28 beton bertulang dalam pembuatan core wall akan memberikan keuntungan berupa
kekakuan lateral yang diperoleh cukup tinggi, oleh karena konstruksi beton bertulang mempunyai karakteristik kuat tekan yang tinggi. Oleh sebab itu core wall dengan
konstruksi beton bertulang ini akan sesuai untuk diaplikasikan pada struktur-struktur gantung.
Sebagaimana telah dijelaskan pada bagian sebelumnya, penempatan struktur core wall ini dalam aplikasi konstruksi bangunan, dapat ditempatkan pada posisi tengah
bangunan, dapat juga di posisi pinggir bangunan, atau bahkan di luar bangunan yang direncanakan sebagai bagian struktur bangunan yang berguna untuk mendukung fungsi
utilitas bangunan ruang lift, ruang shaft.
2.2. Karakterisitik Beban Core Wall
Dalam fungsinya sebagai sistem struktur, bagian vertikal dan horizontal dari struktur core wall tersebut secara statis saling tergantung satu sama lainnya dalam
mendukung beban. Bisa saja bagian-bagian tersebut secara bersamaan sebagai sistem struktur bekerja menahan beban vertikal dan horizontal. Oleh sebab itu, dalam proses
perancangannya ketergantungan masing-masing bagian tersebut harus dipertimbangkan secara teliti untuk menghindari kegagalan sistem struktur core wall yang dibuat.
Secara umum, ada beberapa sistem dasar core wall yang dapat dijelaskan untuk aplikasi struktur bangunan tinggi, yaitu gambar 2.1:
a. Core wall dan kolom, yang dapat disebut dengan sistem kolom.
Universitas Sumatera Utara
29 b.
Core wall dengan struktur lantai kantilever, yang dapat disebut sebagai struktur bebas pada lantai, dan pelat lantai dihubungkan pada struktur core wall sebagai
kesatuan struktur yang menyatu. c.
Core wall dengan kolom-kolom yang didukung di atas satu struktur grid sebagai alasnya, dimana di atas struktur pondasi hanya ada struktur vertikal saja.
d. Sistem struktur core wall yang digabungkan dengan struktur pelat lantai yang
digantung pada suatu struktur grid di atasnya. e.
Sistem core wall kombinasi yang dihubungkan dengan struktur kolom pada grid atasnya, yang bertujuan untuk membuat suatu sistem struktur yang statis.
Dari uraian berbagai sistem core wall tersebut di atas, masing-masing sistem mempunyai kelebihan dan keterbatasannya sendiri untuk diaplikasikan dalam suatu
sistem struktur bangunan tinggi. Dan dalam bagian pembatasan masalah telah ditentukan bahwa dalam pembahasan tesis ini kita akan fokus pada permasalahan
analisa bentuk core wall 2 cell persegi yang dipengaruhi oleh gaya angin sebagai gaya lateral yang dimodifikasi menimbulkan torsi pada pelat core wall 2 cell tersebut.
Struktur core wall pada dasarnya adalah sistem struktur yang dibuat untuk mampu menahan gaya-gaya lateral yang timbul akibat gaya angin atau gempa yang
merupakan beban dinamis. Untuk proses analisis mekanikanya, pengaruh gaya-gaya akibat beban angin dan gempa tersebut yang merupakan beban dinamis diperlakukan
sebagai beban statis dan mengabaikan sifat dinamisnya.
Universitas Sumatera Utara
30 Untuk menganalisa tekanan angin yang menimbulkan torsi yang bekerja pada
struktur core wall, perlu dipertimbangkan hal-hal sebagai berikut : a.
Perhitungkan umur rencana sistem struktur core wall yang direncanakan terhadap periode ulang tekanan angin maksimum yang pernah terjadi di lokasi perencanaan.
b. Perhitungkan lamanya waktu dan besarnya tekanan angin maksimum.
c. Perhitungkan jenis-jenis kecepatan hembusan dan sudut arah datangnya angin
terhadap rencana ketinggian struktur. Formula yang dapat dipakai untuk perhitungan statis tekanan angin adalah
sebagai berikut :
α
ρ
2 2
2 1
⎥⎦ ⎤
⎢⎣ ⎡
= h
H Vh
Cg Ca
Cs p
……… 2.1
dimana : p
= tekanan angin yang diperhitungkan Cs = koefisien, yang tergantung pada bentuk struktur
Ca = koefisien yang tergantung pada letak topografis objek Cg = koefisien hembusan angin maksimum yang tegantung pada magnitudo dari
kecepatan hembusan angin maksimum dan ukuran struktur. ρ = kerapatan
udara Vh = kecepatan dasar rencana angin pada ketinggian h
H = ketinggian dari tanah dimana ρ dievaluasi, atau ketinggian karakteristik struktur
Universitas Sumatera Utara
31 h
= ketinggian dimana kecepatan dasar ditentukan α = suatu eksponen untuk memperbesar kecepatan dengan ketinggian yang
ditentukan oleh kekasaran di permukaan bumi di sekitar lokasi perencanaan. Dalam beberapa hal, formula ini belum sempurna jika dipakai untuk
perencanaan bangunan yang sangat tinggi, terutama yang terkait kepada masalah tingkat kenyamanan bangunan dan pergeseran horizontal maksimum yang diijinkan yang bisa
mengakibatkan retak-retak pada bagian dinding partisi dan kaca. Oleh sebab itu penggunaan formula ini harus betul-betul memperhatikan faktor frekuensi dan
amplitudo dari getaran yang diperhitungkan, yang tergantung pada fluktuasi alami hembusan angin yang terjadi di sekitar lingkungan perencanaan.
Dimana kita ketahui bahwa tekanan angin pada dinding bagian luar bangunan bisa menimbulkan permasalahan yang sangat kompleks. Karena bagian inilah yang
menerima tekanan angin dari luar dan meneruskannya ke struktur core wall melalui struktur pelat lantai yang majemuk. Kesatuan struktur dengan pelat lantai yang
menghasilkan kekakuan yang baik menjadikan tekanan angian yang selalu berubah dapat diasumsikan sebagai suatu beban terbagi rata yang bekerja pada sistem struktur
core wall sebagai gaya lateral.
Universitas Sumatera Utara
32
Gambar 2.1. Penyaluran beban angin
Untuk keperluan analisis dalam proses perencanaan sistem stuktur core wall sering dibuat asumsi-asumsi yang diperlukan yaitu struktur core wall dianggap sebagai
balok kantiliver dan pelat yang mana hubungan antara struktur tersebut sering direncanakan sebagai tumpuan sederhana, sedangkan bagian alas struktur core wall
didesaian sebagai perletakan kaku. Oleh karena arah hembusan angin selalu berubah-ubah, maka analisis beban
angin pada struktur core wall dibagi dalam dua arah, yaitu gaya angin pada arah x dan pada y, yang diperhitungkan sebagai gaya geser yang didistribusikan menyebar dan
Tekanan angin tidak seragam
KOLOM
Universitas Sumatera Utara
33 seragam. Dengan demikian sistem struktur core wall harus kaku di semua bagian
strukturnya, demikian juga pada bagian pondasi bawahnya.
Gambar 2.3.
a. Gaya geser terdistribusi seragam b. Gaya torsi terdistribusi seragam
Gambar 2.2. Penyaluran beban pada struktur core wall
Dan yang paling penting adalah bahwa sistem struktur core wall ini didesain untuk dapat manahan gaya torsi yang timbul akibat tekanan angin yang eksentrisitas dan
seragam pada pusat geser struktur core wall. Kondisi eksentrisitas tekanan angin tersebut secara teknis dapat terjadi antara lain adalah karena :
a. Posisi struktur core wall yang ditempatkan di dalam bangunan. Penempatan
struktur core wall yang dekat kepada pusat bangunan akan memberikan
x y
z
x y
Wx
Wy
z
Gaya Torsi
Universitas Sumatera Utara
34 eksentrisitas tekanan angin yang berkurang, yang juga akan memperkecil pengaruh
gaya torsi yang terjadi. Namun secara praktis untuk membuat pengaruh gaya torsi tidak ada nol sama sekali dalam konstruksi bangunan di lapangan adalah
mustahil, dikarenakan gaya angin yang terjadi tidak pernah seragam dan simetris. b.
Sudut datang gaya angin itu sendiri merupakan faktor penentu sebagai komponen yang mempunyai nilai berbeda untuk setiap sudut datang yang berbeda, yang
sudah tentu akan menghasilkan torsi yang berbeda pula. c.
Selain itu, yang pasti bentuk bangunan dan lubang-lubang pada struktur core wall juga dapat mempengaruhi nilai torsi yang timbul.
Dalam proses rekayasa enjinering, walaupun torsi dipertimbangkan dengan cukup kompleks, gaya tersebut dianggap sebagai beban terbagi rata yang bekerja searah
tinggi struktur core wall Gambar 2.3.
2.3 Beban Torsi Terbagi Rata Teori Dasar
