Abstrak—Gedung At-Tauhid Tower Universitas
Muhammadiyah  Surabaya  yang  ditinjau  penulis  merupakan gedung  multifungsi  yang  terdiri  dari  13  lantai  dengan  tinggi bangunan  48  meter.  Dimana  pada  lantai  12  terdapat  ruang pertemuan  tanpa  adanya  struktur  kolom  di  tengah  ruangan dengan bentang balok sepanjang 12 meter. Sebagai solusi dari struktur  ruang  pertemuan  tersebut  maka  diperlukan perencanaan  balok  beton  pratekan.  Perkembangan  sistem beton pratekan yang semakin pesat dalam perencanaan gedung membutuhkan  pertimbangan  tertentu,  untuk  itu  digunakan sistem post tension (pasca tarik) untuk kemudahan konstruksi pada  gedung.  Selain  balok  pratekan  perencanaan  juga memperhitungkan  kondisi  kegempaan  yang ada.  Berdasarkan identifikasi data tanah hasil uji Standart Penetration Test (SPT) dan  Peta  Hazard  2010,  diketahui  bahwa  Kota  Surabaya merupakan  wilayah  dengan  jenis  tanah  sedang  serta  memiliki nilai respon spektra percepatan 0,2 detik sebesar 0,6g dan nilai Sds  sebesar  0,528  sehingga  masuk  kondisi  desain  seismik  D (KDS  D).  Dengan  kondisi  tanah  yang  masuk  KDS  D,  maka struktur  bangunan  direncanakan  dengan  metode  Sistem Rangka  Pemikul  Momen  Khusus  (SRPMK).  Desain  struktur pada  bangunan  ini  meliputi  perhitungan  struktur  atas  dan struktur bawah. Dimana struktur atas terdiri dari perhtungan kolom,  balok,  pelat  lantai,  tangga.  Sedangkan  struktur  bawah terdiri  dari  perhitungan  poer,  dan  fondasi.  Untuk  material dalam perencanaan struktur menggunakan mutu bahan: fc’ = 30 Mpa, fy = 400 Mpa. Perhitungan yang dilakukan dalam tugas akhir  ini  mengacu  pada  peraturan  yang  ditetapkan  pada  SNI 2847-2013  tentang  persyaratan  beton  struktural  untuk bangunan  gedung,  SNI  1726-2012  tentang  tata  cara perencanaan  ketahanan  gempa,  dan  SNI  1727-2013  untuk beban  minimum  untuk  perencanaan  bangunan  gedung  dan struktur  lain.  Dari  perhitungan  dan  analisa  yang  telah dilakukan, gaya pratekan yang didapat sebesar 2000 kN dengan kehilangan  gaya  pratekan  sebesar  23,50%.  Dan  selanjutnya akan  dituangkan  dalam  bentuk  laporan  perhitungan  struktur dengan  disertai  gembar  teknik  yang  dapat  dijadikan  acuan dalam pembangunan.
Kata Kunci—At-Tauhid Tower, Beton Pratekan, SRPMK.

## I. PENDAHULUAN
ODIFIKASI  yang  akan  dilakukan  adalah  perubahan bentang  balok  beton  bertulang  menjadi  balok  beton pratekan  untuk  meningkatkan  panjang  bentang  dengan dimensi penampang yang relative kecil. Pada umunya balok beton bertulang hanya mampu mencapai panjang maksimal 8 m,  tetapi  dengan  modifikasi  menjadi  balok  beton  pratekan bentang balok menjadi lebih besar.
Beton  pratekan  merupakan  teknologi  konstruksi  beton yang  mengkombinasikan  dua  jenis  bahan  mutu  tinggi  yaitu beton dan baja dengan cara aktif yaitu dengan cara menarik baja tersebut dan menahannya  ke beton, sehingga membuat beton  dalam  keadaan  tertekan.  Kombinasi  aktif  ini menghasilkan  perilaku  yang  lebih  baik  dari  kedua  bahan tersebut.  Kemampuan  beton  dalam  menahan  tarikan diperbaiki dengan memberikan tekanan, sementara kemampuannya menahan tekanan tidak dikurangi. Sehingga,beton  pratekan  merupakan  kombinasi  yang  ideal dari dua bahan modern yang berkekuatan tinggi [1].
Tujuan secara rinci dari pembahasan tugas akhir ini yaitu: 1. Dapat  menentukan preliminary  design dari  struktur primer dan sekunder.
2. Dapat menghitung pembebanan pada struktur tersebut.
3. Dapat  memodelkan  dan  menganalisis  struktur  gedung dengan menggunakan program bantu SAP 2000.
4. Dapat  menentukan    metode  pelaksanaan  balok  beton pratekan.
5. Dapat  merencanakan  balok  beton  pratekan  yang menenuhi kriteria perancangan struktur.
6. Dapat merencanakan pondasi yang sesuai dengan beban yang dipikul.
7. Dapat  menuangkan  hasil  perhitungan  dalam  bentuk gambar desain.

## II. METODOLOGI

## A. Umum
Sebelum  mengerjakan  penelitian,  maka  perlu  disusun langkah – langkah pengerjaan sesuai dengan uraian kegiatan yang  akan  dilakukan.  Urutan  pelaksanaannya  dimulai  dari pengumpulan data, sampai tujuan akhir dari analisa.

## B. Bagan Alir Penyelesaian Penelitian
Lingkup  pekerjaan  yang  akan  dilaksanakan  dalam menyelesaikan penelitian ini akan diterangkan sesuai bagan alir pada Gambar 1.

## C. Pengumpulan Data
Data  bangunan  yang  akan  digunakan  dalam  pengerjaan penelitian ini yaitu:
a. Tipe Bangunan     = Gedung At-Tauhid Tower Universitas Muhammadiyah Surabaya.
b. Lokasi            = Jl Sutorejo No. 59 Surabaya
c. Ketinggian Lantai   = 4,0 m

## Desain Modifikasi Gedung At-Tauhid Tower Universitas Muhammadiyah Surabaya dengan Menggunakan Balok Beton Pratekan pada Lantai Atap
Muhammad Ridho, Harun Al Rasyid, Candra Irawan Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : harun.ce.its@gmail.com
M
d. Mutu Beton (f`c)    = 40 Mpa
e. Mutu Baja (fy)      = 400 Mpa

## D. Studi Literatur
Studi  literatur  yang  dilakukan  dengan  menggunakan beberapa  peraturan  mengenai  perancangan  beton  pratekan dan  struktur  gedung  secara  umum  yang  akan  sangat membantu  dalam  pengerjaan  tugas  akhir  ini.  Desain modifikasi struktur ini ditinjau dengan menggunakan analisa respon  dinamik  dan  menggunakan  panduan  peraturan perencanaan  struktur  beton  untuk  bangunan  gedung  SNI 2847:2013  [2],  perencanaan  ketahanan  gempa  SNI 1726:2012 [3] dan peraturan pembebanan PPIUG 1983 [4].

## E. Kombinasi
Berdasarkan  peraturan  Badan  Standardisasi  Nasional (2013)  Pasal  9.2.1,  beban-beban  yang  dibebankan  kepada struktur  bangunan  dibebankan  kepada  komponen  struktur menggunakan kombinasi tertentu, sehingga struktur memenuhi syarat keamanan, antara lain [2]:
1,4 D                                      (1) 1,2D + 1,6L + 0,5(Lr atau R)                     (2) 1,2D + 1,6(Lr atau R) + (1,0Latau 0,5W)          (3) 1,2D + 1,0W + 1,0L+ 0,5(Lr atau R)              (4) 1,2D + 1,0E + 1,0L                           (5) 0,9D + 1,0W                                (6)

## 0,9D + 1,0E                                 (7) III. ANALISA DAN PEMBAHASAN
A. Perencanaan Dimensi (Preliminary Design)
Desain  awal  bangunan  terdiri  dari  beberapa  komponen, diantaranya  dimensi  balok,  dimensi  kolom,  dimensi  pelat, dan dimensi tangga.
1) Dimensi Balok
Dasar perencanaan mengenai dimensi balok dapat dilihat pada Tabel 1.
a. Komponen struktur balok dua tumpuan sederhana untuk perencanaan tebal minimum (h) menggunakan L/12.
b. Kuat leleh tulangan lentur (fy) selain 420 Mpa, hasil nilai perencanaan tebal minimum (h) harus dikalikan dengan 0,4 x (fy/700).
Hasil perhitungan diperoleh tebal pelat yang dapat dilihat pada Tabel 2.
2) Dimensi Kolom
Berikut  adalah  perhitungan  dimensi  kolom  untuk  K1, dengan beban yang diterima:
𝑄 𝑑 = 671726,03 kg 𝑄 𝑙 = 65526 kg 𝑃 𝑢 = 1,2D + 1,6 L = 1,2(671726,03) + 1,6(65526) = 910912,83 kg = 9109128,3 N
𝐴𝑔  = 𝑃𝑢 𝑥 3 f’c = ( 9109128,3 40 ) = 6831,846 mm 2

## b     = dd = √Ag =   √68318,64 = 826 mm  ≈ 800 mm
Berdasarkan  perhitungan  di  atas,  maka  kolom  K1  yang dipakai adalah 80/80.

## 3) Dimensi Pelat
Perencanaan  desain  pelat  terdiri  dari  pelat  satu  arah  dan pelat  dua  arah  yang  mendesainnya  hanya  menerima  beban lentur  saja.  SNI  03–  2847–2002  Pasal  11.5.3.3.  Untuk memenuhi  syarat  lendutan,  ketebalan  minimum  dari  pelat harus memenuhi persyaratan SNI 03–2847– 2002 Ps 11.5.3.3. Dari hasil perhitungan diperoleh tebal pelat yang dapat dilihat pada Tabel 2.

## 4) Dimensi Tangga
Data  perencanaan  dimensi  tangga  seperti  diuraikan  di bawah ini:
a. Kuat tekan beton (fc’)      = 30 Mpa
b. Kuat leleh tulangan (fy)    = 400 Mpa
c. Tebal Pelat              = 15 cm
Gambar 1 . Bagan alir penyelesaian penelitian.
Tabel 1. Dimensi balok No. Tipe Dimensi 1 Balok Anak 30/40 2 Balok Induk 40/70 3 Balok Lift 40/60 4 Balok Prategang 50/80 Tabel 2. Dimensi pelat Tipe Pelat Ukuran Tebal Lantai 1-12 400x600 120 Lantai Atap 400x600 120
d. Diameter tulangan lentur    = 13 mm
e. Tebal selimut beton        = 40 cm
f. Lebar injakan ( 𝑖 )          = 30 cm
g. Tinggi injakan ( 𝑡 )         = 20 cm
h. Tinggi tangga            = 400 cm
i. Tinggi bordes            = 200 cm
j. Panjang datar tangga      = 300 cm
B. Perhitungan Struktur Sekunder
1) Perencanaan Penulangan Pelat
Pada  analisa  pelat  Gedung  parametrik  ini  menggunakan tebal  12  cm  sesuai preliminary desain.  Pada  analisa perhitungan plat 2 arah yang ditinjau adalah pada pelat lantai ukuran 4m x 6m dengan fungsi ruang sebagai ruang hunian.
Hasil  penulangan  pelat  atap  dan  pelat  lantai  ditunjukkan pada Tabel 3 dan Gambar 2.
2) Perencanaan Penulangan Tangga dan Balok Bordes
Penulangan pelat tangga dan balok bordes yang dipasang ditunjukkan pada Tabel 4-5 dan Gambar 3.
3) Perencanaan Penulangan Balok Lift
Perencanaan  balok  lift  meliputi  balok  balok  yang  ada  di sekeliling ruang lift maupun mesin lift. Balok balok tersebut diantaranya ialah balok penggantung lift dan balok penumpu lift. Lift yang digunakan pada perencanaan Tugas Akhir ini adalah  lift  yang  diproduksi  oleh Hyundai  elevator dengan spesifikasi sebagai berikut:
Kecepatan  = 1 m/s Kapasitas   = 9 orang / 600 kg Lebar pintu  = 800 mm Dimensi sangkar: Outside    = 1460 x 1295 Inside      = 1400 x 1130 Hoistway   = 3700 x 1710 Beban ruang mesin:
R1        = 4100 kg R2        = 2450 kg
Dalam perencanaan struktur gedung ini dimensi balok lift yang  digunakan  adalah  40/60  untuk  bentang  600  cm.  Hasil penulangan balok lift dapat dilihat pada Tabel 6 dan Gambar 4.
4) Perencanaan Penulangan Balok Anak
Balok  anak  merupakan  struktur  sekunder  yang  berfungsi sebagai  pembagi/pendistribusi  beban.  Dalam  perencanaan struktur  gedung  ini  dimensi  balok  anak  yang  digunakan adalah  30/40  untuk  bentang  600  cm.  Hasil  perhitungan perencanaan  penulangan  balok  anak  direpresentasikan  pada Tabel 7 dan Gambar 5.
Tabel 3. Penulangan pelat
Tipe Pelat Elemen Arah Penulangan Arah X Arah Y 𝜃 - Jarak 𝜃 - Jarak Plat Lantai 1-12 Tumpuan 10 - 200 10 - 250 Lapangan 10 - 200 10 - 250 Plat Atap Tumpuan 10 - 250 10 - 250 Lapangan 10 - 250 10 - 250 Tabel 4. Rekapitulasi penulangan tangga
Tipe Tangga Elemen Arah Penulangan Arah X Arah Y
𝜃 - Jarak 𝜃 - Jarak Tipe 1 Pt-Tangga 16 - 125 10 - 300 Pt-Bordes 16 - 200 10 - 300 Tabel 5. Rekapitulasi penulangan balok bordes Penulangan Balok Bordes 25/40 Tarik 2D 16 Tumpuan 2 𝜃 10 - 150 Tekan 2D 16 Lapangan 2 𝜃 10 - 150
Tabel 6. Rekapitulasi penulangan balok lift Penulangan Balok Lift (BL) 40/60 Gaya Dalam Momen Geser 236.67 kNm 132.17 kN Tarik 5D 22 Tumpuan 2D 13 250 Tekan 3D 22 Lapangan 2D 13 250 Tabel 7.
Rekapitulasi penulangan balok anak Penulangan Balok Anak 30/40 Tumpuan Lapangan Geser Tarik 4D 16 4D 16 Tum 2Ø 10 150 Tekan 2D 16 2D 16 Lap 2Ø 10 150 Gambar 2. Detail penulangan pelat. Gambar 3. Penulangan tangga.
Gambar 4. Penulangan balok lift.

## C. Pembebanan dan Pemodelan Struktur

## 1) Kombinasi Beban Berfaktor
Perhitungan dengan cara SNI 03 – 2847 – 2002 kombinasi yang digunakan adalah pasal 11.2:
U = 1,4 D U = 1,2 D + 1,6 L U = 1,2 D + 1,0 L + 1,0 E U = 0,9 D + 1,0 E Keterangan:
D = Beban mati
L = Beban hidup E = Beban gempa

## 2) Pembebanan Gempa
Data-data analisa gempa diperoleh dari SNI 03- 1726-2012 yang  akan  digunakan  pada  perancangan  gedung  adalah sebagai berikut [3]:
Kelas situs tanah    = SD (tanah sedang) Kategori Resiko    = II Faktor keutamaan  = 1,0 Ss               = 0,60 g S1               = 0,20 g 3) Perioda Hasil Analisa Struktur
Analisa struktur dilakukan dengan menggunakan program bantu  dengan  menggunakan  spectrum  respon  gempa  IBC 2006 yang  typical  dengan  spectrum  respon SNI-1726-2010. Dari  hasil  analisa  struktur  diperoleh  periode  alami fundamental gempa tertinggi sebesar T= 1,910 detik. Periode tidak boleh melebihi Cu x Ta.
T = 1,910 detik < Cu x Ta= 1,43 x 1,5188 = 2,172 detik

## D. Perhitungan Struktur Utama
1) Perhitungan Penulangan Balok Induk
Data perencanaan Dimensi balok (b balok)      = 400 mm
Dimensi balok (h balok)      = 700 mm Bentang balok (L)          = 6000 mm Kuat Tekan Beton (fc’)      = 30 Mpa Kuat Leleh Tul. Lentur (fy)   = 400 Mpa Kuat Leleh Tul. Geser (fyv)    = 400 Mpa Diameter Tulangan Lentur      = D22 Diameter Tulangan Geser      = D13 Tebal selimut beton (t decking )  =  40  m.  Dari  hasil perhitungan  diperoleh  kebutuhan  tulangan  tumpuan, lapangan  dan  geser  yang  dapat  dilihat  pada  Tabel  8  dan Gambar 6.
2) Perhitungan Penulangan Kolom
Data perencanaan
Tinggi kolom                      = 4000 mm b kolom                          = 800 mm h kolom                          = 800 mm Kuat tekan beton (fc’)               = 40 Mpa Kuat leleh tulangan lentur (fy lentur)    = 400 Mpa Kuat leleh tulangan geser (fy geser)    = 400 Mpa Diameter tulangan lentur (D lentur)    = 25 mm Diameter tulangan geser ( 𝜃 geser)      = 13 mm Tebal selimut beton (decking)         = 50 mm Jarak spasi tulangan sejajar (S sejajar)  = 40 mm Perhitungan penulangan kolom dapat dilihat pada Tabel 10 dan Gambar 7.
3) Perhitungan Penulangan Balok Pratekan Data perencanaan
Bentang balok (L balok)              = 12000 mm Dimensi balok (b balok)              = 500 mm Dimensi balok (h balok)              = 800 mm Kuat tekan beton balok (fc’)          = 40 Mpa Kuat tekan beton plat (fc’)            = 30 Mpa Kuat leleh tulangan lentur lunak (fy)    = 400 Mpa Kuatleleh tulangan geser (fyv)        = 00 Mpa Kuat leleh tulangan puntir (fyt)        = 240 Mpa Diameter tulangan lentur (D lentur)    = 25 mm Diameter tulangan geser ( 𝜃 geser)      = 10 mm Diameter tulangan puntir ( 𝜃 puntir)    = 16 mm Jarak spasi tulangan sejajar (S sejajar)  = 25 mm Tebal selimut (t decking )             = 50 mm Perhitungan penulangan balok pratekan dapat dilihat pada Tabel 11 dan Gambar 8.
Gambar 5. Penulangan balok anak.
Gambar 6. Penulangan balok induk. Tabel 8. Rekapitulasi penulangan balok induk Tipe BI-1 BI-2 Dimensi 400 x 700 400 x 700 Tumpuan Atas 7 D 22 7 D 22 Tumpuan Bawah 4 D 22 4 D 22 Lapangan Atas 5 D 22 5 D 22 Lapangan Bawah 4 D 22 4 D 22 Torsi 4 𝜃 16 4 𝜃 16 Geser Tumpuan 2 𝜃 13 - 125 2 𝜃 13 - 125 Geser Lapangan 2 𝜃 13 - 200 2 𝜃 13 - 200 Tabel 9. Rekapitulasi penulangan kolom Tipe K1 Dimensi 800 x 800 Lentur 20 D 25 Geser Tumpuan 4 𝜃 13 - 80 Geser Lapangan 2 𝜃 13 - 150
Gambar 7. Penulangan kolom.
Gambar 8. Penulangan balok pratekan.
Gambar 9. Denah pondasi.
Gambar 10. Detail pondasi.
Tabel 10. Rekapitulasi penulangan kolom Tipe K1 Dimensi 800 x 800 Lentur 20 D 25 Geser Tumpuan 4 𝜃 13 - 80 Geser Lapangan 2 𝜃 13 - 150 Tabel 11. Rekapitulasi penulangan balok pratekan Tipe BB1 Dimensi 500 x 800 Tumpuan Atas 9 D 25 Tumpuan Bawah 5 D 25 Lapangan Atas 4 D 25 Lapangan Bawah 6 D 25 Torsi 4 𝜃 16 Geser Tumpuan 10 - 100 Geser Lapangan 10 - 150 Jumlah Strands 16 buah Lekatan Unbounded Diameter (mm) 12,7
Ap @ strands (mm 2 ) 100,1 Duct (mm) 84 Live end Anchorage VSL Stressing Anchorage Type Sc Dead end Anchorage VSL D ead end Anchorage Type P Gaya Pratekan 2000 kN Kehilangan Pratekan 23,50% Tabel 12. Rekapitulasi penulangan tiang pancang Dimensi (cm) Jml Penulangan Pile Cap ( 𝜃 60 cm) Arah X Arah Y Ø - Jarak Ø - Jarak 180 x 330 x 90 2 22 - 125 22 - 125 330 x 330 x 90 4 22 - 125 22 - 125 540 x 900 x 130 15 25 - 100 25 - 100

## E. Perhitungan Struktur Bawah
Perhitungan pondasi tiang pancang Data perencanaan Kedalaman rencana     = 18 m Diameter tiang         = 0,6 m Tebal selimut beton     = 65 mm P. izin bahan          = 229,5 Ton Berat tiang            = 393 kg/m Fc’                  = 35 Mpa Fy                  = 400 Mpa Perhitungan penulangan tiang pancang dapat dilihat pada Tabel 12 dan Gambar 9-10.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisa  yang  telah  dilakukan  dalam pengerjaan  penelitian  ini  dapat  ditarik  beberapa  ringkasan
data  perencanaan  diantaranya;  (1)  Dimensi  struktur  dengan komponen pelat: tebal pelat lantai 12 cm, tebal pelat atap 12 cm,  kolom  80x80  cm,  balok  anak  30/40,  balok  lift  40/60, balok  induk  40/70,  balok  pratekan  50/80;  (2)  Perhitungan gaya  gempa  menggunakan  SNI-1726-2012  dengan  mencari grafik gempa response spectrum berdasarkan zona gempa dan data tanah sesuai peraturan SNI-1726-2012.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  T.  Y.  Lin  and  N.  H.  Burns, Desain  Stuktur  Beton  Prategang  Jilid  2 .
Batam: Interaksara, 2000.
[2]  Badan  Standardisasi  Nasional, Beban  Minimum  untuk  Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain . Jakarta: BSNI, 2013.
[3]  Badan  Standardisasi  Nasional, Persyaratan  Beton  Struktural  untuk Bangunan Gedung . Jakarta: BSNI, 2012.
[4]  Departemen  Pekerjaan  Umum, Peraturan  Pembebanan  Indonesia untuk  Bangunan Gedung  (PPIUG) .  Bandung:  Departemen  Pekerjaan Umum, 1983.