Perangkat Lunak Analisis dan Desain Shear Wall Beton Bertulang.

(1)

ix

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ... iii

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ... iv

PRAKATA ... v

2.1 Konsep Perencanaan Struktur Bangunan Tahan Gempa... 5

2.2 Daktilitas Struktur (μ) ... 8

2.9 Elemen Struktur yang Tidak Memikul Gaya Gempa ... 21

2.10 Pola Keruntuhan Dinding Geser ... 23

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ... 37

(2)

x

BAB IV HASIL PENELITIAN ... 73

4.1 Implementasi Admin ... 73

4.2 Verifikasi Perangkat Lunak ... 90

4.2.1 Studi Kasus Pertama ... 90

4.2.2 Studi Kasus Kedua ... 96

4.2.3 Studi Kasus Ketiga ... 116

BAB V PEMBAHASAN ... 122

5.1 Pembahasan ... 122

BAB VI SIMPULAN DAN SARAN ... 128

6.1 Simpulan ... 128

6.2 Saran ... 128

(3)

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Mekanisme Desain Bangunan Berdasarkan Faktor Daktilitas dan

Kuat Lebih (SNI 03-1726-2002) ... 10

Gambar 2 Konsep Momen Kurvature... 12

Gambar 3 Neutral Axis dan Curvature ... 14

Gambar 4 Gaya-Gaya yang Bekerja pada Dinding Geser Kantilever ... 17

Gambar 5 Dinding Geser yang Bekerja Sama dengan Rangka ... 19

Gambar 6 Pola Keruntuhan pada Squat Walls ... 25

Gambar 15 Proses Bisnis Pembuatan Perangkat Lunak Analisis dan Desain Shear Wall Beton Bertulang ... 37

Gambar 16 Entity Relationship Diagram Perangkat Lunak Analisis dan Desain Shear Wall Beton Bertulang ... 38

Gambar 20 DFD Level 2 Proses 3.0 (Proses Mengelola Data Perhitungan) ... 44

Gambar 21 DFD Level 3 Proses 2.1 (Proses Mengelola Data Material) ... 45

Gamber 22 DFD Level 3 Proses 2.2 (Proses Mengelola Data Section) ... 46

Gambar 23 DFD Level 3 Proses 2.3 (Proses Mengelola Data Tulangan) ... 47

Gambar 24 Rancangan Tampilan Project ... 58

Gambar 25 Rancangan Tampilan Menu Utama ... 58

Gambar 26 Rancangan Tampilan Material ... 59

Gambar 27 Rancangan Tampilan Data Material Dinding Geser ... 59

Gambar 28 Rancangan Tampilan Section ... 60

Gambar 29 Rancangan Tampilan Data Section ... 61

Gambar 30 Rancangan Tampilan Tulangan ... 61

Gambar 31 Rancangan Tampilan Data Tulangan ... 62

Gambar 32 Rancangan Tampilan Data Gaya Dalam Dinding Geser ... 63

Gambar 33 Rancangan Tampilan Help ... 64

Gambar 34 Rancangan Tampilan Pengecekkan Kebutuhan Boundary ... 64

Gambar 35 Rancangan Tampilan Detailing Persyaratan Boundary ... 65

Gambar 36 Rancangan Tampilan Detailing Persyaratan Boundary Lanjutan ... 66

Gambar 37 Rancangan Tampilan Desain Lentur dan Beban Aksial ... 67

Gambar 38 Rancangan Tampilan Tulangan Terdistribusi Di Panel Dinding Geser ... 68

Gambar 39 Rancangan Tampilan Kuat Geser Dinding Struktural... 69

Gambar 40 Rancangan Desain Panjang Penyaluran ... 70

Gambar 41 Rancangan Tampilan Desain Sambungan Lewatan ... 71

Gambar 42 Rancangan Tampilan Hasil Desain Dinding Geser ... 72

Gambar 43 Tampilan Menu Project ... 73

(4)

xii

Gambar 53 Tampilan Pemilihan Bentuk Dinding Geser ... 81

Gambar 54 Tampilan Pilih Bentuk Dinding Geser ... 82

Gambar 55 Tampilan Pengecekan Kebutuhan Boundary Element ... 82

Gambar 56 Tampilan Tidak Dibutuhkan Boundary ... 83

Gambar 57 Tampilan Tekan Tombol Check ... 83

Gambar 58 Tampilan Detailing Persyaratan Boundary ... 84

Gambar 59 Tampilan Detailing Persyaratan Boundary Lanjutan ... 85

Gambar 60 Tampilan Tekan Tombol Tulangan ... 86

Gambar 61 Tampilan Desain Lentur dan Beban Aksial ... 86

Gambar 62 Tampilan Data Belum Lengkap ... 87

Gambar 63 Tampilan Tulangan Terdistribusi di Panel Dinding Geser ... 87

Gambar 64 Tampilan Kuat Geser Dinding Struktural ... 88

Gambar 65 Tampilan Data Belum Lengkap ... 89

Gambar 66 Tampilan Data Desain Panjang Penyaluran ... 89

Gambar 67 Tampilan Desain Sambungan Lewatan ... 90

Gambar 68 Tampilan Hasil Dinding Geser ... 90

Gambar 74 Pengecekan Boundary Element Studi Kasus 1 ... 95

Gambar 75 Project Baru Studi Kasus 2 ... 106

Gambar 76 Menu Utama Studi Kasus 2 ... 106

Gambar 77 Dinding Geser Studi Kasus 2 ... 107

Gambar 78 Section Studi Kasus 2 ... 107

Gambar 79 Gaya Dalam Dinding Geser Studi Kasus 2 ... 108

Gambar 80 Pengecekan Kebutuhan BoundaryElement Studi Kasus 2 ... 108

Gambar 81 Detailing Persyaratan Boundary Studi Kasus 2 ... 109

Gambar 82 Perhitungan Detailing Persyaratan Boundary Lanjutan Studi Kasus 2... 110

Gambar 83 Perhitungan Tul. Boundary (Tul. Transversal arah X & Y) ... 110

Gambar 84 Perhitungan Desain Lentur dan Beban Aksial Studi Kasus 2 ... 111

Gambar 85 Perhitungan Tul. Boundary (Tul. Longitudinal arah X) ... 112

Gambar 86 Perhitungan Tul. Boundary (Tul. Longitudinal arah Y) ... 112

Gambar 87 Tulangan Terdistribusi di Panel Dinding Geser Studi Kasus 2 ... 113

Gambar 88 Kuat Geser Dinding Struktural Studi Kasus 2 ... 113

Gambar 89 Perhitungan Tul. Panel Dinding (Tul. Transversal arah X & Y) ... 114

Gambar 90 Perhitungan Tul. Panel Dinding (Tul. Longitudinal arah X) ... 114

Gambar 91 Perhitungan Tul. Panel Dinding (Tul. Longitudinal arah Y) ... 115

Gambar 92 Perhitungan Desain Panjang Penyaluran ... 115

Gambar 93 Perhitungan Desain Sambungan Lewatan (Lap – Splice) ... 116

Gambar 94 Hasil Penulangan ... 116

Gambar 95 Project Baru Studi Kasus 2 ... 118

(5)

xiii

Gambar 97 Dinding Geser Studi Kasus 3 ... 119

Gambar 98 Section Studi Kasus 3 ... 120

Gambar 99 Gaya Dalam Dinding Geser Studi Kasus 3 ... 120

Gambar 100 Pengecekan Boundary Element Studi Kasus 3 ... 121

Gambar 101 Model Gedung ... 132

Gambar 102 Perencanaan Grids dan Story ... 133

Gambar 103 Tampilan Awal ... 133

Gambar 104 Mendefinisikan Data Material ... 134

Gambar 105 Input Data Balok ... 134

Gambar 106 Faktor Efektivitas Penampang Balok ... 135

Gambar 107 Input Data Kolom ... 135

Gambar 108 Faktor Efektifitas Penampang Kolom ... 136

Gambar 109 Input Data Wall ... 136

Gambar 110 Faktor Efektifitas Wall ... 137

Gambar 111 Pendefinisian Load Case ... 137

Gambar 112 Penggambaran Balok ... 138

Gambar 113 Penggambaran Kolom ... 138

Gambar 114 Penggambaran Wall ... 139

Gambar 124 Analisis Model Struktur ... 143

Gambar 125 Model Sistem Dinding Geser Berbentuk I ... 145

Gambar 126 Model Sistem Dinding Geser Kantilever C ... 147

(6)

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel I Tingkat Kerusakan Bangunan ... 6

Tabel II Karakteristik Diagram Konteks ... 30

Tabel III Komponen DFD ... 32

Tabel XXXVII Gaya Dalam Dinding Geser Studi Kasus 2 ... 97

Tabel XXXVIII Hasil Desain Dinding Geser Dengan Konsep Gaya Dalam Studi Kasus 2 ... 105

Tabel XXXIX Gaya Dalam Dinding Geser Studi Kasus 3 ... 117

Tabel XL Testing Project ... 122

Tabel XLI Testing Data Material ... 122

Tabel XLII Testing Data Section ... 123

Tabel XLIII Testing Data Tulangan ... 123

Tabel XLIV Testing Data Gaya ... 124

Tabel XLV Testing Data Bentuk Dinding Geser ... 124

Tabel XLVI Testing Data Pengecekan Kebutuhan Boundary ... 124

Tabel XLVII Testing Data Detailing Persyaratan Boundary ... 125

Tabel XLVIII Testing Data Detailing Persyaratan Boundary Lanjutan ... 125

(7)

xv

Tabel L Testing Data Tulangan Terdistribusi di Panel Dinding Geser ... 126

Tabel LI Testing Data Kuat Geser Dinding Struktural ... 126

Tabel LII Testing Data Desain Panjang Penyaluran ... 127

Tabel LIII Testing Data Desain Sambungan Lewatan ... 127

Tabel LIV Nilai T,Ray Berdasarkan Peta Gempa 2010 - arah X ... 144

Tabel LV Nilai T,Ray Berdasarkan Peta Gempa 2010 - arah Y ... 145

Tabel LVI Gaya Dalam Dinding Geser Studi Kasus 1 ... 145

Tabel LVII Gaya Dalam Dinding Geser Studi Kasus 2 ... 148

Tabel LVIII Hasil Desain Dinding Geser Dengan Konsep Gaya Dalam ... 157

Tabel LIX Gaya Dalam Dinding Geser Studi Kasus 3 ... 158

(8)

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A RIWAYAT HIDUP... 130

Lampiran B Contoh Perhitungan Studi Kasus 1………. 131

Lampiran C Contoh Perhitungan Studi Kasus 2………. 148

(9)

xvii

DAFTAR NOTASI

μ Daktilitas struktur

f1 Faktor kuat lebih bahan

f2 Faktor kuat lebih struktur

Ω Faktor amplifikasi gaya gempa yang menyatakan faktor

kuat lebih total atau over strength factor

L Panjang elemen struktur, mm

E Modulus elastisitas bahan, MPa

I Momen inersia penampang,

J Momen inersia polar penampang

G Modulus elastisitas geser

A Luas penampang

R Radius kurvature

kd Tinggi garis netral

c Regangan beton

s Regangan tarik baja

Acv Luas bruto penampang beton yang dibatasi oleh tebal badan

dan panjang penampang dalam arah gaya geser yang

ditinjau, mm2

fc’ Kuat tekan beton yang disyaratkan, MPa

√fc’ Nilai akar dari kuat tekan beton yang disyaratkan, MPa

Pu Beban aksial terfaktor, N

Mu Momen terfaktor pada penampang, N-mm

lw Panjang keseluruhan dinding atau segmen dinding yang

ditinjau dalam arah gaya geser, mm

(10)

xviii

Acp Luas penampang beton yang menahan geser dari segmen

dinding horisontal, mm2

c Jarak dari serat tekan terluar ke sumbu netral

ρs Rasio volume tulangan spiral terhadap volume inti beton yang terkekang oleh tulangan spiral (diukur dari sisi luar ke

sisi luar tulangan spiral)

fyh Kuat leleh tulangan transversal yang disyaratkan, Mpa

Ash Luas penampang total tulangan transversal (termasuk

sengkang pengikat) dalam rentang spasi s dan tegak lurus

terhadap dimensi hc, mm2

s Spasi tulangan transversal diukur sepanjang sumbu

longitudinal sepanjang komponen struktur, mm.

hc Dimensi penampang inti kolom diukur dari sumbu ke sumbu

tulangan pengekang, mm

sx Spasi longitudinal tulangan transversal dalam rentang

panjang lo , mm

lo Panjang minimum diukur dari muka join sepanjang sumbu

komponen struktur, dimana harus disediakan tulangan

transversal, mm

hx Spasi horisontal maksimum untuk kaki-kaki sengkang

tertutup atau sengkang ikat pada semua muka kolom, mm

Vu,d,maks Kuat geser rencana dinding geser pada penampang dasar

sehubungan dengan adanya pembesaran dinamis

ωd Koefisien pembesar dinamis yang memperhitungkan

pengaruh dari terjadinya sendi plastis pada struktur secara

keseluruhan

Mkap,d Momen kapasitas dinding geser pada penampang dasar

yang dihitung berdasarkan luas baja tulangan yang

terpasang dengan tegangan tarik baja tulangan sebesar 1,25

fy

ME,d,maks Momen lentur maksimum dinding geser akibat beban gempa

(11)

xix

VE,d,maks Gaya geser maksimum dinding geser akibat beban gempa

tak terfaktor pada penampang

D Beban mati atau momen dan gaya-gaya dalam yang

berhubungan dengan beban tersebut

L Beban hidup atau momen dan gaya-gaya dalam yang

bw Lebar badan atau diameter penampang lingkaran, mm

d Tinggi efektif penampang, mm

ρg Rasio luas tulangan total terhadap luas penampang kolom

so Spasi maksimum tulangan transversal

E Pengaruh beban gempa atau gaya dan momen dalam yang

k Kekakuan

R Faktor reduksi gempa

u Perpindahan rencana, mm

Vn Kuat geser nominal, Newton

Vu Gaya geser terfaktor pada penampang,

ρv Rasio luas tulangan yang tersebar pada bidang yang tegak lurus bidang Acv terhadap luas beton bruto Acv

ld Panjang penyaluran batang tulangan lurus, mm

ldh Panjang penyaluran batang tulangan dengan kait standar

yang ditentukan dengan persamaan � ℎ= �� 5.4 � ′

L Panjang sambungan lewatan

γxy Regangan geser

Ad Luas bracing diagonal

Vn Gaya geser desain bangunan yang dihitung dengan rumus ��

�

Vy Gaya geser saat pertama kali terbentuk sendi plastis

Vm Gaya geser maksimum struktur yang didapat dari kurva

(12)

x

ABSTRAK

Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang memiliki

pertumbuhan ekonomi yang cukup pesat. Dampak dari pertumbuhan

ekonomi yang nyata adalah meningkatnya pembangunan infrastruktur

terutama pembangunan gedung bertingkat Bangunan tahan gempa

umumnya menggunakan elemen struktur dinding struktural berupa dinding

geser untuk menahan kombinasi dari geser, momen, dan gaya aksial yang

ditimbulkan oleh gaya gempa. Dengan adanya dinding geser yang kaku

sebagian besar gaya gempa akan terserap sehingga meringankan kerja

dari elemen struktur yang lain. Oleh karena itu, saat ini banyak praktisi

Teknik Sipil yang menggunakan konsep desain dinding geser berdasarkan

konsep gaya dalam untuk perencanaan dinding geser.

Tugas Akhir ini membahas analisis dan desain shear wall beton bertulang, tujuan dari pembuatan aplikasi adalah memberikan hasil

perhitungan secara terkomputerisasi, berupa hasil perhitungan tulangan

panel dinding dan tulangan boundary. Dengan adanya aplikasi ini membantu para teknisi sipil menerapkannya pada proyek konstruksi

bangunan dan mempermudah menganalisis dan mendesain shear wall

beton bertulang.

Hasil dari verifikasi perhitungan manual dengan software hasil yang didapat menunjukan kesamaan dan dapat diterapkan pada proyek

konstruksi. Hasil yang didapat berupa tulangan dinding geser dari tiap

tulangan boundary dan panel dinding, inuptan data material, section dan tulangan.

(13)

xi

ABSTRACT

Indonesia is a developing country that has a fairly economic growth. The impact of real economic growth is the increased development of infrastructure, especially the construction of high rise buildings earthquake resistant wall structure commonly used structural elements of shear walls. Final discusses the analysis and design of reinforced concrete shear wall, the purpose of making the application is to provide a computerized calculation, the calculation of the wall panel reinforcement and reinforcement boundary. With this application helps civil engineers apply them to build construction projects and facilitate the analysis and design of reinforced concrete shear wall.

The result of manual calculations with software verification results obtained show similar and can be applied to construction projects. Result of shear reinforcement of each reinforcing wall and boundary wall panel, the material data, section and reinforcement.

Key words : earthquake, application, reinforcement panel walls, boundary

(14)

130

LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP

Data Diri

Nama : Yan Malegi Diardi

Jenis Kelamin : Laki - laki

Tempat Lahir : Bandung

Tanggal Lahir : 03 Maret 1990

Telepon : 08562042300

Alamat Lengkap : Jl. Margajaya II No.12 RT.01 / RW.05

Email : [email protected]

Judul Tugas Akhit : Perangkat Lunak Analisis dan Desain Shear Wall

Beton Bertulang

Pendidikan

1994 – 1995 TK Siti Khodijah Bandung

1995 – 2001 SD ASSALLAM I Bandung

2001 – 2004 SMPN 11 Bandung

2004 – 2007 SMAN 17 Bandung

2007 – sekarang Double Degree (Teknik Sipil – Sistem Informasi)

Universitas Kristen Maranatha

Pengalaman Organisasi

2009 – 2010 Himpunan Mahasiswa Double Degree sebagai Sie.

Publikasi dan Dokumentasi

2010 – 2011 Himpunan Mahasiswa Double Degree sebagai

(15)

131

Lampiran B Contoh Perhitungan Studi Kasus 1

Data Perencanaan Studi Kasus 1 :

Dalam Tugas Akhir ini, studi kasus pertama ini menggunakan tipe

gedung 8 lantai yang akan didesain sebagai bangunan tahan gempa.

Masing – masing model tersebut akan dilakukan penelitian dengan

gedung yang dimodelkan dengan menggunakan fitur wall.

Wall merupakan salah satu fitur yang tersedia dalam perangkat

lunak ETABS yang digunakan untuk mendisain suatu bangunan gedung

tahan gempa dengan fungsi sebagai dinding geser, sedangkan kolom

ekivalen dalam hal ini merupakan suatu elemen struktur dengan fitur

kolom (frame) pada perangkat lunak ETABS yang ditingkatkan

kekakuannya seperti dinding geser.

Adapun dimensi dan ukuran penampang sebagai berikut:

a. Kolom, menggunakan satu macam kolom, yaitu K1-3 90x90 cm, K4-6

85x85 cm, K7-8 80x80 cm.

b. Balok, menggunakan tiga macam balok, yaitu B1 dengan ukuran 40x60

cm

c. Dinding Geser, menggunakan satu macam dinding geser, yaitu W1

dengan tebal 30 cm.

d. Pelat, menggunakan satu macam pelat, baik untuk pelat lantai maupun

pelat atap, yaitu t dengan tebal 13 cm.

(16)

132

Beban Layan

Beban hidup (lantai dan atap) : 250 kg/m2

SDL (lantai dan atap) : 150 kg/m2

Dinding : 250 kg/m2

Gravitasi (g) : 9,81 m/dt2

Data Perencanaan Gempa

Faktor Keutamaan

Kategori gedung termasuk dalam gedung umum yaitu gedung

sekoloh,

maka Faktor Keutamaan I yang dipakai adalah 1 (Tabel 1

SNI-1726-2002).

Respons Spektrum Gempa Rencana

Bangunan terletak di Bandung, wilayah Gempa 3 tanah keras.

Berdasarkan SNI-1726-2002, pada Tabel 5 nilai Ca = 0.18 (percepatan

muka tanah Ao), sedangkan untuk nilai Cv = 0.23 pada Tabel 6 (spektrum

respon gempa rencana Ar).

Faktor Reduksi Gempa

Sisitem struktur gedung didiesain sebagai sistem rangka gedung

yaitu dinding geser beton bertulang kantilever daktail parsial dengan nilai

Faktor Reduksi Gempa R = 5.5.

Kekakuan Struktur

Dalam perencanaan struktur bangunan gedung, pengaruh

peretakan beton akan diperhitungkan terhadap kekakuannya dengan cara

mengalikan momen inersia penampang unsur struktur dengan persentase

efektifitas penampang, untuk kolom dan balok beton bertulang dipakai

75% sedangkan dinding geser beton bertulang kantilever dipakai 60%

(Pasal 5.5.1 SNI-1726-2002).

(17)

133

Kombinasi pembebanan disain telah ditetapkan menurut Pasal 11.2

SNI 2847, tetapi untuk perancangan Tugas Akhir ini hanya 6 jenis yang

akan dipakai, antara lain:

1.) DL 1,4 + SDL 1,4

2.) DL 1,2 + SDL 1,2 + LL 1,6

3.) DL 1,2 + SDL 1,2 + LL 1,6 + FX 1,0 + FY 0,3

4.) DL 0,9 + SDL 0,9 + FX 1,0 + FY 0,3

5.) DL 1,2 + SDL 1,2 + FX 0,3 + FY 1,0 + LL 1,0

6.) DL 0,9 + SDL 0,9 + FX 0,3 + FY 1,0

Pemodelan Struktur Gedung

Gambar 101. Model Gedung

Pada perencanaan gedung, dinding geser pada gedung akan

(18)

134

1. Menentukan “ Plan Grids dan Story Data”

File → New Model → default.edb → input data bangunan → klik “ok”

Gambar 102. Perencanaan Grids dan Story

Gambar 103. Tampilan Awal

Tampak Atas Custom Grid untuk menentukan spacing lines x dan y

(19)

135

2. Mendefinisikan material dari struktur yang digunakan

Define→Material Properties→conc→Modif/show material→klik “ok”

Gambar 104. Mendefinisikan Data Material

3. Mendefinisikan penampang balok

Define → Frame Section → add rectangular → input data penampang

balok → reinforcement → klik “ok”

(20)

136

Gambar 106. Faktor Efektivitas Penampang Balok

4. Mendefinisikan penampang kolom

Define → Frame Section → add rectangular → input data penampang

kolom → reinforcement → klik “ok”

(21)

137

Gambar 108. Faktor Efektifitas Penampang Kolom

Untuk kolom yang berikutnya K4-6 (85/85) dan K7-8 (80/80), ulangi langkah 4.

5. Mendefinisikan wall

Define → Wall / Slab / Deck Sections → Wall → Modify / show

properties → input data wall → klik “ok”

(22)

138

Gambar 110. Faktor Efektifitas Wall

6. Pendefinisian Load Case

(23)

139

7. Penggambaran elemen struktur (balok, kolom, wall dan pelat) a. Balok

Draw lines → Input properties objek sesuai dengan properties

balok (B1) → klik balok dari joint ke joint

Gambar 112. Penggambaran Balok

b. Kolom

Create columns → Input properties objek sesuai dengan

properties (K1-3, K4-6, K7-8) → klik kolom pada tiap joint.

Gambar 113. Penggambaran Kolom

c. Wall

Draw wall → Input properties objek properties (W13, W46, 278)

(24)

140

Gambar 114. Penggambaran Wall

d. Pelat

Draw Areas → Input properties objek properties pelat (PELAT)

→ klik joint terluar.

Gambar 115. Penggambaran Pelat

8. Menentukan restraint pada tumpuan

Select plan level base → Slect semua joint → Assign → joint / point →

Restraint → klik “ok” Pada kolom perletakannya jepit dan pada wall

(25)

141

Gambar 116. Penggambaran Restraint

9. Pendefinisian mesh areas pada wall

Select wall → Edit → Mesh areas → Mesh quads (8 dan 4)

→klik“ok”

Gambar 117. Pendefinisian Mesh Areas Gambar 118. Penggambaran Mesh Area pada

Wall

10. Menentukan beban pada pelat

Select → By wall/slab/deck section →pilih pelat → Assign → Shell /

Area Load → Uniform → Pilih jenis beban yang akan digunakan (LL

(26)

142

Gambar 119. Input Beban LL dan SDL pada Pelat

11. Menentukan beban pada balok tepi

Select balok tepi (B1) → Assign → Frame / line load → Uniform → pilih jenis beban yang akan digunakan (SDL) → kilik ”ok”

Gambar 120. Input Beban SDL pada Balok Tepi

12. Menentukan diaphragm tiap lantai

Select semua pelat pada lantai 1 → Assign → Shell/Area → Rigid

Diaphragm…

Gambar 121. Penggambaran Diaphragm

(27)

143

13. Menentukan sumber massa

Define → Mass Source → Add jenis massa pada bangunan → klik “ok”

Gambar 122. Set Sumber Massa

14. Menentukan jumlah modal.

Analyze → set analysis → Options

Gambar 123. Set Dynamic

Berdasarkan SNI-1726-2002 Pasal 5.7 struktur gedung yang tingginya

diukur dari taraf penjepitan lateral lebih dari 10 tingkat atau 40 m, maka

harus diperhitungkan pengaruh P-Delta. Pada penelitian ini tinggi

bangunan 17,6 m dengan jumlah lantai 5, tidak memenuhi persyaratan

Pasal 5.7 berarti struktur gedung tidak perlu diperhitungkan terhadap

(28)

144

15. Analisis Model Struktur Gedung A1.

Analyze → Run Analysis

Gambar 124. Analisis Model Struktur \

Tabel LIV. Nilai T,Ray Berdasarkan Peta Gempa 2010 - arah X

Tx = 2.4431 detik

T (Ray) = 2.4625 detik

Tx < 1,2 T (Ray)

Hasil perhitungan memperlihatkan bahwa Tx memenuhi persyaratan kurang dari 1,2T(Ray).

Story Wi Fi di Wi.di

2 _F

i.di T,Ray di2

kg kg mm kgmm2 kgmm detik mm2

8 1236018.31 70717.48 86.78 9309261735.27 6137223.59

2.4625

(29)

145

Ty = 1.1097 detik

T (Ray) = 0.7765 detik

Ty > 1,2 T (Ray)

Hasil perhitungan memperlihatkan bahwa Ty memenuhi persyaratan

kurang dari 1,2T(Ray).

Desain Dinding Geser

Desain dinding geser akan dilakukan secara seragam untuk semua

lantai, oleh karena itu gaya dalam yang diambil adalah gaya dalam

maksimum yang terdapat pada lantai 1. Adapun hasil analisis

menggunakan ETABS 9.0 didapat sebagai berikut :

Tabel LVI. Gaya Dalam Dinding Geser Studi Kasus 1

Gaya Dalam Dinding Geser

Pu (kN) 13626.94

Vu2 (kN) 1341.146

Vu3 (kN) 2309.562

Mu2 (kNm) 221.53

Mu3 (kNm) 4644.435

Desain Dinding Geser Berdasarkan Konsep Gaya Dalam

Konsep perencanaan dinding geser untuk bangunan tahan gempa

yang didasarkan pada gaya dalam yang terjadi akibat beban gempa

Tabel LV. Nilai T,Ray Berdasarkan Peta Gempa 2010 - arah Y

Story Wi Fi di Wi.di

2 _F

i.di T,Ray di2

kg kg mm kgmm2 kgmm detik mm2

8 1236018.31 70717.48 17.90 396342433.60 1266337.91

1.1097

(30)

146

dilakukan baik untuk desain lentur dan desain geser. Konsep ini mengacu

pada Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung,

SNI 03-2847-2002. Pedoman yang dipakai dalam merencanakan dinding

geser adalah pasal 23.6 yaitu dinding structural beton khusus dan balok

perangkai khusus. Dinding geser yang akan didesain adalah dinding geser

berbentuk I.

Gambar 125. Model Sistem Dinding Geser Berbentuk I

Data-data yang digunakan untuk desain adalah:

h (tebal dinding geser) = 400 mm

fc' = 25 MPa

fy = 400 MPa

hw (tinggi story) = 40.000 mm

lw (bentang) arah X = 8.000 mm

Dimensi kolom terkecil = 400 mm

1. Pengecekan kebutuhan boundary element.

Dinding geser direncanakan memiliki komponen batas khusus

(boundary element) di sekeliling sisi luarnya dan di tepi-tepi bukaan dinding dimana tegangan tekan tepi pada serat terluar, akibat

beban-beban terfaktor termasuk beban-beban gempa melampaui 0,2 fc’. Komponen

batas khusus dihentikan pada tempat dimana tegangan tekan tersebut

kurang daripada 0,15 fc’.

(31)

147

4.3104 Mpa < 5 Mpa (tidak dibutuhkan boundary element)

Dalam perhitungan kasus ini, tidak dibutuhkan boundary element maka

(32)

148

Lampiran C Contoh Perhitungan Studi Kasus 2

Diperoleh perhitungan studi kasus dari skripsi

esteryulia-31507-4-2008 berupa gaya dalam dinding geser sebagai berikut :

Tabel LVII. Gaya Dalam Dinding Geser Studi Kasus 2

Pu (kN) 33652,13

Vu2 (kN) 6300,99

Vu3 (kN) 3898,83

Mu2 (kNm) 28355,69

Mu3 (kNm) 129509,30

geser adalah pasal 23.6 yaitu dinding struktural beton khusus dan balok

perangkai khusus.. Dinding geser yang akan didesain adalah dinding

geser kantilever berbentuk C.

Gambar 126. Model Sistem Dinding Geser Kantilever C

(33)

149

fy = 400 MPa

hw (tinggi story) = 40.000 mm

lw (bentang) arah X = 8.400 mm

lw (bentang) arah Y = 2.800 mm

Dimensi kolom terkecil = 400 mm

1. Pengecekan kebutuhan boundary element.

Bentang dinding geser arah X (lw = 8.400 mm):

Mpa > 6 Mpa (butuh boundary element)

Panjang boundary element:

(34)

150

277,83 Mpa > 6 Mpa (butuh boundary element)

Panjang boundary element:

2. Detailing Persyaratan Boundary

Komponen batas harus menerus secara horizontal dari sisi serat

tekan terluar sejarak tidak kurang dari dan .

(35)

151

Asumsi diambil

sehingga (c – 0.1 lw) = 2000 − (0,1×8400) = 1160 mm dan

Maka, diambil panjang boundary 1200 mm.

Tulangan transversal komponen batas khusus harus memenuhi

persyaratan berikut:

Spasi tulangan transversal boundary, diambil terkecil dari:

s ≤ ¼ kolom terkecil

s ≤ ¼ x 400 mm = 100 mm

s ≤ 6 db = 6 x 19 mm = 114 mm

(36)

152

3. Desain lentur dan beban aksial di dasar dinding geser.

Minimum tulangan terkonsentrasi pada daerah boundary dinding:

As ≥ 0,002 bw lw

Maksimum tulangan terkonsentrasi pada daerah boundary dinding:

As ≤ 0,06 x area of concentrated reinforcement region

Minimum tulangan terkonsentrasi:

As ≥ 0,002 bw lw

As ≥ 0,002 x 400mm x 8400mm = 6720mm2

Maksimum tulangan terkonsentrasi:

As ≤ 0,06 x (1200 + 50) x 400 = 30000mm2

Dipakai D-22 (As = 379,94 mm2)

Dipakai 20 D – 22 dipertemuan antar dinding (As = 7598,80mm2)

Bentang dinding geser arah Y (lw = 2.800 mm):

Minimum tulangan terkonsentrasi:

As ≥ 0,002 bw lw

As ≥ 0,002 x 400mm x 2800mm = 2240mm2

Maksimum tulangan terkonsentrasi:

As ≤ 0,06 x (700 + 50) x 400 = 18000mm2

Dipakai D-22 (As = 379,94 mm2)

(37)

153

Dipakai 8 D – 22 dipertemuan antar dinding (As = 3039,52mm2)

4. Tulangan terdistribusi di panel dinding geser

Untuk dinding dengan tebal 400 mm, maksimum diameter tulangan adalah

1/10 tebal = 1/10 x 400 mm = 40 mm/

Distribusi tulangan, di daerah sendi plastis smax = 300 mm di tiap arah. Di

luar daerah sendi plastis, smax = 450 mm di tiap arah. Rasio penulangan

harus lebih besar dari 0,0025 di tiap arah.

Pada panel dinding dibutuhkan 2 lapis tulangan bila Vu melebihi

5. Kuat geser dinding struktural

Kuat geser dinding struktural tidak diperkenankan lebih dari

, sehingga rasio tulangan maksimum:

(38)

154

Dipakai tulangan transversal D-19 dengan As = 283,385 mm2, sehingga:

s = 227 mm, diambil s = 230 mm

Distribusi tulangan longitudinal diambil dengan ρ ≥ 0,0025 . Dipakai

tulangan

longitudinal 15 pasang D-22 dengan tebal 400 mm, sehingga:

(39)

155

Dipakai tulangan transversal D-19 dengan As = 283,385 mm2, sehingga:

s = 251,67 mm, diambil s = 250 mm

Distribusi tulangan longitudinal diambil dengan ρ ≥ 0,0025 . Dipakai

tulangan

longitudinal 5 pasang D-22 dengan tebal 400 mm, sehingga:

6. Desain panjang penyaluran

Tulangan transversal pada dinding geser harus dipasang sampai ke

dalam boundary element dengan panjang penyaluran tertentu. Panjang penyaluran tidak boleh lebih kecil dari ketentuan berikut yaitu:

ld ≥ 3,5 ldh

dimana ldh adalah nilai terbesar dari:

ldh = 8 db = 8 x 19 = 152 mm

Diambil ldh = 316,89 mm ≈ 320 mm

maka ld = 3,5 ldh = 3,5 x 320 mm = 1120 mm

(40)

156

7. Desain sambungan lewatan (Lap-splice)

Panjang sambungan lewatan dilakukan maksimum 50% jumlah

tulangan dengan

panjang penyaluran sebagai berikut:

Ld (lap-splice) = 1,3 Ld

(41)

157

8. Penulangan

Dari hasil perhitungan desain dinding geser berdasarkan konsep

gaya dalam didapat hasil

seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut:

Tabel LVIII. Hasil Desain Dinding Geser Dengan Konsep Gaya Dalam

Dinding Geser Arah X Dinding Geser Arah Y Tulangan Panel dinding

Tul. Longitudinal 30 D-22 10 D-22

Tul. Transversal D-19 @ 230 mm D-19 @ 250 mm Tulangan Boundary

Tul. Longitudinal 20 D-22 8 D-22

(42)

158

Lampiran D Contoh Perhitungan Studi Kasus 3

Diperoleh perhitungan studi kasus dari skripsi 06_TA_MaradonaRN

berupa gaya dalam dinding geser sebagai berikut :

Tabel LIX. Gaya Dalam Dinding Geser Studi Kasus 3

Pu (kN) 233,37

Vu (kN) 433,9106

Mu (kNm) 37,30

geser adalah pasal 23.6 yaitu dinding structural beton khusus dan balok

perangkai khusus. Dinding geser yang akan didesain adalah dinding geser

berbentuk I.

Gambar 127. Model Sistem Dinding Geser Berbentuk I

(43)

159

Bentang dinding geser arah X (lw = 5780 mm):

Mpa < 5 Mpa (tidak dibutuhkan boundary element)

Dalam perhitungan kasus ini, tidak dibutuhkan boundary element maka

(44)

130

Tabel LX Syarat Shear Wall 25% > Kolom

(45)

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang memiliki

pertumbuhan ekonomi yang cukup pesat. Dampak dari pertumbuhan

ekonomi yang nyata adalah meningkatnya pembangunan infrastruktur

terutama pembangunan gedung bertingkat di kota besar seperti Jakarta,

Bandung, Surabaya, dan lain-lain. Gedung-gedung bertingkat banyak

dibangun sebagai sarana fasilitas untuk kegiatan perkantoran, hotel,

apartemen, mall, dan lain-lain.

Bangunan tahan gempa umumnya menggunakan elemen struktur

dinding struktural berupa dinding geser untuk menahan kombinasi dari

geser, momen, dan gaya aksial yang ditimbulkan oleh gaya gempa.

Dengan adanya dinding geser yang kaku sebagian besar gaya gempa

akan terserap sehingga meringankan kerja dari elemen struktur yang lain.

didasarkan pada gaya dalam yang terjadi akibat beban gempa baik untuk

desain lentur dan desain geser. Konsep ini mengacu pada Tata Cara

Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002.

Namun dalam prakteknya masih terdapat kekhawatiran akan keandalan

(reliability) hasil desain dinding geser berdasarkan konsep ini.

Oleh karena itu, saat ini banyak praktisi Teknik Sipil yang

menggunakan konsep desain dinding geser berdasarkan konsep gaya

dalam untuk perencanaan dinding geser. Menurut konsep ini dinding

geser didesain berdasarkan momen maksimum yang bisa terjadi di dasar

dinding. Para praktisi yakin bahwa desain berdasarkan konsep ini

menghasilkan desain yang lebih aman. Konsep desain ini mengacu pada

Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI

(46)

2

Laporan tugas akhir ini akan mencoba membandingkan hasil

desain dinding geser berdasarkan konsep tersebut. Hasil analisis

perbandingan desain dinding geser diharapkan dapat menjawab

kekhawatiran akan keandalan (reliability) hasil desain.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka perumusan masalah

yang akan diteliti adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana menerapkan konsep perencanaan dinding geser untuk

bangunan bertingkat seperti apartemen, rumah susun, dan lain -

lain ?

2. Bagaimana membuat perhitungan analisis dan desain shearwall

beton bertulang secara terkomputerisasi ?

3. Bagaimana menampilkan analisis dan desain dinding geser untuk

estimasi ukuran dinding geser agar diperoleh dimensi dan ukuran

penampang yang efisien ?

1.3 Tujuan Pembahasan

Dari permasalahan yang dikemukakan di atas, tujuan yang ingin

dicapai adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui konsep perencanaan dinding geser pada bangunan

bertingkat seperti apartemen, rumah susun, dan lain – lain.

2. Agar dapat membuat aplikasi perhitungan analisis dan desain

shearwall beton bertulang dengan aplikasi berbasis penyimpanan data dan mempermudah perhitungan secara terkomputerisasi.

3. Mengetahui estimasi ukuran dinding geser agar diperoleh dimensi

dan ukuran penampang yang efisien untuk di analisis dengan

perangkat lunak yang hasilnya berupa desain dinding geser

berdasarkan perhitungan konsep gaya dalam yang meliputi dinding

geser arah X dan geser arah Y (Tulangan panel dinding dan

(47)

3

1.4 Ruang Lingkup Kajian

1.4.1 Sumber Data Proyek

1. Dinding geser beton bertulang

2. Analisis struktur ditinjau dalam 3 dimensi

1.4.2 Hardware

1. Intel(R) Core(TM)2 Duo CPU T5750 2.00 GHz

2. Ram 3 GB

3. Harddisk 120 GB

4. Keyboard

5. Mouse

6. Monitor

1.4.3 Software

1. Sistem operasi Microsoft Windows 7 Ultimate

2. Borland Delphi 7.0 dengan pemrograman bahasa Delphi 3. Microsoft Office 2007

1.5 Sumber Data

Sumber data dari tugas akhir ini diambil literatur dari buku dan

internet.

1.6 Sistematika Penulisan

Secara garis besar laporan tugas akhir ini terdiri dari tiga bagian,

yaitu bagian awal, isi dan akhir.

Bagian awal berisi halaman judul, lembar pengesahan, kata

pengantar, lembar pernyataan persetujuan publikasi karya ilmiah, surat

pernyataan orisinalitas karya, abstrak, daftar isi, daftar gambar, daftar

(48)

4

Bagian isi terdiri enam bab yaitu:

Bab I PENDAHULUAN

Pada bab ini akan dibahas secara singkat mengenai latar

belakang, perumusan masalah, tujuan pembahasan, batasan

masalah, serta sistematika penulisan.

Bab II KAJIAN TEORI

Pada bab ini akan diuraikan mengenai landasan teorotis tentang

tujuan pelaporan. Kemudian dibahas juga mengenai unsur - unsur

serta teori - teori yang terlibat dalam pembuatan perangkat lunak.

Bab III ANALISIS DAN RANCANGAN SISTEM

Pada bab ini, akan dibahas mengenai Proses Bisnis, Entity Relationship Diagram, Data Flow Diagram, Entity Relationship to Table (ERT), Activity Diagram serta rancangan tampilan (User Interface) Aplikasi.

Bab IV HASIL PENELITIAN

Pada bab ini, akan dibahas mengenai data yang digunakan

aplikasi, implementasi dari user interface, verifikasi perangkat lunak dengan perhitungan manual.

Bab V PEMBAHASAN

Pada bab ini, akan diperlihatkan pengujian sistem oleh target user.

Bab VI SIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi simpulan dan saran-saran yang berguna unruk

(49)

128

BAB VI SIMPULAN DAN SARAN

6.1 Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pengujian dapat disimpulkan

sebagai berikut:

1. Hasil dari verifikasi perhitungan manual dengan software hasil yang didapat menunjukan kesamaan dan dapat diterapkan pada proyek

konstruksi.

2. Langkah demi langkah perhitungan dijelaskan pada software sehingga pengguna dapat mempelajari perhitungan dinding geser.

3. Hasil yang diadapat berupa tulangan dinding geser dari tiap tulangan

boundary dan panel dinding, inuptan data material, section dan tulangan.

6.2 Saran

Adapun saran dari laporan kerja praktek ini adalah aplikasi ini

penyimpanan data – data masih menggunakan system file dan gambar penulangan pada dinding geser berupa keterangan gambar. Oleh karena

itu dapat dikembangkan lagi dengan menambahkan suatu fitur dalam

aplikasi yang dapat ditambahkan berupa gambar penulangan dinding

geser yang interaktif sesuai dengan gambar penulangan dan untuk

selanjutnya software dikembangkan lagi dengan pemakaian database

(50)

128

DAFTAR PUSTAKA

Badan Standardisasi Nasional. (2002). SNI 03:2002 Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung, Jakarta : Author.

Badan Standardisasi Nasional. (2002) SNI Gempa 1726-2002 Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung, Jakarta : Author.

Kadir, Abdul. (2003). Pengenalan Sistem Informasi. Yogyakarta: Andi Offset.

Model Entity Relationship (2007). Universitas Kristen Maranatha.

Pengantar Sistem Informasi (2006). Universitas Kristen Maranatha.

Tugas Akhir Maradona R. N. (2006). Desain Penulangan Shear Wall, Pelat

Dan Balok Dengan Pemrograman Delphi. Universitas Kristen

Maranatha.

Tugas Akhir Yunizar (2006). Pemodelan Dinding Geser Bidang Sebagai

Elemen Kolom Ekivalen Pada Model Gedung Tidak Beraturan

Bertingkat Rendah. Universitas Kristen Maranatha.

Tugas Akhir Ester Yuliari dan Suhelda (2004). Evaluasi Perbandingan

Konsep Desain Dinding Geser Tahan Gempa Berdasarkan Sni Beton.

Institut Teknologi Bandung.