TUGAS AKHIR
RE-DESIGN GEDUNG SEKOLAH 3 LANTAI MENGGUNAKAN
KONSTRUKSI SISTEM DINDING STRUKTURAL KHUSUS (Shearwall) (Studi Kasus SD Wirobrajan)
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S1 (starata-1) pada Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa Yogyakarta.
Disusun Oleh:
WAHYU FAJAR SYAMSURI 2016013009
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SARJANAWIYATA TAMANSISWA YOGYAKARTA
2019
ii
TUGAS AKHIR
RE-DESIGN GEDUNG SEKOLAH 3 LANTAI MENGGUNAKAN
KONSTRUKSI SISTEM DINDING STRUKTURAL KHUSUS (Shearwall) (Studi Kasus SD Wirobrajan)
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S1 (starata-1) pada Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa Yogyakarta.
Disusun Oleh:
WAHYU FAJAR SYAMSURI 2016013009
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SARJANAWIYATA TAMANSISWA YOGYAKARTA
2019
vi
LEMBAR PERSEMBAHAN
Sujud serta syukur saya kepada Allah SWT. Taburan cinta dan kasih sayang-Mu telah memberikanku kekuatan, membekaliku dengan ilmu serta memperkenalkanku dengan cinta kasih. Atas karunia serta yang Engkau berikan akhirnya skripsi yang sederhana ini dapat terselesaikan. Tidak lupa shalawat dan salam selalu terlimpahkan kepada junjungan
saya nabi agung Muhammad SAW.
Kupersembahkan karya sederhana ini kepada orang yang sangat kukasihi dan kusayangi.
Ibunda dan Ayahanda Tercinta
Sebagai tanda bukti, hormat dan rasa terima kasih yang tiada terhingga kupersembahkan karya sederhana ini kepada Ibunda (Muji Rahayu) dan Ayahanda (Widoyo) yang telah memberikan kasih sayang, meridhoi dan cinta kasih yang tak ternilai harganya, yang tiada
mungkin saya bisa membalasnya dengan untaian kata dan selembar kertas ini dalam persembahan ini. Semoga ini menjadi langkah awal guna membahagiakan Ibunda dan Ayahanda tercinta, karena kusadar selama ini belum bisa membalas jasa dan apapun yang
telah diberikan kepadaku. Terimakasih Ibunda, terimakasih Ayahanda yang selalu memberikan motivasi, meyirami kasih sayang, menasehatiku dan yang paling utama adalah selalui memberikan ridho dan doa guna melakukan hal yang baik dan berguna bagi
masyarakat disekitarku. Sekali lagi ijinkan anakmu ini untuk mengucapkan terimakasih Ibu…. Terimakasih Ayah… engkau adalah malaikat tak bersayapku.
Adik dan Orang terdekatku
Sebagai tanda terimaksih, aku persembahkan karya sederhana ini untuk adikku (Elisa Firi Handayani) dan orang terdekatku. Terimaksih telah memberikan semangat dan inspirasi
dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini semoga doa dan semua hal yang terbaik yang ditujukkan kepadaku menjadikan pemecut semangat guna terselesainya karya sederhana
ini…Ijinkanlah aku mengucapkan Terimakasih…
vii
Teman-teman
Buat teman-temanku yang selalu memberikanku motivasi, nasehat, dukungan moral serta material yang selalu membuatku semangat untuk menyelesaikan karya sederhana ini.
Teman-temanku yang menemaniku dalam memperjuangkan dan seperjuangan guna mendapatkan gelar Sarjana Teknik Sipil, untuk teman-temanku (Budi Handoyo, Ikhsan Prayogi, Bagus Adhitya, Nurwakid, Mantho, Riki, Herman, Jhoni dan yang tidak dapat
aku sebutkan satu persatu), Terimakasih kepada keluarga besar Fakultas Teknik Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa, Terimakasih kepada keluarga besar Prodi Teknik Sipil Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa, kepada teman-teman se-angkatanku Teknik
Sipil 2016 kalian luar biasa.
Dosen Pembimbing Tugas Akhir
M. Affif Shulhan, ST., M.Eng, Dimas langga C. galuh, ST., M.Eng, Drs. Agus Priyanto, ST.,MM ijinkanlah saya mengucapkan terimakasih yang sebanyak- banyaknya yang telah membimbing skripsi saya, karena dengan kesabaran Bapak-
Bapak selaku dosen pembimbing, nasehat, masukan, yang sudah mengajari dan mengarahkan saya sampai skripsi ini selesai. Sekali lagi ijinkanlah saya memberikan salam hormat saya dan ucapan terimakasih saya kepada Bapak-
Bapak dalam membimbing Tugas Akhir ini.
Dosenku dan Almameterku
Dedikasi dan semangat membangun yang besar terutama dalam jurusan Teknik Sipil . Bapak dan Ibu Dosen Teknik Sipil yang terhormat ijinkanlah saya memberikan salam hormat saya dan ucapan terimakasih atas Bapak dan Ibu Dosen yang telah memberikan bekal ilmu kepada saya. Terimakasih kepada almameterku
Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa, Yogyakarta yang memberikan fasilitas selama saya menimba ilmu di civitas akademik ini. Semoga Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa, Yogyakarta tetap melahirkan insan-insan penerus
perjuangan KI Hajar Dewantara.
viii MOTTO
Man Jadda Wajada “Barang siapa bersungguh-sungguh, maka pasti akan berhasil”
Kawula Mung Sadermo, Mobah-Mosik Kersaning Hyang Sukma “Lakukan yang kita bisa, setelahnya serahkan kepada Tuhan”
Sapa Weruh Ing Panuju Sasad Sugih Pager Wesi “Siapa saja yang bercita-cita luhur dan mulia, pasti akan tertuntun jalan hidupnya”
Nek Wes Onok Sukurono, Nek Durung Teko Entenono, Nek Wes Lungo Lalekno, Nek Ilang Iklasno “Kalau sudah punya itu disukuri, kalau belum datang ya dinanti, kalau sudah ditinggal pergi lupakan, kalau hilang iklaskan"
Obah Ngarep, Kebut Mburi “Bersusah dahulu, bersenang kemudian”
Untuk Ayah dan Ibuku “Rangking-1”ku di Dunia
“Tidak ada eskalator kesuksesan, Kau harus menaiki tangga” Kesuksesan itu Perlu Perjuangan, Jangan Cuma Diam Menunggunya.
ix
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat, dan hidayah-Nya, sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan judul “RE-DESIGN GEDUNG SEKOLAH 3 LANTAI MENGGUNAKAN KONSTRUKSI SISTEM DINDING STRUKTURAL KHUSUS (Shearwall) ”. Tugas akhir ini disusun guna unuk melengkapi sebagian persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa Yogyakarta.
Pada kesempatan ini penyusun menyampaikan rasa terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini, antara lain kepada:
1. Bapak Drs. Agus Priyanto, ST., MM., Ph.D. selaku dekan fakultas teknik Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa.
2. Bapak Ir. Zainul Faizien Haza, ST., MT., Ph. D. selaku ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa 3. Bapak Dimas Langga C. Galuh ST., M.Eng. dan Bapak M. Afif Sulhan, ST.,
M.Eng. selaku dosen pembimbing yang telah sabar membimbing dan memberi petunjuk serta pengarahan dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.
4. Ibu Dewi Sulistyorini ST., M.Eng. selaku wali dosen dan Dosen Penguji yang selalu memberi semangat dan arahan.
5. Bapak dan Ibu dosen program studi teknik sipil fakultas Teknik Universitas Sarjanawiyata Tamansiswa Yogyakarta atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.
6. Kedua orang tua, dan keluarga tercinta yang selalu memberikan doa dan dorongan baik material maupun spiritual.
7. Teman-teman teknik sipil khususnya angkatan 2016, juga teman-teman lain yang tidak bisa saya sebutkan namanya satu per satu. Terimakasih atas
x
bantuan dan kerja samanya, serta telah menjadi teman ang baik selama menempuh studi.
8. Semua pihak-pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penyusun, senantiasa mendapatkan pahala dari Allah SWT. Aamiin
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penyusun menyadari bahwa sebagai manusia biasa tidak luput dari salah dan khilaf sehingga masih terdapat banyak kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Untuk itu penyusun menyempatkan permohonan maaf atas segala kekurangan maupun kesalahan dalam penyusunan Tugas Akhir ini dan mengharapkan segala saran maupun kritik yang bersifat membangun untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Semoga hasil penyusunan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dan berguna bagi adik-adik angkatan pada khususnya dan pembaca yang budiman pada umumnya.
Yogyakarta, Januari 2020
xi DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
HALAMANA PERNYATAAN ... v
HALAMANAN PERSEMBAHAN ... vi
MOTTO ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR TABEL ... xvi
DAFTAR GAMBAR ... xix
DAFTAR LAMPIRAN ... xxiii
INTISARI ... xxvi
ABSTRACT ... xxviii
BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian... 2
1.4 Batasan Masalah ... 2
1.5 Manfaat Penelitian... 3
xii BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Umum ... 4
2.2 Teori Dasar Gempa Bumi ... 5
2.2.1 Pengertian Gempa Bumi ... 5
2.2.2 Wilayah Gempa Bumi ... 5
2.3 Peraturan dan Perencanaan ... 7
2.4 Konstruksi Bangunan ... 7
2.4.1 Plat Lantai ... 8
2.4.2 Balok ... 8
2.4.3 Kolom ... 8
2.4.4 Dinding Struktural ... 9
2.5 Pembebanan ... 9
2.5.1 Beban Mati atau Dead Load ... 9
2.5.2 Beban Hidup atau Live Load ... 10
2.5.3 Beban Gempa ... 10
2.6 Konsep Perencanaan Struktur ... 10
2.7 Penelitian Terdahulu ... 12
BAB III. LANDASAN TEORI 3.1 Beton Bertulang ... 35
3.2 Struktur Balok ... 37
3.2.1 Komponen Struktur Lentur ... 37
3.2.2 Tulangan Longitudinal ... 38
3.2.3 Kuat Geser ... 39
3.3 Kolom ... 43
3.3.1 Perencanaan Dimensi Kolom ... 43
3.3.2 Desain Tulangan Geser ... 44
3.4 Struktur Pelat ... 47
3.4.1 Pelat Satu Arah ... 47
3.4.2 Pelat Dua Arah ... 48
3.4.3 Tulangan Susut dan Suhu ... 50
xiii
3.5 Perencanaan Struktur Tehadap Beban Gempa ... 50
3.5.1 Kekakuan Desain ... 51
3.5.2 Gempa Rencana ... 52
3.5.3 Faktor Kategori Resiko ... 55
3.5.4 Klasifikasi Situs ... 57
3.5.5 Parameter Percepatan Terpetakan ... 59
3.5.6 Koefisien Situs dan Paramete Percepatan Gempa ... 60
3.5.7 Parameter Percepatan Spectra Desain ... 61
3.5.8 Kategori Desain Seismik ... 63
3.5.9 Sistem Struktur ... 65
3.5.10 Penentuan Perioda ... 72
3.5.11 Spectrum Respon Desain ... 74
3.5.12 Perhitungan Koefisien Respon Seismik ... 75
3.5.13 Analisis Respon Spektra Berdasarkan SNI: 1726-2012 ... 76
3.5.14 Geser Dasar Seismik ... 77
3.5.15 Distribusi Vertikal Gaya Gempa ... 78
3.5.16 Distribusi Horizontal Gaya Gempa ... 78
3.6 Dinding Struktural ... 79
3.6.1 Pengertian Umum Dinding Geser ... 79
3.6.2 Fungsi Dinding Geser ... 80
3.6.3 Letak Dinding Geser ... 81
3.6.4 Berdasarkan Geometri Dinding Geser ... 82
3.6.5 Jenis-Jenis Dinding Geser ... 83
3.6.6 Persyaratan Penulangan ... 85
3.6.7 Perencanaan Geser ... 86
3.6.7.1 Konsep Gaya Dalam ... 86
3.6.7.2 Konsep Desain Kapasitas ... 86
3.6.7.3 Perencanaan Terhadap Beban Lentur dan Aksial ... 87
3.6.8 Komponen Batas Khusus ... 87
3.6.9 Pendimensian Dinding Geser ... 91
3.6.10 Perhitungan Tulangan Dinding Geser ... 92
xiv
3.7 Kombinasi Pembebanan ... 97
BAB VI. METODOLOGI PENELITIAN 4.1 Alur Penelitian ... 99
4.2 Data-data Perencanaan ... 101
4.2.1 Data Teknis Perencanaan ... 101
4.2.2 Mutu Bahan Yang Digunakan ... 101
4.2.3 Berat Volume Bahan ... 101
4.2.4 Modulus Elasitas dan Modulus Geser ... 101
4.3 Perencanaan Pembebanan ... 102
4.3.1 Beban Mati ... 102
4.3.2 Beban Hidup ... 102
4.3.3 Beban Gempa ... 103
4.3.4 Beban Angin ... 103
4.4 Analisa Statika ... 104
4.5 Gambar Studi Khasus ... 104
4.6 Alat Penunjang Penelitian ... 113
BAB V. ANALISA DAN PEMBAHASAN 5.1 Pengecekan Mode 1, Mode 2, dan Mode 3 pada Software ETABS ... 114
5.2 Analisis Gempa ... 115
5.3 Berat Bangunan ... 116
5.4 Pengecekan Periode Struktur ... 116
5.5 Pemeriksaan Jenis Ragam ... 117
5.6 Partisipasi Masa ... 118
5.7 Gaya Geser Dasar Seismik ... \119
5.8 Simpangan Antar Lantai ... 119
5.9 Sistem Ganda ... 121
5.10 Pengaruh P-Delta ... 122
5.11 Pengecekan Eksentrisitas dan Torsi ... 123
xv
5.12 Pendetailan Elemen Struktur ... 125
5.13 Detailing Penulangan Balok dan Kolom Beton Bertulang Dengan SRPMK ... 126
5.13.1 Sloof S1 ... 126
5.13.2 Sloof S2 ... 128
5.13.3 Balok B1 ... 130
5.13.4 Balok B2 ... 132
5.13.5 Balok B3 ... 134
5.13.6 Ring Balok R1 ... 136
5.13.7 Ring Balok R2 ... 138
5.13.8 Ring Balok Talang ... 140
5.13.9 Kolom K1 ... 140
5.13.10 Kolom K2 ... 142
5.13.11 Hubungan Balok Kolom ... 144
5.13.12 Pelat Lantai... 145
5.13.13 Dinding Geser (Shearwall) ... 146
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan ... 148
6.2 Saran ... 149
DAFTAR PUSTAKA ... 150
LAMPIRAN ... 153
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Rekapitulasi massa bangunan per lantai ... 17
Tabel 2.2 Perhitungan Nilai Cw ... 18
Tabel 3.1 Batas Slimut Beton... 36
Tabel 3.2 Tebal Balok Non Prategang ... 47
Tabel 3.3 Tebal Minimum Plat Tanpa Balok Interior ... 48
Tabel 3.4 Faktor reduksi (ϕ) kekuatan desain ... 51
Tabel 3.5 Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Untuk Gempa ... 55
Tabel 3.6 Faktor Keutamaan Gempa ... 57
Tabel 3.7 Klasifikasi Situs ... 58
Tabel 3.8 Klasifikasi Lanjutan ... 58
Tabel 3.9 Koefisien situs Fa Periode Pendek ... 61
Tabel 3.10 Koefisien situs Fv Periode 1 detik ... 62
Tabel 3.11 Kategori Desain Seismic Berdasarkan Respons Perioda Pendek ... 64
Tabel 3.12 Kategori Desain Seismic Berdasarkan Respons Periode 1 detik ... 65
Tabel 3.13 Faktor R, Cd, Ὼ0 ... 65
Tabel 3.14 Nilai Pendekatan Ct dan x ... 73
Tabel 3.15 Koefisien Untuk Batas Periode Dihitung ... 74
Tabel 4.1 Berat Jenis Material ... 102
Tabel 4.2 Beban Hidup Gedung ... 102
Tabel 5.1 Berat Bangunan ... 116
xvii
Tabel 5.2 Pengecekan Periode ... 117
Tabel 5.3 Pemeriksaan Jenis Ragam ... 117
Tabel 5.4 Participation Mass Ratios ... 118
Tabel 5.5 Perbandingan Gaya Geser Dasar... 119
Tabel 5.6 Simpangan Antar Lantai Arah X ... 120
Tabel 5.7 Simpangan Antar Lantai Arah X ... 120
Tabel 5.8 Base Riactions Arah X dan Y ... 121
Tabel 5.9 Perhitungan Base Riactions Arah X dan Y ... 121
Tabel 5.10 Menentukan Vi Baru ... 121
Tabel 5.11 Menentukan Syarat Shearwall ... 121
Tabel 5.12 Menentukan nilai Teta max ... 122
Tabel 5.13 Pemeriksaan Koefisien Stabilitas Arah X ... 123
Tabel 5.14 Pemeriksaan Koefisien Stabilitas Arah Y ... 123
Tabel 5.15 Data Eksentrisitas ETABS SNI 1726:2012 ... 124
Tabel 5.16 Eksentrisitas Torsi Tak Terduga ... 124
Tabel 5.17 Nilai Dari Δmax, Δmin, Δavg, Dan Ax Untuk Gempa Arah X Dominan ... 125
Tabel 5.18 Nilai Dari Δmax, Δmin, Δavg, Dan Ax Untuk Gempa Arah Y Dominan ... 125
Tabel 5.19 Detail penulangan sloof S1 ... 127
Tabel 5.20 Detail penulangan sloof S2 ... 129
Tabel 5.21 Detail penulangan balok B1 ... 131
Table 2.22 Detail penulangan balok B2 ... 133
xviii
Tabel 2.23 Detail penulangan balok B3 ... 135
Tabel 2.24 Detail penulangan ring balok R1 ... 137
Tabel 2.25 Detail penulangan ring balok R2 ... 139
Tabel 2.26 Detail penulangan Kolom K1 ... 141
Tabel 2.27 Detail penulangan Kolom K2 ... 143
xix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Parameter Gerak Tanah Ss... 6
Gambar 2.2 Parameter Gerak Tanah S1 ... 6
Gambar 2.3 Diagram Alur Perencanaan ... 15
Gambar 2.4 Struktur FAVE Hotel Tanpa Dinding Geser ... 23
Gambar 2.5 Struktur FAVE Hotel Dinding Geser Pojok ... 23
Gambar 2.6 Struktur Dinding Geser Tengah ... 24
Gambar 2.7 Letak Dinding Geser Pojok ... 25
Gambar 2.8 Letak Dinding Geser Pojok ... 25
Gambar 3.1 Ketentuan Dimensi Penampang Balok ... 38
Gambar 3.2 Tulangan Longitudinal ... 39
Gambar 3.3 Geser Desain Untuk Rangka Menengah ... 41
Gambar 3.4 Perencanaan Geser Rencana Untuk Kolom ... 45
Gambar 3.5 Peta Respons Spektra Percepatan 0,2 detik ... 53
Gambar 3.6 Peta Respons Spektra Percepatan 1 detik ... 54
Gambar 3.7 Peta Zonasi Gempa, Parameter Ss ... 59
Gambar 3.8 Peta Zonasi Gempa, Parameter S1 ... 60
Gambar 3.9 Respon Spektra Desain... 63
Gambar 3.10 Desain Respon Seismik ... 75
Gambar 3.11Jenis Shear wall berdasarkan letak dan fungsinya ... 81
Gambar 3.12 Jenis Shear wall berdasarkan Geometrinya ... 82
Gambar 3.13Dinding Geser Kantilever (free standing shear wall) ... 83
xx
Gambar 3.14 Dinding Geser Dengan Bukaan (Opening shear wall) ... 84
Gambar 3.15 Dinding Geser Berangkai (coupled shear wall) ... 85
Gambar 3.16 Persyaratan Penulangan Badan Dinding Beton ... 85
Gambar 3.17 Panjang Komponen Batas Khusus ... 88
Gambar 3.18 Ketentuan SNI untuk Komponen Batas Khusus ... 90
Gambar 3.19 Penulangan untuk Komponen Batas Khusus ... 91
Gambar 3.20 Pembatasan Minimum Dimensi Dinding ... 91
Gambar 4.1 Bagan Alur ... 100
Gambar 4.2 Koefisien Angin yang Bekerja pada Gedung Tertutup ... 103
Gambar 4.3 Denah Lantai ... 105
Gambar 4.4 Denah Lantai 2 ... 105
Gambar 4.5 Denah Lantai 3 ... 106
Gambar 4.6 Tampak Depan ... 106
Gambar 4.7 Tampak Samping ... 107
Gambar 4.8 Gambar Potongan A-A ... 107
Gambar 4.9 Gambar Potongan B-B ... 108
Gambar 4.10 Denah Sloof dan Balok Lantai 2 ... 108
Gambar 4.11 Denah Lantai 3 dan Ring Balk ... 109
Gambar 4.12 Denah Kolom Lantai 1 ... 109
Gambar 4.13 Denah Kolom Lantai 2 dan 3 ... 110
Gambar 4.14 Detail Pembesian Kolom ... 110
Gambar 4.15 Detail Pembesian Sloof ... 111
Gambar 4.16 Detail Pembesian Balok ... 111
Gambar 4.17 Detail Pembesian Balok B2 dan B3 ... 112
Gambar 4.18 Detail Pembesian Balok R2 dan B3 ... 112
Gambar 5.1 Deformasi mode 1 dan mode 2 (translasi) ... 115
Gambar 5.2 Deformasi mode 3 (rotasi)... 115
xxi
Gambar 5.3 Grafik Simpangan Antar Lantai ... 120
Gambar 5.4 Grafik Pengaruh P-Delta ... 123
Gambar 5.5 Lokasi Struktur Sloof S1 yang Ditinjau ... 127
Gambar 5.6 Detail memanjang sloof S1 ... 128
Gambar 5.7 Lokasi Struktur Sloof S2 yang Ditinjau ... 128
Gambar 5.8 Detail memanjang sloof S2 ... 130
Gambar 5.9 Lokasi Struktur Balok B1 yang Ditinjau ... 130
Gambar 5.10 Detail Memanjang balok B1 ... 132
Gambar 5.11 Lokasi Struktur Balok B2 yang Ditinjau ... 132
Gambar 5.12 Detail Memanjang Balok B2 ... 134
Gambar 5.13 Lokasi Struktur Balok B3 yang Ditinjau ... 134
Gambar 5.14 Detail Memanjang Balok B3 ... 136
Gambar 5.15 Lokasi Struktur Ring Balok R1 yang Ditinjau ... 136
Gambar 5.16 Detail Memanjang Ring Balok R1 ... 138
Gambar 5.17 Lokasi Struktur Ring Balok R2 yang Ditinjau ... 138
Gambar 5.18 Detail Memanjang Ring Balok R2 ... 142
Gambar 5.19 Lokasi Kolom K1 yang Ditinjau ... 141
Gambar 5.20 Detail Potongan Kolom K1 ... 142
Gambar 5.21 Lokasi Kolom K2 yang Ditinjau ... 144
Gambar 5.22 Detail Potongan Kolom K2 ... 146
Gambar 5.23 Detail Memanjang Hubungan Balok Kolom ... 145
Gambar 5.24 Detail Penulangan Pelat Lantai ... 146
xxii
Gambar 5.25 Lokasi Dinding Geser (Shearwall) ... 147 Gambar 5.26 Detail Penulangan Dinding Geser (Shearwall) ... 147
xxiii
DAFTAR LAMPIRAN
1. Material Struktur Yang Digunakan ... 154
2. Perhitungan Pembebanan Struktur ... 154
2.1 Distribusi Beban Plat Lantai ... 155
2.1.1 Distribusi beban mati pada pelat lantai ... 155
2.1.2 Distribusi beban hidup pada plat lantai ... 155
2.2 Distribusi beban pada dinding ... 155
2.2.1 Distribusi beban mati pada dinding... 155
2.3 Distribusi beban pada tangga ... 156
2.3.1 Distribusi beban mati pada plat tangga ... 156
2.3.2 Distribusi beban mati bordes ... 156
2.3.3 Distribusi beban hidup tangga dan bordes ... 156
2.4 Distribusi beban pada atap ... 157
2.4.1 Distribusi beban mati pada atap ... 157
2.4.2 Distribusi beban hidup atap ... 157
2.4.3 Distribusi beban hujan pada atap ... 157
2.4.4 Distribusi arah angin pada atap ... 158
2.5 Distribusi beban atap dak dan talang ... 158
2.5.1 Distribusi beban mati atap dak dan talang ... 158
2.5.2 Distribusi beban hidup pada atap ... 158
3. Analisis Gempa ... 158
3.1 Parameter respon spectra percepatan Ss dan S1 ... 159
3.2 Kelas situs dan koefisien situs Fa dan Fv... 159
3.3 Parameter spectrum respon percepatan SMS dan SM1 ... 159
3.4 Parameter percepatan spectral desain SDS dan SD1 ... 160
3.5 Kategori risiko dan faktor keutamaan ... 160
3.6 Kategori Desain Seismik ... 160
3.7 Sistem Struktur ... 160
3.8 Desain Respon Spektrum ... 161
xxiv
3.9 Perhitungan Desain Respon Spektrum ... 161
3.10 Penentuan Perioda ... 164
3.11 Penentuan Parameter Perioda Pendekatan (Ct dan X) ... 164
3.12 Periode Fundamental ... 165
3.13 Faktor Respons Gempa ... 166
3.14 Distribusi Gaya Gempa Static Ekivalen Pada Struktur ... 166
3.15 Menentukan Faktor K ... 167
4. Pengecekan Periode Struktur ... 168
5. Pemeriksaan Jenis Ragam ... 169
6. Partisipasi Masa ... 169
7. Gaya Geser Dasar Seismik ... 170
7.1 Mencari Faktor Sekala Awal ... 170
7.2 Menentukan Faktor Respon Gempa ... 170
7.3 Mencari nilai Vi ... 171
7.4 Menentukan nilai Vi awal ... 172
8. Simpangan antar Lantai atau Story drift ... 172
9. Simpangan Ganda ... 174
10. Pengaruh P-Delta ... 175
11. Pengecekan Eksentisitas dan Torsi ... 177
12. Analisis ... 180
12.1 Sloof S1 ... 180
12.2 Sloof S2 ... 196
12.3 Balok B1 ... 212
12.4 Balok B2 ... 228
12.5 Balok B3 ... 244
12.6 Ring Balok R1 ... 260
12.7 Ring Balok R2 ... 276
12.8 Kolom K1 ... 292
12.9 Kolom K2 ... 297
12.10Hubungan Balok Kolom ... 302
12.11Dinding Geser (Shearwall) ... 304
xxv
12.12Plat Lantai ... 310
xxvi INTISARI
Indonesia merupakan negara yang sering terkena bencana gempa bumi, karena Indonesia berada di pertemuan lempeng besar dunia dan Indonesia berada di kawasan lingkaran api pasifik. Karena dengan kondisi tersebut bangunan harus didesain kuat dan aman.
Bangunan yang dianalisis terletak di daerah dengan intensitas gempa yang tinggi, baik gempa vulkanik maupun gempa tektonik. Bangunan yang dianalisis berada diwilayah Kuncen, Wirobrajan, WB I/324 A, Yogyakarta. Bangunan yang dianalisis merupakan bangunan sekolah 3 lantai, dengan panjang bangunan 17.50 m dan lebar bangunan 5,45 m. Struktur banguanan didesain ulang dengan menggunakan Sistem Rangka Pemikul Khusus (SRPMK) dengan menambahkan Sistem Dinding Struktural Khusus (Shearwall) . Struktur bangunan didesain ulang dengan mengacu pada peraturan SNI 1726-2012 dan SNI 2847-2013.
Struktur yang didesain ulang menggunakan mutu beton yang dipakai f’c = 25 MPa, serta tulangan longitudinal fy = 400 MPa, dan tulangan transversal fy = 240 MPa. Analisis struktur menggunakan bantuan software ETABS dengan model portal 3D dan menggunakan software SP Coloumb.
Hasil dari perencanaan ulang, di peroleh kebutuan tulangan S1 tumpuan 5 D16 (atas), 2 D16 (bawah), lapangan 4 D16 (atas), 2 D16 (bawah), S2 tumpuan 4 D16 (atas), 2 D16 (atas), dan lapangan 2 D16 (atas), 3 D16 (bawah), B1 tumpuan 7 D16 (atas), 3 D16 (bawah), lapangan 3 D16 (atas), 3 D D16 (bawah), B2 tumpuan 3 D16 (atas), 2 D16 (bawah), lapangan 2 D16 (atas), 3 D16 (bawah), B3 tumpuan 3 D16 (atas), 2 D16 (bawah), lapangan 2 D16 (atas), 3 D16 (bawah), R1 tumpuan 4 D16 (atas), 2 D16 (bawah), lapangan 3 D16 (atas), 4 D16 (bawah), R2 tumpuan 3 D13 (atas), 2 D13 (bawah), lapangan 2 D13 (atas), 2 D13 (bawah), K1 tumpuan 12 D25, lapangan 12 D25, K2 tumpuan 12 D16, lapangan 12 D16, HBK digunakan sengkang D6-200, dan untuk pelat lantai digunnakan tulangan 2 lapis P8-200.
Dinding geser mempunya panjang 100 cm , lebar 30 cm dan tinggi 12,45 m.
xxvii
Tulangan dinding geser, tulangan vertikal D16-201 (2 lapis) sedangkan untuk tulangan horizontal D13-100. Hasil perhitungan yang didapat digunakan untuk gambar detail penulangan.
Kata Kunci : Dinding geser, Gempa bumi, Perencanaan Ulang, Sistem Dinding Struktural Khusus, Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus.
xxviii ABSTRACT
Indonesia is a country that has a high earthquake, because indonesia the territory of are at the meeting of the world’s largest plates and Indonesia is in the region of the Pacific Ring of Fire. Because with these conditions the structure must be designed strong and safe.
Building analysis that has a high intensity earthquake, either tectonic or volcanic earthquake. The building is planned in the Kuncen area, Wirobrajan, WB I / 324 A, Yogyakarta. Building models are analyzed in terms of school building with 3 floors, with length 17,50 m and wide 5,45 m. The structure of the building was redesigned using the Special Bearings Frame System (SRPMK) by adding a Special Structural Wall System (Shearwall). The building structure was re designed with refrence to SNI 1726-2012 and SNI 2847-2013 . The quality of concrete used f'c = 25 MPa and longitudinal reinforcement fy = 400 MPa, and transverse reinforcement fy = 240 MPa. Analysis of building structure mechanics using ETABS software with 3D portal modeling and using software SP Coloumb.
As a result of the re-planning, the reinforcement requirements of S1 5 D16 support (top), 2 D16 (bottom), field 4 D16 (top), 2 D16 (bottom), S2 support 4 D16 (top), 2 D16 (top), and field 2 D16 (top), 3 D16 (bottom), B1 pedestal 7 D16(top), 3 D16 (bottom), field 3 D16 (top), 3 D16 (bottom), B2 pedestal 3 D16(top), 2 D16 (bottom), field 2 D16 (top), 3 D16 (bottom), B3 pedestal 3 D16 (top), 2 D16 (bottom), field 2 D16 (top), 3 D16 (bottom), R1 pedestal 4 D16 (bottom) top), 2 D16 (bottom), field 3 D16 (top), 4 D16 (bottom), R2 support 3 D13 (top), 2 D13 (bottom), field 3 D13 (top), 2 D13 (bottom), K1 pedestal 12 D25, field 12 D25, K2 pedestal 12 D16, field 12 D16, HBK use stirrup D6-200, and for the floor plate used 2 layers of P8-200 layers. Shearwall has a length of 100 cm, width 30 cm and height of 12.45 m. Shearwall, vertical reinforcement D16-201 (2 layer) while for horizontal reinforcement D13-100 . Calculation results obtained are used for detailed image reinforcement.
xxix
Keywords: Shearwall, Earthquake, Special Bearings Frame System (SRPMK), Special Structural Wall System (SDSK)
