perencanaan dinding geser (shear wall) pada...

13
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

Upload: dokhanh

Post on 30-Apr-2019

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726

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

Page 2: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726
Page 3: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726

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.

Page 4: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726

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

Page 5: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726

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

Page 6: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726

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

Page 7: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726

2.7.1. Perencanaan Balok Persegi Bertulang Tunggal

Terhadap Lentur ............................................................ 29

2.7.2. Perencanaan balok T ..................................................... 31

2.8 Desain Kolom Pendek ............................................................... 32

BAB III 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

BAB IV 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

Page 8: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726

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

Page 9: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1. 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 ...................................................................................................... 19

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

Page 10: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726

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

Page 11: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726

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

Page 12: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726

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

Page 13: PERENCANAAN DINDING GESER (SHEAR WALL) PADA …eprints.umm.ac.id/32439/2/jiptummpp-gdl-s1-2011-syafrizalh-24190... · Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen ... Gempa sesuai SNI-1726

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-puntiran-

gedung.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.