perencanaan dinding geser (shear wall) pada...
TRANSCRIPT
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 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
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 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
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-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.