TIM EJOURNAL. Ketua Penyunting: Penyunting: Mitra bestari: Penyunting Pelaksana: Redaksi: Jurusan Teknik Sipil (A4) FT UNESA Ketintang - Surabaya

Transkripsi

1

2 TIM EJOURNAL Ketua Penyunting: Prof.Dr.Ir.Kusnan, S.E,M.M,M.T Penyunting: 1. Prof.Dr.E.Titiek Winanti, M.S. 2. Prof.Dr.Ir.Kusnan, S.E,M.M,M.T 3. Dr.Nurmi Frida DBP, MPd 4. Dr.Suparji, M.Pd 5. Hendra Wahyu Cahyaka, ST., MT. 6. Dr.Naniek Esti Darsani, M.Pd 7. Dr.Erina,S.T,M.T. 8. Drs.Suparno,M.T 9. Drs.Bambang Sabariman,S.T,M.T 10. Dr.Dadang Supryatno, MT Mitra bestari: 1. Prof.Dr.Husaini Usman,M.T (UNJ) 2. Prof.Dr.Ir.Indra Surya, M.Sc,Ph.D (ITS) 3. Dr. Achmad Dardiri (UM) 4. Prof. Dr. Mulyadi(UNM) 5. Dr. Abdul Muis Mapalotteng (UNM) 6. Dr. Akmad Jaedun (UNY) 7. Prof.Dr.Bambang Budi (UM) 8. Dr.Nurhasanyah (UP Padang) 9. Dr.Ir.Doedoeng, MT (ITS) 10. Ir.Achmad Wicaksono, M.Eng, PhD (Universitas Brawijaya) 11. Dr.Bambang Wijanarko, MSi (ITS) 12. Ari Wibowo, ST., MT., PhD. (Universitas Brawijaya) Penyunting Pelaksana: 1. Drs.Ir.Karyoto,M.S 2. Krisna Dwi Handayani,S.T,M.T 3. Arie Wardhono, ST., M.MT., MT. Ph.D 4. Agus Wiyono,S.Pd,M.T 5. Eko Heru Santoso, A.Md Redaksi: Jurusan Teknik Sipil (A4) FT UNESA Ketintang - Surabaya Website: tekniksipilunesa.org REKATS

3 DAFTAR ISI Halaman TIM EJOURNAL... i DAFTAR ISI... ii Vol 1 Nomer 1/rekat/17 (2017) ANALISIS PENAMBAHAN FLY ASH TERHADAP DAYA DUKUNG PONDASI DANGKAL PADA TANAH LEMPUNG EKSPANSIF Puspa Dewi Ainul Mala, Machfud Ridwan, PEMANFAATAN SERAT KULIT JAGUNG SEBAGAI BAHAN CAMPURAN PEMBUATAN PLAFON ETERNIT Dian Angga Prasetyo, Sutikno, PENGARUH PENAMBAHAN SERAT KULIT BAMBU PADA PLAFON GIPSUM DENGAN PEREKAT POLISTER Tiang Eko Sukoko, Sutikno, PENERAPAN SAMBUNGAN MEKANIS (METODE PEMBAUTAN) PADA BALOK DENGAN PERLETAKAN SAMBUNGAN ½ PANJANG BALOK DITINJAU DARI KUAT LENTUR BALOK Hehen Suhendi, Sutikno, STUDI KELAYAKAN EKONOMI DAN FINANSIAL RENCANA PELEBARAN JALAN TOL WARU- SIDOARJO Reynaldo B. Theodorus Tampang Allo, Mas Suryanto HS, PENGARUH SUBTITUSI FLY ASH DAN PENAMBAHAN SERBUK CANGKANG KERANG DARAH PADA KUALITAS GENTENG BETON Mohamad Ari Permadi, Sutikno,

4 Halaman PENGARUH PENAMBAHAN SLAG SEBAGAI BAHAN SUBSTITUSI AGREGAT HALUS TERHADAP KARAKTERISTIK MARSHALL DAN PERMEABILITAS PADA CAMPURAN PANAS (HOT MIX) ASPAL PORUS Rifky Arif Laksono, Purwo Mahardi, ANALISA PEMANFAATAN LIMBAH STYROFOAM SEBAGAI BAHAN SUBSTITUSI KE DALAM ASPAL PENETRASI 60/70 TERHADAP KARAKTERISTIK CAMPURAN ASPAL PORUS Taufan Gerri Noris, Purwo Mahardi, ANALISIS PERSEDIAAN MATERIAL PADA PEMBANGUNAN PROYEK MY TOWER HOTEL & APARTMENT DENGAN MENGGUNAKAN METODE MATERIAL REQUIREMENT PLANNING (MRP) Tri Wahyuni, Arie Wardhono, ANALISIS KECELAKAAN KERJA DENGAN MENGGUNAKAN METODE FAULT TREE ANALYSIS PADA PROYEK PEMBANGUNAN APARTEMENT GRAND SUNGKONO LAGOON SURABAYA Great Florentino Miknyo Hendarich, Karyoto, PEMANFAATAN SLAG BAJA SEBAGAI BAHAN SUBSTITUSI AGREGAT HALUS PADA PEMBUATAN PAVING BLOCK Arifin Kurniadi, Sutikno, PENERAPAN E-PROCUREMENT PADA PROSES PENGADAAN PEKERJAAN KONSTRUKSI DI UNIT LAYANAN PENGADAAN PEMERINTAH KABUPATEN GRESIK Anastastia Ria Utami, Hendra Wahyu Cahyaka, PENGARUH PENAMBAHAN SULFUR TERHADAP KARAKTERISTIK MARSHALL DAN PERMEABILITAS PADA ASPAL BERPORI Qurratul Ayun, Purwo Mahardi,

5 Halaman PENGARUH PENAMBAHAN DINDING GESER PADA PERENCANAAN ULANG GEDUNG FAVE HOTEL SURABAYA Irwan Wahyu Wicaksana, Sutikno,

6 PENGARUH PENAMBAHAN DINDING GESER PADA PERENCANAAN ULANG GEDUNG FAVE HOTEL SURABAYA Irwan Wahyu Wicaksana Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya Abstrak Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh penambahan dinding geser terhadap story drift pada perencanaan ulang struktur gedung beton bertulang. Penelitian ini menggunakan data dari struktur eksisting gedung FAVE Hotel Surabaya yang terdiri dari 16 lantai dengan ketinggian 54.6 meter, dibuat model struktur 3 dimensi menggunakan program bantu ETABS 2015 dengan variasi gedung eksisting, gedung dengan dinding geser pojok, dan gedung dengan dinding geser tengah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketiga model struktur tidak ada yang melebihi batas maksimum story drift. Dari ketiga model struktur, penempatan dinding geser tengah mempunyai nilai story drift paling kecil diikuti dinding geser pojok lalu struktur eksisting. Dapat di simpulkan bahwa struktur dengan dinding geser dapat menyerap beban gempa dengan sangat baik. Kata Kunci: Dinding Geser, Story Drift, Beton Bertulang Abstract The purpose of this study is to determine how much influence the adding shear walls to story drift on redesign of the building structure of reinforce concrete. This study uses data from the existing structure of FAVE Hotel Surabaya, which consist of 16 floors with a height 54.6 meters, the modeled 3 dimensional structure using ETABS 2015 with variations the existing structure, structure with corner shear wall, and structure with middle shear wall. The result showed that all three of model structures nothing exceeded the maximum story drift. From all three models of structures, placing middle shear wall has a value story drift smallest than structure with corner shear wall and existing structures. It can be concluded structure with shear wall can absorb seismic load very well. Keywords: Shear Wall, Story Drift, Reinforce Concrete PENDAHULUAN Perencanaan dan pembangunan konstruksi bangunan gedung bertingkat di Indonesia dengan beton bertulang terus mengalami peningkatan. Hal tersebut merupakan cara untuk menganggulangi permasalahan pertambahan penduduk yang selalu meningkat, kelangkaan lahan, dan harga lahan yang terus melambung tinggi. Secara otomatis hal ini membuat pemanfaatan lahan yang seefisien mungkin sehingga muncul bangunan gedung bertingkat guna dapat memenuhi kebutuhan penduduk baik untuk tempat tinggal maupun perkantoran. Dalam perencanaan bangunan gedung bertingkat ini haruslah di desain tahan terhadap gempa karena gedung akan mengalami getaran akibat pergerakan tanah yang di sebabkan oleh gempa bumi. Indonesia merupakan salah satu Negara dengan aktivitas gempa yang tinggi, hal ini desebabkan lokasi Indonesia yang terletak pada pertemuan empat lempeng teknonik utama yautu Lempeng Eurasia, Indo-Australia, Pasifik dan Filipina. Pertemuan lempeng lempeng tersebut mengakibatkan mekanisme tektonik dan konsisi geologi Indonesia sering terjadi gempa. Bencana alam seperti gempa bumi yang akhir - akhir ini terjadi menyebabkan kerugian jiwa dan harta benda yang sangat besar, misalnya banyaknya bangunan yang mengalami keruntuhan sehingga memakan banyak korban. Hal ini disebabkan karena pada saat gempa terjadi, gedung akan mengalami simpangan horisontal ( drift ) dan apabila simpangan horisontal ( drift ) ini melebihi syarat aman yang telah ditetapkan oleh peraturan yang ada maka gedung akan mengalami keruntuhan. Untuk mengatasi hal tersebut beberapa elemen dari sebuah struktur harus didesain sedemikian rupa sehingga mampu menahan gaya - gaya lateral (beban gempa) yang terjadi. Salah satu solusi yang digunakan untuk meningkatkan kinerja struktur bangunan tingkat tinggi pada penelitian kali ini adalah dengan pemasangan 123

7 dinding geser (Shearwall). Dinding geser adalah slab beton bertulang yang dipasang dalam posisi vertikal pada sisi gedung tertentu yang berfungsi menambah kekakuan struktur dan menyerap gaya geser yang besar seiring dengan semakin tingginya struktur. Fungsi dinding geser dalam suatu struktur bertingkat juga penting untuk menopang lantai pada struktur dan memastikannya tidak runtuh ketika terjadi gaya lateral akibat gempa. Berdasarkan latar belakang di atas maka penelitian ini di maksudkan untuk membandingkan simpangan horizontal dengan adanya dinding geser dan tanpa dinding geser pada struktur bertingkat tinggi. Gedung - gedung dengan loncatan - loncatan bidang muka yang besar. Gedung - gedung dengan kekakuan tingkat yang tidak merata. Gedung - gedung dengan yang tingginya lebih dan 40 meter. Metode ini ada dua jenis yaitu Analisis Respon Dinamik Riwayat Waktu (Time History Analysis) yang memerlukan rekaman percepatan gempa rencana dan Analisis Ragam Spektrum Respon (Spectrum Modal Analysis) dimana respon maksimum dan tiap ragam getar yang terjadi didapat dan Spektrum Respon Rencana (Design Spectra). Konsep Perencanaan Struktur 1. Desain terhadap beban lateral Dalam mendesain struktur, kestabilan lateral adalah hal terpenting karena gaya lateral mempengaruhi desain elemen - elemen vertikal dan horisontal struktur. Mekanisme dasar untuk menjamin kestabilan lateral diperoleh dengan menggunakan hubungan kaku untuk memperoleh bidang geser kaku yang dapat memikul beban lateral. Beban lateral yang paling berpengaruh terhadap struktur adalah beban gempa dimana efek dinamisnya menjadikan analisisnya lebih kompleks. Tinjauan ini dilakukan untuk mengetahui metode analisis, pemilihan metode dan kriteria dasar perancangannya. Metode analisis yang dapat di gunakan untuk memperhitungkan pengaruh beban lateral adalah sebagai berikut: a. Metode analisis statis Merupakan analisis sederhana untuk menentukan pengaruh gempa tetapi hanya digunakan pada banguan sederhana dan simetris, penyebaran kekakuan massa menerus, dan ketinggian tingkat kurang dari 40 meter. Analisis statis prinsipnya menggantikan beban gempa dengan gaya - gaya statis ekivalen bertujuan menyederhankan dan memudahkan perhitungan, dan disebut Metode Gaya Lateral Ekivalen (Equivalent Lateral Force Method), yang mengasumsikan gaya gempa besarnya berdasar hasil perkalian suatu konstanta / massa dan elemen struktur tersebut. b. Metode analisis dinamis Analisis Dinamis dilakukan untuk evaluasi yang akurat dan mengetahui perilaku struktur akibat pengaruh gempa yang sifatnya berulang. Analisis dinamik perlu dilakukan pada struktur-struktur bangunan dengan karakteristik sebagai berikut: Gedung - gedung dengan konfigurasi struktur sangat tidak beraturan. 2. Analisis pembebanan Dalam melakukan perencanaan struktur banguanan, seorang perencana harus memperhatikan beban yang akan di terima oleh struktur tersebut. Sering terjadi beban akibat dari luar banguanan sehingga di perluka adanya asumsi pendekatan untuk mengatasi masalah tersebut. Berikut adalah beberapa jenis beban yang bekerja pada bangunan gedung: a. Beban mati Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap berupa balok, kolom, dinding, dan juga termasuk segala unsure tambahan, finishing, mesin mesin serta peralatan peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung tersebut. Beban mati merupakan beban gaya berat pada suatu posisi tertentu. Beban ini disebut demikian karena ia bekerja terus menerus menuju arah bumi pada saat struktur telah berfungsi (Salmon dan Johnson, 1992). b. Beban hidup Besarnya beban pada suatu banguan dapat berubah ubah tergantung pada fungsi bagnunan tersebut. Beban hidup dapat menimbulkan lendutan pada struktur, sehingga harus dipertimbangkan dalam mendesain dan struktur tetap aman. Beban yang di sebabkan oleh isi benda benda di dalam atau di atas suatu bangunan dinamakan beban penghuni. Beban ini mencakup beban peluang untuk berat manusia, perabot partisi yang dapat di pindahkan, lemari besi, buku, lemari arsup, perlengkapan mekanis lain seperti computer (Schueller, 1998). c. Beban gempa Perubahan simpangan horizontal (drift) dapaat di sebabkan karena kemampuan struktur bangunan menahan gaya gempa yang terjadi. Apabila struktur memiliki kekakuan untuk melawan gaya gempa maka struktur akan mengalami simpangan horizontal 124

8 yang kecil di bandingkan struktur yang tidak memiliki kekakuan. Gempa bumi terjadi karena adanya kerusakan kerak bumi yang terjadi secara tiba tiba yang umumnya di ikuti dengan terjadinya patahan. Timbulnya patahan tersebut karena adanya plat plat teknonis kerak bumi yang saling bertubrukandan saling menysup satu dengan yang lain (Widodo, 2000). Untuk mensimulasikan arah pengaruh gemoa rencana yang sembarang terhadap struktur gedung. Pengaruh pembenanan gempa dalam arah utama harus di anggap efektif 100% dan harus di anggap terjadi bersamaan dengan pengaruh gempa dalam arah tegak lurus pada arah utama tetapi efektifitasnya hanya 30%. Gaya gempa terletak di pusat massa lantai lantai tingkat. d. Beban angin Semua struktur pasti terkena angin. Namun selain jembatan jembatan panjang, hanya struktur dari bangunan tiga lantai atau lebih saja yang membutuhkan pertimbagan secara khusus (Salmon dan Johnson, 1992). Beban angin merupakan beban horizontal yang harius di pertimbangkan dalam mendesain struktur. Pada daerah tertentu tekanan angin yang besar dapat menyebabkan runtuhnya bangunan. Besarnya tekanan yang di akibatkan angin pada suatu titik akan tergantung kecepatan angin, rapat massa udara, lokasi yang di tinjau pada struktur, perilaku permukaan struktur, bentuk geometris struktur, dan dimensi struktur (Schodek, 1999). 2) SNI tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung. Metode Pengumpulan Data 1. Pengambilan data yang sudah ada Pengumpulan data data primer yang sudah ada dari perusahaan yang terkait dengan pembangunan gedung FAVE Hotel Surabaya berupa gambar Struktur dan Arsitektural. 2. Study literature Kajian ini di ambil dari publikasi hasil penelitian para pakar di dunia teknik sipil, peraturan peraturan yag berlaku, dan buku buku pelajaran terutama yang berhubungan dengan dinding geser gedung. Diagram Alir Penelitian Tanpa dinding geser START Pengumpulan Data Preeliminary Design Dinding geser pojok Dinding geser tengah Gambaran umum Lokasi penelitian berada di wilayah Rungkut Surabaya, yang lebih tepatnya pada gedung FAVE Hotel. Gedung yang akan di rencanakan kembali berfungsi sebagai Hotel dengan memiliki 16 lantai. Pada pembangunan di Gedung FAVE Hotel ini tidak disertai oleh dinding geser (Shear wall). Seperti yang dijabarkan di atas maka studi guna menanggulangi gempa pada gedung ini sebagai berikut : Pengumpulan Data data berupa survey lapangan, pengumpulan data primer, dan pengumpulan data sekunder. a. Pengumpulan data primer : data primer merupakan data yang diperoleh langsung di lapangan dengan memperoleh gambar denah dan struktur dari bangunan tersebut. b. Pengumpulan data sekunder : data sekunder diperoleh dari instansi terkait setempat dan jaringan internet yang berkenan langsung dengan studi ini : 1) SNI tentang tata cara perhitungan beton untuk bangunan gedung. Tidak Pembebanan Analisis Statika ETABS 2015 Hasil analisis struktur (Story drift) Kontrol story drift Kesimpulan END 125

9 Teknik Analisis Data Teknik analisis data pada penelitian ini dengan melakukan simulasi komputasi dengan penambahan dan variasi tata letak dinding geser, sehingga didapat tata letak dinding geser yang efektif pada struktur gedung FAVE Hotel Surabaya. Berikut penjelasannnya. 1. Preliminary Design Preliminary design dilakukan untuk menentukan dimensi struktur yang akan di gunakan. 2. Variasi penempatan dinding geser a. Struktur tanpa dinding geser Struktur tanpa dinding geser adalah struktur exsisting dari gedung FAVE Hotel, akan tetapi dilakukan pembebanan ulang sesuai peraturan yang akan digunakan untuk struktur yang akan di tambah dinding geser. Dapat di lihat pada gambar 1 Gambar 2 letak dinding geser pojok c. Struktur dinding geser tengah Struktur dinding geser tengah adalah struktur dinding geser yang berada di tepi gedung yang penempatannya di tengah gedung. Dapat di lihat pada gambar 3 berikut. Gambar 1 Struktur FAVE Hotel tanpa Shearwall b. Struktur dinding geser pojok Struktur dinding geser corner adalah struktur dinding geser yang berada di tepi gedung yang penempatannya berada di sisi pojok bangunan. Dapat di lihat pada gambar 2 berikut: Gambar 3 letak dinding geser tengah 126

10 3. Pembebanan a. Beban gravitasi Beban gravitasi mencangkup beberapa jenis beban yaitu beban mati, beban hidup, dan lain lain. Peraturan yang di gunakan pada pembebanan gravitasi adalah SNI tentang beban minimum untuk perancangan bangunan geudng dan struktur lain. b. Beban gempa Beban gempa memiliki beberapa analisa yaitu beban gempa statis dan beban gempa dinamis. Peraturan yang di gunakan dalam menentukan besarnya beban gempa adalah SNI tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung. 4. Analisa statika ETABS Sebelum di lakukan analisa sebelumnya di lakukan pembuatan 3D frame, lalu di masukkan hasil pembebanan yang telah di hitung sebelumnya dan mulai melakukan analisis struktur. Dari hasil analisa statika ETABS akan di peroleh output gaya yang berupa momen, axial, dan geser. 5. Kontrol struktur Tujuan dari kontrol struktur adalah untuk menentukan apakah preliminary design sudah sesuai dengan peraturan atau tidak. Control struktur berdasarkan nilai difleksi lateral yang tidak melampaui drift indeks maksimum yang di ijinkan. Data Penelitian Berikut adalah data-data yang akan di gunakan dalam penelitian ini: 1. Data Umum Bangunan Nama Gedung : Fave Hotel Lokasi : Kali Rungkut, Surabaya Fungsi : Hotel Jumlah lantai : 16 Lantai Tinggi bangunan : 54,6 meter Pondasi : Tiang Pancang 2. Data Bahan Kolom : Beton Bertulang (eksisting Balok :Beton Bertulang (eksisting) Plat lantai :Beton Bertulang (eksisting) Dinding geser : Beton bertulang Mutu Baja : f y 390 MPa Mutu beton : K-300 (f c 24,9 MPa) 3. Data perencanaan Metode perencanaan: SNI Beban hidup : 240 kg/m2 (SNI ) Berat plafon : 10 kg/m2 (PPI 1983) Berat beton bertulang: 2400 kg/m3 (PPI 1983) Keramik : 24 kg/m2 (PPI 1983) Spesi (per 1cm tebal): 21 kg/m2 (PPI 1983) Berat dinding bata : 250 kg/m2 (PPI 1983) System rangka : Sistem Rangka Gedung Hasil Penelitian 1. Kontrol Simpangan Antar Lantai (Story Drift) Kontrol simpangan antar lantai merupakan syarat simpangan maksimum yang terjadi pada sturktur akibat beban lateral yang di terima. Syarat maksimum simpangan antar lantai bergantung pada tinggi dari masing masing lantai yang di tinjau. Gambar 4 letak dinding geser pojok 2. Perbandingan Simpangan Antar Lantai Perbandingan simpangan antar lantai untuk mengetahui nilai simpangan terkecil dari ketiga model struktur. Berikut adalah grafik perbandingan Simpangan antar lantai dari masing masing model struktur: Gambar 5 letak dinding geser pojok 127

11 Pada Gambar 4 menunjukkan akibat beban gempa dinamis RSPX arah x tidak melebihi syarat maksimum simpangan antar lantai pada ketiga model struktur, selanjutnya pada Gambar 5 dapat di simpulkan penempatan dinding geser tengah memiliki simpangan antar lantai paling kecil dari ketiga model struktur. Dari ketiga model struktur pada Gambar 5 dapat di lihat struktur eksisting memiliki nilai simpangan antar lantai (story drift) paling tinggi yang terjadi di lantai 6. Perbandingan hanya di tinjau akibat gempa dinamik RSPX arah x karena memiliki nilai simpangan paling besar. Harianti, Erny dan Pamungkas, Anugrah Gedung Beton Bertulang Tahan Gempa. Surabaya: ITS Press. Kusuma Benny, Tavio Desain Sistem rangka pemikul momen dan dinding struktur beton bertulang tahan gempa. Surabaya. ITS Press Purwono Rachmat Perencanaan struktur beton bertulang tahan gempa. Edisi kedua. PENUTUP Simpulan Dari hasil penelitian dapat di simpulkan sebagai berikut: 1. Dinding geser menyerap beban gempa sangat baik pada bangunan tingkat tinggi. 2. Struktur dengan dinding geser menghasilkan simpangan antar lantai lebih kecil daripada struktur tanpa dinding geser. 3. Struktur dengan dinding geser tengah menghasilkan simpangan antar lantai paling kecil dari ketiga model struktur. Saran Berdasarkan kesimpulan diatas, penulis merokemendasikan untuk penelitian pengembangan lebih lanjut antara lain: 1. Perlu di lakukan penelitian lanjutan tentang perhitungan ulang dimensi struktur dengan adanya dinding geser untuk hasil yang lebih efisien. 2. Perlu di lakukan perbandingan hasil antara perhitungan gempa dinamis dan statis. 3. Pada penelitian selanjutnya untuk memperhitungkan konsep Strong column weak beam. DAFTAR PUSTAKA SNI Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung. Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah SNI Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. PPIUG Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung. Direktorat Penyelidikan Masalah Gedung. Gurki, J. Tambah Sembiring Beton Bertulang. Edisi Revisi. Bandung: Rekayasa Sains. 128