dialog
Frame Properties akan muncul balok dan kolom yang telah didefinisikan
lalu pilih OK.
4. Penempatan profil penampang pada kerangka model struktur/frame.
Tandai terlebih dahulu batang yang akan diberikan profil penampang
(batang putus-putus), pilih Assign  Frame  Frame Section  muncul
kotak dialog Frame Properties  pilih KOLOM 45 x 45  pilih OK.

15. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
15
Dengan proses yang sama di atas untuk komponen struktur yang lainnya
sehingga diperoleh:
Gambar. Portal 2D dengan profil penampang
5. Definisi jenis dan kombinasi pembebanan
a) Definisi Load Patterns (beban mati, beban hidup dan beban gempa)
Pilih Define  Load Patterns  muncul kotak dialog Define Load
Patterns.

16. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
16
b) Definisi load Combinations
 U1 = 1.2 DL + 1.6 LL
 U2 = 1.2 DL + 0.6 LL + 1.05 E
 U3 = 1.2 DL + 0.6 LL - 1.05 E
Pilih Define  Load Combinations  kotak dialog Define Load
Combinations, isi sesuai dengan kombinasi beban yang digunakan
seperti diatas.
Untuk menginput kombinasi beban lain langkahnya sama.

17. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
17
6. Penginputan beban pada portal
a) Penginputan Beban Gempa (F)
Klik atau tandai terlebih dahulu joint yang akan diberikan beban gempa
sebesar F = 18 kN, piih Assign  Joint Loads  Forces  muncul
kotak dialog Joint Forces.
Pada kotak dialog Joint Forces pilih GEMPA pada Load Pattern Name
 pilih satuan (kN,m,C)  pada Force Global X isi 18 sesuai soal untuk
beban gempa pada tingkat satu, pilih Replace Exsisting Loads  pilih
OK.

18. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
18
Dengan langkah yang sama untuk penginputan beban gempa Assign 
Joint Loads  Forces  kotak dialog Joint Forces, maka diperoleh
input beban gempa seperti gambar berikut:
Gambar. Penempatan Beban Gempa (E) pada portal
b) Penginputan Beban Mati (DL)
Klik atau tandai terlebih dahulu frame/batang yang akan diberikan beban
mati sebesar DL = 45 kN, piih Assign  Frame Loads  Point (beban
titik pada frame)  muncul kotak dialog Frame Point Loads.

19. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
19
Pada kotak dialog Frame Point Loads pilih MATI pada Load Pattern
Name  pilih satuan (kN,m,C)  pada Point Loads input beban mati
pada frame/batang sesuai soal, pilih Replace Exsisting Loads  pilih
OK.
Untuk beban merata pada frame, Klik atau tandai terlebih dahulu
frame/batang yang akan diberikan beban mati merata sebesar DL = 25
kN/m’, piih Assign  frame Loads  Distributed (beban merata pada
frame)  muncul kotak dialog Frame Distributed Loads.

20. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
20
Pada kotak dialog Frame Distributed Loads pilih MATI pada Load
Pattern Name  pilih satuan (kN,m,C)  pada Trapezoidal Loads
input beban mati pada frame/batang sesuai soal, pilih Replace
Exsisting Loads  pilih OK.
Dengan langkah yang sama untuk penginputan beban mati Assign 
Frame Loads  Point atau Distributed, maka diperoleh input beban
mati seperti gambar berikut:
Gambar. Penempatan Beban mati (DL) pada portal

21. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
21
c) Penginputan Beban Hidup (LL)
Dengan langkah yang sama untuk penginputan beban mati Assign 
Frame Loads  Distributed, maka diperoleh input beban hidup seperti
gambar berikut:
Gambar. Penempatan Beban hidup(LL) pada portal
7. Pemeriksaan input data dari poin 2 sampai poin 6.
8. Analisa model struktur
Pada menu toolbar pilih Analyze  Set Analysis Options  muncul kotak
dialog Analysis Options  Plane Frame  pilih OK.

22. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
22
Lakukan Run Analysis dengan pilih Analize  Run Analysis atau tekan F5
atau klik icon  kotak dialog Set Load Cases to Run  ubah RUN
menjadi Do Not Run pada MODAL, pilih Run Now.
Untuk output dari hasil analisis pilih Display  Show Foreces/Stressess
 Frames/Cables untuk bidang momen, lintang dan normal dan pilih Joint
untuk reaksi perletakan, dan hasilnya seperti gambar berikut ini:

23. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
23
Gambar. Bending Moment Diagram (BMD)
Gambar. Aksial Force Diagram

24. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
24
Gambar. Shear Force Diagram (SFD)
Gambar. Joint Reaction (1,2D + 0,6L – 0,5E)

25. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
25
9. Desain Struktur
a) Sebelum melakukan desain struktur, terlebih dahulu mengatur koefisien
yang digunakan.
Pilih Design  Concrete Frame Design  View/Revise Preferences
 muncul kotak dialog Concrete Frame Design Preferences, ubah
koefisien seperti di bawah ini sesuai dengan Standar Nasional
Indonesia Beton (SNI BETON), pilih OK.
b) Pilih DESIGN  CONCRETE FRAME DESIGN  SELECT DESIGN
COMBOS, Block semua jenis kombinasi pada kolom LIST OF LOAD
COMBINATIONS lalu klik ADD, maka list kombinasi akan berpindah ke
kolom DESIGN LOAD COMBINATION, kemudian lepas tanda check √
pada AUTOMATIC DESIGN LOAD COMBINATION.

26. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
26
c) Pilih Design  Concrete Frame Design  Strart Design/Check of
Structure  DIPROSES…….
Gambar. Hasil desain tulangan balok dan kolom

27. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
27
d) Untuk menampilkan hasil design untuk tulangan geser/SHEAR
REINFORCING, pilih Design  Concrete Frame Design  Display
Design Info  muncul kotak dialog Display Concrete Design Results
lalu pilih Shear Reinforcing pada Design Output  pilih OK.
Gambar. Luas tulangan geser balok dan kolom

28. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
28
A. Perhitungan tulangan balok dan kolom:
1) Luas tulangan balok lantai 1
Gambar. Data Balok T Lantai
Luas tulangan balok lantai (mm2)
Digunakan tulangan utama D19  As19 = 284 mm2
Daerah Tumpuan:
As Tarik = 1738 mm2 =
As perlu
As D19
=
1738
284
= 6,1 ≈ 7 D 19.
As Tekan = 765 mm2 =
As perlu
As D19
=
765
284
= 2,7 ≈ 3 D 19.
Daerah Lapangan:
As Tarik = 1502 mm2 =
As perlu
As D19
=
1502
284
= 5,3 ≈ 6 D 19.
As Tekan = 396 mm2 =
As perlu
As D19
=
396
284
= 1,2 ≈ 2 D 19.

29. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
29
2) Luas tulangan balok lantai 2
Gambar. Data Balok T Lantai
Luas tulangan balok lantai (mm2)
Digunakan tulangan utama D19  As19 = 284 mm2
Daerah Tumpuan:
As Tarik = 1764 mm2 =
As perlu
As D19
=
1764
284
= 6,3 ≈ 7 D19
As Tekan = 775 mm2 =
As perlu
As D19
=
775
284
= 2,7 ≈ 3 D19
Daerah Lapangan:
As Tarik = 1476 mm2 =
As perlu
As D19
=
1476
284
= 5,2 ≈ 6 D19
As Tekan = 396 mm2 =
As perlu
As D19
=
396
284
= 1,3 ≈ 2 D19

30. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
30
3) Luas tulangan balok Atap
Gambar. Data Balok T Atap
Luas tulangan balok Atap (mm2)
Digunakan tulangan utama D19  As19 = 284 mm2
Daerah Tumpuan:
As Tarik = 1569 mm2 =
As perlu
As D19
=
1569
284
= 5,5 ≈ 6 D19
As Tekan = 693 mm2 =
As perlu
As D19
=
693
284
= 2,4 ≈ 3 D19
Daerah Lapangan:
As Tarik = 1250 mm2 =
As perlu
As D19
=
1250
284
= 4,4 ≈ 5 D19
As Tekan = 350 mm2 =
As perlu
As D19
=
350
284
= 1,2 ≈ 2 D19

31. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
31
GAMBAR PENULANGAN BALOK LANTAI
GAMBAR PENULANGAN BALOK ATAP

32. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
32
4) Luas tulangan Kolom
KOLOM PINGGIR
Gambar. Data kolom pinggir
Digunakan tulangan utama D19  As19 = 284 mm2
As Perlu = 1600 mm2 =
As perlu
As D19
=
1600
284
= 5,6 ≈ 8 D19

33. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
33
KOLOM TENGAH
Gambar. Data kolom pinggir
Digunakan tulangan utama D19  As19 = 284 mm2
As Perlu = 2025 mm2 =
As perlu
As D19
=
2025
284
= 7,2 ≈ 8 D19

34. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
34
B. Perhitungan Tulangan Joint Hubungan Balok dan Kolom
Luas tulangan longitudinal balok dan kolom (hasil SAP2000)
1) Perhitungan Tulangan Joint HBK Eksterior
Digunakan tulangan longitudinal D19, AD19 =
284 mm2
Luas tulangan kolom = 1600 mm2
As KOLOM =
As perlu
As D19
=
1600
284
= 5,6 ≈ 8 D19
As BALOK =
829
284
= 3,01 ≈ 4 D19
As BALOK =
396
284
= 1,4 ≈ 2 D19

35. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
35
Diketahui:
f'c = 25 MPa
fy = 400 MPa
Dtul = 19 mm
Selimut beton, ddek = 40 mm
data lain (lihat gambar)
Momen Kapasitas:
Mkap = 1,25.[As.fy. [0,85. (h–d–
Ø
2
)]]
= 1,25.[4.284.400. [0,85. (500–40–
19
2
)]]
= 217501400 Nmm = 217,501 kNm
Dari SAP2000, diperoleh gaya aksial NuK = 78,506 kN
Data Joint HBK Eksterior:
f'c = 25 MPa,
fy = 400 MPa
NuK = 78,506 kN
Mkapka = 217,501 kNm, Mkapki = 0
Bentang balok, lka = 6000 mm
Bentang bersih balok, lkan = 6000-200-225 = 5575 mm
Tinggi kolom atas, hka = 3750 mm
Tinggi kolom bawah, hkb = 3750 mm
Dimensi kolom pinggir 400 x 400 mm
Selimut beton, ddek = 40 mm

36. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
36
Tulangan geser horizontal:
Vkol =
0,70.(
lki
lkin
.Mkapki +
lka
lkan
. Mkapka)
0,5 . (hka + hkb )
=
0,70.(0 +
6
5,575
. 217,501)
0,5 . (3,75 + 3,75 )
= 43,70 kN
Tka = 1,25 x As x fy
= 1,25 x 4.284 x 400
= 568000 N = 568 kN
Vjh = Tka – Vkol
= 568 – 43,70 = 524,3 kN
Vnh =
Vjh
∅
=
524,3
0,80
= 655,375 kN
Dimensi kolom, bk = 400 mm, hk = 400 mm
Dimensi balok, bb = 250 mm, hb = 500 mm
bb < bk  Ok
bj = bk = 400 mm
bj = bb + 0,5 hk = 250 + 0,5 x 400 = 450 mm
diambil, bj terkecil = 400 mm
Kontrol gaya geser horizontal Vjh joint (SK SNI-2847/2002 psl. 23.5.3.1)
Vjh < 1,7.√f
'
c.Aj dimana, Aj = luas efektif joint
= h x (b + h)
= 500 x (250 + 500)
Vjh < 1,7. √25.500.750
524,3 kN < 3187500 N = 3187,5 kN  OK, memenuhi SNI-2847-2002
Vch = (1+
Nuk
14.Ag
). (
√fc
6
).bw.d
= (1+
78,506
14.500.750
). (
√25
6
) .250.(500-40) = 95834 N = 95,834 kN

37. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
37
Vnh > Vch
655,375 kN > 95,834 kN  Perlu tulangan pengekang tertutup horizontal
Vsh = Vnh – Vch
= 655,375 – 95,834 = 559,541 kN
Luas tulangan pengekang:
=
Vsh
fy
=
559541
400
= 1398,85 mm2 (luas tot tul horizontal joint HBK)
Dipilih tul sengkang 4D10 mm/lapis:
A1lapis = 4.(1/4.3,14.102) = 314,159 mm2
Jumlah lapis =
Ajh
Alps
=
1399
314,159
= 4,45 ≈ 5 lapis
Tulangan Geser Vertikal Ajv:
As’/As = 1 (tulangan simestri pada kolom)
Vcv =
As'
As
.Vjh .(0,6+
Nuk
Ag . fc
)
= 1.524300.(0,6+
78506
400.400.25
)
= 324870,17 N = 324,870 kN
Vjv =
d
hk
Vjh =
400-40
400
. 524300 = 471870 N = 471,87 kN
Vsv = Vjv – Vcv = 471,87 – 324,870 = 147 kN
Luas tul geser vertikal:
Ajv =
Vsv
fy
=
147000
400
= 367,5 mm2
Tulangan kolom 8D19 = 2292 mm2 > Ajv (tidak Perlu tulangan joint
vertikal)

38. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
38

39. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
39

40. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
40
2) Perhitungan Tulangan Joint HBK Interior
Digunakan tulangan longitudinal D19, AD19 = 284 mm2
AsKOLOM =
2025
284
= 7,2 ≈ 8 D19
AsBALOK KA.A =
1281
284
= 4,5 ≈ 5 D19
AsBALOK KA.B =
585
284
= 2,06 ≈ 3 D19
AsBALOK KI.A =
1683
284
= 5,9 ≈ 6 D19
AsBALOK KI.B =
745
284
= 2,6 ≈ 3 D19
Diketahui:
f'c = 25 MPa
fy = 400 MPa
Dtul = 19 mm
Selimut beton, ddek = 40 mm, data lain (lihat gambar)

41. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
41
Momen Kapasitas (MkapKA dan MkapKI) joint 2:
MkapKA = 1,25.[As.fy. [0,85. (h–d–
Ø
2
)]] (balok persegi)
= 1,25.[5.284.400. [0,85. (500–40–
19
2
)]]
= 271876750 Nmm = 271,877 kNm
Kontrol sifat balok T atau persegi dalam kondisi plastis tulangan tarik.
Untuk balok kiri maka perlu dicek dahulu sifat mekanisnya T atau
persegi.
𝜔′ =
As.fy
bE.d.fc
=
3.284.400
600.(500-40).25
= 0,049
1,18.ω′.d
β1
=
1,18.0,049 .460
0,85
= 31,3 mm < t = 120 mm
Bersifat balok persegi biasa
a =
As.fy
0,85.bE.fc
=
3.284.400
0,85.600.25
= 26,73 mm
sehingga:
MkapKI = As.fy.(d-a)
= 3.284.400.(460-26,73)
=147658416 Nmm = 147,658 kNm
Data joint HBK Interior:
Kolom 450 x 450 mm, bk = 450 mm, hk = 450 mm
Balok 250 x 500 mm, bb = 250 mm, hb = 500 mm
MkapKI = 147,658 kNm, MkapKA = 271,877 kNm
lka = 6000 mm, lki = 6000 mm
lka n = 6000-200-225 = 5575 mm
lki n = 6000-225-225 = 5550 mm
hka = hkb = 3750 mm
Nuk = 272,231 kN

42. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
42
Gaya-gaya joint bagian kiri
Vkol =
0,70.(
lki
lkin
.Mkapki +
lka
lkan
. Mkapka)
0,5 . (hka + hkb )
=
0,70.(
6
5,55
.147,658 +
6
5,575
. 271,877)
0,5 . (3,75 + 3,75 )
= 84,417 kN
𝜔′ =
As.fy
bE.d.fc
=
3.284.400
600.(500-40).25
= 0,049
1,18.ω′.d
β1
=
1,18.0,049 .460
0,85
= 31,3 mm < t = 120 mm
Bersifat balok persegi biasa dengan lebar badan b = bE
a =
As.fy
0,85.bE.fc
=
3.284.400
0,85.600.25
= 26,73 mm
Cki = 0,85.f’c.a.bE
= 0,85. 25.26,73.600 = 340807,5 N = 340,808 kN
Tka = 1,25.AskaA.fy
= 1,25.(5.284).400 = 710000 N = 710 kN
Vjh = Cki + Tka – Vkol
= 340,808 + 710 – 84,417 = 966,391 kN
Vnh =
Vjh
∅
=
966,391
0,80
= 1207,989 kN
Vjv =
d
hk
Vjh =
500−40
450
. 966,391 = 987,866 kN
As’/As = 1 (tulangan simetris pada kolom)
Vcv =
As'
As
.Vjh .(0,6+
Nuk
Ag . fc
)
= 1.966391.(0,6 +
272231
450.450.25
)
= 631801 N = 631,801 kN
Vsv = Vjv – Vcv = 966,391 - 631,801 = 334,59 kN

43. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
43
Luas tulangan geser vertikal:
Ajv =
Vsv
fy
=
334590
400
= 836,5 mm2
Tulangan kolom 8D19 = 2292 mm2 > Ajv (tidak Perlu tulangan joint
vertikal)
Analisis Tegangan Geser Horisontal Minimal:
Vjh =
Vjh
bj.hk
dimana, bj = bb + ½.hk
= 250 + 1/2 450
= 475 mm
Atau, bj = bk = 450 mm
Diambil bj terkecil = 450 mm
Vjh =
966391
450.450
= 4,77 MPa < 1,7.√25 = 8,5 MPa...OK
Penulangan Geser Horisontal:
Tegangan aksial kolom =
Nuk
Ag
=
272231
450.450
= 1,35 MPa
Vch = (1+
Nuk
14.Ag
). (
√fc
6
).bw.d
= (1+
272231
14.500.750
). (
√25
6
) .250.(500-40)
=100803 N = 100,803 kN
Vsh + Vch = Vjh
Vsh = Vjh – Vch = 966,391 – 100,803 = 865,588 kN
Ajh =
Vsh
fy
=
865588
400
= 2163,97 mm2 (total luas tul horizontal joint)
Dipilih tul sengkang 4D14 mm/lapis:
A1lapis = 4.(1/4.3,14.142) = 615,44 mm2
Jumlah lapis =
Ajh
Alps
=
2163,97
615,44
= 3,52 ≈ 4 lapis

44. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
44

45. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
45

46. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
46
C. Desain Pondasi
1. Data Perhitungan
a. Profil dan karakteristik tanah
Termasuk karakteristik tanah disini adalah : hasil dari test pemboran
teknik, Test sondir, hasil test N-SPT yang ditampilkan dalam bentuk
stratifikasi tanah yang telah dihasilkan sebagai berikut ini :
1) Hasil test sondir
2) Hasil test N-SPT
3) Stratifikasi hasil pengujian karakteristik tanah.
Data-data tersebut akan digunakan untuk menghitung kapasitas daya
dukung 1 tiang pancang atau bored pile.
Gambar 3.1 Diagram hasil pengujian sondir

47. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
47
Gambar 3.2 Diagram hasil pengujian N-SPT

48. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
48
Gambar 3.3 Diagram Stratifikasi Pengujian Tanah
Dari data hasil Pengujian N-SPT/Stratifikasi tanah kelihatan bahwa
lapisan tanah tersebut terdiri dari lempung dan pasir, sehingga
dapat disimpulkan/diasumsikan sebagai berikut:
 Lempung  Cu = √ pada layer 1,2 dan 3
 Sudut geser dalam lempung Ø = 0
 Lapisan pasir layer ke 5 Cu = 0 dan Ø = √
Melihat data sondir, maka tiang pancang diambil sampai pada
kedalaman 14 m’ ( N-SPT > 50 (lih. Gambar 3.2) ini didahului dengan
tanah kohesif dan merupakan dasar tiang pancang yang baik, namun
demikian untuk keamanannya diambil saja N-SPT = 56 pada
perhitungan DD T.Pancang.
b. Data beban
Dengan beban yang ada (Beban mati DL, beban hidup LL dan beban
gempa E) menyebabkan “gaya-dalam” pada masing-masing balok
dan kolom. Khusus untuk kolom yang berdiri di jepitannya (pondasi-3)

49. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
49
dengan bantuan Progam SAP2000, maka diperoleh gaya dasar
kolom sebagai berikut :

50. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
50
Gambar 3.4 Gaya-gaya yang akan dipikul oleh pondasi
2. Perhitungan Jumlah Tiang Pancang
Rencana pondasi yang akan digunakan adalah pondasi tiang pancang
disatukan oleh pilecap/poor mendukung kolom dengan rincian sebagai
berikut ini :
 Sistem pondasi : “Pile-Group”;
 Tiang pancang bujur sangkar = 350 x 350 mm
 Panjang tiang pancang = 14 m’ (sampai kedalaman 14 m’);
 Ujung atas tiang pancang disatukan oleh Pile- Cap.
T. Pancang Vertikal T. Pancang Miring

51. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
51
3. Penentuan Gaya (R) dan arah (α) dari Tiang Pancang
Misal tiang diambil arah vertikal:
V1 =
V
2
-
M . X1
∑ xi
2m=2
i=1
=
94,80
2
-
7,83 x 0,525
0,5252 +0,525
2 = 39,94 ton
V2 =
V
2
+
M . X2
∑ xi2m=2
i=1
=
94,80
2
+
7,83 x 0,525
0,525
2
+0,525
2 = 54,86 ton
Gaya aksial tiang Ri
R1 =
V1
cos∝
=
39,94
cos (0)
= 39,94 ton
R2 =
V2
cos∝
=
54,86
cos (0)
= 54,86 ton
H1 = R1 x sin α = 39,94 x sin (0) = 0
H2 = R2 x sin α = 54,86 x sin (0) = 0
∑H = 0
H2 – H1 = 0, dimana  H = 3,70 ton  Tiang harus dimiringkan.
Sehingga,
∑H = 0  H2 – H1 = H dimana H = 3,70 ton
R2 x sin α – R1 x sin α = 3,70
(R2 – R1) sin α = 3,70
Sin α =
3,70
(54,86 – 39,94)
= 0,247
α = arc sin 0,247
= 14,35 0 ≈ 140
Sehingga gaya aksial tiang Ri:
R1 =
V1
cos∝
=
39,94
cos (14)
= 41,163 ton
R2 =
V2
cos∝
=
54,86
cos (14)
= 56,539 ton
Kontrol gaya horizontal:
∑H = 0  H2 – H1 = H dimana, H = 3,70
56,539 x sin 14 – 41,163 x sin 14 = H
13,67 – 9,97 = H

52. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
52
3,70 = 3,70 …. OK
4. Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang
A. Daya dukung ijin Qijin berdasarkan data Sondir
Qijin =
Ag.qc
3
+
JHL x kel.penampang
5
Dimana, qc (kedalaman 14 m) = 52 kg/cm2
JHL kedalaman 14 m = 510 kg/cm
Keliling Penamp. = 4 x 35 = 140 cm
Panjang tiang, Li = 14 m
Luas Penamp. Ag = 35 x 35 = 1225 cm2
Qijin =
Ag.qc
3
+
JHL x kel.penampang
5
=
1225 x 52
3
+
510 x 140
5
= 35513 kg = 355130 N
Daya dukung ijin Qijin berdasarkan mutu beton tiang pancang
Qijin = Ag x Ф x (0,85 f’c)
Dimana, Ag = 350 x 350 = 122500 mm2
Ф = 0,65
f’c = 25 MPa
Qijin = 122500 x 0,65 x 0,85 x 25
= 1692031 N
B. Daya dukung ijin berdasarkan nilai N-SPT
 Daya dukung ujung Qp berdasarkan nilai test N-SPT
Pada kedalaman 14 m N-SPT = 56  pada grafik tahanan ujung
ultimit pada tanah non kohesif diperoleh qp = 37 t/ft2.
qp = 37 t/ft2 = 37 x 1,076391 kg/cm2
= 39,826 kg/cm2
Qp = qp x Ag
= 39,826 x 30 x 30
= 35843,4 kg = 358434 N

53. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
53
 Daya dukung selimut Qs berdasarkan nilai test N-SPT
Pada kedalaman 14 m N-SPT = 56  diperoleh qp = 37 t/ft2.
Keliling tiang pancang, 4 x 30 cm = 120 cm = 1,2 m
Gesekan kulit tiang fs untuk tanah kohesif dan tanah non kohesif
dihitung dengan cara Reese dan Wright sebagai berikut:
Untuk tanah kohesif (lempung) fs = α x Cu = 0,55 x Cu,
Dimana α adalah factor adhesi = 0,55 (hasil studi Reese).
Cu = kohesi tanah (tm-2), lihat stratifikasi tanah.
Untuk tanah non kohesif (tanah pasir) fsi diperoleh dari kurva Reese.

54. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
54
Nilai Cu, fs pada tanah kohesif (lempung)
Nilai Cu dan α pada tanah kohesif
Lapisan
(Layer)
Cu
(kg/cm2)
Cu
(ton/m2)
α (faktor adhesi
= 0,55)
1 0.09 0.9 0.55
2 0.18 1.8 0.55
3 0.26 2.6 0.55
4 0 0 0.55
5 0 0 0.55
Dari kurva diatas dapat dicari nilai fs untuk tanah non kohesif (pasir)
untuk kedalaman 14 m dengan N-SPT = 56, pada layer diambil N-
SPT = 56, sehingga diperoleh fs = 1,6 tft-2 atau fs = 17,222 tm-2,
untuk setiap layer fs diperoleh sbb:
Nilai Gesekan selimut (fs)
Lapisan
(Layer)
Nilai
N-SPT
Jenis
Lapisan Tanah
Nilai fs
(t/m2)
Tebal
LapisanTanah
1 1 Lempung fs1 = 0,4950 1,00 m
2 2 Lempung fs1= 0,99000 4,50 m
3 4 Lempung fs1 = 1,43000 2,50 m
4 40 Pasir fs1 = 14,5310 4,00 m
5 56 Pasir fs1 = 17,2220 4,00 m
Sehingga daya dukung selimut total lapisan 1 s.d 5 adalah:

55. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
55
Qs = ∑ (fsi x ti x p)5
i=1
= fs1 x t1 x p + fs2 x t2 x p + fs3 x t3 x p + fs4 x t4 x p + fs5 x t5 x p
= 0,495 x 1 x 1 + 0,990 x 4,5 x 1 + 1,430 x 2,5 x 1 + 14,531 x 4,0 x
1 + 17,222 x 4,0 x 1
= 135,537 ton
Sehingga daya dukuung untuk satu tiang pancang berdasarkan nilai
SPT adalah:
Qu = Qp + Qs
= 35,8434 + 135,537
= 171,380 ton
Kesimpulan:
 Daya Dukung (sondir), Qijin = 35,513 ton/tiang pancang
 Daya Dukung bahan, Qijin = 169,203 ton/tiang pancang
 Daya Dukung (N-SPT), Qijin = 171,380 ton/tiang pancang
Diambil yang terkecil yaitu Qijin = 35,513 ton
C. Menghitung Jumlah Tiang Pancang yang diperlukan Berdasarkan Gaya
Aksial Tiang Pancang
Dari perhitungan sebelumnya diperoleh:
R1 kelompok tiang 1 = 41,163 ton
R2 kelompok tiang 2 = 56,539 ton
Qijin per tiang pancang = 35,513 ton
Jumlah tiang kelompok 1 =
R1
Qijin
=
41,163
35,513
= 1,15 dibulatkan 2 tiang
Jumlah tiang kelompok 2 =
R2
Qijin
=
56,539
35,513
= 1,59 dibulatkan 2 tiang
Jadi diperoleh jumlah total tiang pancang 4 buah dengan panjang
masing-masing tiang pancang 14 m.

56. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
56
Denah Pile Cap + Tiang Tampak Samping
5. Desain Tulangan Tiang Pancang
A. Pengangkatan 2 Titik
Diketahui:
L = 1400 cm, a = 0,201 x L = 0,201 x 1400 = 281,4 cm
Dimensi penampang tiang = 35 x 35 cm
qD = 0,35 x 0,35 x 1,0 x 2500 = 306,25 kg.m-1
qL = 75 kg.m-1
qU = 1,2 x qD + 1,6 x qL = 1,2 x 306,25 + 1,6 x 75 = 487,5 kg.m-1
MuE = 1/8 x qU x {(L - 2.a)2 – 4.a2}
= 1/8 x 487,5 x {(14 – 2 x 2,814)2 – 4 x 2,8142}

57. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
57
= 2340,975 kg.m
MuB = ½ x qU x a2 = ½ x 487,5 x 2,8142 = 1930,16 kg.m
B. Pengangkatan 1 Titik
MD = 0,0411305 x qu x L2
= 0,0411305 x 487,5 x 142 = 3930,02 kg.m
C. Desain Tulangan Berdasarkan Pengangkatan

58. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
58
Diketahui:
f'c = 25 MPa, fy = 400 MPa
Lebar dan tinggi, b = h = 350 mm
Tinggi efektif penampang, d = 0,85 x 350 = 297,5 mm
MU = 3930,02 kg.m = 39300200 N.mm
Desain sebagai balok:
aaktual = d ± √d2 −
2 x Mu
0,85 x fc x Ф x b
dimana, Ф = 0,80
aaktual = 297,5 +√297,5
2
-
2 x 39300200
0,85 x 25 x 0,80 x 400
= 574,89 mm
aaktual = 297,5 -√297,5
2
-
2 x 39300200
0,85 x 25 x 0,80 x 400
= 20,11 mm
Diambil aaktual yang terkecil yaitu 20,11 mm
ρ =
0,85 x fc x aaktul
d x fy
=
0,85 x 25 x 20,11
297,5 x 400
= 0,0036
As = ρ x b x d = 0,0036 x 350 x 297,5 =374,85 mm2
Asmin =
1,4
fy
x b x d =
1,4
400
x 350 x 297,5 = 365 mm2
Diambil 4 D22 /sisi
Desain sebagai kolom:
NU = Qijin = 355130 N, MU = 39300200 N.mm
Sumbu vertikal, K1 =
Nu
0,65 x Agr x 0,85 x fc
=
355130
0,65 x 350 x 350 x 0,85 x 25
= 0,210
Sumbu horisontal, K2 =
Mu
0,65 x Agr x 0,85 x fc x h
=
39300200
0,65 x 350 x 350 x 0,85 x 25 x 350
= 0,066
f'c = 25 MPa  β = 1,00
berdasarkan nilai K1 vs K2 kurva interaksi diperoleh:

59. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
59
r = 0,0035, sehingga ρ = β x r = 0,0035
As = ρ x b x d = 0,0035 x 350 x 297,5 = 365 mm2
Asmin kolom = 1% x Ag = 1% x 350 x 350 = 1225 mm2
Diambil 4 D22
tulangan tiang pancang
6. Kontrol Gaya Horisontal Haktif terhadap Hijin Tiang Pancang
Gaya horizontal H1/tiang 1 = ½ x 41,163 = 20,582 ton
Gaya horizontal H2/tiang 2 = ½ x 56,539 = 28.269 ton
Untuk menghitung Hizin tiang pancang, maka pengkategorian tiang pancang
perlu dikontrol terlebih dahulu, apakah masuk tiang pendek atau tiang
panjang.
Kriteria syarat tiang masuk kriteria “pendek/kaku” atau “panjang/elastis”
adalah sebagai berikut:
Menghitung kriteria tiang pancang:

60. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
60
Modulus elastisitas Beton, E = 4700 x √fc
= 4700 x √25
= 23500 MPa = 235000 kg.cm-2
Momen Inersia Penampang, I = 1/12.b.h3
= 1/12 x 35 x 353 = 125052 cm4
Modulus Variasi, nh = 3,80 kg.m-3
T = (
235000 x 125025
3,80
)
0,20
= 94,98 cm
L = 1400 cm 2 x T = 2 x 94,98 = 189,96 cm
4 x T = 4 x 94,98 = 379,92 cm
Karena L > 4T, sehingga tiang pancang termasuk tiang panjang/elastis.
Gambar. Diagram interaksi P-M tiang (SAP2000)

61. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
61
Untuk P = Qijin = 35,5 ton, dari diagram kolom diatas diperoleh Mu berada
diantara Mu1 = 106,4025 kN.m dan Mu2 = 79,6715 kN.m.
Untuk memperoleh Mu Qijin maka terlebih dahulu dinterpolasi:
MuQijin = 79,6715 +
355 - 170,9927
428,2449 - 170,9927
x (106,4025 – 79,6715)
= 98,792 kN.m = 98792000 N.mm = 987920 kg.cm
Mencari Hijin :
=
Mu
Cu.D
3 =
987920
0,09 x 35
3 = 256
Dari kurva Brooms diperoleh:
Hu/Cud2 = 80
Sehingga:
Huijin = 80 x Cu x d2
= 80 x 0,09 x 352 = 8820 kg
Syarat:
Huijin > H  8,82 ton > 3,70 ton ….OK
Apabila ditinjau dari gaya lateral, maka perlu tiang sebanyak:
Jumlah tiang pancang berdasarkan gaya lateral, H =
3,70
8,82
= 0,42 ≈ 1 tiang.
Kesimpulan:
 Jumlah tiang berdasarkan gaya aksial = 4 batang
 Jumlah tiang berdasarkan gaya lateral = 1 batang
7. Perhitungan Efisiensi Kelompok Tiang
Pondasi yang memakai > 1 tiang pancang, maka semuanya bekerja sebagai
kelompok tiang dan mempunyai efisiensi.
Efisiensi kelompok tiang (E) dihitung sebagai berikut :

62. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
62
Diketahui:
D = 35 cm
n = 2 m = 2
k = 70 cm
θ = arc tan (35/70) = 26,57 0
E = 1 – θ
(n-1)x m + (m-1 )x n
90 x m x n
= 1 – 26,57 x
(2 - 1) x 2 + (2 - 1 ) x 2
90 x 2 x 2
= 0,71 = 71 %
Jadi efisiensi kelompok tiang = 71 %

63. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
63
Gambar. Perubahan pondasi tiang pancang
8. Penurunan Tiang
Rumus penurunan tiang tunggal

64. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
64
Rumus penurunan kelompok tiang
Untuk Kelompok Tiang yang berada di daerah di tanah pasir, digunakan
Metode Vesic (1977):
Dengan syarat penurunan tiang, Smax = 15 cm
Penurunan tiang tunggal
D = 35 cm = 35 x 0,3937 = 13,7795 inch
Ap = 35 x 35 = 1225 cm2 = 1225 x 0,155 = 189,875 inch2
Ep = 210000 kg.m-2 = 210000 x 14,223 = 2986830 lb.inch-2
L = 1400 cm = 1400 x 0,3937 = 551,18 inch
Q = 94,80 ton = 94800 kg = 94800 x (1/4,535924 x 10-1) = 208998 lbf
S =
13,7795
100
+
208998 x 551,18
189,875 x 2986830
= 0,341 inch = 0,341 x 2,54 = 0,867 cm
Stiang tunggal = 0,867 cm < 15 cm ….OK
Penurunan kelompok tiang
Penurunan pondasi tunggal, S = 0,867 cm
Penampang tiang pancang, D = B = 35 cm
Lebar kelompok tiang, Bg = 252 cm
Sg = S x √
Bg
D
= 0,867 x √
252
35
= 2,33 cm < 15 cm ….OK

65. PERANCANGAN BANGUNAN SIPIL B
FERIYAL SUMARNO
45 15 041 058
65
Di ubah