PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA PORTAL GEDUNG UTAMA RUMAH SAKIT UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Universitas Muhammadiyah Malang merupakan kampus terpadu yang
memiliki fasilitas yang memadai, salah satunya adalah dengan membangun
fasilitas kesehatan. Rumah Sakit Universitas Muhammadiyah Malang merupakan
bentuk peningkatan pelayanan universitas terhadap civitas akademik dan
pengabdian kepada masyarakat. Pembangunan Rumah Sakit ini direncanakan
untuk kegiatan pendidikan kedokteran dan ilmu-ilmu kesehatan dengan menerima
pasien umum. Rumah Sakit ini rencananya dibangun di atas lahan seluas 9 Ha
dengan gedung utama Rumah Sakit tersebut terdiri dari enam lantai di mana tiaptiap lantai memiliki fungsi yang berbeda.
Pembangunan gedung utama Rumah Sakit Universitas Muhammadiyah
Malang harus memiliki suatu struktur yang kaku, karena kita ketahui bahwa
Indonesia berada di daerah rawan gempa, dari tiga jalur gempa yang ada di dunia
yaitu jalur gempa Sirkum Pasifik, jalur gempa Trans Asiatik, dan jalur gempa
Atlantik Tengah dua diantaranya bertemu di Indonesia. Alasan inilah yang
menuntut bangunan tingkat tinggi memerlukan perencanaan khusus supaya
bangunan tersebut mempunyai kekakuan dan kekuatan yang cukup terhadap
beban lateral yang bekerja.
2
Salah satu elemen penahan beban lateral akibat gempa adalah dinding
geser (Shear Wall). Dengan adanya dinding geser diharapkan beban lateral yang
dipikul struktur rangka (portal terbuka atau open frame) tidak terlalu besar karena
sebagian beban lateral akibat gempa akan dipikul oleh dinding geser. Hal ini
disebabkan dinding geser mempunyai kekakuan yang lebih besar daripada
struktur rangka (portal terbuka atau open frame).
Dinding geser dengan lebar yang besar akan menghasilkan daya tahan
lentur dan geser yang sangat tinggi sehingga sangat efektif untuk daya tahan
gempa. Karena keefektifan ini maka dinding geser banyak dipakai dalam
konstruksi gedung bertingkat tinggi. Dalam penggunaannya dinding geser
tidak berdiri sendiri tetapi berhubungan dalam segala arah dengan balok ke
kolom-kolom disekitarnya sehingga deformasi dinding akan dibatasi.
Dalam tugas akhir ini, portal dari gedung utama Rumah Sakit Universitas
Muhammadiyah Malang diberikan elemen pengaku vertical berupa dinding geser
(shear wall).
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah yang
digunakan sebagai acuan dalam penulisan ini adalah :
1. Berapa dimensi dinding geser yang dibutuhkan pada portal Gedung Utama
Rumah Sakit Universitas Muhammadiyah Malang?
2. Bagaimana Desain penulangan dinding geser?
3
1.3.
Maksud dan Tujuan
Maksud dari penyusunan skripsi ini adalah memberikan unsur tambahan
gaya
horizontal akibat
gempa,
yaitu dinding geser. Sedangkan
tujuan
perencanaan dinding geser ini adalah
1. Untuk mengetahui berapa dimensi dinding geser pada portal Gedung
Utama Rumah Sakit Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Untuk mengetahui Desain penulangan dinding geser.
1.4.
Batasan Masalah
Agar dalam pembahasan tugas akhir ini tidak menyimpang dari tujuan
akhir maka penulis membatasi pembahasan hanya pada:
1. Model bangunan yang dipakai adalah struktur rangka beton bertulang
dengan struktur dinding bertingkat 6 pada gedung utama Rumah Sakit
Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Perhitungan pembebanan.
3. Beban lateral yang ditinjau adalah beban akibat gempa.
4. Perilaku bangunan yang ditinjau hanya struktur bagian atas saja sehingga
perencanaan pondasi tidak dilakukan.
5. Tidak memperhitungkan tekanan tanah pasif pada lantai basement.
6. Perhitungan analisis struktur dengan menggunakan program bantuan
komputer “Stad pro”.
4
Sebagai pedoman dalam perencanaan, digunakan peraturan-peraturan yang
berlaku di Indonesia yaitu :
1. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1987.
2. Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung (SNI 032847-2002).
3. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan
Gedung SNI – 1726 – 2002.
PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL)
PADA PORTAL GEDUNG UTAMA RUMAH SAKIT
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik Dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik
Disusun oleh :
SYAFRIZAL HAMDANY
05520013
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Bismillahirrahmannirrahim.
Puji syukur penyusun sampaikan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul
“Perencanaan Dinding Geser (Shear Wall) Pada Portal Gedung Utama Rumah
Sakit Universitas Muhammadiyah Malang’ ini dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh oleh
mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang sebagai
salah satu syarat mencapai derajat kesarjanaan.
Selama mengerjakan tugas akhir ini, penyusun banyak mendapat bantuan,
petunjuk, dan arahan sehingga penyusun dapat mengerjakan tugas akhir dengan
lancar, oleh karena itu dalam kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih
sebanyak-banyaknya kepada yang terhormat :
1. Bapak, Ibu dan keluarga tercinta yang selalu memberikan do’a dan
dukungan baik moril maupun materiil sehingga penyusun dapat
meyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Khoirul Abadi, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil.
3. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT. Selaku pembimbing I dalam penyusunan
Tugas Akhir ini.
4. Bapak Zamzami, ST, MT. Selaku pembimbing II dalam penyusunan
Tugas Akhir ini.
5. Teman-teman Sipil 2005 yang telah banyak memberikan masukan,
motivasi dan saran.
6. Keluarga kost 58’b yang telah mengorbankan waktu, tenaga dan pikiran.
7. Belahan hati yang tiada henti-hentinya memberikan semangat.dan
8. Semua pihak yang telah membantu penyusun untuk menyelesaikan
laporan Tugas Akhir ini.
Terima kasih atas bimbingan, saran dan petunjuk yang diberikan sehingga
tugas akhir ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang diharapkan. Akhir
kata penyusun berharap agar laporan Tugas Akhir ini dapat dijadikan bahan studi
bagi siapa saja yang memerlukan dan bermanfaat bagi pembaca semua.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Malang, Desember 2010
Penyusun
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................................i
SURAT PERNYATAAN .........................................................................................ii
KATA PENGANTAR ..............................................................................................iii
ABSTRAK ................................................................................................................v
DAFTAR ISI .............................................................................................................vi
DAFTAR TABEL ....................................................................................................x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................xii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ..........................................................................1
1.2. Rumusan Masalah .....................................................................2
1.3. Maksud dan Tujuan ...................................................................3
1.4. Batasan Masalah .......................................................................3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Dinding Geser ...........................................................................5
2.1.1. Deformasi Pada Dinding Geser .....................................6
2.1.2. Jenis Dinding Geser ......................................................7
2.1.3. Bentuk dan Susunan Dinding Geser..............................8
2.2
Perinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa ..................................9
2.2.1. Jenis-jenis Struktur Penahan Gempa .............................10
2.3
Pembebanan Struktur ................................................................11
2.3.1. Beban Mati ....................................................................12
2.3.2. Beban Hidup ..................................................................12
2.3.3. Beban Gempa ................................................................12
2.4
Perencanaan Terhadap Struktur Gedung...................................13
2.4.1. Struktur penahan beban gempa .....................................13
2.4.2. Kekakuan Struktur.........................................................13
2.4.3. Wilayah Gempa .............................................................14
2.4.4. Pembatas Waktu Getar Alami Fundamental .................18
2.4.5. Faktor Keutamaan (I) Untuk Berbagai Kategori
Gedung Dan Bagunan ...................................................18
2.4.6. Faktor Reduksi ..............................................................20
2.4.7. Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen......................22
2.5
Momen Puntir ...........................................................................23
2.5.1. Pusat Massa ...................................................................24
2.5.2. Pusat Kekakuan .............................................................24
2.5.3. Eksentrisitas ..................................................................25
2.5.4. Menentukan Momen Puntir dan Gaya geser pada
kolom ....................................................................................26
2.6
Desain Dinding Geser ...............................................................26
2.7
Desain balok ..............................................................................29
2.7.1. Perencanaan
Balok
Persegi
Bertulang Tunggal
Terhadap Lentur ............................................................29
2.7.2. Perencanaan balok T .....................................................31
2.8
BAB III
BAB IV
Desain Kolom Pendek ...............................................................32
METODOLOGI PERENCANAAN
3.1
Data Umum Bangunan ..............................................................35
3.2
Data Teknis Bangunan ..............................................................35
3.3
Mutu Bahan ...............................................................................36
3.4
Data Pembebanan ......................................................................36
3.5
Diagram Alir Perencanaan ........................................................38
PERENCANAAN STRUKTUR
4.1
Pendimensian ............................................................................39
4.1.1. Dimensi Balok ...............................................................39
4.1.2. Dimensi Plat ..................................................................40
4.1.3. Dimensi Kolom .............................................................41
4.1.4. Dimensi Dinding Geser .................................................42
4.2
Pembebanan Plat .......................................................................43
4.2.1. Pembebanan Plat Atap ..................................................43
4.2.2. Pembebanan Plat Lantai ................................................44
4.3
Perataan Beban Untuk Beban Mati ...........................................45
4.4
Perhitungan Beban Merata Pada Balok ....................................55
4.4.1. Perhitungan Beban Merata Pada Balok Induk ..............55
4.4.2. Perhitungan Beban Merata Pada Balok Anak ...............56
4.5
Perhitungan Beban Gempa........................................................57
4.5.1. Perhitungan Berat Banguna ...........................................57
4.5.2. Perhitungan Gaya Geser Dasar Horizontal Pada Tiap
Lantai .............................................................................61
4.6
Analisa Momen Puntir ..............................................................63
4.6.1. Perhitungan Pusat Kekakuan .........................................63
4.6.2. Perhitungan Pusat Massa Bangunan .............................65
4.6.3. Eksentrisitas Struktur ....................................................67
4.6.4. Momen Puntir dan Gaya Geser .....................................68
4.7
Perencanaan Balok ....................................................................73
4.7.1. Perencanaan Tulangan Tumpuan Pada Balok Induk.....73
4.7.2. Perencanaan Tulangan Lapangan Pada Balok Induk ....76
4.7.3. Perhitungan Tulangan Geser Balok...............................81
4.8
Perencanaan Kolom ..................................................................84
4.9
Perencanaan Dinding Geser ......................................................92
4.9.1. Perencanaan Dinding Geser Arah X .............................92
4.9.2. Perencanaan Dinding Geser Arah Y .............................102
BAB V
PENUTUP
5.1
Kesimpulan ...............................................................................112
5.2
Saran..........................................................................................113
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................114
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel
2.1.
Halaman
Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak muka
tanah untuk masing-masing wilayah gempa indonesia ................................15
2.2.
Ketentuan Resiko Gempa ACI/UBC dan SNI 2847 ....................................15
2.3.
Koefisien
yang
membatasi
waktu
getar
alami
fundamental struktur gedung ......................................................................18
2.4.
Faktor Keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan
bangunan ......................................................................................................
2.5.
Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa
maksimum, faktor tahanan lebihstruktur dan factor
tahanan lebih total beberapa jenis sistem dan subsistem
struktur gedung ............................................................................................20
4.1.
Distribusi gaya geser dasar horizontal total akibat gempa...........................62
4.2.
Pusat kekakuan.............................................................................................65
4.3.
Tabel Pusat Massa Lantai Basement............................................................65
4.4.
Tabel Pusat Massa Lantai 1 – Lantai 5 ........................................................66
4.5.
Tabel Pusat Massa Lantai Atap....................................................................66
19
4.6.
Tabel Pusat Massa........................................................................................67
4.7.
Tabel Eksentrisitas Struktur .........................................................................67
4.8.
Gaya geser yang bekerja pada kolom/penahan gempa
akibat momen puntir (V) arah x dan y pada tiap lantai................................69
4.9.
Gaya geser yang bekerja pada kolom/penahan gempa
akibat momen puntir (V) pada lantai 5 ........................................................70
4.10.
Tabel Penulangan Balok Induk ....................................................................80
4.11.
Tabel Penulangan Kolom .............................................................................91
4.12.
Tabel Jenis Baja Tulangan D 20 Dipasang Dua Tulangan ..........................95
4.13.
Tabel Jenis Baja Tulangan D13 4 Sengkang ...............................................99
4.14.
Tabel Jenis Baja Tulangan D13 ..................................................................100
4.15.
Tabel jenis baja tulangan D13......................................................................100
4.16.
Tabel Penulangan Dinding Geser Arah X ...................................................101
4.17.
Tabel Jenis Baja Tulangan D18 Dipasang Dua Pasang Tulangan ...............105
4.18.
Tabel Jenis Baja Tulangan D13 4 Sengkang ...............................................109
4.19.
Tabel Jenis Baja Tulangan D13 ...................................................................110
4.20.
Tabel Jenis Baja Tulangan D13 ...................................................................110
4.21.
Tabel Penulangan Dinding Geser Arah Y ...................................................111
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Deformasi Portal Terbuka dan Dinding geser ................................................ 6
2.2
Bentuk dan Susunan Dinding Geser ............................................................... 8
2.3
Deformasi yang Terjadi Pada Dinding Geser.................................................10
2.4
Sistem Struktur Tahan Gempa .......................................................................11
2.5
Wilayah Gempa Indonesia Dengan Percepatan Puncak Batuan
Dasar Dengan Periode Ulang 500 Tahuh17 ...................................................16
2.6
Wilayah Gempa dan Jenis Tanah ...................................................................17
2.7
Jenis-Jenis Kolom ..........................................................................................33
4.1
Luasan Plat .....................................................................................................40
4.2
Dinding Geser ................................................................................................42
4.3
Potongan Penampang Penumpuan Balok .......................................................76
4.4
Sketsa Penampang Balok T ............................................................................76
4.5
Potongan Penampang Penumpuan Balok T ...................................................78
4.6
Gambar Diagram Geser ..................................................................................81
4.7
Diagram Geser Setengah Bentang Balok .......................................................82
4.8
Potongan Penampang Kolom .........................................................................90
4.9
Gaya Yang Bekerja Pada Dinding Geser Arah X ..........................................92
4.10
Penampang Dinding Geser .............................................................................94
4.11
Gaya Yang Bekerja Pada Dinding Geser Arah Y ..........................................102
4.12
Penampang Dinding Geser .............................................................................104
DAFTAR PUSTAKA
Dipohusodo, Istimawan. 1999. Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SKSNI
T-15- 1991-03. Jakarta : Gramedia Pustaka.
Muto, Kiyoshi. 1993. Analisis Perancangan Gedung Tahan Gempa. Jakarta :
Erlangga.
Purwono, Rachmad. 2005. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan
Gempa sesuai SNI-1726 dan SNI 2847 Terbaru, Surabaya : Itspress.
Rommel,
Erwin.
Puntiran
Gedung
Akibat
Beban
Gempa.
http://erwinrommel.staff.umm.ac.id/files/2010/02/GEMPA-13-puntirangedung.pdf
Schueller, Wolfgang. 1989. Struktur Bangunan Bertingkat Tinggi. Bandung :
Eresco.
SNI-1726-2002, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur
Bangunan Gedung. Jakarta : Badan Standarisasi Nasional.
SNI 03-2847-2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan
Gedung. Jakarta : Badan Standarisasi Nasional.
Yayasan
Lembaga
Penyelidikan
Masalah
Bangunan,
1987,
Peraturan
Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1987. Bandung : Direktorat
Jenderal Cipta Karya, Departemen Pekerjaan Umum.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Universitas Muhammadiyah Malang merupakan kampus terpadu yang
memiliki fasilitas yang memadai, salah satunya adalah dengan membangun
fasilitas kesehatan. Rumah Sakit Universitas Muhammadiyah Malang merupakan
bentuk peningkatan pelayanan universitas terhadap civitas akademik dan
pengabdian kepada masyarakat. Pembangunan Rumah Sakit ini direncanakan
untuk kegiatan pendidikan kedokteran dan ilmu-ilmu kesehatan dengan menerima
pasien umum. Rumah Sakit ini rencananya dibangun di atas lahan seluas 9 Ha
dengan gedung utama Rumah Sakit tersebut terdiri dari enam lantai di mana tiaptiap lantai memiliki fungsi yang berbeda.
Pembangunan gedung utama Rumah Sakit Universitas Muhammadiyah
Malang harus memiliki suatu struktur yang kaku, karena kita ketahui bahwa
Indonesia berada di daerah rawan gempa, dari tiga jalur gempa yang ada di dunia
yaitu jalur gempa Sirkum Pasifik, jalur gempa Trans Asiatik, dan jalur gempa
Atlantik Tengah dua diantaranya bertemu di Indonesia. Alasan inilah yang
menuntut bangunan tingkat tinggi memerlukan perencanaan khusus supaya
bangunan tersebut mempunyai kekakuan dan kekuatan yang cukup terhadap
beban lateral yang bekerja.
2
Salah satu elemen penahan beban lateral akibat gempa adalah dinding
geser (Shear Wall). Dengan adanya dinding geser diharapkan beban lateral yang
dipikul struktur rangka (portal terbuka atau open frame) tidak terlalu besar karena
sebagian beban lateral akibat gempa akan dipikul oleh dinding geser. Hal ini
disebabkan dinding geser mempunyai kekakuan yang lebih besar daripada
struktur rangka (portal terbuka atau open frame).
Dinding geser dengan lebar yang besar akan menghasilkan daya tahan
lentur dan geser yang sangat tinggi sehingga sangat efektif untuk daya tahan
gempa. Karena keefektifan ini maka dinding geser banyak dipakai dalam
konstruksi gedung bertingkat tinggi. Dalam penggunaannya dinding geser
tidak berdiri sendiri tetapi berhubungan dalam segala arah dengan balok ke
kolom-kolom disekitarnya sehingga deformasi dinding akan dibatasi.
Dalam tugas akhir ini, portal dari gedung utama Rumah Sakit Universitas
Muhammadiyah Malang diberikan elemen pengaku vertical berupa dinding geser
(shear wall).
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah yang
digunakan sebagai acuan dalam penulisan ini adalah :
1. Berapa dimensi dinding geser yang dibutuhkan pada portal Gedung Utama
Rumah Sakit Universitas Muhammadiyah Malang?
2. Bagaimana Desain penulangan dinding geser?
3
1.3.
Maksud dan Tujuan
Maksud dari penyusunan skripsi ini adalah memberikan unsur tambahan
gaya
horizontal akibat
gempa,
yaitu dinding geser. Sedangkan
tujuan
perencanaan dinding geser ini adalah
1. Untuk mengetahui berapa dimensi dinding geser pada portal Gedung
Utama Rumah Sakit Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Untuk mengetahui Desain penulangan dinding geser.
1.4.
Batasan Masalah
Agar dalam pembahasan tugas akhir ini tidak menyimpang dari tujuan
akhir maka penulis membatasi pembahasan hanya pada:
1. Model bangunan yang dipakai adalah struktur rangka beton bertulang
dengan struktur dinding bertingkat 6 pada gedung utama Rumah Sakit
Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Perhitungan pembebanan.
3. Beban lateral yang ditinjau adalah beban akibat gempa.
4. Perilaku bangunan yang ditinjau hanya struktur bagian atas saja sehingga
perencanaan pondasi tidak dilakukan.
5. Tidak memperhitungkan tekanan tanah pasif pada lantai basement.
6. Perhitungan analisis struktur dengan menggunakan program bantuan
komputer “Stad pro”.
4
Sebagai pedoman dalam perencanaan, digunakan peraturan-peraturan yang
berlaku di Indonesia yaitu :
1. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1987.
2. Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung (SNI 032847-2002).
3. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan
Gedung SNI – 1726 – 2002.
PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL)
PADA PORTAL GEDUNG UTAMA RUMAH SAKIT
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik Dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik
Disusun oleh :
SYAFRIZAL HAMDANY
05520013
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2010
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Bismillahirrahmannirrahim.
Puji syukur penyusun sampaikan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul
“Perencanaan Dinding Geser (Shear Wall) Pada Portal Gedung Utama Rumah
Sakit Universitas Muhammadiyah Malang’ ini dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh oleh
mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang sebagai
salah satu syarat mencapai derajat kesarjanaan.
Selama mengerjakan tugas akhir ini, penyusun banyak mendapat bantuan,
petunjuk, dan arahan sehingga penyusun dapat mengerjakan tugas akhir dengan
lancar, oleh karena itu dalam kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih
sebanyak-banyaknya kepada yang terhormat :
1. Bapak, Ibu dan keluarga tercinta yang selalu memberikan do’a dan
dukungan baik moril maupun materiil sehingga penyusun dapat
meyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Khoirul Abadi, MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil.
3. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT. Selaku pembimbing I dalam penyusunan
Tugas Akhir ini.
4. Bapak Zamzami, ST, MT. Selaku pembimbing II dalam penyusunan
Tugas Akhir ini.
5. Teman-teman Sipil 2005 yang telah banyak memberikan masukan,
motivasi dan saran.
6. Keluarga kost 58’b yang telah mengorbankan waktu, tenaga dan pikiran.
7. Belahan hati yang tiada henti-hentinya memberikan semangat.dan
8. Semua pihak yang telah membantu penyusun untuk menyelesaikan
laporan Tugas Akhir ini.
Terima kasih atas bimbingan, saran dan petunjuk yang diberikan sehingga
tugas akhir ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang diharapkan. Akhir
kata penyusun berharap agar laporan Tugas Akhir ini dapat dijadikan bahan studi
bagi siapa saja yang memerlukan dan bermanfaat bagi pembaca semua.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Malang, Desember 2010
Penyusun
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................................i
SURAT PERNYATAAN .........................................................................................ii
KATA PENGANTAR ..............................................................................................iii
ABSTRAK ................................................................................................................v
DAFTAR ISI .............................................................................................................vi
DAFTAR TABEL ....................................................................................................x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................xii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ..........................................................................1
1.2. Rumusan Masalah .....................................................................2
1.3. Maksud dan Tujuan ...................................................................3
1.4. Batasan Masalah .......................................................................3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Dinding Geser ...........................................................................5
2.1.1. Deformasi Pada Dinding Geser .....................................6
2.1.2. Jenis Dinding Geser ......................................................7
2.1.3. Bentuk dan Susunan Dinding Geser..............................8
2.2
Perinsip Dasar Bangunan Tahan Gempa ..................................9
2.2.1. Jenis-jenis Struktur Penahan Gempa .............................10
2.3
Pembebanan Struktur ................................................................11
2.3.1. Beban Mati ....................................................................12
2.3.2. Beban Hidup ..................................................................12
2.3.3. Beban Gempa ................................................................12
2.4
Perencanaan Terhadap Struktur Gedung...................................13
2.4.1. Struktur penahan beban gempa .....................................13
2.4.2. Kekakuan Struktur.........................................................13
2.4.3. Wilayah Gempa .............................................................14
2.4.4. Pembatas Waktu Getar Alami Fundamental .................18
2.4.5. Faktor Keutamaan (I) Untuk Berbagai Kategori
Gedung Dan Bagunan ...................................................18
2.4.6. Faktor Reduksi ..............................................................20
2.4.7. Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen......................22
2.5
Momen Puntir ...........................................................................23
2.5.1. Pusat Massa ...................................................................24
2.5.2. Pusat Kekakuan .............................................................24
2.5.3. Eksentrisitas ..................................................................25
2.5.4. Menentukan Momen Puntir dan Gaya geser pada
kolom ....................................................................................26
2.6
Desain Dinding Geser ...............................................................26
2.7
Desain balok ..............................................................................29
2.7.1. Perencanaan
Balok
Persegi
Bertulang Tunggal
Terhadap Lentur ............................................................29
2.7.2. Perencanaan balok T .....................................................31
2.8
BAB III
BAB IV
Desain Kolom Pendek ...............................................................32
METODOLOGI PERENCANAAN
3.1
Data Umum Bangunan ..............................................................35
3.2
Data Teknis Bangunan ..............................................................35
3.3
Mutu Bahan ...............................................................................36
3.4
Data Pembebanan ......................................................................36
3.5
Diagram Alir Perencanaan ........................................................38
PERENCANAAN STRUKTUR
4.1
Pendimensian ............................................................................39
4.1.1. Dimensi Balok ...............................................................39
4.1.2. Dimensi Plat ..................................................................40
4.1.3. Dimensi Kolom .............................................................41
4.1.4. Dimensi Dinding Geser .................................................42
4.2
Pembebanan Plat .......................................................................43
4.2.1. Pembebanan Plat Atap ..................................................43
4.2.2. Pembebanan Plat Lantai ................................................44
4.3
Perataan Beban Untuk Beban Mati ...........................................45
4.4
Perhitungan Beban Merata Pada Balok ....................................55
4.4.1. Perhitungan Beban Merata Pada Balok Induk ..............55
4.4.2. Perhitungan Beban Merata Pada Balok Anak ...............56
4.5
Perhitungan Beban Gempa........................................................57
4.5.1. Perhitungan Berat Banguna ...........................................57
4.5.2. Perhitungan Gaya Geser Dasar Horizontal Pada Tiap
Lantai .............................................................................61
4.6
Analisa Momen Puntir ..............................................................63
4.6.1. Perhitungan Pusat Kekakuan .........................................63
4.6.2. Perhitungan Pusat Massa Bangunan .............................65
4.6.3. Eksentrisitas Struktur ....................................................67
4.6.4. Momen Puntir dan Gaya Geser .....................................68
4.7
Perencanaan Balok ....................................................................73
4.7.1. Perencanaan Tulangan Tumpuan Pada Balok Induk.....73
4.7.2. Perencanaan Tulangan Lapangan Pada Balok Induk ....76
4.7.3. Perhitungan Tulangan Geser Balok...............................81
4.8
Perencanaan Kolom ..................................................................84
4.9
Perencanaan Dinding Geser ......................................................92
4.9.1. Perencanaan Dinding Geser Arah X .............................92
4.9.2. Perencanaan Dinding Geser Arah Y .............................102
BAB V
PENUTUP
5.1
Kesimpulan ...............................................................................112
5.2
Saran..........................................................................................113
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................114
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel
2.1.
Halaman
Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak muka
tanah untuk masing-masing wilayah gempa indonesia ................................15
2.2.
Ketentuan Resiko Gempa ACI/UBC dan SNI 2847 ....................................15
2.3.
Koefisien
yang
membatasi
waktu
getar
alami
fundamental struktur gedung ......................................................................18
2.4.
Faktor Keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan
bangunan ......................................................................................................
2.5.
Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa
maksimum, faktor tahanan lebihstruktur dan factor
tahanan lebih total beberapa jenis sistem dan subsistem
struktur gedung ............................................................................................20
4.1.
Distribusi gaya geser dasar horizontal total akibat gempa...........................62
4.2.
Pusat kekakuan.............................................................................................65
4.3.
Tabel Pusat Massa Lantai Basement............................................................65
4.4.
Tabel Pusat Massa Lantai 1 – Lantai 5 ........................................................66
4.5.
Tabel Pusat Massa Lantai Atap....................................................................66
19
4.6.
Tabel Pusat Massa........................................................................................67
4.7.
Tabel Eksentrisitas Struktur .........................................................................67
4.8.
Gaya geser yang bekerja pada kolom/penahan gempa
akibat momen puntir (V) arah x dan y pada tiap lantai................................69
4.9.
Gaya geser yang bekerja pada kolom/penahan gempa
akibat momen puntir (V) pada lantai 5 ........................................................70
4.10.
Tabel Penulangan Balok Induk ....................................................................80
4.11.
Tabel Penulangan Kolom .............................................................................91
4.12.
Tabel Jenis Baja Tulangan D 20 Dipasang Dua Tulangan ..........................95
4.13.
Tabel Jenis Baja Tulangan D13 4 Sengkang ...............................................99
4.14.
Tabel Jenis Baja Tulangan D13 ..................................................................100
4.15.
Tabel jenis baja tulangan D13......................................................................100
4.16.
Tabel Penulangan Dinding Geser Arah X ...................................................101
4.17.
Tabel Jenis Baja Tulangan D18 Dipasang Dua Pasang Tulangan ...............105
4.18.
Tabel Jenis Baja Tulangan D13 4 Sengkang ...............................................109
4.19.
Tabel Jenis Baja Tulangan D13 ...................................................................110
4.20.
Tabel Jenis Baja Tulangan D13 ...................................................................110
4.21.
Tabel Penulangan Dinding Geser Arah Y ...................................................111
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Deformasi Portal Terbuka dan Dinding geser ................................................ 6
2.2
Bentuk dan Susunan Dinding Geser ............................................................... 8
2.3
Deformasi yang Terjadi Pada Dinding Geser.................................................10
2.4
Sistem Struktur Tahan Gempa .......................................................................11
2.5
Wilayah Gempa Indonesia Dengan Percepatan Puncak Batuan
Dasar Dengan Periode Ulang 500 Tahuh17 ...................................................16
2.6
Wilayah Gempa dan Jenis Tanah ...................................................................17
2.7
Jenis-Jenis Kolom ..........................................................................................33
4.1
Luasan Plat .....................................................................................................40
4.2
Dinding Geser ................................................................................................42
4.3
Potongan Penampang Penumpuan Balok .......................................................76
4.4
Sketsa Penampang Balok T ............................................................................76
4.5
Potongan Penampang Penumpuan Balok T ...................................................78
4.6
Gambar Diagram Geser ..................................................................................81
4.7
Diagram Geser Setengah Bentang Balok .......................................................82
4.8
Potongan Penampang Kolom .........................................................................90
4.9
Gaya Yang Bekerja Pada Dinding Geser Arah X ..........................................92
4.10
Penampang Dinding Geser .............................................................................94
4.11
Gaya Yang Bekerja Pada Dinding Geser Arah Y ..........................................102
4.12
Penampang Dinding Geser .............................................................................104
DAFTAR PUSTAKA
Dipohusodo, Istimawan. 1999. Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SKSNI
T-15- 1991-03. Jakarta : Gramedia Pustaka.
Muto, Kiyoshi. 1993. Analisis Perancangan Gedung Tahan Gempa. Jakarta :
Erlangga.
Purwono, Rachmad. 2005. Perencanaan Struktur Beton Bertulang Tahan
Gempa sesuai SNI-1726 dan SNI 2847 Terbaru, Surabaya : Itspress.
Rommel,
Erwin.
Puntiran
Gedung
Akibat
Beban
Gempa.
http://erwinrommel.staff.umm.ac.id/files/2010/02/GEMPA-13-puntirangedung.pdf
Schueller, Wolfgang. 1989. Struktur Bangunan Bertingkat Tinggi. Bandung :
Eresco.
SNI-1726-2002, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur
Bangunan Gedung. Jakarta : Badan Standarisasi Nasional.
SNI 03-2847-2002, Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan
Gedung. Jakarta : Badan Standarisasi Nasional.
Yayasan
Lembaga
Penyelidikan
Masalah
Bangunan,
1987,
Peraturan
Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1987. Bandung : Direktorat
Jenderal Cipta Karya, Departemen Pekerjaan Umum.