STUDI PENGARUH KEKUATAN DAN KEKAKUAN .KEKAKUAN DINDING BATA PADA BANGUNAN BERTINGKAT . Nama : Redha

  • View
    216

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of STUDI PENGARUH KEKUATAN DAN KEKAKUAN .KEKAKUAN DINDING BATA PADA BANGUNAN BERTINGKAT . Nama : Redha

  • 1 STUDI PENGARUH KEKUATAN DAN KEKAKUAN DINDING BATA PADA BANGUNAN BERTINGKAT Nama : Redha Sadhu Leksono NRP : 3107 100 117 Jurusan : Teknik Sipil FTSP ITS Dosen Pembimbing : Data Iranata ST., MT., Ph.D.

    Ir. Heppy Kristijanto, M.S.

    ABSTRAK Dalam mendesain suatu struktur seperti portal,

    para perencana umumnya tidak memperhitungkan komponen dinding pengisi seperti batu bata sebagai komponen struktural (dianggap sebagai komponen non struktural). Keberadaannya dalam perencanaan sering diasumsikan sebagai beban terbagi rata. Pada kenyataannya, dinding pengisi tersusun atas batu bata dengan mortar yang memiliki kekuatan dan kekakuan tertentu. Dinding pengisi, batu bata, ini juga memilki kecenderungan untuk berinteraksi bersama portal yang ditempatinya, terutama bila terkena gaya lateral (akibat gempa) yang cukup besar. Hal ini dapat dilihat dari beberapa kasus gedung yang terkena gempa, dinding bata mengalami keretakan dengan pola tertentu. Ini menunjukan bahwa terjadi interaksi antara portal dan dinding pengisi.

    Dalam studi ini akan dianalisa sampai pada tingkat berapakah kekuatan dan kekakuan di nding bata berpengaruh cukup signifikan terhadap suatu struktur gedung bertingkat. Dinding bata dianggap sebagai bracing tekan dan akan dimodelkan dengan batang diagonal yang setara dinding (bata penuh), setengah dinding, lalu akan dibandingkan dengan dinding bata yang dianggap sebagai beban mati terbagi rata (open frame). Banyaknya tingkat gedung yang akan dianalisa juga bervariasi dari 2 tingkat, 3 tingkat, 4 tingkat, 6 tingkat, 8 tingkat, dan 10 tingkat, juga zona gempa yang akan ditinjau adalah zona gempa 4 dan 6. Untuk menganalisa perilaku dinding pengisi, batu bata, terhadap struktur portal gedung bertingkat ini akan digunakan metode Analisa Statik Non-Linier (Pushover) dengan program bantu SAP 2000.

    Hasil studi ini menunjukkan bahwa struktur open frame memiliki perilaku struktur yang lebih baik daripada struktur dengan bracing tekan, baik pada bangunan gedung tingkat rendah maupun bangunan gedung tingkat tinggi. Hal ini ditunjukkan pada nilai target perpindahan saat performance point, s truktur open frame memiliki nilai yang lebih besar. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa dinding bata dapat mengganggu kinerja struktur utama untuk berdeformasi secara maksimal. Semakin tinggi tingkat lantai suatu gedung, maka tingkat pengaruh kekuatan dan kekakuan dinding bata semakin besar terhadap kinerja struktur utama. Oleh karena hal tersebut, maka pada bangunan gedung bertingkat rendah maupun bangunan gedung bertingkat tinggi harus

    memperhatikan kekuatan dan kekakuan dinding bata dalam desain perencanaannya.

    Kata Kunci : dinding pengisi (batu bata), komponen non struktural, Analisa Statik Non-Linier (Pushover), gedung bertingkat.

    BAB I PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang

    Secara geografis, Indonesia terletak pada pertemuan 3 lempeng utama dunia. Pertemuan lempeng lempeng ini mengakibatkan aktifitas gunung api dan gempa bumi dengan intensitas yang cukup tinggi. Gempa bumi dapat menyebabkan berbagai macam kerusakan bahkan keruntuhan pada bangunan.

    Kerusakan terbanyak akibat gempa di Indonesia terjadi pada bangunan sederhana, mengingat bangunan sipil yang ada di Indonesia sebagian besar adalah bangunan bertingkat rendah seperti rumah sederhana 1 tingkat dan 2 tingkat. Rumah sederhana di Indonesia pada umumnya dibangun tanpa bantuan seorang ahli bangunan dan struktur, sehingga rumah tersebut tidak memiliki kinerja yang memadai dalam menahan beban gempa atau disebut non engineering building. Namun, tidak menutup kemungkinan untuk bangunan bertingkat tinggi pula.

    Dari segi struktur, bangunan bertingkat rendah atau non engineering building umumnya terdiri dari kolom praktis, balok, dan dinding bata. Namun, fungsi dinding bata hanya sebagai komponen non struktural (SNI 03-2847 2002) yang mengakibatkan pengaruh kekuatan dan kekakuan dinding bata sering tidak diperhitungkan dalam perencanaan suatu bangunan, sama halnya pa da bangunan bertingkat tinggi yang umumnya terdiri dari kolom utama, kolom praktis, balok induk, balok anak, serta dinding bata.

    Pada bangunan bertingkat rendah, dimensi balok dan kolom yang tidak begitu besar. Ini mengakibatkan selisih kekuatan dan kekakuan portal tidak berbeda jauh dengan dinding bata. Sehingga kekuatan dan kekakuan dinding bata memiliki pengaruh yang cukup signifikan pada kinerja bangunan bertingkat rendah. Berbeda dengan bangunan bertingkat tinggi yang memiliki dimensi balok dan kolom yang besar, sehingga pengaruh kekuatan dan kekakuan dinding bata tidak begitu signifikan terhadap kinerja struktur bangunan bertingkat tinggi.

    Meskipun telah dipahami oleh banyak orang bahwa perilaku suatu rangka dengan dinding akan sangat berbeda kalau digoncang gempa dibandingkan dengan perilaku rangka saja (Boen, 2007), kekuatan dinding bata masih saja diabaikan. Hal ini dikarenakan masih belum ada peraturan yang mengatur tentang hal ini. Namun perilaku portal dengan dinding bata terhadap pembebanan lateral telah lama diselidiki. Dari

  • 2 beberapa penelitian yang ada, pemodelan dinding bata sebagai bracing tekan dinilai paling sederhana. Untuk lebih mudah menganalisa perilaku non l iniernya, beberapa peneliti mengusulkan penggunaan Analisa Beban Dorong Statik (static pushover analysis). Karena beberapa program komputer seperti SAP 2000 telah mempunyai kemampuan untuk melakukan analisa static pushover tersebut. (Lumantara B. : 2008).

    Dari latar belakang tersebut, tugas akhir ini akan menganalisa sampai pada tingkat berapakah pengaruh kekakuan dan kekuatan dinding bata cukup signifikan pada bangunan bertingkat. Akan dianalisa pula perbedaan perilaku dinding bata sebagai beban mati tebagi rata dan sebagai komponen strukural yang ikut menerima beban bersama portal. Studi dilakukan dengan mengasumsikan bangunan terletak pada zona gempa 4 da n 6, da n juga dengan beberapa variasi tingkat bangunan, mulai dari 2 t ingkat, 3 t ingkat, 4 tingkat, 6 t ingkat, 8 t ingkat, dan 10 tingkat. Software bantu analisis menggunakan SAP2000. 1.2. Perumusan Masalah 1. Bagaimana perbedaan perilaku bangunan yang

    memperhatikan dinding bata sebagai beban mati terbagi rata dan dinding bata sebagai salah satu komponen struktural?

    2. Berapa besar pengaruh kekuatan dan k ekakuan dinding bata pada bangunan bertingkat, mulai dari bangunan bertingkat rendah ( 4 tingkat), bangunan bertingkat sedang (5 sampai dengan 8 tingkat), dan bangunan bertingkat tinggi (> 8 tingkat)?

    3. Sampai pada tingkat berapakah dinding bata berpengaruh cukup signifikan pada bangunan? (dinding bata diperhitungkan sebagai salah satu komponen struktural)

    1.3. Tujuan 1. Mengetahui perbedaan perilaku bangunan yang

    memperhatikan dinding bata sebagai beban mati terbagi rata dan dinding bata sebagai salah satu komponen struktural.

    2. Mengetahui berapakah besar pengaruh kekuatan dan kekakuan dinding bata pada bangunan bertingkat, mulai dari bangunan bertingkat rendah ( 4 tingkat), bangunan bertingkat sedang (5 sampai dengan 8 tingkat), dan bangunan bertingkat tinggi (> 8 tingkat).

    3. Mengetahui sampai pada tingkat berapa dinding bata berpengaruh cukup signifikan pada bangunan jika dinding bata diperhitungkan sebagai salah satu komponen struktural.

    1.4. Batasan Masalah 1. Untuk desain elemen elemen struktur

    digunakan peraturan perencanaan SNI 03-2847-2002.

    2. Untuk desain pembebanan gempa menggunakan SNI 1726-2002.

    3. Peraturan yang dipakai untuk penentuan tingkatan kinerja gedung memakai Federal Emergency Management Agency (FEMA-273/356/440).

    4. Analisa perilaku non liniernya menggunakan Analisa Beban Dorong Statik (Static Pushover Analysis), dengan program bantu SAP 2000.

    5. Menggunakan dinding bata standart dengan dimensi 230 x 110 x 50 mm menurut Standar Bata Merah di Indonesia yaitu Y.D.N.I. (Yayasan Dana Normalisasi Indonesia) nomor NI-10.

    6. Tingkat bangunan bervariasi mulai dari 2 tingkat, 3 tingkat, 4 t ingkat, 6 t ingkat, 8 t ingkat, dan 10 tingkat.

    7. Bangunan terletak pada zona gempa 4 dan 6 dan berada di jenis tanah sedang.

    8. Dinding bata diasumsikan sebagai bracing tekan setara setengah tinggi portal dan setara tinggi portal.

    9. Dinding bata menggunakan pasangan setengah bata.

    10. Luas bangunan 24 m x 24 m, tinggi tiap lantai 3,5 m.

    1.5. Manfaat 1. Untuk mengetahui bagaimana perilaku dinding

    bata pada struktur bangunan bertingkat. 2. Dapat digunakan sebagai referensi dalam

    merencanakan bangunan gedung bertingkat rendah maupun gedung bertingkat tinggi dengan dinding bata yang tahan terhadap gempa.

    BAB II TINJAUAN PUSTAKA

    2.1. Bangunan Tahan gempa Berdasarkan SNI 03 - 1726 2002, didapatkan pengertian bangunan tahan gempa sebagai berikut: 1. Bila terjadi Gempa Ringan, bangunan tidak boleh

    mengalami kerusakan baik pada komponen non struktural (dinding retak, genting dan langit-langit jatuh, kaca pecah, dsb) maupun pada komponen strukturalnya (kolom dan balok retak, pondasi amblas, dsb).

    2. Bila terjadi Gempa Sedang, bangunan boleh mengalami kerusakan pada komponen non strukturalnya akan tetapi komponen struktural tidak boleh rusak.

    3. Bila terjadi Gempa Besar, bangunan boleh mengalami kerusakan baik pada komponen non struktural maupun komponen strukturalnya, akan tetapi jiwa penghuni bangunan tetap selamat, artinya sebelum bangunan runtuh masih cukup waktu bagi penghuni bangunan untuk keluar/mengungsi ketempat aman.

  • 3 2.2. Komponen Bangunan Bangunan adalah suatu struktur yang memiliki sebuah atap dan dinding dan berdiri lebih atau kurang secara permanen di satu tempat. Komponen bangunan secara garis besar terbagi menjadi dua, yaitu Komponen Struktural dan Komponen non S truktural. (http://mataku