PERILAKU KUAT GESER DINDING PANELDENGAN PERKUATAN DIAGONAL TULANGAN BAJA

Tugas Akhir

Untuk memenuhi sebagian persyaratanmencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

SAIFUL BAHRINIM : D 100 110 105

NIRM : 11.6.106.03010.5.00105

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA2016

MOTTO

“...Ingatlahhanyadenganmengingat Allah-lahhatiakantenang”

(Q.S. ArRa’du : 28)

“Jadikanlahsabardansholatsebagaipenolongmudansesungguhnya yangdemikianitusungguhberatkecuali orang-orang yang khusyu’..”

(Q.S. Al Baqarah :45)

“Allah akanmeninggikan orang-orang yang berimandanberilmusampaibeberapaderajat.”

( Q.S. Al-Mujadilah :11 )

“ Carilahkenikmatanimanpadatigahal : dalamsholat, zikr, danmembaca

Al Qur’an. Jikakamumendapatkannya (makaberuntunglahkamu),jikatidakmakaketahuilahbahwapintukebaikantelahtertutup”

(ImanHasan Al Basri)

“Ibuadalahsebuah kata yang penuhharapandancinta, kata yangmanisdansayangkeluardarirelunghati. Ibuadalahsegalanyapelipurduka,

harapandikalasengsaradankekuatandisaattakberdaya.Dialahsumbercinta, belaikasih,simpatidanampunan.Barangsiapakehilanganibu, iaakankehilangansuatusemangat yang

senantiasamelimpahkanrestudanlingkungan”

( Khalil Gibran )

“Sahabatkuadalahkebutuhanjiwa yang mendapatimbangan, dialahladanghati yangkautaburidankaupungutbuahnyapenuh rasa terimakasih”

( Khalil Gibran)

MOTTO

“...Ingatlahhanyadenganmengingat Allah-lahhatiakantenang”

(Q.S. ArRa’du : 28)

“Jadikanlahsabardansholatsebagaipenolongmudansesungguhnya yangdemikianitusungguhberatkecuali orang-orang yang khusyu’..”

(Q.S. Al Baqarah :45)

“Allah akanmeninggikan orang-orang yangberimandanberilmusampaibeberapaderajat.”

( Q.S. Al-Mujadilah :11 )

“ Carilahkenikmatanimanpadatigahal : dalamsholat, zikr, danmembaca

Al Qur’an. Jikakamumendapatkannya (makaberuntunglahkamu),jikatidakmakaketahuilahbahwapintukebaikantelahtertutup”

(ImanHasan Al Basri)

“Ibuadalahsebuah kata yang penuhharapandancinta, kata yangmanisdansayangkeluardarirelunghati. Ibuadalahsegalanyapelipurduka,

harapandikalasengsaradankekuatandisaattakberdaya.Dialahsumbercinta,belaikasih, simpatidanampunan.Barangsiapakehilanganibu,

iaakankehilangansuatusemangat yang senantiasamelimpahkanrestudanlingkungan”

( Khalil Gibran )

“Sahabatkuadalahkebutuhanjiwa yang mendapatimbangan, dialahladanghati yangkautaburidankaupungutbuahnyapenuh rasa terimakasih”

( Khalil Gibran)

PERSEMBAHAN

Karya ini saya persembahkan untuk :

Allah SWT yang telah meridhokan karya ini untukku.

Bapak dan mamak yang tiada henti membantu dan mendoakan saya selamamenempuh studi di solo.

Kakak dan Adiku tersayang Kholik dan Fitria yang selalu mendukung saya.

Teman-teman seper juanganku, fatih, jaya, lutfi, yanuar, heri, mada, Dika,Ginanjar dan wisnu. Serta team dinding panel : Hafid, Gagah, Bayu, Adit,dan setia terima kasih atas kerjasama dan bantuannya.

Keluarga Kecilku “Kost Angkasa” yang selama studi di solo selalu menemanidalam susah dan senang.

Dan temen-temen sipil 2011 yang tidak bias disebutkan satupersatu, terimakasih atas semengat dan do’anya.

PRAKATA

AssalamualaikumWr. Wb

Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahanrahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga persyaratan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program S-Ipada Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.Dengan ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang membantudalam penyusunan Tugas Akhir ini sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir inidengan baik.

Kemudian dengan selesainya tugas akhir ini penyusun mengucapkan banyak terimakasih kepada :

1) Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT, PhD., Selaku Dekan Fakultas Teknik UniversitasMuhammadiyah Surakarta.

2) Bapak Mochammad Solikin, ST, MT, PhD., Selaku Ketua Program Studi Teknik SipilFakultasTeknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan selaku Anggota DewanPenguji Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan dan nasehatnya.

3) Bapak H. Muhammad Ujianto, ST, MT., selaku Pembimbing Utama sekaligus sebagaiAnggota Dewan Penguji Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan dannasehatnya.

4) Ibu Yenny Nurchsanah, ST, MT., selaku Sekretaris Program Studi Teknik Sipil FakultasTeknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan selaku Pembimbing Pendampingsekaligus sebagai Anggota Dewan Penguji Tugas Akhir yang telah memberikanbimbingan dan nasehatnya.

5) Ir. Renaningsih, MT., selaku dosen pembimbing akademik.6) Bapak Ir. H.A. Karim Fatchan,MT, selaku Ketua Laboratorium Program Studi Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta.7) Bapak dan Ibudosen Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta

atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.8) Orang tua saya yang selalu membantu dalam semua hal dan pelajaran yang diberikan.

Keberhasilan ini tidak mungkin tercapai tanpa dukungan bapak dan mama.9) Seluruh karyawan Program Studi Teknik Sipil yang telah melayani dan membantu

penyusunan Tugas Akhir ini10) Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2011

11) Semua pihak yang tidak dapat disebut satu persatu yang telah memberi dukungan danbantuannya.Akhirnya penyusun menyadari bahwa hasil dari penulisan tugas akhir ini masih jauh

dari sempurna. Namun dengan terselesaikannya tugas akhir ini semoga bermanfaat bagipenyusun maupun pembaca. AminWassalamu’alaikum Wr, Wbr

Surakarta , 2016

Penyusun

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................................................................iHALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................................................... iiKEASLIAN PENELITIAN ........................................................................................................................ iiiMOTTO ............................................................................................................................................. ivPERSEMBAHAN ................................................................................................................................vPRAKATA ..........................................................................................................................................viDAFTAR ISI ..................................................................................................................................... viiiDAFTAR GAMBAR .......................................................................................................................... xiDAFTAR TABEL ................................................................................................................................ xiiDAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................................................... xiiiDAFTAR NOTASI ........................................................................................................................... xivABSTRAKSI ..................................................................................................................................... xvBAB I. PENDAHULUAN........................................................................................................................1

A. Latar Belakang .................................................................................................................1B. Rumusan Masalah ...........................................................................................................2C. Tujuan Penelitian.............................................................................................................2D. Manfaat Penelitian ..........................................................................................................3E. Batasan Masalah .............................................................................................................3F. Keaslian Penelitian ..........................................................................................................4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA................................................................................................................5A. Beton Ringan ...................................................................................................................5B. Dinding Panel ..................................................................................................................6C. Dinding Geser ..................................................................................................................6D. Faktor yang Mempengaruhi Kualitas Beton ....................................................................7

1. Agregat ................................................................................................................72. Jenis dan Jumlah Semen ......................................................................................83. Faktor Air Semen (f.a.s)........................................................................................94. Umur Beton.........................................................................................................105. Perawatan (curing).............................................................................................10

BAB III. LANDASAN TEORI .................................................................................................................12A. Umum............................................................................................................................12B. Material Penyusun Dinding Panel .................................................................................12

1. Semen portland .................................................................................................122. Air.......................................................................................................................133. Agregat...............................................................................................................144. Tulangan Baja.....................................................................................................14

C. Perencanaan Campuran Dinding Panel .........................................................................15D. Pengujian Dinding Panel................................................................................................16

1. Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan ...................................................................162. Pengujian berat jenis silinder beton ..................................................................16

3. Pengujian kuat tekan silinder beton ..................................................................174. Pengujian kekakuan geser dinding panel...........................................................175. Pengujian kuat geser dinding panel ...................................................................18

BAB IV. METODE PENELITIAN............................................................................................................19A. Bahan Penelitian............................................................................................................19

1. Air.......................................................................................................................192. Agregat Halus .....................................................................................................193. Agregat Kasar .....................................................................................................204. Semen Portland..................................................................................................205. Tulangan Baja.....................................................................................................206. Papan Kayu.........................................................................................................21

B. Peralatan Penelitian ......................................................................................................211. Ayakan Agregat ..................................................................................................212. Mesin penggetar ayakan....................................................................................223. Timbangan .........................................................................................................224. Oven ...................................................................................................................235. Gelas Ukur ..........................................................................................................236. Tongkat baja.......................................................................................................237. Concrete mixer ...................................................................................................248. Cawan.................................................................................................................249. Cetakan Silinder .................................................................................................2410. Cetakan Dinding Panel .......................................................................................2511. Alat uji kuat tarik................................................................................................2512. Alat uji kuat tekan ..............................................................................................2613. Peralatan penunjang ..........................................................................................26

C. Tahap Penelitian............................................................................................................261. Tahap I : Persipan alat dan penyediaan bahan ..................................................262. Tahap II : Pemeriksaan bahan ............................................................................263. Tahap III : Perencanaan campuran dan pembuatan benda uji ..........................274. Tahap IV : Pengujian benda uji mortar dan silinder beton ................................275. Tahap V : Analisis dan pembahasan...................................................................27

D. Pelaksanaan Penelitian..................................................................................................291. Pemeriksaan bahan............................................................................................29

1a). Pemeriksaan Air ................................................................................291b). Pemeriksaan Semen ..........................................................................291c). Pemeriksaan Agregat Halus ..............................................................291d). Pemeriksaan Agregat Kasar ..............................................................31

2. Perencanaan campuran benda uji .....................................................................323. Pembuatan benda uji .........................................................................................32

1a). Silinder Beton ....................................................................................321b). Dinding Panel ....................................................................................33

4. Perawatan (curing).............................................................................................33

5. Pengujian Kuat Tarik Tulangan Baja ...................................................................336. Pengujian berat jenis benda uji..........................................................................347. Pengujian kuat tekan silinder beton ..................................................................348. Pengujian kuat geser Dinding Panel...................................................................35

BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................................................................ 36A. Hasil Peneriksaan Bahan Penyusun Dinding Panel ....................................................... 36

1. Pemeriksaan Semen .......................................................................................... 362. Pemeriksaan Agregat Halus .............................................................................. 36

a. Pemeriksaan Kandungan Bahan Organik ................................................ 36b. Pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD) ................................................ 36c. Pemeriksaan Kandungan Lumpur ............................................................. 37d. Pemeriksaan Modulud Halus Butir ........................................................... 37e. Pemeriksaan Gradasi Agregat Halus ........................................................ 37f. Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan ................................................ 38

3. Pemeriksaan Agregat Kasar................................................................................ 38a. Pemeriksaan Kausan Agregat Kasar ......................................................... 39b. Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan ................................................ 39c. Pemeriksaan Gradasi ................................................................................ 39

4. Pengujian Kuat Tarik Baja................................................................................... 405. Adukan Beton..................................................................................................... 406. Test Slump ......................................................................................................... 40

B. Hasil Pengujian Silinder Beton ...................................................................................... 411. Pengujian Berat Jenis Silinder Beton ................................................................. 412. Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton ................................................................ 41

C. Hasil Pengujian Dinding Panel ...................................................................................... 411. Pengujian Kuat Geser Dinding Panel ................................................................. 41

a. Hasil Pengujian Kuat Geser Dinding Panel TanpaPerkuatan Diagonal .................................................................................... 41

b. Hasil Pengujian Kuat Geser Dinding Panel DenganPerkuatan Diagonal Baja............................................................................ 42

2. Perhitungan Kekakuan Geser Dinding Panel...................................................... 423. Perhitungan Kuat Geser Ultimit Dinding Panel .................................................. 44

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................................................... 46A. Kesimpulan . 46B. Saran .... ....................................................................................................................... 46

DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Pengaruh Jenis Agregat Terhadap Kuat Tekan pada berbagai Umur Beton..................8Gambar II.2 Kuat Tekan Beton untuk Berbagai Jenis Semen.............................................................9Gambar II.3 Hubungan Antara Kuat Tekan Beton dan fas...............................................................10Gambar III.1 Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton .........................................................................17Gambar III.2 Pengujian Kuat Geser Dinding Panel...........................................................................18Gambar III.3 Dinding Panel ..............................................................................................................18Gambar IV.1 Agregat Halus..............................................................................................................19Gambar IV.2 Agregat Kasar..............................................................................................................20Gambar IV.3 Semen Portland ..........................................................................................................20Gambar IV.4 Tulangan Baja..............................................................................................................21Gambar IV.5 Kayu ............................................................................................................................21Gambar IV.6 Ayakan Agregat...........................................................................................................22Gambar IV.7 Mesin Penggetar Ayakan ............................................................................................22Gambar IV.8 Timbangan ..................................................................................................................22Gambar IV.9 Oven ........................................ ..................................................................................23Gambar IV.10 Gelas Ukur...... .................................................................................... ............... .......23Gambar IV.11 Tongkat Baja ..............................................................................................................23Gambar IV.12 Concrete Mixer...........................................................................................................24Gambar IV.13 Cawan .. .....................................................................................................................24Gambar IV.14 Cetakan Silinder .........................................................................................................25Gambar IV.15 Cetakan Dinding Panel...............................................................................................25Gambar IV.16 Alat Uji Kuat Tarik ......................................................................................................25Gambar IV.17 Alat Uji Kuat Tekan ....................................................................................................26Gambar IV.18 Peralatan Penunjang..................................................................................................26Gambar IV.19 Bagan Alir Penelitian..................................................................................................28Gambar IV.20 . Mesin Los Angeles untuk Uji Keausan Krikil ............................................................31Gambar IV.21 Setting up Alat Uji Kuat Tarik Baja .............................................................................34Gambar IV.22 Setting up Alat Uji Kuat Tekan Silinder Beton............................................................35Gambar IV.23 Setting up Alat Uji Kuat Geser Dinding Panel ............................................................35Gambar V.1 Grafik Pemeriksaan Gradasi Agregat Halus .................................................................38Gambar V.2 Grafik Hasil Kekakuan Geser Dinding Panel..................................................................43Gambar V.3 Grafik Perbandingan Kuat Geser Ultimit Dinding Panel ...............................................44

DAFTAR TABEL

Tabel V. 1 Hasil Pemeriksaan Kandungan Bahan Organik............................................. 36Tabel V. 2 Hasil Pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD)........................................... 36Tabel V. 3 Hasil Pemeriksaan Kandungan Lumpur Agregat Halus ................................ 37Tabel V. 4 Hasil Pemeriksaan Modulus Halus Butir ...................................................... 37Tabel V. 5 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus ................... 38Tabel V. 6 Hasil Pemeriksaan Keausan Agregat Kasar .................................................. 39Tabel V. 7 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar ................... 39Tabel V. 8 Hasil Pemeriksaan Gradasi Agregat Kasar.................................................... 39Tabel V. 9 Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja .................................................................... 40Tabel V. 10 Kebutuhan Bahan Penyusun Benda Uji........................................................ 40Tabel V.11 Hasil Test Slump ........................................................................................... 40Tabel V.12 Hasil Pengujian Berat Jenis Silinder Beton................................................... 41Tabel V.13 Hasil Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton .................................................. 40Tabel V.14 Hasil Pengujian kuat geser dinding panel tanpa perkuatan diagonal.......... 42Tabel V.15 Hasil Deflection dari pengujian kuat geser dinding panel tanpa perkuatan

diagonal ...................................................................................................... 42Tabel V.16 Hasil pengujian Kuat Geser dinding panel dengan perkuatan diagonal baja

42Tabel V.17 Hasil Deflection dari pengujian Kuat Geser dinding panel dengan perkuatan

diagonal baja .............................................................................................. 42Tabel V.18 Hasil Perhitungan Kekakuan Geser Dinding Panel ....................................... 43Tabel V.19 Hasil Perhitungan Kuat Geser Ultimit Dinding Panel ................................... 44

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Kartu Konsultasi

Lampiran II Pola Retak Dinding Panel

Lampiran III Perencana Campuran Beton

Lampiran IV Hasil Pemeriksaan Bahan-bahan Penyusaun Beton

Lampiran V Gambar-gambar Penelitian

DAFTAR NOTASI

a = Panjang dinding (mm)A = Luas permukaan benda uji (mm2)b = Lebar dinding (mm)d = Total defleksi (mm)f’c = Kuat tekan maksimum beton (MPa)G’ = Kekakuan geser dinding (KN/m)h = Tinggi benda uji (mm)L = Panjang benda uji (mm)P = Beban maksimum (KN)Su = Kuat Geser Ultimit (KN/m)V = Volume (cm3)W = Berat beton (gr)γc = Berat jenis beton (gr/cm3)л = Phiσ = Kuat tarik bambu (kg/cm2)

ABSTRAK

Dalam perkembangan teknologi kita dapat membuat bangunan yang memilikikeunggulan dan keuntungan di antaranya dapat menyesuaikan kebutuhan, spesifikasi teknisdan kekuatan , serta pelaksanaan konstruksi yang cepat dan ramah lingkungandibandingkan dengan bahan bangunan yang sudah ada selama ini, salah satunya adalahdinding panel atau precast. Dinding panel yang ringan dan kuat dengan menambahkanperkuatan diagonal untuk diaplikasikan dalam bangunan rumah tahan gempa. Padapenelitian ini terdapat dua jenis dinding panel yaitu 3 buah dinding panel tanpa perkuatandan 3 buah dinding panel dengan perkuatan tulangan diagonal baja dengan ukuran dindingsama 74 cm x 64 cm x 7cm. Pengujian kuat geser dinding panel dilakukan dengan carapemberian beban pada ujung atas dinding, pemberian beban diamati setiap 5 KN sampaimencapai beban maksimum, mengamati pola retak dan pergeseran yang terjadi. Data yangdidapatkan adalah beban yang diberikan sampai maksimum, pola retak yang terjadi, danpergeseran dinding panel yang terjadi akibat pemberian beban. Hasil dari penelitian danpembahasan didapatkan bahwa dinding panel dengan perkuatan tulangan diagonal bajamemiliki kekakuan geser dan kuat geser lebih baik daripada dinding panel tanpa perkuatan.Dinding panel dengan perkuatan tulangan diagonal baja memiliki kekakuan geser sebesar4920,13 KN/m sedangkan dinding panel tanpa perkuatan hanya mendapatkan kekakuangeser sebesar 2210,40 KN/m dan dinding panel dengan perkuatan tulangan diagonal bajamemiliki kuat geser sebesar 68,59 KN/m sedangkan dinding panel tanpa perkuatan hanyamendapatkan kuat geser sebesar 45,10 KN/m Dari hasil tersebut membuktikan bahwaperkuatan diagonal mampu menambah kekakuan geser dan kuat geser lebih besar danmengurangi defleksi yang terjadi. Dinding panel dengan perkuatan tulangan diagonal bajadapat digunakan sebagai pengganti dinding batu bata konvensional.

Kata Kunci : dinding panel; perkuatan diagonal; baja; kekakuan geser; kuat geser.

ABSTRACT

In the development of technology we can make building that having excellence andadvantage of them which can adjust needs, technical specifications and strength, and theimplementation of rapid construction and nature friendly that can be compared with anybuilding material in the present time, one of them is a wall panel or precast. The panel thatlight and strong by adding diagonal bracing for applied to the house with earthquakeresistence. In this research there are two types of the wall panel 3 of the panel withoutreinforcement and 3 of the panel is reinforcement with diagonal renforcement steel withthe same size 74 cm x 64 cm x 7cm . Testing of shear strength wall panel done by means ofthe provision of a burden on the upper end of the wall , granting burden observed every 5kN until it reaches maximum load , observe the pattern of cracks and shifts that happened.The data obtained are a burden given up to maximum , fractured cracks pattern that occurs, and a wall panel shift occurring due to the provision of a burden .The result of researchand discussion got that with a wall panel diagonal steel renforcement having a shear rigidityand shear strong better than the walls without reinforcement panel . The panel with bracingdiagonal tulangan steel having stiffness of shear 4920,13 kN/m the wall withoutreinforcement panel just get stiffness of shear 2210,40 kN/m and the panel withreinforcement diagonal bracing steel has a shear strenght of 68,59 kN/m the wall withoutreinforcement panel just getting shear strenght of 45,10 kN/m. From these results provethat diagonal reinforcement able to enhance shear rigidity and strenght shear larger andreduce deflection happened .The panel with reinforcement diagonal bracing steel can beused as a substitute for conventional brick walls.

Keywords: wall panels; diagonal reinforcement; steel; shear stiffness; shear strenght.