STUDI PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS DENGAN

SISTEM FLAT SLAB DAN SHEAR WALL (STUDI KASUS :

GEDUNG PUSAT KEGIATAN MAHASISWA POLITEKNIK

NEGERI MALANG)

SKRIPSI

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

DANANG MARTA NUGRAHA 201210340311069

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2018

i

LEMBAR PENGESAHAN

JUDUL : STUDI PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS DENGAN SISTEM FLAT SLAB DAN SHEAR WALL (STUDI KASUS : GEDUNG PUSAT KEGIATAN MAHASISWA POLITEKNIK NEGERI MALANG)

NAMA : DANANG MARTA NUGRAHA

NIM : 201210340311069

Pada hari Kamis, 22 Maret 2018 telah diuji oleh tim penguji :

1. Ir. Yunan Rusdianto, MT Dosen Penguji I ...............................

2. Ir. Rofikatul Karimah, MT Dosen Penguji II ...............................

Disetujui :

Dosen Pembimbing I

Ir. Lukito Prasetyo, MT

Dosen Pembimbing II

Ir. Erwin Rommel, MT

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Sipil

Ir. Rofikatul Karimah, MT

ii

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : DANANG MARTA NUGRAHA

NIM : 201210340311069

Jurusan : TEKNIK SIPIL

Fakultas : TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Dengan ini saya menyatakan sebenar-benarnya bahwa Tugas Akhir dengan judul:

“Studi Perencanaan Ulang Struktur Atas dengan Sistem Flat Slab dan Shear Wall

(Studi kasus : Gedung Pusat Kegiatan Mahasiswa Politeknik Negeri Malang)”.

Adalah hasil karya saya dan bukan karya tulis orang lain. Dalam naskah tugas akhir

ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk

memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi dan tidak terdapat karya

atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian

maupun seluruhnya, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan

disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka. Demikian pernyataan ini saya

buat dengan sebenarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar saya bersedia

mendapat sanksi akademis.

Malang, 30 Juli 2018

Yang menyatakan

Danang Marta Nugraha

iii

LEMBAR PERSEMBAHAN

Karya sederhana ini saya persembahkan kepada : 1. Penganugerah nikmat, cinta, kasih sayang dan segalanya “ALLAH SWT” yang selalu

terlimpahkan kepada saya dan sering kali melupakan Engkau, Terima Kasih banyak atas nikmat yang telah engkau berikan YAA ALLAH.

2. Kedua orang tua yang sangat saya sayangi, inspirasiku, penyemangatku, pahlawanku, panutanku, motivatorku dan kebanggaanku Bapak dan Ibu.Yang telah memberikanku semangat, serta doa yang tiada henti-hentinya, sehingga anak kalian ini dapat mencapai gelar sarjana teknik. Terima kasihku kepada kalian tidak dapat terbalas sampai kapanpun. Semoga gelar ini dapat membuat kalian bangga. Aamiin.

3. Teman-teman kontrakan dan kosan, Mbah Budi (Slamet Budiyanto), Atuy Limm (Rian Fahreza), Dilan (Ananda Rahman), Orang Tampan no. 1 Indonesia (Hendaru Permadi), Kiki CJR (Ageng Cahya), Kenaan Pearce (Abol), KONCOdewe (Asharul D), Nduut (Riki), yang selalu menyemangati dan selalu menghibur saya disaat sedih dan galau.

4. Teman-teman Ngopi Squad Anca, Haris, Adi, Hasyim, Dharmawan, Ongen, Wabu, yang selalu menemani disaat dibutuhkan pendapat.

5. Mbok dan Ibuk Bapak Lia yang selalu memberi dukungan dan nasehat. 6. Jalan Tirto Utomo yang selalu memberikanku inspirasi dalam pengerjaan tugas. 7. Teman-teman mabar ML, Vg, AOV, Discord, PUBG, Dota2, OSU! Yang selalu

menemani disaat saya jenuh. 8. Untuk Mitayani yang selalu memberi masukan, saran dan semngat dalam mengejar

mimpi dan cita-cita. 9. Saudara seperantauan Aan, Egy, Rian, Wildan, Abah (Bagus), Gugun, Abol, Devan,

Arip, Wilda, Inggrid, yang dapat diajak diskusi dan menemani disaat berlibur. 10. Teman-teman yang saya hormati Gendol, Kukuh, Gugun, Wildan, Abah, Daru yang

sudah mendahului saya lulus serta memberikan masukan dalam pengerjaan tugas akhir.

11. Teman-teman Organisasi yang senang tiasa diajak bertukar pikiran dan masukan-masukannya.

12. Kakak-kakak tingkat angkatan 2011 yang telah banyak memberi masukan dan juga adik-adik tingkat angkatan 2013 yang turut serta membantuku berproses sehingga menjadi lebih berkembang.

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan berkah, rahmat,

serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan

judul Studi Perencanaan Ulang Struktur Atas dengan Sistem Flat Slab dan Shear

Wall (Studi kasus : Gedung Pusat Kegiatan Mahasiswa Politeknik Negeri Malang)

Tugas akhir ini dilakasanakan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik Sipil di Universitas Muhammadiyah Malang.

Penulisan tugas akhir ini diharapkan dapat memberikan wacana dan manfaat secara

umum bagi orang lain dan khususnya bagi penulis.

Pada kesempatan kali ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas

akhir ini. Oleh karenan itu penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Seluruh keluarga saya yang tiada henti selalu mendukung dan mendoakan saya

dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas

Muhammadiyah Malang.

3. Bapak Ir. Lukito Prasetyo, MT selaku Pembimbing I yang telah mengarahkan

serta membimbing penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT selaku Pembimbing II dan dosen wali yang telah

mengarahkan serta membimbing penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

5. Seluruh dosen Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang, terima kasih

telah memberikan Ilmu pengetahuan yang bermanfaat untuk saat ini maupun

seterusnya.

6. Ibu Fadilla dan seluruh staf Tata Usaha, terima kasih atas kemudahan segala

urusan akademik selama saya kuliah.

7. Semua teman seperjuangan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang

yang selalu mendukung, mendoakan dan bersama selama berkuliah di kampus

ini.

8. Dan semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan tugas akhir

ini.

v

Terima kasih atas bimbingan, saran, dan petunjuk serta masukan yang

diberikan sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan sesuai waktu yang diharapkan

.

Akhir kata penulis berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat dan menambah

pengetahuan yang luas bagi pembaca.

Malang, 30 Juli 2018

Danang Marta Nugraha

viii

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ............................................... i SURAT PERNYATAAN KEASLIAN ........................................................ ii LEMBAR PERSEMBAHAN ....................................................................... iii KATA PENGANTAR ................................................................................. iv ABSTRAK .................................................................................................. vi ABSTRACT ................................................................................................ vii DAFTAR ISI ................................................................................................ viii DAFTAR TABEL ........................................................................................ xi DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xiv BAB I : PENDAHULUAN .......................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ................................................................................ 1 1.2. Rumusan Masalah ........................................................................... 2 1.3. Batasan Masalah ............................................................................. 2 1.4. Tujuan ............................................................................................ 2 1.5. Manfaat .......................................................................................... 3 BAB II : TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 4 2.1. Umum ............................................................................................ 4 2.2. Beban Struktur ............................................................................... 4 2.2.1. Beban Mati ........................................................................... 4 2.2.2. Beban Hidup ......................................................................... 5 2.2.3. Beban Angin ......................................................................... 5 2.2.4. Beban Gempa ....................................................................... 6 2.2.5. Beban Terfaktor ..................................................................... 6 2.3. Elemen Struktur ............................................................................. 7 2.3.1. Pelat ..................................................................................... 7 2.3.1.1. Pelat Satu Arah ........................................................... 8 2.3.1.2. Pelat Dua Arah ............................................................ 9 2.3.2. Kolom .................................................................................. 10 2.3.2.1. Jenis – jenis Kolom ..................................................... 11 2.3.2.2. Kolom Utama ............................................................. 12 2.3.2.3. Kolom Praktis ............................................................. 13

ix

2.4. Flat Slab ......................................................................................... 14 2.4.1. Drop Panel ............................................................................. 16 2.4.2. Kepala Kolom ....................................................................... 18 2.5. Metode Desain Flat Slab.................................................................. 20 2.5.1. Metode Desain Langsung (Direct Design Method)................. 20 2.5.2. Metode Porta Ekuivalen (Equivalent Frame Method)............. 21 2.5.2.1. Kolom Ekuivalen ........................................................ 23 2.5.2.2. Transfer Beban Lantai ke Kolom ................................ 25 2.5.2.3. Perkuatan dengan Shearhead (Shearhead Reinforcement) 28 2.5.3. Metode Sederhana (Simplified Method) ................................ 29 2.5.4. Metode Elemen Hingga (Finite Element Method) ................. 29 2.6. Dinding Geser ................................................................................ 30 BAB III : METODOLOGI ........................................................................ 33 3.1. Lokasi Perencanaan ........................................................................ 33 3.2. Pengumpulan Data .......................................................................... 33 3.3. Data Perencanaan ........................................................................... 34 3.4. Diagram Alir .................................................................................. 35 3.5. Gambar Denah Kondisi Eksisting Dan Gambar Rencana ................ 36 BAB IV : PERENCANAAN STRUKTUR ................................................ 37 4.1. Perencanaan Dimensi Struktur Primer ............................................ 37 4.1.1. Tebal Pelat ............................................................................ 37 4.1.2. Drop Panel ............................................................................ 37 4.1.3. Kolom .................................................................................. 37 4.1.4. Dinding Geser (Shear Wall) .................................................. 38 4.2. Beban Vertikal Pada Portal ............................................................. 38 4.2.1. Perhitungan Beban Pada Pelat ............................................... 38 4.2.2. Perhitungan Beban Pada Atap ............................................... 38 4.3. Beban Horizontal Pada Pelat .......................................................... 39 4.3.1. Perhitungan Beban Pada Masing – masing Tingkat ............... 39 4.3.1.1. Perhitngan Beban Tingkat 1&2 ................................... 39 4.3.1.2. Perhitngan Beban Tingkat 3-8 ..................................... 40 4.3.2. Parameter Gempa Sesuai dengan SNI 1726 : 2012 ................ 42 4.3.2.1. Kategori Resiko Bangunan .......................................... 42

x

4.3.2.2. Faktor Keutamaan ....................................................... 43 4.3.2.3. Klasifikasi Kelas Situs ................................................ 43 4.3.2.4. Parameter Kecepatan Tanah (SS , S1) ........................... 43 4.3.2.5. Faktor Kelas Situs (Fa , Fv) .......................................... 44 4.3.2.6. Parameter Percepatan Desain ...................................... 44 4.3.2.7. Kategori Desain Seismic ............................................. 44 4.3.2.8. Sistem dan Parameter Struktur (R , Ω0 , Cd) ................ 45 4.3.2.9. Koefisien Respon Seismic (Cs) dan Gaya Dasar

Seismic (V) ................................................................. 45 4.3.2.10. Distribusi Beban Gempa pada Struktur Bangunan .....

...... 46 4.4. Perencanaan Pelat ........................................................................... 47 4.4.1 Distribusi Momen pada Pelat ke Jalur Kolom dan Jalur Tengah 49 4.4.2. Perencanaan Penulangan Pelat .............................................. 51 4.5. Kontrol Geser Pada Kolom Terhadap Pelat ..................................... 60 4.5.1. Kontrol Geser Dua Arah (Pons) ............................................ 60 4.5.2. Penulangan Drop Panel ......................................................... 63 4.5.3. Kontrol Simpangan (Drift) .................................................... 64 4.6. Perencanaan Kolom ........................................................................ 65 4.6.1. Pemeriksaan Kelangsingan Penampang ................................ 65 4.6.2. Perencanaan Penulangan Kolom ........................................... 67 4.6.3. Perencanaan Tulangan Geser Kolom ..................................... 73 4.7. Perencanaan Dinding Geser ............................................................ 77 4.7.1. Perhitungan Gaya Momen dan Gaya Lintang ........................ 77 4.7.2. Penulangan Dinding Geser .................................................... 77 BAB V : PENUTUP 5.1. Kesimpulan .................................................................................... 86 5.2. Saran .............................................................................................. 86 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 87

xi

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Faktor Reduksi Kekuatan ......................................................... 7 Tabel 2.2 Minimum Pelat Tanpa Balok Interior ....................................... 15 Tabel 2.3 Tulangan Terusan Minimum Pelat tanpa Balok ........................ 16 Tabel 4.1 Beban Total Pertingkat ............................................................ 42 Tabel 4.2 Kategori Risiko Bangunan Gedung .......................................... 42 Tabel 4.3 Faktor Keutamaan Gempa ....................................................... 43 Tabel 4.4 Parameter Respons Spektral Percepatan Gempa (MCER) .......... 44 Tabel 4.5 Kategori Risiko ....................................................................... 44 Tabel 4.6 Sistem Penahan Gaya Seismic ................................................. 45 Tabel 4.7 Gaya Gempa Lateral Tiap Tingkat ........................................... 46 Tabel 4.8 Distribusi Gaya Gempa pada Portal dan Shear Wall ................ 47 Tabel 4.9 Distribusi Gaya Gempa per-Portal dan per-Shear Wall ............ 47 Tabel 4.10 Distribusi Momen pada Portal Memanjang .............................. 49 Tabel 4.11 Distribusi Momen pada Portal Melintang ................................. 50 Tabel 4.12 Penulangan Lajur Kolom pada Portal Memanjang ................... 53 Tabel 4.13 Penulangan Lajur Tengah pada Portal Memanjang .................. 54 Tabel 4.14 Penulangan Lajur Kolom pada Portal Melintang ...................... 55 Tabel 4.15 Penulangan Lajur Tengah pada Portal Melintang ..................... 56 Tabel 4.16 Momen Pelat Melintang .......................................................... 57 Tabel 4.17 Ijin Drift Berdasarkan Jenis Kategori dan Struktur Bangunan .. 64 Tabel 4.18 Perhitungan Simpangan pada Tiap Tingkatan .......................... 64 Tabel 4.19 Hasil Rekapitulasi Gaya pada Kolom ....................................... 65 Tabel 4.20 Penulangan Kolom per-Tingkat ............................................... 75 Tabel 4.21 Penampang Kolom .................................................................. 76 Tabel 4.22 Hasil Perhitungan Gaya Momen dan Gaya Lintang

per-Shear Wall ......................................................................... 77 Tabel 4.28 Penulangan Dinding Geser ...................................................... 84

xii

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Balok Menerus ...................................................................... 4 Gambar 2.2 Jenis-jenis Kolom .................................................................. 12 Gambar 2.3 Kolom Utama ........................................................................ 13 Gambar 2.4 Kolom Praktis ....................................................................... 14 Gambar 2.5 Denah Flat Slab dan Potongan ............................................... 15 Gambar 2.6 Potongan Drop Panel ............................................................. 17 Gambar 2.7 Persyaratan Ketebalan Flat Slab dan Drop Panel ................... 18 Gambar 2.8 Dimensi kepala kolom,

(a) lh = lhmax, (b) lh = lho,(c) lh = lhmax,(d) lh = lho ...................... 19 Gambar 2.9 Definisi Portal Ekuivalen ...................................................... 23 Gambar 2.10 Transfer Momen pada Pelat dan Kolom Ekuivalen ................ 23 Gambar 2.11 Transfer Beban Vertikal dari Pelat Lantai ke Kolom .............. 26 Gambar 2.12 Retak Akibat Geser Pons ....................................................... 26 Gambar 2.13 Penampang Kritis pada Keruntuhan Geser pons .................... 27 Gambar 2.14 Perkuatan dengan Shearhead. (a). Tampak, (b). Potongan....... 28 Gambar 2.15 Bearing walls (a), Frame wall (b), Core walls (c) .................. 30 Gambar 2.16 Jenis Dinding Geser .............................................................. 31 Gambar 3.1 Lokasi Gedung Pusat Kegiatan Mahasiswa ............................ 33 Gambar 3.2 Diagram Alir Perencanaan ..................................................... 35 Gambar 3.3 Denah Pembalokan Existing .................................................. 36 Gambar 3.4 Denah Rencana Flat Slab ....................................................... 36 Gambar 4.1 Portal Memanjang ................................................................. 39 Gambar 4.2 Klasifikasi Kelas Situs ........................................................... 43 Gambar 4.3 Ss , Gempa maksimum yang dipertimbangkan

risiko-tertarget (MCER) .......................................................... 43 Gambar 4.4 Rencana Portal Ekuivalen ...................................................... 48 Gambar 4.5 Geser Pons Kolom Dalam ..................................................... 60 Gambar 4.6 Geser Pons Drop Panel Dalam ............................................... 60 Gambar 4.7 Geser Pons Kolom Tepi ......................................................... 61 Gambar 4.8 Geser Pons Drop Panel Tepi .................................................. 61 Gambar 4.9 Geser Pons Kolom Sudut ....................................................... 62 Gambar 4.10 Geser Porns Drop Panel Sudut ............................................... 63

xiii

Gambar 4.11 Tulangan Geser Drop Panel ................................................... 64 Gambar 4.12 Grafik Nomogram Portal Bergoyang ..................................... 66 Gambar 4.13 Penampang Kolom ................................................................ 68 Gambar 4.14 Diagram Tegangan Regangan Kolom .................................... 69 Gambar 4.15 Diagram Tegangan Regangan Kolom Eksentris 122 mm ....... 70 Gambar 4.16 Diagram Tegangan Regangan Kolom Eksentris 114 mm ....... 71 Gambar 4.17 Gaya yang Bekerja pada Dinding Geser ................................ 77 Gambar 4.18 Penulangan Dinding Geser ..................................................... 85

xiv

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 : Output Portal Memanjang Lampiran 2 : Output Portal Melintang Lampiran 3 : Denah Existing Lampiran 4 : Denah Rencana Lampiran 5 : Potongan Memanjang Lampiran 6 : Potongan Melintang Lampiran 7 : Penulangan Pelat Atap Lampiran 8 : Penulangan Pelat Lantai Lampiran 9 : Penulangan Dinding Geser

87

DAFTAR PUSTAKA

BSN. 2012. SNI-03-1726-2012 : Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk

Bangunan Gedung, Dept. PU

BSN. 2013. SNI-03-1727-2013 : Beban Minimum Untuk Perencanaan Gedung dan

Struktur Lain, Dept. PU

BSN. 2013. SNI-03-2847-2013 : Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan

Gedung

Rusdianto Yunan, dan Zamzami Septiropa.(2005). Analisa Dan Perencanaan

Beton Bertulang

Dipohusodo, Istimawan, (1996), Struktur Beton Bertulang, PT. Gramedia Pustaka

Utama, Jakarta.

Nawy, Edward G, (1998), Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar, Refika

Aditama, Bandung.

Setiawan, Agus. (2016), Perencanaan Struktur Beton Bertulang, Penerbit Erlangga

, Jakarta.