Perubahan Nilai Simpangan Horisontal Bangunan Bertingkat Setelah Pemasangan Dinding Geser Pada Tiap Sisinya The Change Of Drifts Value Of High Rise Building After The Shear Wall Installations On Each Of It Sides

Wall Installations On Each Of It Sides

TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi per syar at an memper ol eh gelar sar jana t eknik pada

Jur usan Tekni k Sipil Fakultas Teknik Univer sitas Sebelas Mar et

Disusun oleh : DIAN BUDHI WINANTO

NIM. I 0105021

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010

The Change Of Drifts Value Of High Rise Building After The Shear

Wall Installations On Each Of It Sides

TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi per syar at an memper ol eh gelar sar jana t eknik pada

Jur usan Tekni k Sipil Fakultas Teknik Univer sitas Sebelas Mar et

Disusun oleh : DIAN BUDHI WINANTO

NIM. I 0105021

SKRIPSI

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan tim penguji pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Disetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Ir. M u n a w a r HS Purnawan Gunawan, ST, MT

NIP. 19470828 197603 1 001 NIP 19731209 199802 1 001

Dian Budhi Winanto, 2010, Perubahan Nilai Simpangan Horisontal Bangunan Bertingkat Setelah Pemasangan Dinding Geser pada Tiap Sisinya,

Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Di seluruh dunia, gempa dapat terjadi ratusan kali setiap harinya. Suatu jaringan alat seismograph (alat untuk mencatat pergerakan tanah akibat gempa) yang terpasang di seluruh dunia, mendeteksi sekitar 1 juta gempa ringan terjadi setiap tahunnya. Gempa kuat di daerah pemukiman dapat menyebabkan banyak kerugian materi dan korban jiwa. Dalam 500 tahun terakhir, gempa telah menyebabkan jutaan korban jiwa di seluruh dunia, termasuk gempa yang terjadi akhir- akhir ini di beberapa daerah di Indonesia. Oleh karena itu pada daerah rawan gempa seperti Indonesia perlu dilakukan perencanaan yang menyeluruh terhadap desain bangunan tahan gempa. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi telah memunculkan salah satu solusi untuk meningkatkan kinerja struktur bangunan tingkat tinggi yaitu dengan pemasangan dinding geser dengan menggunakan komponen batas (boundary element) sebagai subsistem penahan beban lateral dari sistem struktur.

Metode penelitian berupa analisis struktur baja 8 lantai dengan ukuran 30m x 50m tanpa dinding geser dan dengan dinding geser yang direncanakan sebagai pusat perdagangan. Perhitungan analisis struktur menggunakan perangkat lunak ETABS v.9.0. Hasil dari analisis ini adalah simpangan masing-masing tingkat, simpangan antar tingkat dan simpangan antar tingkat maksimum. Hasil analisis tersebut digunakan untuk mengontrol kinerja batas layan dan kinerja batas ultimit struktur.

Hasil analisis menunjukan bahwa dengan penggunaan dinding geser dapat mengurangi simpangan horisontal (drift), simpangan antar tingkat dan waktu getar alami. Penggunaan dinding geser mampu mengurangi simpangan horisontal tingkat yaitu sebesar 83,96 % pada arah X dan 87,33 % pada Arah Y. Simpangan antar tingkat berkurang sebesar 79,33 % pada arah X dan 82,9 % pada Arah Y. Hal ini berarti bahwa penggunaan dinding geser dapat meningkatkan kekakuan, kekuatan dan stabilitas struktur.

Kata kunci : Simpangan horisontal, dinding geser

ABSTRACT

Dian Budhi Winanto, 2010, The Change Of Drifts Value Of High Rise Building After The Shear Wall Installations On Each Of It Sides. Civil Engineering Major Technique Faculty of Sebelas Maret University

Surakarta.

Earth quakes have been happened a hundreds everydays in all around of the world. An unit of seishmograph are installed to detect a million quakes that happen every days. This disaster can give a bad effect in matery and million death. In last of 500 years, quake caused a million death in all around of the world, so did in Indonesia at last. So in In the country like Indonesia need an over all quake resistant building design. The increase of science and technology knowing have been set a solution to increase the ability of high rise building with the installation of shear wall that use a boundary element as lateral resistant subsystem.

Research methods using analysis of 8 floor steel structures with a size 30m x 50m without shearwalls and with shearwalls planned as a trade center. Calculation of structural analysis using ETABS software v.9.0. The results of this analysis is drift of each level, drift between the level and maximum drift between the level. The results of this analysis is used to control the limit performance counter and the limit performance ultimit of structure.

Results of analysis showed that the use of shearwalls can reduce the drift of each level, drift between the level and time of natural vibration. The use of shear walls can reduce the level of the drift 83,96 % % in the X direction and 87,33 % in the Y direction. Drift between the level decreased 79,33 % in the X direction and 82,9 % in the Y direction. This means that the use of shear walls can increase the stiffness, strength and stability of the structure.

Keywords : drift, shearwall

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan.skripsi ini dengan baik.

Adapun maksud dan tujuan penyusunan skripsi yang berjudul Perubahan Nilai Simpangan Horisontal Bangunan Bertingkat setelah Pemasangan Dinding Geser pada Tiap Sisinya adalah sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam penyusunan skripsi ini, penulis banyak menerima bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu penyusun ucapkan terima kasih kepada :

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Ir. Sofa Marwoto, selaku Dosen Pembimbing Akademik.

4. Ir. Munawar HS, selaku Dosen Pembimbing Skripsi I.

5. Purnawan Gunawan, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing Skripsi II.

6. Kedua orang tua beserta keluarga penulis.

7. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Sipil angkatan 2005

8. Semua pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan keterbatasan dalam penyusunan skripsi ini, meski penulus telah berusaha maksimal.

Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak, khususnya bagi penulis sendiri dan bagi semua civitas akademika Jurusan Teknik Fakultas Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta

Penyusun

DAFTAR ISI

HALAM AN JUDUL i

HALAM AN PENGESAHAN ii

HALAM AN M OTTO iii

HALAM AN PERSEM BAHAN iv

ABSTRAK v

KATA PENGANTAR vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR NOTASI xi

DAFTAR TABEL xiii

DAFTAR GAM BAR xv

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Lat ar Belakang M asalah

1.2. Rumusan M asalah

1.3. Bat asan M asalah

1.4. Tujuan Penelit ian

BAB 2 DASAR TEORI

2.1. Tinjauan Pust aka

2.2. Konsep Dasar Perancangan

2.2.1. Prosedur Desain

2.2.2. Pembebanan

2.2.3. Perancangan Tahan Gempa

2.2.4. Simpangan Horisont al Drift s

2.3. Dinding Geser Shear w all

2.3.1. Perilaku M at erial Dan Elemen Dinding Geser

Sebagai St rukt ur Bet on

2.3.2. Konsep Desain Dinding Geser

2.3.3. Penulangan shear w all

2.3.4. Jenis- Jenis Dinding Geser

BAB 3 M ETODOLOGI PENELITIAN

3.1. M odel St rukt ur

3.1.1. M odel St rukt ur Tanpa Dinding Geser

3.1.2. M odel St rukt ur Dengan Dinding Geser

3.2. M et odologi Penelit ian

3.2.1. M et odologi Penelit ian

3.2.2. Tahapan Penelit ian

BAB 4 ANALISIS DAN PEM BAHASAN

4.2. St rukt ur Gedung Tanpa Dinding Geser

4.2.1. Permodelan Gedung

4.2.2. Beban- beban

4.3. Kont rol St abilit as Gedung

4.3.1. Kinerja Bat as Layan St rukt ur Gedung

4.3.2. Kinerja Bat as Ult imit St rukt ur Gedung

4.4. St rukt ur Gedung Dipasang Shearw all

4.4.2 Beban Gempa

4.5. Kont rol St abilit as Gedung

4.5.1. Kinerja Bat as Layan St rukt ur Gedung

4.5.2 Kinerja Bat as Ultimit St rukt ur Gedung

4.6. Rekapit ulasi

4.7. Kont rol Port al

4.7.1. Kont rol St abilit as M omen

4.7.2. Kont rol t erhadap axial

BAB 5 KESIM PULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

5.2 Saran

LAM PIRAN xviii

DAFTAR NOTASI

A : Luas dimensi profil bat ang

A m : Percepat an respons maksimum

B : Panjang gedung pada arah gem pa yang dit injau

C 1 : Faktor respons gempa yang didapat dari spektrum respons gempa Rencana

d i : Simpangan t ingkat

E : M odulus elast isit as

E n : Beban gempa nominal

F i : Beban-beban gempa nominal st at ik ekuivalen yang menangkap pada pusat massa lant ai t ingkat

F y : Tegangan leleh profil bat ang

g : Percepat an gravit asi

H : Tinggi puncak bagian ut ama st rukt ur

Hw : Tinggi dinding geser

I : Fakt or keut amaan gedung

I 1 : Fakt or Keut amaan unt uk m enyesuaikan perioda ulang gempa berkait an dengan penyesuaian probabilit as t erjadinya gempa it u selama umur gedung

I 2 : Fakt or Keut amaan unt uk m enyesuaikan perioda ulang gempa berkait an dengan penyesuaian umur gedung t ersebut

L : Lebar rangka berpenopang

L b : Panjang bat ang penopang diagonal

L e : Panjang efekt if dari penopang diagonal

L eq : Pusat berat massa

L n : Beban hidup nominal

l w : Lebar dinding geser

R : Fakt or reduksi gempa

R n : Kekuat an nominal st rukt ur gedung

R u : Kekuat an ult imit st rukt ur gedung

t : Tebal penampang

T : Wakt u get ar alami st rukt ur gedung T 1 : Waktu getar alami fundamental

T c : Wakt u get ar alami sudut T

Rayleigh

: Wakt u get ar alami fundament al yang dit ent ukan dengan rumus Rayleigh

V : Beban geser dasar nominal st at ik ekuivalen

W i : Berat lant ai t ingkat

W t : Berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai

Z i : Ket inggian lant ai t ingkat diukur dari t araf penjepit an lat eral

 H 1 : Geser t ingkat akibat beban lat eral

 : Deformasi lateral

δ m : Simpangan ant ar t ingkat

 : Fakt or reduksi kekuat an

 : Koefisien yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur

ξ : Fakt or pengali simpangan st rukt ur ant ar t ingkat akibat pembebanan

gempa nominal pada kinerja bat as ult imit

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Fakt or Keut amaan (I) unt uk berbagai kat egori gedung dan

9 bangunan Tabel 2.2

11 Tabel 2.3.

Param et er dakt ilit as st rukt ur gedung

Klasifikasi Sist em St rukt ur, Sist em Pemikul Beban Gempa, Fakt or

M odifikasi Respons, R, dan fakt or kuat cadang st rukt ur, Ω 0 .

Tabel 2.4.

Koefisien ζ yang membat asi w akt u get ar alami fundament al

14 st rukt ur Tabel 4.1 Beban Angin pada Arah x dan Arah y

35 Tabel 4.2.

Berat Lant ai 1

37 Tabel 4.3. Berat Lant ai 2-5

37 Tabel 4.4. Berat Lant ai 6

Tabel 4.5. Berat Lant ai 7

Tabel 4.8. Dist ribusi Beban Geser Nominal St at ik Ekuivalen

39 Tabel 4.9.

Perhit ungan T Rayleigh arah X

43 Tabel 4.10

Perhit ungan T Rayleigh arah Y Tabel 4.11

44 Tabel 4.12

Simpangan Horisont al Arah X

44 Tabel 4.13

Simpangan Horisont al Arah Y

45 Tabel 4.14.

Kont rol Gedung Arah X

Kont rol Gedung Arah Y

47 Tabel 4.15.

Berat M at i Lant ai 1 Tabel 4.16.

48 Tabel 4.17.

Berat M at i Lant ai 2-5

48 Tabel 4.18.

Berat M at i Lant ai 6

49 Tabel 4.19.

Berat M at i Lant ai 7

Berat M at i Lant ai 8

51 Tabel 4.20.

Beban Tereduksi Tabel 4.21.

53 Tabel 4.22

Dist ribusi Beban Geser Nominal St at ik Ekuivalen

54 Tabel 4.23

Perhit ungan T Rayleigh arah X

54 Tabel 4.24

Perhit ungan T Rayleigh arah Y

55 Tabel 4.25

Dist ribusi Beban Geser Nominal St at ik Ekuivalen

56 Tabel 4.26

Simpangan Horisont al Arah X

56 Tabel 4.27

Simpangan Horisont al Arah y

57 Tabel 4.28.

Kont rol Gedung Arah X

Kont rol Gedung Arah Y

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Kest abilan St rukt ur Port al

Gambar 2.2.

Fakt or Respons Gempa berdasarkan Wilayah Gempa

Gambar 2.3. Defleksi Lat eral

Gambar 2.4

Kerjasama Struktur Rangka Dengan Dinding Geser

Gambar 3.1. Denah st rukt ur t anpa shearw all

Gambar 3.3. Denah st rukt ur dengan shearw all

Gambar 3.4. M odel 3 dimensi st rukt ur dengan shearw all

Gambar 3.5. Diagram Alir

Gambar 4.1. Denah st rukt ur t anpa shear w all

Gambar 4.2. Beban Angin

Gambar 4.3. Respon Spekt rum Gempa Rencana

Gambar 4.4. Denah Gedung Dengan Shear Wall

Gambar 4.5. M odel 3 dimensi st rukt ur dengan shearw al

Gambar 4.6. Respon Spekt rum Gempa Rencana

Gambar 4.7. Diagram Perbandingan Nilai Simpangan Horisont al Port al X

Diagram Perbandingan Nilai Simpangan Horisont al Port al Y

Gambar 4.8. Nilai Zx Berdasarkan Profil Baja

Nomogram Unt uk M encari K

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Di seluruh dunia, gempa dapat t erjadi rat usan kali set iap harinya. Suat u jaringan alat seismograph (alat unt uk m encat at pergerakan t anah akibat gempa) yang t erpasang di seluruh dunia, mendet eksi sekit ar 1 jut a gempa ringan t erjadi set iap t ahunnya. Gempa kuat di daerah pemukiman dapat m enyebabkan banyak kerugian mat eri dan korban jiw a. Dalam 500 t ahun t erakhir, gem pa t elah menyebabkan jut aan korban jiw a di seluruh dunia, t ermasuk gempa yang t erjadi akhir- akhir ini di beberapa daerah di Indonesia.

Persiapan-persiapan yang m emadai sepert i pendidikan at au sosialisasai mengenai bahaya gempa, perancangan keselamat an saat t erjadi gem pa, perkuat an st rukt ur bangunan yang sudah berdiri dan desain st rukt ur bangunan t ahan gempa, dapat mengurangi jumlah korban jiw a dan kerusakan infrast rukt ur yang disebabkan oleh gempa.

Semakin t inggi bangunan semakin raw an bangunan t ersebut dalam menahan gaya lat eral, t erut ama gaya gempa. Gaya lat eral ini dapat menyebabkan sim pangan horisont al. Jika nilai simpangan ini m elebihi bat as aman, t ent u saja bangunan dapat runt uh. Oleh karena it u pada daerah raw an gempa sepert i Indonesia perlu dilakukan perencanaan yang m enyeluruh t erhadap desain bangunan t ahan gempa. Perkembangan ilmu penget ahuan dan t eknologi t elah memunculkan salah sat u solusi unt uk meningkat kan kinerja st rukt ur bangunan t ingkat t inggi yait u dengan pemasangan dinding geser dengan m enggunakan komponen bat as (boundary element ) sebagai subsist em penahan beban lat eral dari sist em st rukt ur. Dinding geser dipasang unt uk menambah kekakuan st rukt ur dan m enyerap gaya geser yang besar seiring dengan semakin t ingginya st rukt ur. Komponen bat as berfungsi unt uk menahan gaya vert ikal dari t ribut rar y area dinding geser, sehingga panel dinding geser dapat menjadi lebih t ipis.

drift st rukt ur baja t ahan gempa akibat pembebanan angin dan gempa pada st ukt ur baja sebelum dan sesudah dipasang shearw all. Gedung dapat dikat akan aman apabila nilai simpangan t idak melampaui kinerja bat as layan gedung dan kinerja bat as ult imit .

1.2 Rumusan M asalah

Rumusan masalah yang dapat diambil dari uraian diat as adalah bagaimana perubahan drift

st rukt ur baja t ahan gempa akibat pembebanan aksial maupun lat eral karena pemasangan dinding geser.

1.3 Batasan M asalah

Bat asan M asalah dalam penelit ian ini adalah :

a. Penelit ian berupa analisis gedung st rukt ur baja dengan t ambahan pengaku dinding geser

b. Perl et akan Dinding geser t idak simet ris

c. St rukt ur bangunan dianalisis t erhadap gaya gempa di Zone 4 berdasarkan SNI-1726- 2002 pada t anah keras.

d. Perat uran yang digunakan selain SNI-1726-2002, ant ara lain : LRFD dan SNI 1729 BAJA.

e. Analisis st rukt ur dit injau dalam 3 dimensi menggunakan bant uan soft w are ETABS v.9.0

1.4 Tujuan Penelitian

(beban hidup dan beban mat i) pada st ukt ur baja sebelum dan sesudah dipasang shearw all .

1.5 M anfaat Penelitian

a. M anfaat t eorit is

Pengembangan ilmu penget ahuan di bidang t eknik sipil khususnya dalam st rukt ur port al 3 dimensi baja dengan penambahan shearw all dalam pengaruhnya t erhadap nilai simpangan horisont al (drift ).

b. M anfaat prakt is Dengan mengetahui pengaruh penggunaan shear wall, diharapkan dapat digunakan sebagai salah satu alternatif penyelesaian terhadap struktur bangunan bertingkat pada suatu wilayah dengan kekuatan gempa tertentu.

BAB 2

DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka 2.1 Tinjauan Pustaka

Schodek (1999 ) m enyat akan bahw a pada st rukt ur st abil apabila dikenakan beban, st rukt ur t ersebut akan m engalami perubahan bent uk (def orm asi) yang lebih kecil dibandingkan st rukt ur yang t idak st abil. Hal ini disebabkan karena pada st rukt ur yang st abil memiliki kekuat an dan kest abilan dalam menahan beban.

St abilit as merupakan hal sulit di dalam perencanaan st rukt ur yang m erupakan gabungan dari elemen-elem en. Unt uk memperj elas mengenai kest abilit as st rukt ur akan diilust rasikan dalam Gambar 2.1

Pada Gambar 2.1 (a) st rukt ur st abil karena st rukt ur belum m endapat kan gaya dari luar, apabila suat u st rukt ur dikenakan gaya horisont al maka akan t erjadi deformasi sepert i yang t erlihat pada Gambar 2.1(b). Hal ini disebabkan karena st rukt ur t idak m empunyai kapasit as yang cukup unt uk m enahan gaya horisont al dan st rukt ur t idak mempunyai kemampuan unt uk m engembalikan bent uk st rukt ur ke bent uk semula apabila beban horisont al dihilangkan sehingga akan t erjadi simpangan horisont al (drift ) yan g berlebihan yang dapat m enyebabkan kerunt uhan. M enurut Schodek (1999) t erdapat beberapa cara unt uk menjamin kest abilan st rukt ur sepert i pada Gambar 2.1.(c) Cara pert ama dengan menambahkan elem en st rukt ur diagonal pada st rukt ur, sehingga st rukt ur t idak m engalami deformasi menjadi jajaran genjang sepert i pada Gambar 2.1(b). Hal ini disebabkan karena dengan m enambahkan elem en st rukt ur diagonal gaya- Pada Gambar 2.1 (a) st rukt ur st abil karena st rukt ur belum m endapat kan gaya dari luar, apabila suat u st rukt ur dikenakan gaya horisont al maka akan t erjadi deformasi sepert i yang t erlihat pada Gambar 2.1(b). Hal ini disebabkan karena st rukt ur t idak m empunyai kapasit as yang cukup unt uk m enahan gaya horisont al dan st rukt ur t idak mempunyai kemampuan unt uk m engembalikan bent uk st rukt ur ke bent uk semula apabila beban horisont al dihilangkan sehingga akan t erjadi simpangan horisont al (drift ) yan g berlebihan yang dapat m enyebabkan kerunt uhan. M enurut Schodek (1999) t erdapat beberapa cara unt uk menjamin kest abilan st rukt ur sepert i pada Gambar 2.1.(c) Cara pert ama dengan menambahkan elem en st rukt ur diagonal pada st rukt ur, sehingga st rukt ur t idak m engalami deformasi menjadi jajaran genjang sepert i pada Gambar 2.1(b). Hal ini disebabkan karena dengan m enambahkan elem en st rukt ur diagonal gaya-

(a) Susunan kolom dan balok (b) Ketidakst abilan t erhadap beban horizont al

(d) Set iap m et ode yang dipakai unt uk menjamin kest abilan pada st rukt ur harus dipasang secara simet ris. Apabila t idak, dapat t erjadi efek t orsional pada st rukt ur.

Gambar 2.1 Kest abilan St rukt ur Port al

2.2 Konsep Dasar Perancangan

2.2.1. Prosedur Desain

Prosedur desain dapat dianggap t erdiri dari dua bagian, yait u : desain fungsional dan kerangka kerja st rukt ural. Secara garis besar, prosedur desain secara it erat if dapat digambarkan sebagai berikut :

a. Perencanaan. Penenet uan fungsi –fungsi yang akan dilayani oleh st rukt ur yang bersangkut an

b. Konfigurasi st rukt ur pendahuluan. Susunan dari elemen - elem en yang akan melayani fungsi pada langkah 1.

c. penent uan beban – beban yang harus dipikul

d. pemilihan bat ang pendahuluan

e. Analisis

f. Evaluasi

g. redesain

2.2.2. Pembebanan

Gedung menerima beban-beban, bukan hanya beban secara lat eral. Namun, beban gravit asi. Unt uk it u beban t ersebut harus dijabarkan dan dikelompokkan unt uk memudahkan analisis.

a. Beban – beban

Beban –beban yang akan dit anggung oleh suat u st rukt ur at au elemen st rukt ur t idak selalu dapat diramalkan dengan t epat sebelumnya. Bahakan, jika beban-beban t ersebut t elah diket ahui dengan baik pada salah sat u lokasi pada sebuah st rukt ur t ert ent u, dist ribusi bebannya dari elemen yang sat u ke elemen yang lain pada keseluruhan st rukt ur biasanya masih membut uhkan asumsi dan pendekat an. Dalam bagian-bagian ini akan dibicarakan beberapa jenis beban yang paling dikenal.

Adapun beban yang bekerja pada st rukt ur ant ara lain :

1) Beban mat i Beban mat i m erupakan beban gaya berat pada suat u posisi t ert ent u. Beban ini disebut demikian karena bekerja t erus m enerus menuju arah bumi pada saat st rukt ur t elah berfungsi.

2) Beban mat i t ambahan Beban mat i t ambahan merupakan beban yang disebabkan oleh elem en – elemen t ambahan non st rukt ural pada suat u gedung, sepert i: plafond, part isi, t embok pasangan bat a, inst alasi list rik, dan lain lain.

3) Beban hidup 3) Beban hidup

4) Beban hidup at ap at ap m emikul beberapa beban hidup ant ara lain : beban hujan dan beban peraw at an. Unt uk beban hujan berdasarkan SNI besarnyan sebesar 0,1 t / m 2

sedangkan unt uk beban peraw at an sebesar 0,02 t / m 2

5) beban angin

6) Beban Gempa

b. Kombinasi Pembebanan

Berdasarkan pembebanan yang ada maka digunakan kombinasi dengan Persamaan 2.1 – 2.6:

1) 1,4 DL

2) 1,2 DL + 1,6 LL + 0,5 La

3) 1,2 DL + 1,6 La + 0,5 LL

4) 1,2 DL + 1,3 WL + 0,5 LL + 0,5 La

5) 1,2 DL + 0,8 LL ± 2.8 E

(2.6) Ket erangan:

6) 0,9 DL ±2,8 E

DL : adalah beban mat i yang disebabkan oleh berat elemen st rukt ur dan beban t et ap pada st rukt ur.

LL : adalah pengaruh beban hidup akibat pengguna gedung dan peralat an bergerak.

L a adalah beban hidup di at ap yang dit imbulkan selama peraw at an oleh pekerja, : peralat an, dan mat erial, at au selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak.

adalah beban gempa yang dit ent ukan menurut SNI 03-1726-2002. E :

2.2.3. Perancangan Tahan Gem pa

Tujuan perencanaan struktur adalah untuk menghasilkan suatu struktur yang stabil, cukup kuat, mampu-layan, awet, dan memenuhi tujuan-tujuan lainnya seperti ekonomi dan kemudahan pelaksanaan.

a. Gempa rencana dan kategori gedung

Gempa Rencana ditetapkan mempunyai perioda ulang 500 tahun, agar probabilitas terjadinya terbatas pada 10% selama umur gedung 50 tahun. Sehingga diharapkan, struktur gedung secara keseluruhan masih berdiri, walaupun sudah berada dalam kondisi di ambang keruntuhan.

b. Keutamaan gedung

Untuk berbagai kategori gedung, bergantung pada probabilitas terjadinya keruntuhan struktur gedung selama umur gedung dan umur gedung tersebut yang diharapkan, pengaruh Gempa Rencana terhadapnya harus dikalikan dengan suatu Faktor Keutamaan I menurut Persamaan 2.7 :

I 1 I 2 (2.7)

di mana I 1 adalah Faktor Keutamaan untuk menyesuaikan perioda ulang gempa berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu selama umur gedung, sedangkan I 2 adalah Faktor Keutamaan untuk menyesuaikan perioda ulang gempa berkaitan dengan penyesuaian umur gedung tersebut. Faktor-faktor Keutamaan I 1 ,I 2 dan I ditetapkan menurut Tabel 2.1

Faktor Keutam aan Kategori gedung

Gedung umum seperti untuk penghunian,

1,0 1,0 M onum en dan bangunan monument al

1,6 1,6 Gedung pent ing pasca gempa sepert i rumah

1,0 1,4 Gedung unt uk m enyimpan bahan berbahaya

1,0 1,6 Cerobong, t angki di at as menara

Catatan : Unt uk semua st rukt ur bangunan gedung yang ijin penggunaannya dit erbit kan sebelum

berlakunya St andar ini maka Fakt or Keut amaam, I, dapat dikalikan 80%.

c. Daktilitas str uktur bangunan dan pembeba nan gempa nominal

Faktor daktilitas struktur gedung  adalah rasio antara simpangan maksimum struktur gedung akibat pengaruh Gempa Rencana pada saat mencapai kondisi di ambang keruntuhan  m dan simpangan struktur gedung pada saat terjadinya pelelehan pertama  y , nilai  harus lebih besar atau sama dengan satu. Nilai  didapatkan dari Persamaan 2.8 :

1 , 0    m   m (2.8) 

Dalam persamaan di atas  = 1,0 adalah nilai faktor daktilitas untuk struktur gedung yang berperilaku elastik penuh, sedangkan

 m adalah nilai faktor daktilitas maksimum yang dapat dikerahkan oleh sistem struktur gedung yang bersangkutan.

Apabila V e adalah pembebanan maksimum akibat pengaruh Gempa Rencana yang dapat diserap oleh struktur gedung elastik penuh dalam kondisi di ambang keruntuhan dan V y adalah pembebanan yang menyebabkan pelelehan pertama di dalam struktur gedung, maka dengan asumsi bahwa struktur gedung daktail dan struktur gedung elastik penuh akibat pengaruh Gempa Rencana menunjukkan

 di mana  adalah faktor daktilitas struktur gedung. Apabila V n adalah pembebanan gempa nominal akibat pengaruh Gempa Rencana

e (2.9)

yang harus ditinjau dalam perencanaan struktur gedung, maka berlaku Persamaan

2.10, yaitu :

 e (2.10)

di mana f 1 adalah faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung di dalam struktur gedung dan nilainya ditetapkan seperti dalam persamaan 2.11 sebesar :

f 1  1 , 6 (2.11)

dan R disebut faktor reduksi gempa menurut Persamaan 2.12 adalah sebagai berikut :

1 , 6  R   f 1  R m (2.12)

Dalam pers.(6) R = 1,6 adalah faktor reduksi gempa untuk struktur gedung yang berperilaku elastik penuh, sedangkan R m adalah faktor reduksi gempa maksimum yang dapat dikerahkan oleh sistem struktur yang bersangkutan.

Dalam Tabel 2.2 dicantumkan nilai R untuk berbagai nilai  yang bersangkutan, dengan ketentuan bahwa nilai  dan R tidak dapat melampaui nilai maksimumnya.

Tabel 2.2 Parameter daktilitas struktur gedung

Taraf kinerja struktur

Elastik penuh

Daktail parsial

Daktail penuh

Nilai faktor daktilitas struktur gedung  di dalam perencanaan struktur gedung dapat dipilih menurut kebutuhan, tetapi tidak boleh diambil lebih besar dari nilai faktor daktilitas maksimum  m yang dapat dikerahkan oleh masing-masing sistem atau subsistem struktur gedung. Dalam Tabel 2.3 ditetapkan nilai  m yang dapat dikerahkan oleh beberapa jenis sistem dan subsistem struktur gedung, berikut faktor reduksi maksimum R m yang bersangkutan.

Tabel 2.3. Klasifikasi Sist em St rukt ur, Sist em Pemikul Beban Gempa, Fakt or

Modifikasi Respons, R, dan faktor kuat cadang struktur, Ω 0 .

berbeda, faktor reduksi gempa representatif dari struktur gedung itu untuk arah pembebanan gempa tersebut, dapat dihitung sebagai nilai rata-rata berbobot dengan gaya geser dasar yang dipikul oleh masing-masing jenis subsistem sebagai besaran pembobotnya menurut persamaan :

di mana R s adalah nilai faktor reduksi gempa masing-masing jenis subsistem struktur gedung dan V s adalah gaya geser dasar yang dipikul oleh masing-masing jenis subsistem struktur gedung tersebut, dengan penjumlahan meliputi seluruh jenis subsistem struktur gedung yang ada. Metoda ini hanya boleh dipakai, apabila rasio antara nilai-nilai faktor reduksi gempa dari jenis-jenis subsistem struktur gedung yang ada tidak lebih dari 1,5.

Untuk jenis subsistem struktur gedung yang tidak tercantum dalam Tabel 2.2, nilai faktor daktilitasnya dan faktor reduksi gempanya harus ditentukan dengan cara-cara rasional, misalnya dengan menentukannya dari hasil analisis beban dorong statik (static push-over analysis).

d. Waktu Getar Alami

Wakt u get ar alami st rukt ur gedung dapat dihit ung dengan rumus-rumus pendekat an sebagai berikut :

1) Unt uk st rukt ur-st rukt ur gedung berupa port al-port al t anpa unsur pengaku yan g dapat membat asi simpangan :

0.75 T = 0.085. H

untuk portal baja

0.75 T = 0.060. H untuk portal beton (2.15) 2)

Untuk struktur gedung yang lain : T = 0.090. H. B (-0,5) (2.16)

dimana : T : w akt u get ar gedung pada arah yang dit injau (det ik)

B : panjang gedung pada arah gempa yang dit injau (met er) B : panjang gedung pada arah gempa yang dit injau (met er)

Pemakaian st rukt ur bangunan gedung yang t erlalu fleksibel sebaiknya dihindari dengan membat asi nilai w akt u get ar fundam ent alnya. Pembat asan w akt u get ar fundam ent al dari suat u st rukt ur gedung dimaksudkan unt uk:

1) Unt uk mencegah Pengaruh P-Delt a yang berlebihan.

2) unt uk m encegah simpangan ant ar-t ingkat yang berlebihan pada t araf pembebanan gempa yang menyebabkan pelelehan pert ama, yait u unt uk m enjamin kenyamanan penghunian dan membat asi kemungkinan t erjadinya kerusakan st rukt ur akibat pelel ehan baja dan peret akan bet on yang berlebihan, maupun kerusakan non- st rukt ural.

3) unt uk m encegah simpangan ant ar-t ingkat yang berlebihan pada t araf pembebanan gempa maksimum, yait u unt uk m embat asi kemungkinan t erjadinya kerunt uhan st rukt ur yang m enelan korban jiw a manusia;

4) unt uk m encegah kekuat an (kapasit as) st rukt ur t erpasang yang t erlalu rendah, mengingat st rukt ur gedung dengan w akt u get ar fundament al yang panjang menyerap beban gempa yang rendah (t erlihat dari Diagram Spekt rum Respons), sehingga gaya int ernal yang t erjadi di dalam unsur -unsur st rukt ur menghasilkan kekuat an t erpasang yang rendah.

Unt uk mencegah penggunaan st rukt ur gedung yang t erlalu fleksibel, nilai w akt u get ar alami fundament al T1 dari st rukt ur gedung harus dibat asi, bergant ung pada koefisien ζ unt uk Wilayah Gempa t empat st rukt ur gedung berada dan jumlah t ingkat nya, n menurut persamaan :

T1 < ζ n (2.17) di mana koefisien ζ ditetapkan menurut Tabel 2.4.

Tabel 2.4. Koefisien  yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur

Wilayah Gempa

Sumber : SNI-1726-2002 hal. 24

f. Arah pembebanan gempa

Dalam perencanaan st rukt ur gedung, arah ut ama pengaruh Gem pa Rencana harus dit ent ukan sedemikian rupa, sehingga memberi pengaruh t erbesar t erhadap unsur- unsur subsist em dan sist em st rukt ur gedung secara keseluruhan. Berdasarkan SNI 03- 1729-2002 pasal 15.11.2.3 m enyat akan unt uk mensimulasikan arah pengaruh Gempa Rencana yang sembarang t erhadap st rukt ur gedung baja, pengaruh pembebanan gempa dalam arah ut ama harus dianggap efekt if 100% dan harus dianggap t erjadi bersamaan dengan pengaruh gem pa dalam arah t egak lurus pada arah ut ama t adi t et api efekt ifit asnya hanya sebesar minimal 30% t api t idak lebih dari 70%. Gaya gempa t erlet ak di pusat massa lant ai-lant ai tingkat .

g. Fakt or Respons Gem pa

Nilai respons gempa rencana dihitung dengan menggunakan Gambar 2.2

0.85 Wilayah Gempa 4

C  0.85

(Tanah lunak )

0.60 0.42 C  T (T anah sedang)

C  T (Tanah k eras)

Gambar 2.2 Faktor Respons Gempa berdasarkan Wilayah Gempa

h. Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen

Besarnya beban geser nominal statik ekuivalen (V) yang terjadi di tingkat dasar dapat dihitung menurut Persamaan 2.18

V  W t (2.18) R

di mana C 1 adalah nilai Faktor Respons Gempa yang didapat dari Spektrum Respons Gempa Rencana menurut Gambar 2.4 untuk waktu getar alami fundamental T 1 , sedangkan W t adalah berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai.

Beban geser dasar nominal V menurut Persamaan 2.18 harus dibagikan sepanjang t inggi st rukt ur gedung menjadi beban-beban gempa nominal st at ik ekuivalen Fi yang menangkap pada pusat massa lant ai t ingkat ke-i menurut Persamaan 2.19

V (2.19)

i. Analisis Ragam Spektrum Respons

Suat u cara analisis unt uk m enent ukan respons dinamik st rukt ur gedung 3 dim ensi yan g berperilaku elast ik penuh t erhadap pengaruh suat u gempa m elalui suat u m et oda analisis yang dikenal dengan analisis ragam spekt rum respons, di mana respons dinamik t ot al st rukt ur gedung t ersebut didapat sebagai superposisi dari respons dinamik maksimum masing-masing ragamnya yang didapat melalui spekt rum respons Gempa Rencana.

st rukt ur gedung berat uran gerak ragam pert ama akan dominan dalam t ranslasi dalam arah salah sat u sumbu ut amanya, sedangkan gerak ragam kedua akan dominan dalam t ranslasi dalam arah sumbu ut ama lainnya. Dengan demikian, st rukt ur 3D gedung berat uran prakt is berperilaku sebagai st rukt ur 2D dalam masing-masing arah sumbu ut amanya. pengaruh gempa pada st rukt ur gedung berat uran dengan menerapkan met oda Analisis Ragam dapat dianggap seolah-olah berupa beban gempa st at ik ekuivalen yang dihit ung sebagai respons dinamik ragam fundam ent alnya saja.

j. Kinerja Struktur Gedung

1) Kinerja Bat as Layan

Kinerja bat as layan st rukt ur gedung dit ent ukan ol eh simpangan ant ar-t ingkat akibat pengaruh Gempa Rencana, yait u unt uk membat asi t erjadinya pelelehan baja dan peret akan bet on yang berlebihan, di samping unt uk mencegah kerusakan non-st rukt ur dan ket idaknyamanan penghuni. Simpangan ant ar -t ingkat ini harus dihit ung dari simpangan st rukt ur gedung t ersebut akibat pengaruh gempa nominal yang t elah dibagi fakt or skala.

Unt uk mem enuhi persyarat an kinerja bat as layan st rukt ur gedung, dalam segala hal simpangan ant ar-t ingkat yang dihit ung dari simpangan st rukt ur gedung t idak boleh

melam paui  1 = 0,03/ R kali t inggi t ingkat yang bersangkut an at au 30 mm, bergant ung

yang mana yang nilainya t erkecil.

2) Kinerja Bat as Ult imit

Kinerja bat as ult imit st rukt ur gedung dit ent ukan oleh simpangan dan simpangan ant ar- t ingkat maksimum st rukt ur gedung akibat pengaruh Gempa Rencana dalam kondisi st rukt ur gedung di ambang kerunt uhan, yait u unt uk membat asi kemungkinan t erjadinya kerunt uhan st rukt ur gedung yang dapat m enimbulkan korban jiw a manusia dan unt uk mencegah bent uran berbahaya ant ar-gedung at au ant ar bagian st rukt ur gedung yang dipisah dengan sela pemisah (delat asi). Simpangan dan simpangan ant ar-t ingkat ini Kinerja bat as ult imit st rukt ur gedung dit ent ukan oleh simpangan dan simpangan ant ar- t ingkat maksimum st rukt ur gedung akibat pengaruh Gempa Rencana dalam kondisi st rukt ur gedung di ambang kerunt uhan, yait u unt uk membat asi kemungkinan t erjadinya kerunt uhan st rukt ur gedung yang dapat m enimbulkan korban jiw a manusia dan unt uk mencegah bent uran berbahaya ant ar-gedung at au ant ar bagian st rukt ur gedung yang dipisah dengan sela pemisah (delat asi). Simpangan dan simpangan ant ar-t ingkat ini

Unt uk st rukt ur gedung berat uran didefinisikan dalam Persamaan 2.20

ξ = 0.7 R

b)

Unt uk st rukt ur gedung t idak berat uran fact or pengali didapat kan melalui Persamaan 2.21

FaktorSkal a

di mana R adalah fakt or reduksi gempa st rukt ur gedung t ersebut .

Unt uk mem enuhi persyarat an kinerja bat as ult imit st rukt ur gedung, dalam segala hal simpangan ant ar-t ingkat yang dihit ung dari simpangan st rukt ur gedung t idak boleh melam paui 0,02 kali t inggi t ingkat yang bersangkut an.

2.2.4. Simpangan Horisontal Drifts

Besarnya sinpangan horisont al (drift ) harus dipert imbangkan sesuai dengan perat uran yang berlaku, yait u unt uk kinerja bat as layan st rukt ur dan kinerja bat as ult imit . M enurut M cCormac (1981 ) m enyat akan bahw a simpangan st rukut ur dapat dinyat akan dalam bent uk Drif t Indeks. Simpangan horisont al dapat t erjadi karena adanya gaya lat eral, sepert i t erlihat pada Gambar 2.4

Gam bar 2.4. Defleksi Lat eral

2.3. Dinding Geser Shear w all

Berdasarkan SNI 1726 2002 dinding geser dibedakan menjadi 2 macam :

a. Dinding Geser Beton Bertulang Kantilever

Dinding geser beton bertulang kantilever merupakan suatu subsistem struktur

(bukan oleh gaya geser) dengan terjadinya sendi plastis pada kakinya, di mana nilai momen lelehnya dapat mengalami peningkatan terbatas akibat pengerasan regangan. Rasio antara tinggi dan lebar dinding geser tidak boleh kurang dari 2 dan lebar tersebut tidak boleh kurang dari 1,5 m.

b. Dinding Geser Beton Bertulang Berangkai

dinding geser bet on bert ulang berangkai suat u subsist em st rukt ur gedung yang fungsi ut amanya adalah unt uk memikul beban geser akibat pengaruh Gempa Rencana, yang t erdiri dari dua buah at au lebih dinding geser yang dirangkaikan oleh balok-balok perangkai dan yang runt uhnya t erjadi dengan sesuat u dakt ilit as t ert ent u oleh t erjadinya sendi-sendi plast is pada ke dua ujung balok-balok perangkai dan pada kaki semua dinding geser, di mana masing-m asing mom en lelehnya dapat mengalami peningkat an hampir sepenuhnya akibat pengerasan regangan. Rasio ant ara bent ang dan t inggi balok perangkai t idak boleh lebih dari 4.

2.3.1. Perilaku Material Dan Elemen Dinding Geser Sebagai Struktur Beton

Modulus Young atau modulus elastisitas beton (Ec) bisa diambil sebesar 4700 f ' MPa, dimana f’c merupakan kuat tekan beton dalam Mpa. Nilai c regangan beton pada tegangan maksimum kira-kira 0,002 untuk semua mutu

beton. Bentuk penurunan percabangan kurva tegangan-regangan bervariasi sesuai tulangan melintang yang terpasang.

2.3.2. Konsep Desain Dinding Geser Dalam menahan gaya, dinding geser bekerja sama dengan komponen rangka struktur agar mampu menahan gaya lateral maupun gaya lain yang bekerja secara optimum. Kerja sama struktur tersebut adalah sebagai berikut :

a. sistem rangka gedung yaitu sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul dinding a. sistem rangka gedung yaitu sistem struktur yang pada dasarnya memiliki rangka ruang pemikul beban gravitasi secara lengkap. Beban lateral dipikul dinding

1) rangka ruang yang memikul seluruh beban gravitasi,

2) pemikul beban lateral berupa dinding geser atau rangka bresing dengan rangka pemikul momen. Rangka pemikul momen harus direncanakan secara terpisah mampu memikul sekurang-kurangnya 25% dari seluruh beban lateral,

3) kedua sistem harus direncanakan untuk memikul secara bersama-sama seluruh beban lateral dengan memperhatikan interaksi /sistem ganda.

Kerjasama anatara struktur rangka dengan dindin geser dapat dilihat dalam Gambar 2. 5 berikut

Gambar 2.5 kerjasama struktur rangka dengan dinding geser

2.3.3. Penulangan shear wall

M enurut konsep gaya dalam, dinding geser didesai n berdasarkan gaya dalam yang t erjadi akibat beban gempa. Gaya dalam yang t erjadi berupa Vu dan M u menjadi dasar desain dalam konsep ini. Konsep desain dinding geser berdasarkan gaya dalam mengacu pada SNI Bet on 2847-2002. Geser rencana dinding st rukt ur diperoleh dari analisa beban lat eral dengan load f act or yang sesuai sedangkan kuat geser nominal, Vn dinding st rukt ural harus mem enuhi Persamaan 2.22:

Di mana :

a cv adalah luas penampang t ot al dinding st rukt ural . Sedangkan, nilai koefisien α c

berdasarkan Persamaan 2.23 dan 2.24

koefisien α c = ¼ unt uk h w

l (2.23)

α c = 1/ 6 unt uk h w ≥ 2 (2.24) l w

dimana h w adalah t inggi sedangkan l w m erupakan lebar dari shear w all. ρ n merupakan rasio penulangan horizont al. Kuat geser nominal sist em dinding st rukt ural yang secara bersama-sama m emikul beban lat eral t idak boleh diambil melebihi Persamaan 2.25, yait u

V n  2 a cv f ' c ,

dan kuat geser nominal t iap dinding individual t idak boleh diambil melebihi Persamaan

2.26, yait u

V n  5 a cp f ' c (2.26)

6 dengan a cp adalah luas penampang dinding yang dit injau. Dinding juga harus mempunyai

t ulangan geser t ersebar yang memberikan t ahanan dalam dua arah ort hogonal pada

bidang dinding. Apabila rasio w

t idak melebihi 2, rasio penulangan vert ikal ρv tidak

boleh kurang daripada rasio penulangan horisont al ρ n . Komponen bat as at au boundary element pada dinding harus mem enuhi persyarat an sebagai berikut :

a. Komponen bat as harus menerus secara horizont al dari sisi serat t ekan t erluar sejarak t idak kurang daripada (c – 0,1 ) dan c/ 2.

b. Pada daerah penampang berflens, komponen bat as harus m encakup lebar efekt if flens pada sisi t ekan dan harus m enerus set idak-t idaknya 300 m m kedalam w eb.

1) Rasio volum et rik t ulangan spiral at au sengkang cincin, ρ s, t idak boleh kurang dari Persamaan 2.27:

 s  0 , 12 ( f ' c / f yh ) (2.27)

Dimana f’c m erupakan mut u bet on sedangkan fyh m erupakan kuat leleh baja.

2) Luas t ot al penam pang sengkang t ertut up persegi Ash t idak boleh kurang dari Persamaan 2.28:

A sh  0 , 09 ( sh c f ' c / f yh )

Dimana s merupakan spasi sengkang, hc merupakan t inggi.

d. Tulangan t ransversal harus berupa sengkang t unggal at au t umpuk. Tulangan pengikat silang dengan diam et er dan spasi yang sama dengan diam et er dan spasi sengkang t ert ut up bisa digunakan. Tiap ujung t ulangan pengikat silang harus t erkait pada t ulangan longit udinal t erluar.

e. Tulangan t ransversal harus dilet akan dengan spasi t idak lebih daripada sat u perempat dari dimensi t erkecil komponen st rukt ur, enam kali diamet er t ulangan longit udinal, dan sx sesuai dengan Persamaan 2.29 berikut ini:

350  h s x  100

 x (2.29)

Dimana hx merupakan jarak vert ical. Nilai t idak perlu lebih besar daripada 150 mm dan t idak perlu lebih kecil daripada 100 mm.

f. Tulangan pengikat silang t idak boleh dipasang dengan spasi lebih daripada 350 mm dari sumbu ke sumbu dalam arah t egak lurus sumbu komponen st rukt ur (boundary element ).

g. Tulangan t ransversal komponen bat as khusus pada dasar dinding st rukt ural harus dipasang m enerus ke dalam fondasi set idak-tidaknya sejarak panjang penyaluran t ulangan ut ama t erbesar pada kom ponen bat as khusus t ersebut kecuali bila komponen bat as t ersebut berhent i pada fondasi t elapak at au pelat , g. Tulangan t ransversal komponen bat as khusus pada dasar dinding st rukt ural harus dipasang m enerus ke dalam fondasi set idak-tidaknya sejarak panjang penyaluran t ulangan ut ama t erbesar pada kom ponen bat as khusus t ersebut kecuali bila komponen bat as t ersebut berhent i pada fondasi t elapak at au pelat ,

h. Tulangan horizont al pada badan dinding harus diangkur di dalam int i t erkekang dari komponen bat as t ersebut agar dapat mengembangkan kuat lelehnya, fy.

i. Penulangan pada dinding geser dapat dilihat dalam Gambar 2.6 berikut :

Lw

2 LAYERS IF T> 10" OR Vu > CONCRETE SHEAR

CAPACITY

REINF > 0.25% OF GROSS AREA

UNLESS Vu < 1/2 CONCRETE CAPACITY

Hw Av > Ah FOR Hw/Lw < 2.0

SPACING < 18"

Gambar 2.6 Penulangan dinding geser

2.3.4. Jenis- Jenis Dinding Geser

Jenis dinding geser biasanya dikategorikan berdasarkan geometrinya yaitu:

a. Flexural wall, dinding geser yang memiliki rasio w l ≥ 2 , dimana desain w

dikontrol oleh lentur sehingga memiliki rasio perbandingan M/V yang tinggi.

b. Squat wall, dinding geser yang memiliki rasio w ≤ 1 atau 2, dimana desain

dikontrol oleh geser sehingga memiliki rasio perbandingan M/V yang rendah.

c. Coupled shear wall dimana momen yang terjadi pada dasar dinding dikonversikan menjadi gaya tarik tekan yang bekerja pada coupled beam-nya.

M ETODOLOGI PENELITIAN

3.1 M odel Struktur

3.1.1 M odel Strukt ur Tanpa Shearw all

M et ode penelit ian ini menggunakan met ode analisis perancangan. M odel gedung yang akan dianalisis berupa gedung 8 lant ai t ermasuk at ap. Ukuran denah 30 m x 50 m. Tinggi ant ar lant ai 5 m. Fungsi gedung digunakan sebagai pusat perdagangan. St rukt ur yang digunakan dalam gedung ini adalah st rukt ur baja. Gaya gempa diberikan di pusat massa t iap lant ai. Analisis yang digunakan m enggunakan analisis 3 dimensi menggunakan bant uan sof t w are ETABS v.9.0. Denah gedung selengkapnya sepert i dalam Gambar 3.1.

a) denah lant ai 1-7 a) denah lant ai 1-7

Gambar 3.1 Denah st rukt ur t anpa shearw all

Agar bent uk fisik gedung bert ingkat ini t erlihat lebih j elas, maka dibuat permodelan t iga dimensi sepert i Gambar 3.2

Gambar 3.2 M odel 3 dimensi st rukt ur t anpa shearw all

3.1.2 M odel Strukt ur dengan Shearw all

Jika gedung 8 lant ai t ersebut t idak aman, maka perlu pemasangan shear w all. Adapun shear w all akan dipasang pada set iap sisi gedung. Denah dari bangunan t ersebut dapat dilihat pada Gambar 3.3

Gambar 3.3 Denah st rukt ur dengan shearw all

unt uk permodelan gedung yang t elah dipasang shear w all dalam bent uk t iga dim ensi dapat dilihat pada Gambar 3.4

Gambar 3.4 M odel 3 dimensi st rukt ur dengan shearw al

3.2 M etodologi Penelitian

3.2.1 M etodologi Penelitian

3.2.2 Tahapan Penelitian

Unt uk mew ujudkan uraian diat as maka langkah analisis yang hendak dilakukan adalah sebagai berikut :

M encari dat a-dat a yang m endukung perancangan st rukt ur, sepert i; denah st rukt ur, geomet ri, model st rukt ur, dan beban yang akan digunakan

a. M elakukan pemodelan st rukt ur 3 dim ensi t anpa shearw all dan menent ukan dimensi profil yang akan dipakai

b. M enghit ung, dan m enent ukan jenis beban ant ara lain beban mat i, beban hidup, beban gempa dan beban angin, kemudian m elet akkan beban pada model st rukt ur t anpa shearw all.

c. M elakukan analisis st rukt ur t erhadap model st rukt ur t anpa shearw all dengan bant uan soft w are ETABS v.9.0 unt uk menget ahui besarnya nilai st ory displacement pada t iap-t iap lant ai gedung.

d. M elakukan kont rol st rukt ur t erhadap model st rukt ur t anpa shearw all unt uk menget ahui apakah st rukt ur aman at au t idak berdasar kinerja bat as layan dan kinerja bat as ult imit st rukt ur.

e. M elakukan pemodelan st rukt ur 3 dimensi dengan shearw all.

f. M enghit ung, dan m enent ukan jenis beban ant ara lain beban mat i, beban hidup, beban gempa dan beban angin, kemudian m elet akkan beban pada model st rukt ur dengan shearw all

g. M elakukan analisis st rukt ur t erhadap model st rukt ur dengan shearw all dengan bant uan soft w are ETABS v.9.0 unt uk menget ahui besarnya nilai st ory displacement pada t iap-t iap lant ai gedung.

h. M elakukan kont rol st rukt ur t erhadap model st rukt ur unt uk m enget ahui apakah st rukt ur aman at au t idak berdasar kinerja bat as layan dan kinerja bat as ult imit st rukt ur.

dit elit i dalam penelit ian ini. j. M engambilan kesimpulan. Pada t ahap ini, dengan berdasarkan hasil analisis dat a dan pembahasan, dibuat suat u kesimpulan yang sesuai dengan t ujuan penelit ian.

3.2.3.Flow chart

Unt uk m embant u proses analisis t idak keluar dari bat asan masalah maka perlu adanya suat u diagram alir kerja, yang dapat dilihat dalam Gambar 3. 5

Mulai

Data Yang Dibutuhkan

Analisis Gedung 3 dimensi Analisis Gedung 3 dimensi Tanpa Shear wall

Setelah Pemasangan Shear wall

Nilai Rotasi Untuk Nilai Rotasi Untuk Menentukan Sistem

Menentukan Sistem Rangka Pemikul

Rangka Pemikul

Perhitungan Beban Gempa Perhitungan Beban Gempa

Analisis Gedung 3 dimensi Analisis Gedung 3 dimensi Tanpa Shear wall

Setelah Pemasangan Shear wall

Drifts x dan Drifts y Drifts x dan Drifts y

Kontrol Gedung Kontrol Gedung

Selesai

Gambar 3.5 Diagram Alir

BAB 4

4.1. Analisis

Dalam Tahap analisis semua paramet er, baik berupa beban maupun st rukt ur akan dit erjemahkan dalam bent uk t iga dimensi Et abs. Sof t w are et abs yang akan digunakan adalah et abs v9.0. Et abs akan menganalisis set iap input yang ada baik berupa beban dari luar berupa beban lat eral dan aksial maupun beban st rukt ur it u sendiri. Kemudian Et abs akan mengeluarkan out put berupa momen, displacement s, drif t s, dan out put lain yang mampu disajikan oleh et abs. Selanjut nya out put et abs berupa drift s akan digunakan sebagai acuan penarikan kesimpulan dalam analisis st rukt ur ini.

4.2. Struktur Gedung Tanpa Shear w all

Gedung merupakan sat u kesat uan sist em. Salah sat u sist em t ersebut adalah sist em st rukt ur. St rukt ur gedung t anpa shear w all berart i st rukt ur t ersebut t idak diberi pengaku. Dengan kat a lain st rukt ur baja yang digunakan dalam sist em st rukt ur t idak mendapat bant uan unt uk menahan simpangan horisont al.

4.2.1. Permodelan Gedung

Gedung yang akan dianalisis merupakan gedung 8 lant ai. Adapun dat a dari gedung t ersebut ant ara lain :

a. Panjang (arah y) : 50 m

b. Lebar (arah x)

: 30 m

c. Tinggi ant ar lant ai : 5 m