. PENDHULUN Megigat belakaga erig terjadi gempa di wilayah Idoeia, maka pereaaa truktur taha gempa mejadi agat petig gua meguragi keruaka truktur akib

Transkripsi

1 PLNNING ND BEMS IN SHER WLLS PRTMENT COSMOPOLITN, KEMNG VILLGE Mohammad Ikha, rie Sulardi, ST., MT. Udergraduate Program, Faulty o Civil ad Plaig Egieerig, 200 Guadarma Uiverity Keyword: Dyami alyi, Stati Equivalet alyi, Beam, Shear Wall, Irregular Shaped Buildig BSTRCT Thi joural o udergraduate thei titled Beam ad Shear Wall Deig o Comopolita partmet, Kemag Village i iteded to brig i a approved deig o a apartmet baed o Idoeia Code, SNI o Maual i Corete Buildig Deig ad SNI o Maual i Earthquake Reitat Buildig Deig. The irt tep exeuted i olletig data required or deig uh a hop drawig ad loatio. The the truture i made a a 3D Frame model uig ETBS verio 9 otware. The model i aalyzed or earthquake uig ETBS verio 9 otware. d baed o tati equivalet aalyi, the trutural vibratory period uig T-Rayleigh ormula i 0,44 eod. Beaue o the trutural ha a irregular hape, the domiat earthquake load i the dyami oe with a maximum diplaemet i about 33,87 mm, wherea the allowable maximum diplaemet i 223,42 mm. Baed o the earthquake aalyi, it i prove that the truture i table. Uig SNI to deig beam ad hear wall, the umber o reioremet baed o aalyi i le tha the atual reioremet ued. For example, or the G7 type o the beam, logitudial reiorig a a reult o the aalyi i 4D22 to be ued a ompreio reioremet ad 2D22 a teio reioremet both i let ed ad right ed, wherea the atual logitudial reiorig i let ed ad right ed ued i 4D22 a ompreio ad 3D22 a teio reioremet. d or hear wall W8 reioremet i the boudary elemet, a a reult o the aalyi, the logitudial reiorig i 4D3 wherea the atual logitudial reiorig i 4D25.

2 . PENDHULUN Megigat belakaga erig terjadi gempa di wilayah Idoeia, maka pereaaa truktur taha gempa mejadi agat petig gua meguragi keruaka truktur akibat gempa yag dapat megakibatka korba jiwa. Didig geer beto bertulag diaggap eleme truktur yag mempuyai kierja baik dalam wilayah gempa. Bahka eorag egieer keamaa merika, Mark Fitel (2004) berkata, Kita tidak dapat mereaaka orete buildig yag mampu meaha beba gempa yag bear tapa didig geer. Dalam tudi ii, parteme Comopolita yag terdiri dari 42 latai yag merupaka alah atu tower dalam kawaa uperblok Kemag Village dideai dega megguaka truktur didig geer beto bertulag. Deai aka megau pada SNI utuk pereaaa gempaya da SNI utuk aalii tulagaya. 2 dapu tujua dari peulia ii adalah:. Mereaaka truktur euai dega peratura-peratura yag berlaku eperti: a. SNI tetag Stadar Pereaaa Ketahaa Gempa utuk Struktur Bagua Gedug. b. SNI tetag Tata Cara Perhituga Struktur Beto utuk Bagua Gedug.. SKBI , UDC: tetag Pedoma Pereaaa Pembebaa utuk Rumah da Gedug. 2. Membadigka pembataa waktu getar alami udametal berdaarka SNI dega SNI erta SNI Megaalii truktur dega aalii tatik ekuivale 3D da repo diamik dega megguaka repo pektrum. 4. Mereaaka peulaga didig geer da balok. Da utuk meapai tujua terebut, maka dilakuka pembataa maalah yaitu ebagai berikut:. Pereaaa yag dimakud adalah berupa pereaaa truktur tapa membaha pereaaa dari egi maajemeya. 2. Pereaaa diokuka terhadap pereaaa truktur ata. Utuk pereaaa truktur bawahya, eperti odai, tidak dilakuka. 3. Dimei yag diguaka adalah dimei aktual yag terpaag di lapaga, ehigga pada tahapa prelimiary deig tidak dilakuka lagi aumi dimei. 4. Program batu yag diguaka dalam aalii adalah ETBS veri TINJUN PUSTK Utuk truktur gedug tidak beratura, pegaruh Gempa Reaa terhadap truktur gedug haru ditetuka melalui aalii repo diamik tiga dimei (3D). Utuk meegah terjadiya repo truktur gedug terhadap pembebaa gempa yag domia dalam rotai, dari hail aalii vibrai beba 3 dimei, palig tidak gerak ragam pertama (udametal) haru domia dalam tralai. Nilai akhir repo diamik truktur gedug terhadap pembebaa gempa omial akibat pegaruh Gempa Reaa, berdaarka SNI , dibatai tidak boleh kurag dari 80% ilai repo ragam yag pertama. Dega demikia dapat dirumuka: V 0,8V...(2.) Perbedaa yag medaar dalam meetuka gaya geer daar omial V atara SNI dega peratura terdahulu, SNI , yaitu aktor reduki gempa R. Dimaa berdaarka SNI , aktor reduki gempa R ditetuka berdaarka

3 peramaa:,6 m R R...(2.2) Dimaa: R aktor reduki gempa μ aktor daktalita truktur gedug aktor kuat lebih beba da baha dalam truktur (,6) Rm aktor reduki gempa makimum yag dapat dikerahka truktur 2. alii Statik Ekuivale Utuk melakuka aalii gempa diami, terlebih dahulu perlu ditijau aalii gempa tatik yag bekerja pada truktur. Dimaa dalam aalii gempa diami terdapat bataa atau peryarata yag haru dipeuhi eperti yag ditetapka dalam Peramaa 2.. Dimaa beba geer daar omial tatik ekuivale V yag bekerja pada truktur terebut dapat ditetuka berdaarka peramaa: t C I V W R...(2.3) 3 Dimaa: V Gaya geer daar omial C Nilai aktor repo gempa I Faktor keutamaa R Faktor reduki gempa repreetati dari truktur gedug Wt Berat total gedug Setelah beba geer daar omial tatik ekuivaleya didapat, maka beba terebut haru diditribuika mejadi beba gempa omial tatik ekuivale Fi ke epajag tiggi truktur gedug yag bekerja pada puat maa latai meurut peramaa: i i i i i i W z F V W z...(2.4) Dimaa: Fi beba gempa omial tatik ekuivale Wi berat latai tigkat ke-i zi tiggi tigkat latai ke-i diukur dari tara pejepita lateral jumlah tigkat V beba geer daar omial tatik ekivale Namu apabila raio perbadiga atara tiggi truktur gedug da ukura deahya dalam arah pembebaa gempa melebihi atau ama dega 3, maka 0, V haru diaggap ebagai beba horizotal terpuat yag meagkap pada puat maa latai tigkat palig ata. Sedagka 0,9 V iaya haru diditribuika epajag tiggi truktur mejadi beba gempa omial tatik ekuivale berdaarka Peramaa 2.4. Setelah beba-beba gempa omial tatik ekuivale Fi terebut dibebaka terhadap truktur, maka truktur aka megalami deormai dega waktu getar tertetu. Utuk megetahui waktu getar alami udametal dari truktur akibat Fi dapat ditetuka berdaarka Rumu Rayleigh, yaitu: 2 6,3 i i i i i i W d T g F d

4 '...(2.5) Dimaa: T waktu getar alami udametal Wi berat latai tigkat ke-i di impaga horizotal latai ke-i (mm) Fi beba gempa omial tatik ekuivale latai tigkat ke-i g perepata gravitai (9.80 mm/2) dapu, ilai T empiri, ilaiya tidak boleh meyimpag 20% dari ilai T yag ditetuka berdaarka Peramaa 2.5. Kalaupu terjadi impaga melebihi 20%, maka yag haru dilakuka adalah megguaka ilai T yag didapat dega megguaka Peramaa 2.5 utuk medapatka ilai repo pektrum C gua medapatka beba geer daar omial tatik ekuivale V yag baru. 2.2 alii Ragam Spektrum Repo Salah atu metode yag dapat diguaka dalam aalii gempa diami utuk truktur gedug tidak beratura adalah dega megguaka metode aalii ragam pektrum repo. Dalam metode ii, ilai ordiat dari Spektrum Repo Gempa Reaa eperti yag terdapat dalam SNI dikalika dega aktor koreki I/R, dimaa I adalah Faktor Keutamaa Gedug, edagka R adalah aktor reduki gempa repreetati dari truktur yag beragkuta. Dalam hal ii, jumlah ragam vibrai yag ditijau dalam pejumlaha repo ragam meurut metode ii haru edemikia rupa, ehigga partiipai maa dalam meghailka repo total haru ekuragkuragya 90%. dapu, utuk truktur gedug tidak beratura yag memiliki waktu-waktu getar alami yag berdekata, maka pejumlahaya haru dilakuka dega megguaka metode Kombiai 4 Kuadratik Legkap (Complete Quadrati Combiatio atau CQC). Dimaa waktu getar alami diaggap berdekata apabila eliih ilaiya kurag dari 5%. Sedagka utuk truktur gedug tidak beratura yag memiliki waktu getar alami yag berjauha, pejumlahaya megguaka metode kar Jumlah Kuadrat (Square Root o the Sum o Square atau SRSS). 3. METODOLOGI Gambar 3. Diagram lir Pereaaa Struktur MULI Data : Mu,, y Tetapka : b, d u M M ,75 0,85 ' 0, y y R M R b d 0 R R Guaka tulaga tuggal Guaka tulaga ragkap 0,85 ' 2 0,85 ' y R 0,85 ' b y y, 4 y y, 4 b d Guaka tulaga yag euai da etak hailya SELESI ' 0,75 Tetapka : ' ' 0,003 b y b d M R b d M M M d d y E ' ' E ' y 2 2 ' ' M

5 d d 2 ' 2 Gambar 3.2 Diagram lir Peulaga Letur Balok MULI Data:. Dimei 2. Mutu Baha 3. Gaya Dalam (Pu, Vu, Mu) ' 6 u v V Dual Layer Sigle Layer 5 ' 6 u v Ubah V Peampag Hitug raio peulaga horizotal da traveral mi mi mi 0,0025 0,5 2,5 w v w v w h h 4. alii Gempa Statik Ekuivale Berdaarka SNI , waktu getar alami bagua dapat dihitug ebagai berikut: 02 0,8 42 7,56 detik T T T Sedagka berdaarka SNI , yaitu: 0, ,75 0,068 0,068 43,05 2,8 detik T H T T Hitug jumlah peulaga horizotal da traveral t b d mi atau v mi atau v SELESI Gambar 3.2 Diagram lir Pereaaa Struktur dega ETBS Gambar 3.4 Diagram lir Peulaga Horizotal da Traveral Didig Geer 5 4. NLISIS dapu deah truktur yag direaaka adalah ebagai berikut: Gambar 4. Deah Struktur Latai 2 28 Setelah data berupa deah terebut didapatka (dimaa dalam gambar terebut juga terdapat dimei eleme truktur yag diguaka), maka lagkah elajutya adalah memodelka truktur terebut ke dalam ETBS. Da hailya adalah ebagai berikut: Gambar 4.2 Pemodela Struktur pada ETBS Da berdaarka SNI , yaitu: 0,75 9 0,75 0,06 0,06 43,05 2,48 detik T H T T Sedagka etelah dilakuka aalii dega megguaka program ETBS, didapat bear T-Rayleigh eperti yag tertera pada Tabel 4.. Tabel 4. Nilai T-Rayleigh SNI 2002 SNI 2003 SNI 99 Tx 0,44 0,38 0,38 Ty 9,48 7,33 7,33 % Tx/T 72,40% 27,09% 23,90% % Ty/T 79,72% 38,35% 33,84% 4.2 alii Gempa Diami dega

6 Repo Spektrum Meurut SNI Paal 7.3, ilai akhir repo pektrum tidak boleh diambil kurag dari 80% dari ilao repo ragam pertama atau Vdiamik 0,8 Vtatik. dapu, hail yag didapat berdaarka aalii program ETBS dapat dilihat pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Nilai khir Repo Spektrum da Beba Gempa Statik Ekuivale rah x da y Tipe Beba Gempa FX (to-m) FY (to-m) Repo Spektrum x 255,76 5,82 Repo Spektrum y 425,75 305,55 Statik x -230,65-42,72 Statik y -32, 37,95 Berdaarka ilai pada Tabel 4.2 dapat dilihat bahwa ilai akhir dari repo 6 pektrum telah memeuhi peryarata yag diyaratka dalam SNI Paal 7..3, dega yarat Vdiamik 0,8 Vtatik. Dega demikia dapat diimpulka bahwa utuk truktur yag direaaka beba gempa diami lebih meetuka. Sehigga dalam tahapa elajutya beba gempa yag diguaka adalah beba gempa diami. 4.3 alii Peulaga Balok G7 Sebagai otoh dilakuka perhituga utuk tipe balok G7. dapu, data yag dibutuhka dalam pereaaa balok adalah ebagai berikut: a. lebar balok (b) 300 mm b. tiggi balok (h) 600 mm. elimut beto (p) 40 mm d. 37 MPa e. y 400 Mpa. β 0,79 g. 0,80 h. mome lapaga (Mu+) ,00 N.mm i. mome tumpua (Mu ) ,00 N.mm j. gaya geer (Vu). tumpua ,00 N 2. lapaga ,00 N k. tori (T) ,00 N Berdaarka data terebut, maka perhituga tulaga letur lapagaya dapat diuraika ebagai berikut: a. Mome perlu (M) M 0,8 u M , N.mm b. Meghitug ilai (m) m 0,85 ' y 400 0, ,72. Meghitug ilai (R) R 2 M bd ,57 N/mm2 Setelah ilai R diketahui, maka perlu diek apakah diguaka tulaga tuggal atau tulaga ragkap, yaitu dega ara membadigka ilai R dega R0, yaitu: ,85 '

7 0,79 0, , ,8 0,82 9,9 y y R 400 0,0035 g. Meghitug raio peulaga tulaga ( ) 2 y m R m Oleh karea R < R0 maka diguaka tulaga tuggal d. Meghitug raio peulaga dalam keadaa etimbag ( balae) b alae 0,85 ' y y 0,79 0, ( ) 0,0375 e. Meghitug raio peulaga makimum ( max) max balae 0,75 0,0373 0,75 0,028. Meghitug raio peulaga tulaga miimum ( mi) mi, 4 y, 4 2 2,72 2,57 2, ,0070 Karea > mi, maka diguaka ebagai raio peulaga. h. Meghitug lua tulaga yag dibutuhka () b d 0, ,65 mm2 i. Meghitug jumlah tulaga () t 2.26,65 0, ,96 guaka 3 buah j. Meghitug pai atar tulaga () 7 DIMENSION TOP BRS BOTTOM BRS STIRRUPS WEB BRS BEM TYPE LEFT SIDE END MIDDLE RIGHT SIDE END L 350 0,25 L 0,6 L 0,25 L D22 D22 D22 D22 3D22 2D0,5 D3-00,5 D3-50 LEFT SIDE END MIDDLE RIGHT SIDE END

8 kg b-(2p)-(2 ) 400 (2 40) (2 3) 8 36,75 40 mm Berdaarka perhituga di ata, maka dapat diimpulka bahwa tulaga yag terpaag adalah 3D22. Setelah didapatka tulaga yag terpaag, maka lagkah elajutya adalah meghitug mome omial peampag (M) utuk megeek kapaita peampag. Bear mome omial peampag (M) adalah ebagai berikut: M mi 2 0,85 ' y y d d N.mm Dari hail pegeeka kapaita peampag, didapat bahwa M > M. Dega demikia tulaga 3D22 dapat diguaka. Maka hail aalii peulagaya dapat dilihat pada Gambar 4.3 da 4.4. Gambar 4.3 Peulaga Balok G7 Gambar 4.4 Detail Peulaga Balok G7 4.4 alii Peulaga Didig Geer Sebagai otoh, aka dilakuka perhituga utuk tipe didig geer W8. dapu, data yag dibutuhka dalam pereaaa didig geer adalah ebagai berikut a. Pajag didig geer (lw) 2,70m b. Tiggi latai (hw) 3,20 m. Tiggi gedug 34,05 m d. Tebal (h) 0,30 m e. Selimut beto (p) 40 mm. Kuat teka beto reaa ( ) 45 MPa g. Kuat leleh miimum baja (y) 400 MPa h. Faktor reduki (β) 0,79 i. Faktor reduki kekuata ( ) 0,65 j. Mu ,84 N/mm k. Pu ,64 N l. Vu ,90 N Utuk mereaaka tulaga horizotal da tulaga traveral miimum yag dibutuhka, lagkah yag haru dilakuka adalah ebagai berikut: ) Memerika kebutuha lapia tulaga Lagkah pertama dalam meetuka baja tulaga horizotal da traveral miimum yag diperluka adalah dega memerika kebutuha lapia tulaga. Dimaa baja tulaga haru dipaag dua lapi apabila gaya geer teraktor melebihi: ' 6 v Dega 2,7 0,3 0,8 m2 v, maka: 3 ' 0, ,6 kn ,53 N v Oleh karea Vu.23 kn > 905,6 kn, maka diperluka dua lapi tulaga. Sedagka kuat geer makimum yag diizika adalah: ' 0, ,04 kn ,65 N v 8 Dega demikia dapat diimpulka bahwa gaya geer yag bekerja maih di bawah bata ata kuat geer didig geer. 2) Meetuka tulaga horizotal da traveral yag dibutuhka Raio ditribui tulaga miimum adalah 0,0025 dega pai makimum 45 m. Lua didig geer per meter pajag 0,3 m m 0,3 m2

9 Per meter miimal haru ada 0,35 m2 0,0025 0,0075 m2 750 mm2 Bila diguaka baja tulaga D3, maka: ,73 mm 4 4 d Karea megguaka dua lapi, maka jumlah paaga tulaga yag diperluka adalah: mi 750 2,83 3 paag 2 32,73 dega jarak pai, , mm 3 Dega demikia yarat bata pai makimum telah terpeuhi karea jarak pai terpaag 300 mm < 450 mm. Maka diguaka baja tulaga D3 300 Da berdaarka hail aalii, didapat tulaga ebagai berikut: Gambar 4.5 Detail Peulaga Didig Geer 5. KESIMPULN Berdaarka hail aalii yag telah dilakuka didapatka keimpula ebagai berikut: ) Utuk truktur gedug tidak beratura, beba gempa yag meetuka adalah beba gempa diami buka beba gempa tatik ekuivale. Dimaa gaya geer daar akibat beba gempa diami lebih bear dari 80% gaya geer daar akibat beba gempa tatik ekuivale. 2) Waktu getar bagua yag dihitug dega rumu empiri pada SNI hailya palig medekati dega waktu getar bagua dega TRayleigh. Dimaa peretae perbadiga atara T-Rayleigh dega T-Empiri adalah 72,40% utuk arah x da 79,72% utuk arah y. 3) Simpaga yag terjadi akibat beba gempa, baik diami maupu tati, maih dibawah tadar yag diizika. Dimaa impaga makimum yag terjadi adalah 33,87 mm, dimaa impaga bata makimum yag diizika adalah ebear 223,42 mm. 4) Dalam aalii peampag didapat kekuata yag teredia lebih bear dari kekuata yag dibutuhka utuk memikul beba teraktor. Hal terebut dapat dilihat dari jumlah tulaga hail aalii yag lebih edikit jika dibadigka dega yag terpaag di lapaga. Sebagai otoh, utuk balok G7, (aalii) adalah mm2 edagka yag terpaag di lapaga adalah mm2. Da utuk didig geer W8, tulaga letur hail aalii adalah 4D3 edagka yag terpaag di lapaga 4D REFERENSI Irwi,. W Deig o Shear Wall Buildig. Lapora Peelitia CIRI (Cotrutio Idutry Reearh ad Iormatio oiatio) Jayahadra, P Deig o Tall Buildig: Prelimiary Deig ad Optimizatio. Natioal Workhop o 9 High-Rie ad Tall Buildig, Uiverity o Hyderabad Idia. Kuuma, Gideo H., da Takim drioo Deai Struktur Ragka Beto Bertulag di Daerah Rawa Gempa. Jakarta: Peerbit Erlagga. M. li, Mir., ad Kyoug Su Moo Strutural Developmet i Tall Buildig: Curret Tred ad Future Porpet. rhitetural Siee

10 Review, Vol. 50.3, pp Moroi, M. Oelia Corete Shear Wall Cotrutio, Lapora Peelitia Uiverity o Chile. Murty, C. V. R Why are Buildig with Shear Wall Preerred i Seimi Regio?. IITK-BMTPC (Idia Ititute o Tehology Kapur-Buildig Material ad Tehology Promotio Couil) Earthquake Tip. YLPMB. 98. PPIUG Peratura Pembebaa Idoeia utuk Gedug. Badug: Yayaa Lembaga Peyelidika Maalah Bagua. BSN SNI Tata Cara Perhituga Beto utuk Struktur Bagua Gedug. Jakarta: Bada Stadardiai Naioal. BSN SNI Stadar Pereaaa Ketahaa Gempa utuk Struktur Bagua Gedug. Jakarta: Bada Stadardiai Naioal. Pamugka,. da Ery Hariati Gedug Beto Bertulag Taha Gempa. Surabaya: ITS Pre. Tavio da Bey Kuuma Deai Sitem Ragka Pemikul Mome da Didig Struktur Beto Bertulag Taha Gempa. Surabaya: ITS Pre. Wag, C. K., Charle G. Salmo, da Biar Hariadja Deai Beto Bertulag. Jakarta: Peerbit Erlagga.