Perencanaan Penulangan Dinding Geser (Shear Wall) Berdasarkan Tata Cara Sni 03-2847-2002

PERENCANAAN PENULANGAN DINDING GESER (SHEAR
WALL) BERDASARKAN TATA CARA SNI 03-2847-2002

Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Penyelesaian
Pendidikan Sarjana Teknik Sipil

Disusun oleh :

FEBRY ANANDA MS
07 0404 136

BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2013

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
Struktur bangunan bertingkat rawan terhadap gaya lateral, terutama akibat

gaya yang ditimbulkan gempa. Indonesia juga termasuk ke dalam wilayah yang
memiliki instensitas terjadi gempa yang tinggi. Dalam menghitung struktur bangunan
bertingkat ada 2 cara, yakni dengan Open Frame dan kombinasi Open Frame dengan
shear wall.Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi telah memunculkan salah
satu solusi untuk meningkatkan kinerja struktur bangunan tingkat tinggi yaitu dengan
pemasangan dinding geser (shear wall) untuk menambah kekakuan struktur dan
menyerap gaya geser seiring dengan semakin tingginya struktur. Dinding geser
(shear wall) adalah dinding yang berfungsi sebagai pengaku yang menerus sampai ke
pondasi dan juga merupakan dinding inti untuk memperkaku seluruh bangunan yang
dirancang untuk menahan gaya geser, gaya lateral akibat gempa bumi. Dinding geser
pada umumnya bersifat kaku, sehingga deformasi (lendutan) horizontal menjadi
kecil. Untuk mengetahui kuat geser dari dinding geser dilakukan sebuah desain
bangunan dengan struktur kombinasi open frame dan dinding geser (shear wall).
Direncanakan bangunan dengan komponen-komponen strukturnya yaitu balok
(20x30)cm, kolom (30x30)cm, shear wall dengan tebal dinding 30 cm dan tebal pelat
12 cm. Dari hasil perhitungan menggunakan program SAP2000 didapat Vmax yang
terjadi pada shear wall adalah 2875,46 kN, dan direncanakan tulangan shear wall
secara konvensional menggunakan dua layer ∅ 16-300 mm. Kuat geser dinding geser
(shear wall) Vn = 5015,179 kN, maka dinding geser cukup kuat menahan gaya geser
yang terjadi pada struktur. Struktur kombinasi open frame dan shear wall

dibandingkan dengan struktur open frame. Struktur open frame menggunakan balok
(45x45)cm, kolom (45x55)cm, menggunakan dinding bata sebagai struktur
pendukung dan tebal pelat 12cm. Dari hasil perhitungan volume pekerjaan didapat
volume pekerjaan struktur open frame dengan shear wall = 645 m3 dan volume
pekerjaan struktur open frame = 759,66 m3.
Kata kunci : Open frame, shear wall, tulangan, kuat geser.

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada saya, sehingga tugas akhir ini dapat
diselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil
bidang struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara, dengan judul

“PERENCANAAN PENULANGAN DINDING GESER


(SHEAR WALL) BERDASARKAN TATA CARA SNI 03-2847-2002 ”.
Saya menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas
dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya
ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada beberapa pihak yang berperan
penting yaitu :
1.

Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara sekaligus pembimbing yang telah
banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu,
tenaga dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini.

2.

Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.

3.

Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara.

4.

Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada
saya.

Universitas Sumatera Utara

5.

Teristimewa dihati buat keluarga saya, terutama kepada kedua orang tua saya,
Ayahanda Marlis. A dan Ibunda Sariati yang telah memberikan doa, motivasi,
semangat dan nasehat

kepada saya. Terima kasih atas segala pengorbanan,

cinta, kasih sayang dan do’a yang tiada batas untuk saya. Adik-adik tercinta
Oktrymolvi MS dan Suci Indah Sari yang telah banyak membantu dan

mendukung saya selama ini, terima kasih atas doanya.
6.

Teristimewa dihati buat Ayu Silvia Delisa, yang banyak memberikan doa,
motivasi, semangat, nasehat dan membantu saya dalam menyelesaikan tugas
akhir ini, terima kasih atas doanya.

7.

Buat saudara/i seperjuangan 07 Dimas, Arsad, Tomo, Sam, Inchen, Jora, Hafiz,
Arul, Agung, Muna, Diki, Deddy, Dipa, Gufran, Faiz, Sadikin, Vina, Dina, Ina,
Dita, serta teman-teman mahasiswa/i angkatan 2007 dan mahasiswa sipil lainnya
yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan
bantuannya selama ini.
Saya menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari

kata sempurna karena keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman saya
dalam hal ini. Oleh karena itu, saya

mengharapkan kritik dan saran yang


membangun dari para pembaca demi perbaikan menjadi lebih baik.
Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi para pembaca.
Medan,

Mei 2013

Penulis

( Febry Ananda MS )

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK .......................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ........................................................................................ ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... vii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... viii
DAFTAR NOTASI .............................................................................................. ix
BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1.Latar Belakang ................................................................................... 1
1.2. Maksud dan Tujuan .......................................................................... 3
1.3. Pembatasan Masalah.......................................................................... 3
1.4. Mekanisme Pengujian ........................................................................ 3
1.5. Metodologi Penelitian ........................................................................ 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 5
2.1. Umum ............................................................................................... 5
2.1.1. Tipe Struktur ........................................................................... 5
2.2. Dinding Geser (Shear Wall) ............................................................... 7
2.2.1. Jenis Dinding Geser ................................................................. 9
2.2.2. Fungsi Dinding Geser .............................................................. 11
2.2.3. Perilaku Dinding Geser Akibat gempa ..................................... 11
2.3. Struktur Beton Bertulang ................................................................... 14
2.3.1. Pembebanan Struktur............................................................... 14
2.3.2. Persyaratan Kekuatan .............................................................. 16

Universitas Sumatera Utara


2.3.3. Detail Tulangan Tahan Gempa ................................................ 18
2.4. Perencanaan Dinding Geser ............................................................... 22
2.4.1. Konsep Gaya Dalam ................................................................ 24
2.4.2. Konsep Desain Kapasitas......................................................... 25
2.5. Persyaratan Dinding Geser................................................................. 26
BAB III. Analisa .................................................................................................. 29
3.1. Umum .............................................................................................. 29
3.2. Analisa Dinding Geser ....................................................................... 29
3.2.1. Pemodelan Dinding Geser (Shear Wall) .................................. 30
3.2.2. Perhitungan Gaya-gaya Pada Struktur dan
Kombinasi Pembebanan ......................................................... 32
3.2.2.1. Berat Sendiri/Beban Mati (Wbs) ................................ 32
3.2.2.2. Beban Hidup (WL) ..................................................... 32
3.2.2.3. Beban Gempa (Analisa Statik Ekivalen) .................... 32
3.2.2.4. Kombinasi Pembebanan untuk Desain ....................... 33
3.2.3. Analisa Struktur untuk Mendesain Tulangan Dinding Geser ... 33
BAB IV. APLIKASI ............................................................................................ 35
4.1.Umum ................................................................................................ 35
4.2.Struktur Dinding Geser (shear wall) .................................................... 38

4.2.1.Pehitungan Gaya-gaya yang Bekerja pada Dinding Geser ......... 38

Universitas Sumatera Utara

4.2.2.Perencanaan Penulangan Dinding Geser Secara Konvensional . 48
4.3.Perhitungan Beban dan Gaya-Gaya pada Struktur Dinding Geser
tanpa tulangan .................................................................................... 61
4.4.Hasil dan Pembahasan ........................................................................ 66
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN............................................................... 67
5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 67
5.2. Saran ................................................................................................. 68
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 69

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.

Dinding geser menerima gaya lateral


Gambar 2.2.a Dinding geser tunggal
Gambar 2.2.b Dinding geser core
Gambar 2.3.

Dinding geser berdasarkan geometrinya

Gambar 2.4.

Deformasi portal terbuka dan dinding geser

Gambar 2.5.

Letak diding geser

Gambar 3.1.

Denah Bangunan

Gambar 3.2.


Pemodelan Dinding Geser

Gambar 4.1.

Denah Bangunan

Gambar 4.2

Potongan D - D

Gambar 4.3

Potongan 1 – 1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1.

Faktor keutamaan bangunan

Tabel 2.2.

Faktor reduksi kekuatan

Tabel 4.1.

Berat Sendiri atau Beban Mati (wbs) tiap lantai

Tabel 4.2.

Berat total tiap lantai

Tabel 4.3.

Dimensi Bangunan

Tabel 4.4.

Berat Bangunan per tingkat

Tabel 4.5.

Perhitungan Gaya Gempa (statik ekivalen) per tingkat

Tabel 4.6.

Analisa T

Tabel 4.7.

Gaya-Gaya yang Terjadi pada Dinding Geser dari Hasil Program

Akibat Gempa

SAP2000
Tabel 4.8.

Perbandingan Beban Lateral pada Dinding Geser dan Seluruh Bangunan

Tabel 4.9.

Perhitungan Gaya Gempa (statik ekivalen) per tingkat

Tabel 4.10.

Analisa T

Tabel 4.11.

Gaya-Gaya yang Terjadi pada Struktur Open Frame

Tabel 4.12.

Hasil dan Pembahasan Struktur Dinding Geser dan Struktur Dinding

Akibat Gempa

Geser tanpa tulangan

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR NOTASI

A

: luas penampang, mm2

As : luas tulangan, mm2
Ac : luas penampang dinding geser beton, cm2
Acp : luas penampang dinding yang ditinjau, cm2
Acv : luas penampang total dinding structural, cm2
bw : panjang dinding geser beton, cm
C

: koefisien gempa

D

: beban mati, kN

d

: tebal dinding geser beton, cm

E

: beban gempa, kN

Ec : modulus elastisitas beton, Mpa
Es : modulus elastisitas baja, Mpa
Fi : beban gempa horizontal pada lantai ke-i, kN
f'c : kuat tekan beton, N/mm2
fy

: kuat leleh baja, N/mm2

g

: percepatan gravitasi ; g = 9810 mm/s2

hwt : tinggi bangunan, m
I

: factor keutamaan gedung

L

: beban hidup, kN

Lw : panjang dinding geser, m
Mu : momen ultimate, kNm
Pu : gaya aksial ultimate, kN

Universitas Sumatera Utara

R

: faktor reduksi gempa

sx

: jarak sengkang (space hoops), mm

T1 : waktu getar alami fundamental, s
U

: kuat perlu, kN

V

: beban gempa horizontal, kN

Vc : kapasitas kemampuan beton untuk menahan gaya geser, kN
Vn : kuat geser nominal, kN
Vs : kuat geser tulangan, kN
Vu : gaya geser terfaktor, kN
W : beban angin, kN
Wbi : beban sendiri balok, kN
Wdi : beban sendiri dinding geser, kN
Wki : beban sendiri kolom, kN
Wpi : beban sendiri pelat, kN
Wt : berat total gedung, kN
Wi : berat lantai ke-i, kN
zi

: tinggi lantai ke-I, m

Ø

: faktor reduksi

γb

: berat jenis beton ; γb = 24 kN/m3

γk

: berat jenis keramik ; γk = 21 kN/m3

ρn : rasio tulangan arah horizontal (transversal)
ρv : rasio tulangan arah longitudinal

Universitas Sumatera Utara